đánh giá xu thế các cực trị khí hậu tại thành phố đà nẵng

MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT i DANH MỤC HÌNH .ii DANH MỤC BẢNG iii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ BIẾN ĐỔI CỦA CÁC HIỆN TƯỢNG KHÍ HẬU CỰC ĐOAN TRÊN THẾ GIỚI: 1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở VIỆT NAM: 1.3 TÌNH HÌNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG: 10 1.4 LỰA CHỌN YẾU TỐ VÀ HIỆN TƯỢNG KHÍ HẬU CỰC ĐOAN TRONG PHẠM VI ĐỒ ÁN: 11 CHƯƠNG : CỰC TRỊ KHÍ HẬU VÀ ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG KHÍ HẬU CỰC TRỊ Ở ĐÀ NẴNG 12 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CỰC TRỊ KHÍ HẬU VÀ CÁC HIỆN TƯỢNG HIỆN TƯỢNG CỰC ĐOAN: 12 2.1.1 Định nghĩa cực trị khí hậu tượng khí hậu cực đoan theo IPCC: 12 2.1.2 Cực trị khí hậu tượng khí hậu cực đoan Việt Nam: 14 2.2 Các công thức phân bố hàm thống kê xác suất sử dụng đồ án: 15 2.2.1 Hàm Gumbel: 15 2.2.2 Công thức phân bố Poisson: 16 2.3 Điều kiện tự nhiên, xã hội, khí hậu du lịch thành phố Đà Nẵng: 16 2.3.1 Điều kiện tự nhiên 16 2.3.2 Đặc điểm khí hậu thành phố Đà Nẵng: 17 2.3.3 Điều kiện địa hình thành phố Đà Nẵng: 18 2.3.4 Tiềm du lịch thành phố Đà Nẵng: 19 CHƯƠNG 3: XU THẾ VÀ TẦN SUẤT XUẤT HIỆN CỦA CÁC CỰC TRỊ KHÍ HẬU 21 3.1 Đặc điểm nhiệt độ thành phố Đà Nẵng từ năm 1987 đến 2016: 21 3.1.1 Đối với nhiệt độ cực đại (Tx): 21 2.3.2 Đối với nhiệt độ cực tiểu Tm : 24 2.4 Đặc điểm lượng mưa: 28 2.5 Đặc điểm độ ẩm: 31 3.6 Nhật xét chung 33 3.7 Xác định thời gian lặp lại cực trị khí hậu khứ: 34 3.7.1 Nhiệt độ: 34 3.7.2 Độ ẩm: 37 3.8 Tính giá trị cực trị 10, 30, 50 100 năm tới: 38 3.8.1 Nhiệt độ: 38 3.8.2 Độ ẩm: 40 3.9 Xác suất xảy giá trị cực trị theo hướng cực đoan hơn: 41 3.9.1 Nhiệt độ: 41 3.9.2 Độ ẩm thấp nhất: 43 3.10 Nhận xét đánh giá kết quả: 43 KẾT LUẬN 45 DANH MỤC VIẾT TẮT IPCC: Ủy ban Liên phủ Biến đổi khí hậu BĐKH: Biến đổi khí hậu KKL: Khơng khí lạnh RHm: Độ ẩm tương đối i DANH MỤC HÌNH Hình 1: Bản đồ thành phố Đà Nẵng 17 Hình 2: Bãi biển Mỹ Khê - Bãi biển tiếng Đà Nẵng 19 Hình 1: Biến trình nhiệt độ cao năm từ năm 1987-2016 Đà Nẵng 21 Hình 2: Biểu đồ chuẩn sai theo nhiệt độ cao từ năm 1987 đến 2016 .23 Hình 3: Biểu đồ biến thiên nhiệt độ qua thập kỉ 24 Hình 4: Biến trình nhiệt độ thấp từ năm 1987-2016 Đà Nẵng 25 Hình 5: Biểu đồ chuẩn sai nhiệt độ thấp từ năm 1987-2016 27 Hình 6: Biểu đồ biến thiên nhiệt độ thấp qua thập kỉ 28 Hình 7: Biến trình lượng mưa lớn năm thành phố Đà Nẵng 28 Hình 8: Biến thiên lượng mưa lớn năm qua thập kỷ 29 Hình 9: Biểu đồ chuẩn sai lượng mưa lớn năm TP.Đà Nẵng 31 Hình 10: Biến trình độ ẩm tương đối Đà Nẵng từ năm 1987 đến năm 2016 32 Hình 11: Biểu đồ biến thiên độ ẩm tương đối qua thập kỷ 33 ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1: bảng giá trị chuẩn sai nhiệt độ cao .22 Bảng 2: bảng giá trị trung bình qua thập kỷ 24 Bảng 3: bảng giá trị chuẩn sai nhiệt độ thấp 25 Bảng 4: bảng giá trị trung bình qua thập kỷ 27 Bảng 5: bảng giá trị biến thiên lượng mưa lớn năm qua thập kỷ .29 Bảng 6: bảng giá trị chuẩn sai lượng mưa thấp năm 30 Bảng 7: bảng giá trị biến thiên độ ẩm tương đối qua thập kỷ 32 Bảng 8: bảng tính thời gian lặp lại giá trị nhiệt độ cao 35 Bảng 9: bảng tính thời gian lặp lại giá trị nhiệt độ 36 Bảng 10: bảng tính thời gian lặp lại giá trị độ ẩm 38 Bảng 11: bảng tính giá trị nhiệt độ cao 10, 30, 50 100 năm tới 39 Bảng 12: bảng tính giá trị nhiệt độ thấp 10, 30, 50 100 năm tới .40 Bảng 13: bảng tính giá trị độ ẩm thấp 10, 30, 50 100 năm tới 41 Bảng 14: bảng tính xác suất để có 3, 5, 10 năm xảy giá trị nhiệt độ lớn 