Phân bố không gian và xu thế biến đổi của các đặc trưng mưa trên lãnh thổ việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ N ỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC VÀ T Ự NHIÊN  LÊ ĐẠI THẮNG TÊN ĐỀ TÀI LU ẬN VĂN “PHÂN B Ố KHÔNG GIAN VÀ XU TH Ế BIẾN ĐỔI CỦA CÁC ĐẶC TRƯNG MƯA TRÊN LÃNH TH Ổ VIỆT NAM” LUẬN VĂN THẠC SĨ KHÍ TƯỢNG Hà N ội – Năm 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ N ỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC VÀ T Ự NHIÊN  LÊ ĐẠI THẮNG TÊN ĐỀ TÀI LU ẬN VĂN “PHÂN B Ố KHÔNG GIAN VÀ XU TH Ế BIẾN ĐỔI CỦA CÁC ĐẶC TRƯNG MƯA TRÊN LÃNH TH Ổ VIỆT NAM” Chuyên ngành: Khí tượng Khí hậu học Mã s ố: 60440222 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHÍ TƯỢNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ THANH HẰNG Hà N ội – Năm 2014 Lời cảm ơn Tôi xin trân tr ọng cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa Sau Đại học Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà N ội; Khoa Khí tượng Thủy văn H ải dương học giúp đỡ t ạo điều kiện thuận lợi cho học tập nghiên cứu Tôi xin g ửi lời cảm ơn sâu sắc tới th ầy, cô: Tiến sĩ Vũ Thanh Hằng, Giảng viên trực tiếp hướng dẫn Giáo sư, Tiến sĩ Phan Văn Tân tận tình giúp đỡ tơi suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành lu ận văn nhà trường Tôi xin bày t ỏ lịng bi ết ơn đến thầy, giáo B ộ mơn khí tượng b ộ mơn liên quan t ận tình giảng dạy, giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành c ảm ơn Ban giám đốc, Trung tâm Thơng tin D ữ liệu khí tượng thủy văn, Trung tâm Khí tượng Thủy văn quốc gia h ết sức hợp tác, hỗ trợ q trình thực luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, b ạn đồng nghiệp tập thể anh chị em học viên lớp cao học CH11 động viên, ủng hộ tơi nhiều q trình hồn thành lu ận văn Tácgiả Lê Đại Thắng MỤC LỤC Trang phụ bìa Mục lục Danh mục bảng biểu đồ thị Danh mục ký hi ệu, chữ viết tắt MỞ ĐẦU Chương – TỔNG QUAN 1.1 Một số cơng trình nghiên cứu giới 1.2 Một số cơng trình nghiên cứu Việt Nam Chương – SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Số liệu sử lý s ố liệu 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Tính tốn đặc trưng thống kê 2.2.2 Tính xu biến đổi Chương – KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH 3.1 Các đồ phân bố xu biến đổi đặc trưng mưa 3.2 Phân bố đặc trưng mưa 3.2.1 Phân bố đặc trưng trung bình nhiều năm tổng lượng mưa tháng 3.2.2 Phân bố đặc trưng mưa trung bình nhiều năm 3.2.3 Mùa mưa vùng khí hậu 3.3 Xu biến đổi đặc trưng mưa 3.3.1 Xu biến đổi đăc trưng trung bình nhiều năm tổng lượng mưa tháng 3.3.2 Xu biến đổi đặc trưng mưa nhiều năm 3.3.3 Xu biến đổi độ dài mùa mưa KẾT LUẬN VÀ KI ẾN NGHỊ TÀI LI ỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Danh mục bảng số liệu b ản đồ STT Nội dung bảng biểu Danh sách tr ạm khai thác số liệu Đặc trưng trung bình nhiều năm tổng lượng mưa th vùng khí hậu Đặc trưng trung bình nhiều năm đặc trưng mưa vùng khí hậu Xác suất tổng lượng mưa tháng ≥ 100 mm Hệ số góc Sen tổng lượng mưa