40℃ 42 Bảng 15: bảng tính xác suất để có 3, 5, 10 năm xảy giá trị nhiệt độ nhỏ 12.9℃ .42 Bảng 16: bảng tính xác suất để có 3, 5, 10 năm xảy giá trị độ ẩm nhỏ 34% .43 iii MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, điều kiện thời tiết, khí hậu có xu hướng biến đổi ngày phức tạp Hậu biến đổi gây khơng khó khăn, thiệt hại người nhiều địa phương, nhiều hoạt động kinh tế - xã hội bị phá hủy đình trệ nghiêm trọng Sự nguy hiểm biến đổi tượng cực đoan tiềm ẩn thảm họa khơn lường Do tính chất nghiêm trọng tượng cực đoan vậy, nên năm gần có nhiều cơng trình nghiên cứu cực trị khí hậu tượng thời tiết cực đoan Việt Nam có khu vực Miền Trung khu vực điển hình khí hậu nhiệt đới gió mùa, với hai mùa mưa nắng rõ rệt Mùa mưa tháng đến tháng 12 với trận mưa lớn diện rộng gây ngập lụt nhiều nơi, kèm theo tượng thời tiết nguy hiểm bão, dơng, sét gió giật mạnh gây thiệt hại khơng nhỏ người cho người dân nơi Mùa nắng lại sinh đợt nắng nóng gay gắt, trận dịch bệnh hoành hành đe dọa đến sống cộng đồng Miền Trung nói chung thành phố Đà Nẵng nói riêng nơi chịu ảnh hưởng trực tiếp biến đổi khí hậu gây ảnh hưởng không nhỏ đến hoạt động kinh tế, văn hóa, du lịch cho thành phố tiềm Để có nhìn chi tiết hơn, xác xu tượng khí tượng cực đoan khứ, dự báo khả lặp lại tương lai thành phố Đà Nẵng bối cảnh BĐKH nay, em chọn đề tài “Đánh giá xu cực trị khí hậu thành phố Đà Nẵng” cho đồ án tốt nghiệp em - Nội dung phạm vi nghiên cứu: Nội dung: - Thống kê cực trị khí hậu thành phố Đà Nẵng - Vẽ phân tích xu cực trị khí hậu - Tính toán giá trị xác suất suất giá trị cực đoan cho tương lai 10 năm, 30 năm, 50 năm - Phân tích, nhận xét đánh giá kết phương pháp phân tích trực quan có tính đến kịch BĐKH Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu xu cực trị khí hậu: Nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm Đà Nẵng - Thời gian 30 năm (từ năm 1987 đến 2016) dự báo tương lai Thời kỳ dự tính cho tương lai thực 50 năm • Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp phân tích tài liệu:Tổng quan tài liệu có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu để lựa chọn giá trị phù hợp - Phương pháp thống kê : Thu thập, đánh giá, phân tích nguồn liệu có - Áp dụng công thức Poisson hàm Gumbell để tính tốn giá trị xác suất lặp lại yếu tố khí hậu tương lai • Ý nghĩa thực tiễn đề tài : - Vận dụng kiến thức dự báo hạn dài, lý thuyết thống kê khí hậu mơn học khác học vào đề tài - Bước đầu tập làm quen với cách tham khảo tài liệu bước thực đồ án - Hiểu đặc điểm xu biến đổi cực trị khí hậu thành phố Đà Nẵng 30 năm gần - Dự báo xu xác suất xảy cực trị khí hậu tương lai Ngồi phần mở đầu kết luận, đồ án có bố cục gồm chương : Chương 1: Tổng quan Tổng quan nghiên cứu giới Việt Nam BĐKH cực trị khí hậu Chương 2: Đặc điểm hoạt động số tượng khí hậu cực trị Đà Nẵng Chương mơ tả đặc điểm tự nhiên khí hậu thành phố Đà Nẵng Đưa khái niệm đặc điểm hoạt động số tượng khí hậu cực trị Đà Nẵng Chương 3: Xu thế, tần suất xuất cực trị khí hậu Đà Nẵng Chương hiển thị kết thu sau sử dụng công thức phân bố Poisson hàm Gumbell dự báo xu biến đổi, xác suất thời gian lặp lại cực trị khí hậu Đánh giá phương pháp phân tích trực quan có tính đến kịch BĐKH kết CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ BIẾN ĐỔI CỦA CÁC HIỆN TƯỢNG KHÍ HẬU CỰC ĐOAN TRÊN THẾ GIỚI: Nghiên cứu BĐKH nói chung, tác động BĐKH nói riêng triển khai nhiều nước thập kỷ gần đây, đặc biệt từ sau đời (1989) Ban Liên Chính phủ BĐKH (IPCC) thuộc Liên Hợp Quốc Qua lần đánh giá (1990, 1996, 2001, 2007), IPCC, với đóng góp hàng nghìn nhà khoa học, cho tranh tồn cảnh diễn biến khí hậu trái đất, đặc biệt từ sau loài người bước vào thời kỳ tiền công nghiệp kỷ XIX Những kết nghiên cứu khẳng định tồn diễn biến ngày nghiêm trọng tượng nóng lên tồn cầu hệ luỵ nó, đồng thời IPCC đưa dự đoán diễn biến khí hậu giới Những tài liệu cơng bố IPCC chỗ dựa cho việc nghiên cứu BĐKH toàn giới Cùng với kết nghiên cứu IPCC, hầu phát triển nhiều nước phát triển tổ chức chương trình quốc gia nghiên cứu BĐKH Các nước Mỹ, Đức, Nhật Bản, Australia, Anh, Canada Có chương trình nghiên cứu đồ sộ BĐKH Đánh giá tác động BĐKH đến khu vực, đối tượng khác nội dung triển khai rộng rãi nước chỗ dựa để xây dựng giải pháp thích ứng Nông nghiệp đối tượng đươc IPCC hầu quan tâm liên quan đến an ninh lương thực, tiếp lâm nghiêp, ngư nghiệp, lượng, giao thông vận tải, sức khỏe cộng đồng Khu vực ven biển, đặc biệt đồng thấp gần biển Là khu vực nhậy cảm với BĐKH thu hút quan tâm giới Các đô thị thành phố lớn đối tượng quan tâm nghiên cứu BĐKH Nó khơng khu vực góp phần quan trọng vào phát thải khí nhà kính mà nơi chịu tác động mạnh BĐKH, đô thị nằm ven biển, vùng đất thấp, vùng ven núi Để làm sở cho việc đánh giá tác động BĐKH, việc xây dựng kịch BĐKH cho kỷ XXI nhiệm vụ quan trọng IPCCthực với tham gia nhiều trung tâm khoa học lớn Mỹ, Anh, Đức, Nhật Bản, Australia Đối vơi nhiều nước phát triển, kịch BĐKH xây dựng chi tiết cho riêng nước họ sở mơ hình khí hậu tồn cầu (GCM) kết hợp với mơ hình khu vực hạn chế (LAM) - Báo cáo đánh giá lần thứ tư IPCC công bố tháng năm 2007 đề cập đến nóng lên tồn cầu hệ thống khí hậu chưa có rõ ràng từ quan trắc nhiệt độ đại dương trung bình tồn cầu, tan chảy băng tuyết phạm vi rộng lớn dâng lên mực nước biển trung bình tồn cầu.Báo cáo Hội nghị quốc tế biến đổi khí hậu họp Bruxen (Bỉ) cho biết trung bình năm, núi băng cao nguyên Thanh Hải (Trung Quốc) bị giảm 7% khối lượng 50 - 60 m độ cao Trong 30 năm qua, trung bình năm cao nguyên Tây Tạng bị tan chảy khoảng 131km2, chu vi vùng băng tuyết bên sườn cao nguyên năm giảm 100 - 150m có nơi tới 350m Nhiều nhà khoa học phân tích biến đổi theo không gian thời gian nhiệt độ cực trị Canada thời kỳ 1950-1998 thấy có khác biệt lớn khu vực theo mùa Những khác biệt theo mùa biến đổi cực trị nhiệt độ cho thấy 105 năm (1897-2001) nhiệt độ khơng khí bề mặt trạm quan trắc quốc gia Athens thể xu tăng năm ấm thời kỳ mùa hè mùa xuân ấm lên nhiều so với thời kỳ mùa đông Tần suất xuất ngày nóng ngày lạnh có xu hướng biến đổi khác Có nghiên cứu có tăng lên đáng kể ngày nóng đêm ấm giảm đáng kể ngày lạnh đêm lạnh kể từ năm 1961 khu vực Nam Á Nam Thái Bình Dương Tuy nhiên, phân tích xu tượng thời tiết cực nóng cực lạnh kỷ 20 Hoa Kỳ lại cho thấy biến đổi đáng kể tần suất cường độ Những nghiên cứu biến đổi tần suất tượng nhiệt độ cực trị Trung Quốc dựa số liệu nhiệt độ không khí bề mặt ngày khoảng 200 trạm quan trắc thời kỳ 1951-1999, kết cho thấy số ngày nóng (trên 35℃) có xu giảm nhẹ, số ngày sương giá (dưới 0℃) có giảm đáng kể Tần số ngày đêm ấm tăng lên tần số ngày đêm mát giảm Trung Quốc Từ việc phân tích chuỗi nhiệt độ ngày dài có Châu Âu Trung Quốc, xác định ba giai đoạn biến đổi cực trị nhiệt độ, là: giảm cực trị ấm trước năm cuối kỷ 19, giảm cực trị lạnh sau tăng cực trị ấm kể từ năm 1960 Mearns CS (2001) [16] tính tốn phân bố yếu tố khí hậu, chẳng hạn nhiệt độ, có tính đến phân bố tần suất xuất hiện tượng thời tiết dị thường, phân bố tần suất xuất kiện hiếm, qua tác giả cho thấy: Nếu có thay đổi hình dạng vị trí hàm phân bố làm tăng tượng cực đoan giảm tượng khác Điều đặc biệt quan trọng để nhận thấy tần suất biến đổi tượng cực đoan khơng tuyến tính với thay đổi trung bình hàm phân bố Đồng quan điểm với nhận định trên, tác giả Katz Brown (1992) [15] đưa nhận xét: thay đổi giá trị hàm phân bố làm ảnh hưởng đến tần suất tượng cực đoan biến đổi trung bình Parker CS (1999) [19] so sánh thay đổi nhiệt độ trung bình mùa từ năm 1954 đến 1973 khoảng thời kỳ từ năm 1974 đến 1993 tìm gia tăng nhỏ toàn diện đặc biệt gia tăng lớn trung tâm Bắc Mỹ Parker CS (1999) [19] phân tích liệu tồn cầu khơng có biến đổi, từ năm 1951 gia tăng nhiệt độ trung bình tồn cầu quy cho tăng (giảm) khu vực mực cao thấp nhiệt độ thường Có số khu vực nghiên cứu liên quan đến biến đổi cực trị nhiệt kỷ 20 Gruza CS (2001) [14] gia tăng đáng kể ngày có nhiệt độ cực đoan dọc nước Nga sử dụng số liệu từ năm 1961 - 1990 Frich CS (2002) [13] phân tích số liệu nửa cuối kỷ 20 dọc Bắc Bán cầu vĩ độ vừa cao tìm gia tăng đáng kể (5 đến >15%) độ dài mùa sinh trưởng nhiều vùng Heino CS (1999) tìm có giảm số ngày rét đậm (số ngày có nhiệt độ cực tiểu nhỏ 0℃) bắc trung tâm châu Âu Easterling CS (2000) [12] có giảm đáng kể ngày có nhiệt độ điểm băng khắp trung tâm nước Mỹ (khoảng ngày năm) Ở Canada, Bonsal CS (2001) [10] tìm số ngày có nhiệt độ cực đoan suốt mùa đông, mùa xuân, mùa hè nhiều số ngày có nhiệt độ lớn nhiệt độ cực đoan suốt mùa đông mùa xuân Điều dẫn đến có gia tăng đáng kể thời kỳ băng giá Plummer CS (1999) [18]; Collins CS (2000) [11] giảm ngày có nhiệt độ điểm băng Thêm vào đó, có gia tăng tần suất ngày ấm, giảm số đêm lạnh mạnh quan trắc Frich CS (2002) [13] giảm số ngày có tuyết dọc khắp quy mơ tồn cầu Frich CS (2002) thống kê giảm đáng kể nhiệt độ TP Đà Nẵng trải qua ngày có thời tiết khơ nóng Tuy nhiên năm gần đây, độ ẩm thấp có xu hướng tăng dần Điểm đặc biệt bật chuỗi số liệu nhiệt độ lượng mưa có thay đổi đột ngột giá trị năm 1998, 1999 Cụ thể nhiệt độ cao tăng năm 1998 với giá trị chuẩn sai +1,3 độ giảm nhiều năm 1999 với chuẩn sai -1,4 độ Sự đột biến nhiệt độ năm thể rõ yếu tố nhiệt độ thấp nhất, năm 1998 có mùa đơng ấm chuẩn sai nhiệt độ thấp năm +2,5 độ năm1999 năm có mùa đơng đặc biệt lạnh với nhiệt độ thấp năm xuống đến 9,2 độ chuẩn sai nhiệt độ thấp -5,5 độ Về lượng mưa có tăng đột biến năm 1999 Cũng năm 1998 -1999 có chuyển pha pha Elino mạnh năm 1998 qua pha Lania trung bình vào năm 1999 Khả chuyển pha gây thay đổi bất thường nhiệt độ lượng mưa năm Trừ bất thường nhìn chung yếu tố nhiệt độ, lượng mưa nơi khơng có xu hướng biến đổi cực đoan mà diễn từ từ đủ để người dân nơi kịp tích ứng với thay đổi Càng phần khẳng định danh xưng “THÀNH PHỐ ĐÁNG SỐNG” gắn liền với mảnh đất bao năm 3.7 Xác định thời gian lặp lại cực trị khí hậu khứ: 3.7.1 Nhiệt độ: a Nhiệt độ cao 30 năm qua: Theo chuỗi số liệu nhiệt độ cao 30 năm gần đây, từ 1987 đến 2016, chọn năm có giá trị cao ta được: Năm Giá trị cực trị 1998 40.1℃ 2013 40℃ 2016 39.8℃ Ta tính thời gian lặp lại giá trị 40.1oC; 40oC 39.8oC theo công thức sau: T= ̅̅̅ 1.283(x−x) −[ +0.577] s(x) −e (3-1) 1−e 34 Trong đó: T: Thời gian 𝑋: Giá trị nhiệt độ cực trị 𝑋̅ : Giá trị nhiệt độ trung bình S(x): Phương sai Ở tham số có giá trị là: 𝑋 = 40.1℃, 40℃, 39.8℃ 𝑋̅ = 38.78℃ S(x) = 0.595 Các bước tính thực bảng sau: BẢNG 8: BẢNG TÍNH THỜI GIAN LẶP LẠI GIÁ TRỊ NHIỆT ĐỘ CAO NHẤT x(oC) 40.1℃ 40℃ 39.8℃ xx 1.3233 1.2233 1.0233 1,283(x x) 1.6978 1.5695 1.3129 1,283 (x  x ) s(x) 2.8297 2.6158 2.1882 xx  0,577 s(x) 3.4067 3.1928 2.7652 e-y 0.0332 0.0412 0.063 0.0326 0.0402 0.0611 30 25 16 y  1,283 1- e e y T Nhận xét kết quả: Từ kết thu thời gian để lặp lại giá trị 40.1℃ 30 năm có nghĩa sau 30 năm tính từ lúc đạt giá trị cực trị 40.1℃ lặp lại giá trị thêm lần nữa, tương tự giá trị 40℃ 25 năm với giá trị 39.8℃ 16 năm Như vậy, giá trị nhiệt độ cao ngưỡng 40℃ xảy khơng nhiều, phải 25 năm 35 b Nhiệt độ thấp 30 năm: Theo chuỗi số liệu, nhiệt độ thấp năm đạt giá trị cực trị bao gồm: Năm Giá trị cực trị 1999 9.2℃ 1996 12.9℃ 1993 10.4℃ Thời gian lặp lại giá trị cực trị tính theo cơng thức sau: T= e (3-2) ̅̅̅ 1.283(x−x) −[ +0.577] s(x) −e Trong đó: T: Thời gian 𝑋: Giá trị nhiệt độ cực trị 𝑋̅ : Giá trị nhiệt độ trung bình S(x): Phương sai Ở tham số có giá trị là: 𝑋 = 9.2℃, 10.4℃, 12.9℃ 𝑋̅ = 14.73℃ S(x) = 3.165 Các bước tính thực bảng sau: BẢNG 9: BẢNG TÍNH THỜI GIAN LẶP LẠI GIÁ TRỊ NHIỆT ĐỘ THẤP NHẤT x(oC) 9.2℃ 10.4℃ 12.9℃ xx -5.53 -4.33 -1.83 1,283(x x) -7.095 -5.5554 -2.3479 1,283 (x  x ) s(x) -2.365 -1.8518 -0.7826 -1.788 -1.2748 -0.2056 5.9775 3.5780 1.2283 y  1,283 e-y xx  0,577 s(x) 36 e e y 0.0025 0.0279 0.2928 400 35 e e y Nhận xét kết quả: Như thời gian để lặp lại giá trị 9.2℃ 400 năm, giá trị 9.2℃ tiếp tục giá trị lịch sử nhiều năm Tương tự giá trị 10.4℃ 35 năm, khoảng thời gian dài Còn giá trị 12.9℃ năm nên sớm xảy vài năm tới 3.7.2 Độ ẩm: Tương tự yếu tố nhiệt độ cao thấp nhất, độ ẩm thấp nhất, ta lựa chọn chuỗi số liệu từ 1987 đến 2016, giá trị cực đoan năm: Năm Giá trị cực trị 1992 34% 2006 29% 2011 37% Thời gian lặp lại cực trị tính cơng thức (3-3) sau: T= e ̅̅̅ 1.283(x−x) −[ +0.577] s(x) −e (3-3) Trong đó: T: Thời gian 𝑋: Giá trị độ ẩm thấp 𝑋̅ : Giá trị độ ẩm trung bình S(x): Phương sai Ở tham số có giá trị là: 𝑋 = 34%, 29%, 37% 𝑋̅ = 40.2% S(x) = 10.79 Các bước tính thực bảng sau: 37 BẢNG 10: BẢNG TÍNH THỜI GIAN LẶP LẠI GIÁ TRỊ ĐỘ ẨM THẤP NHẤT X(%) 29 34 37 xx -11.2 -6.2 -3.2 1,283(x x) -14.3696 -7.9546 -4.1056 1,283 (x  x ) s(x) -1.3305 -0.7365 -0.3801 -0.7535 -0.1595 0.1969 2.1245 1.1730 0.8213 0.1195 0.3094 0.4399 y  1,283 xx  0,577 s(x) e-y e e y e e y Nhận xét kết quả: Như thời gian độ ẩm tương đối 37% năm, có nghĩa cách năm có năm xảy giá trị thấp 37% Tương tự giá trị 34% năm 29% năm Theo định nghĩa tượng khơ nóng độ ẩm tương đối 50%, thời gian lặp lại tượng khơ nóng nhanh sau năm 3.8 Tính giá trị cực trị 10, 30, 50 100 năm tới: 3.8.1 Nhiệt độ: a Nhiệt độ cao nhất: Để tính giá trị nhiệt độ cao xuất chu kỳ 10, 30, 50 100 năm, ta sử dụng công thức (3-4) sau: x=x̅ + s(x) 1.283 (−lnln T T−1 − 0.577) (3-4) Trong đó: T: Thời gian X: Giá trị nhiệt độ cao cần tìm 𝑋̅ : Giá trị nhiệt độ trung bình cao 38 S(x): Phương sai Ở tham số có giá trị là: 𝑋̅ =38.78℃ T= 10, 30, 50, 100 S(x) = 0.595 Tính x (T) theo T: BẢNG 11: BẢNG TÍNH GIÁ TRỊ NHIỆT ĐỘ CAO NHẤT TRONG 10, 30, 50 VÀ 100 NĂM TỚI T 10 30 50 100 T T 1 2.2504 3.3843 3.9019 4.600 T -0.577 T 1 1.6734 2.8073 3.3249 4.0231 s(x) T (lnln  0,577) 1,283 T 1 0.7826 1.3128 1.5549 1.8814 X 39.5 40 40.3 40.6 -lnln -lnln Nhận xét: Kết tính tốn cho ta thấy giá trị nhiệt độ cao xảy vòng 10 năm 39.5 độ, 30 năm 40 độ, 50 năm 40,3 độ 100 năm có khả xuất giá trị 40,6 độ b Nhiệt độ thấp nhất: Để tính giá trị nhiệt độ thấp xuất chu kỳ 10, 30, 50 100 năm, ta sử dụng công thức (3-5) sau: x=x̅ + s(x) 1.283 (−lnlnT − 0.577) (3-5) Trong đó: T: Thời gian X: Giá trị nhiệt độ thấp cần tìm 𝑋̅ : Giá trị nhiệt độ trung bình thấp 39 S(x): Phương sai Ở tham số có giá trị là: 𝑋̅ =14.73℃ T= 10, 30, 50, 100 S(x) = 3.165 Tính x (T) theo T thời gian 10, 30, 50 100 năm tính bảng BẢNG 12: BẢNG TÍNH GIÁ TRỊ NHIỆT ĐỘ THẤP NHẤT TRONG 10, 30, 50 VÀ 100 NĂM TỚI T 10 30 50 100 -lnlnT -0.8340 -1.2241 -1.3641 -4.5272 -lnlnT-0.577 -1.411 -1.801 -1.941 -2.104 s(x) (lnlnT  0,577) 1,283 -3.299 -4.211 -4.539 -4.920 X 11.4 10.5 10.2 9.8 Nhận xét: Kết tính tốn cho ta thấy giá trị nhiệt độ thấp vòng 10 năm xảy 11.4 độ, 30 năm 10.5 độ, 50 năm 10.2 độ 100 năm giá trị 9.8 độ 3.8.2 Độ ẩm: Để tính giá trị độ ẩm thấp xuất chu kỳ 10, 30, 50 100 năm, ta sử dụng công thức (3-6) sau: x=x̅ + s(x) 1.283 (−lnlnT − 0.577) (3-6) Trong đó: T: Thời gian 𝑋: Giá trị độ ẩm thấp cần tìm 𝑋̅ : Giá trị độ ẩm trung bình S(x): Phương sai Ở tham số có giá trị là: T =10, 30, 50, 100 𝑋̅ = 40.2% 40 S(x) = 10.79 Tính x (T) theo T thời gian 10, 30, 50 100 năm tính bảng BẢNG 13: BẢNG TÍNH GIÁ TRỊ ĐỘ ẨM THẤP NHẤT TRONG 10, 30, 50 VÀ 100 NĂM TỚI T 10 30 50 100 -lnlnT -0.8340 -1.2241 -1.3641 -4.5272 -lnlnT-0.577 -1.411 -1.801 -1.941 -2.104 s(x) (lnlnT  0,577) 1,283 -11.877 -15.16 -16.339 -17.712 25 23.8 22.49 X 28.3 Nhận xét:Từ kết tính ta thu sau 10 năm độ ẩm thấp đạt giá trị 28.3%, tương tự sau 30 năm 25%, sau 50 năm 23.8% sau 100 năm 22.49% 3.9 Xác suất xảy giá trị cực trị theo hướng cực đoan hơn: 3.9.1 Nhiệt độ: a Nhiệt độ cao nhất: Theo chuỗi số liệu 30 năm, giá trị cực trị bao gồm giá trị sau: 40℃, 40.1℃ Vậy ta tính khả để xảy giá trị cực trị theo hướng cực đoan 30 năm tiếp theo, nghĩa tính xác suất để có 3, 5, 10 năm xảy giá trị lớn 40℃ Áp dụng định luật phân bố Poisson: P(k)  e  λ λ k k! Ở đây, λ=2, k=3, 5, 7, 10 Kết tính P(k) theo k trình bày bảng 41 BẢNG 14: BẢNG TÍNH XÁC SUẤT ĐỂ CĨ 3, 5, VÀ 10 NĂM XẢY RA CÁC GIÁ TRỊ NHIỆT ĐỘ LỚN HƠN 40℃ K 10 e- 0.1353 0.1353 0.1353 0.1353 k 32 128 1024 k! 120 5040 3628800 P(k)% 18.04 3.61 0.35 0.0038 Nhận xét kết quả: Từ kết tính ta thu xác suất để có năm xảy giá trị nhiệt độ lớn 40℃ 18.04% Tương tự năm 3.61%, năm 0.35% 10 năm 0.0038% Như vậy, khả để xảy năm có nhiệt độ lớn 40℃ thấp, khả xảy ra, 10 năm khơng có khả xảy xác suất thấp(0.0038%) b Nhiệt độ thấp nhất: Theo chuỗi số liệu 30 năm, giá trị cực trị bao gồm giá trị sau: 9.2℃, 10.4℃ 12.9℃ Vậy ta tính khả để xảy giá trị cực trị theo hướng cực đoan 30 năm tiếp theo, nghĩa tính xác suất để có 3, 5, 10 năm xảy giá trị nhỏ 12.9℃ Tương tự nhiệt độ cao nhất, ta áp dụng phân phối Poisson để tính sác xuất: P(k)  e  λ λ k k! Ở đây, λ=3, k=3, 5, 7, 10 Kết tính P(k) theo k trình bày bảng BẢNG 15: BẢNG TÍNH XÁC SUẤT ĐỂ CĨ 3, 5, VÀ 10 NĂM XẢY RA CÁC GIÁ TRỊ NHIỆT ĐỘ NHỎ HƠN 12.9℃ K 10 e- 0.05 0.05 0.05 0.05 k 27 243 2187 59049 k! 120 5040 3628800 P(k)% 22.5 10.1 2.2 0.08 42 Nhận xét kết quả: Từ kết tính ta thu xác suất để có năm xảy giá trị nhiệt độ nhỏ 12.9℃ 22.5% Tương tự năm 10.1%, năm 2.2% 10 năm 0.08% Cũng tương tự, giá trị có xác suất 1% xảy khả để xảy 10 năm có nhiệt độ thấp nhỏ 12.9℃ 30 năm thấp 3.9.2 Độ ẩm thấp nhất: Theo chuỗi số liệu 30 năm, giá trị cực trị bao gồm giá trị sau: 29%, 34%, 37% Vậy ta tính khả để xảy giá trị cực trị theo hướng cực đoan 30 năm tới, nghĩa tính xác suất để có 3, 5, 10 năm xảy giá trị nhỏ 34% Tương tự nhiệt độ cao nhất, ta áp dụng phân phối Poisson để tính sác xuất: P(k)  e  λ λ k k! Ở đây, λ=2, k=3, 5, 7, 10 Kết tính P(k) theo k trình bày bảng BẢNG 16: BẢNG TÍNH XÁC SUẤT ĐỂ CĨ 3, 5, VÀ 10 NĂM XẢY RA CÁC GIÁ TRỊ ĐỘ ẨM NHỎ HƠN HOẶC BẰNG 34% K 10 e- 0.1353 0.1353 0.1353 0.1353 k 32 128 1024 k! 120 5040 3628800 P(k)% 18.04 3.61 0.35 0.0038 Nhận xét kết quả: Từ kết tính ta thu xác suất để có năm xảy giá trị độ ẩm nhỏ 34% 18.04% Tương tự năm 3.61%, năm 0.35% 10 năm 0.0038% 3.10 Nhận xét đánh giá kết quả: ❖ Nhiệt độ cao nhất: Theo kịch RCP4.5, vào kỷ, nhiệt độ tối cao trung bình năm tồn quốc có mức tăng phổ biến từ 1,4÷1,8℃ Đến cuối kỷ, mức tăng từ 1,7÷2,7℃ Trong 43 đó, tăng cao khu vực Đông Bắc, Đồng Bắc Bộ; thấp khu vực Nam Trung Bộ Nam Bộ Theo kịch RCP8.5, vào kỷ, nhiệt độ tối cao trung bình năm tòan quốc có mức tăng phổ biến từ 1.6÷2.4℃, tăng cao khu vực Việt Bắc với mức tăng 2.6℃ Đến cuối kỷ, nhiệt độ tối cao trung bình năm tiếp tục có xu tăng phổ biến từ 3.0÷4.8℃, cao tăng 5.0℃ số tỉnh miền núi phía Bắc Đối với TP Đà Nẵng, theo tính tốn chuỗi nhiệt độ cao 50-100 năm từ 40,3 đến 40,6 độ, tương ứng với mức tăng 1,52-1,82 độ so với giá trị trung bình 30 năm trước Giá trị thấp so với giá trị tăng phổ biến kịch BĐKH RCP8.5 xấp xỉ với mức phổ biến kịch RCP4.5 Các tính tốn cho thấy, để lặp lại giá trị cực trị nhiệt độ 40 độ, tương ứng với mức tăng cần đến 25 năm trở lên xác suất để nhiệt độ cao 40 độ xảy lần 30 năm tiếp theo, tương ứng với 10 năm xảy lần, 18.04% ❖ Nhiệt độ thấp nhất: Theo kịch RCP4.5, nhiệt độ tối thấp trung bình năm tồn quốc có mức tăng phổ biến từ 1.4÷ 1.6℃ vào kỷ, từ 1.8÷2.2℃ vào cuối kỷ Khu vực ven biển Nam Trung Bộ Nam Bộ có mức tăng thấp nhất, khoảng 1.3÷1.4℃ vào kỷ, 1.6÷1.8℃ vào cuối kỷ Theo kịch RCP8.5, vào kỷ, nhiệt độ tối thấp trung bình năm tồn quốc có mức tăng phổ biến 1.6÷ 2.6℃, tăng cao khu vực phía Bắc Tây Ngun (2.2÷2.6℃) Các khu vực khác có mức tăng thấp (1.6÷1.8℃) Đến cuối kỷ, mức tăng phổ biến từ 3.0÷4.0℃, số tỉnh phía Bắc có mức tăng cao Đối với thành phố Đà Nẵng, theo tính tốn chuỗi số liệu nhiệt độ thấp 50-100 năm từ 10.2℃ đến 9.8℃ tương ứng với mức giảm 4.53℃ 4.93℃ Các kết lại không tuân theo kịch Tuy nhiên phần kết số cảnh báo tương lai xảy tượng cực đoan 44 KẾT LUẬN Theo kết nghiên cứu đồ án chứng minh thêm phần BĐKH Đà Nẵng nhẹ nhàng, không nhiều Cụ thể nhiệt độ, năm gần có xu hướng tăng dần thập kỷ nóng chuỗi số liệu 30 năm gần thập kỷ thứ (1987 đến 1996) Điều cho thấy tăng nhiệt năm gần tăng đột biến mà nóng lên nằm ngưỡng nhiệt mà TP Đà Nẵng trải qua Đối với lượng mưa, giảm mạnh thập kỷ thứ (19972006) có xu hướng tăng nhẹ năm từ 2004 đến 2014, sau giảm năm gần Tuy nhiên thập kỷ cuối chuỗi số liệu 30 năm gần nhất, lượng mưa cao so với thập kỷ trước, mức độ cao khơng q nhiều Đồ án tìm điểm đặc biệt bật chuỗi số liệu nhiệt độ lượng mưa có thay đổi đột ngột giá trị năm 1998, 1999 Thay đổi thay đổi chu kì ENSO gây Trong 30 năm qua tượng nắng nóng nắng nóng gay gắt xuất lần năm, nhiệt độ cao năm nơi có xu hướng tăng tương lai nhiệt độ thấp nhất, lượng mưa lớn năm độ ẩm tương đối lại có xu hướng giảm Về kết dự báo tương lai 10, 30, 50 100 năm so sánh với Kịch BĐKH nhiệt độ cao năm có xu hướng tăng với giá trị xấp xỉ với mức phổ biến kịch RCP4.5 Phù hợp với xu biến đổi toàn cầu Nhưng giá trị nhiệt độ thấp năm lại ngược với kịch BĐKH Đối với lượng mưa lớn năm theo đường xu thu có xu hướng giảm theo kịch BĐKH nơi lượng mưa có xu hướng tăng nhẹ BĐKH không ảnh hưởng khốc liệt đến nơi lợi để quyền nơi tiếp tục phát triển nghành du lịch theo danh xưng từ trước đến Bên cạnh cơng tác dự báo tượng cực đoan cần đẩy mạnh, tuyên truyền đến nhân dân hiểu rõ tượng cực đoan biện pháp phòng chống hạn chế thiệt hại thiên tai gây 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đinh Văn Ưu Cs (2005), “Biến động mùa nhiều năm trường nhiệt độ nước mặt biển hoạt động bão khu vực biển Đông” [2] Đỗ Huy Dương (2014), “Đánh giá kết mô số cực trị khí hậu tượng khí hậu cực đoan Việt Nam mơ hình khí hậu khu vực” [3] Đài khí tượng thủy văn khu vực Trung Trung Bộ [4] Lê Văn Thiện, Nguyễn Văn Thắng (2004), “Thử nghiệm chạy mơ hình khí hậu khu vực RegCM Việt Nam”, Tuyển tập báo cáo Hội thảo Khoa học 2004, Viện KTTV Hà Nội, Hà Nội [5] Nguyễn Văn Thắng cs, “xây dựng công nghệ dự báo cảnh báo sớm hạn hán Việt Nam’’ [6] Nguyễn Văn Thắng (2001), “Thử nghiệm bước đầu dự báo mưa mùa Việt Nam”, Tạp chí KTTV (488), tr 22-29 [7] Nguyễn Đức Ngữ CS (2009) [18] đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến kinh tế [8] Phan Văn Tân, “Phương pháp thống kê khí hậu”, NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2005, 260tr [9] “Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam”, NXB Tài nguyên môi trường đồ Việt Nam 2016, 188tr [10] Bonsal CS (2001), “Characteristics of daily extreme temperatures over Canada”, J Climate, 14, pp 1959-1976 [11] Collins CS (2000) “Trends in annual frequencies of extreme temperature events in Australia”, Australian Meteorological Magazine, 49, pp 277-292 [12] Easterling D.R CS (2000), “Observed variability and trends in extreme climate events: A brief review”, Bull Amer Meteor Soc., 81, pp 417-425 [13] Frich CS (2002) “Observed coherent changes in climatic extremes during the second half of the twentieth century”, Clim Res 19, pp 193-212 [14] Gruza CS (2001) “Report of the activities of the Working Group on Climate Change Detection and related rapportuers”, WMO Tech Doc, 1071, 143pp, Comm For Climatol., WMO, Geneva 46 [15] Katz Brown (1992) “Extreme events in a changing climate: Variability is more important than averages”, Climatic Change, 21, pp 289- 302 [16] Mearns CS (2001) “Regional climate information: evaluation and projections”, In Climate Change 2001: The Scientific Basis, Contribution of Working Group to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change”, Cambridge Univ Press, New York, pp 583–638 [17] Manton CS (2001), “Trends in extreme daily rainfall and temperature in Southeast Asia and the South Pacific: 1961-1998”, Intl J Climate 21, pp.269-284 [18] Plummer CS (1999); “Changes in climate extremes over the Australian region and New Zealand during the twentieth century”, Climatic Change, 42, pp 182202 [19] Parker CS (1999) “Surface air temperature and its variations over the last 150 years”, Reviews of Geophysic, 37, pp 173-199 [20]Steadman (1984), “A universal scale of apparent temperature”, J Clim Appl Met.,23, pp 1674-1687 130 [21] Toreti A Desiato F (2008) “Temperature trend over Italy from 1961 to 2004”, Theor Appl Climatol 91, pp 51–58 [22] Unkas CS (2008), Changes in extreme daily winter and summer temperatures in Belgrade”, Theor Appl Climatol, 95, pp 27-38 [23] Wang Gaffen (2001),“Late twentieth century climatology and trends of surface humidity and temperature in China”, J Climate in press [24] Zhai CS (2003), “Trends in temperature extremes during 1951-1999 in China”, Geophys Res Lett, 30(17), 1913pp [25] Zhang CS (2008), “Climate change or variability? The case of Yellow river as indicated by extreme maximum and minimum air temperature during 1960– 2004”, Theor Appl Climatol, 93, pp 35-43 47 48 ... tượng khí hậu cực trị Đà Nẵng Chương mô tả đặc điểm tự nhiên khí hậu thành phố Đà Nẵng Đưa khái niệm đặc điểm hoạt động số tượng khí hậu cực trị Đà Nẵng Chương 3: Xu thế, tần suất xu t cực trị khí. .. trưng khí tượng, khí hậu Chính phương pháp sử dụng việc đánh giá xu cực trị khí hậu thành phố Đà Nẵng 11 CHƯƠNG : CỰC TRỊ KHÍ HẬU VÀ ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG KHÍ HẬU CỰC TRỊ Ở ĐÀ NẴNG... Thống kê cực trị khí hậu thành phố Đà Nẵng - Vẽ phân tích xu cực trị khí hậu - Tính tốn giá trị xác suất suất giá trị cực đoan cho tương lai 10 năm, 30 năm, 50 năm - Phân tích, nhận xét đánh giá kết