tháng tính trung bình tr vùng khí hậu Hệ số góc Sen đặc trưng mưa vùng kh Hệ số góc độ dài mùa mưa tính trung bình vùn Bản đồ phân bố không gian tổng lượng mưa tháng Bản đồ phân bố không gian đặc trưng trung bình nhiều 10 Bản đồ phân bố khơng gian số năm có tổng lượng mưa ≥ 100 mm 11 Xu biến đổi đặc trưng trung bình nhiều năm củ lượng mưa tháng 12 Xu biến đổi trung bình nhiều năm đặc trưng m 13 Xu biến đổi độ dài mùa mưa Chữ viết tắt AĐD BBC C-C GDP GPCP ENSO ITCZ IPCC KKL BK Khối khơng khí KTTV MST SI SSTs PDSI TCWV TBD R Lượng mưa RegCM3 XTNĐ MỞ ĐẦU Biến đổi khí hậu tác động đến tồn cầu, nhiệt độ bề mặt trung bình tồn cầu ấm lên, nhiệt độ tăng dẫn đến khả trữ ẩm khí tăng, với ấm lên tồn cầu, có d ấu hiệu cho thấy mưa thay đổi diễn quy mơ tồn c ầu khu vực Những tác động biến đổi khí hậu nhiệt độ tăng thay đổi mưa rõ ràng khôn g thể phủ nhận dẫn đến tác động ảnh hưởng đến hệ sinh thái, đa dạng sinh học người Mưa có ý ngh ĩa đóng vai trị quan tr ọng q trình sinh học, từ lúc phơi thai , sinh trưởng phát tri ển ảnh hưởng đến sức khỏe bệnh tật Trong số nước bị tác động biến đổi khí hậu Việt Nam số nước giới chịu tác động biến đổi khí hậu lớn nhất, điều kiện kinh tế Việt Nam chưa phát triển, lực tổ chức, quản lý ứng phó cịn h ạn chế, nên Việt Nam nước có khả dễ bị tổn thương số nước chịu tác động biến đổi khí hậu (IPCC, 2007) Tác động biến đổi khí hậu có kh ả làm suy yếu chí, làm giảm tiến đạt việc cải thiện kinh tế - an sinh xã hội Việt Nam Thay đổi mưa khu vực chi phối đến nguồn nước sẵn có cung cấp cho nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt, tưới tiêu nuôi tr ồng thủy sản ngày tăng đặt yêu cầu tích trữ, khai thác s dụng nước cách hiệu quả, nguồn nước cung cấp sông su ối ngày khan hi ếm phụ thuộc vào phân b ố lượng mưa khu vực Mưa nhiều khu vực nhỏ sinh lũ quét gây thiệt hại lớn hầu hết hoạt động kinh tế, ngành nơng nghi ệp chịu thiệt hại nặng nhất, ngược lại thiếu hụt bất thường lượng mưa khu vực gây hạn hán nông nghi ệp Đối với sản xuất nông nghi ệp, thời gian thu hoạch gieo trồng loại khác thuộc vào điều kiện khí hậu khu vực, hiệu canh tác phụ thuộc trực tiếp gián ti ếp vào mưa mùa , thay đổi điều kiện mưa có ảnh hưởng trực tiếp hoạt động ngành nông nghi ệp tổng sản phẩm GDP nước Thực tế năm gần cho thấy nhiều hoạt động kinh tế xã hội phải đối mặt nhiều với điều kiện KTTV bất lợi, mưa, bão, lũ ảnh hưởng ngày nhiều đến các l ĩnh vực kinh tế đời sống Trong đó, hoạt động kinh tế xã hội ngày đa dạng với nhiều hoạt động khác như: dầu khí, giải trí, du lịch, bảo hiểm…địa bàn hoạt động kinh tế xã hội ngày m rộng từ vùng núi đến vùng bi ển, nhiều vùng có nguy thiên tai mưa lũ tăng cao Yếu tố khí hậu mưa nhiều quốc gia nguyên nhân gián ti ếp gây ảnh hưởng đến kinh tế, trị xã hội, lũ lụt hạn hán làm giảm sản lượng nơng nghi ệp dẫn đến tình trạng thiếu lương thực, thực phẩm coi ngun nhân tình trạng thiếu lương thực dẫn đến dẫn đến có kh ả tăng cao thảm họa nhân đạo nạn đói, cướp bóc , bạo loạn, bất ổn định xã hội… Theo nhà nghiên c ứu ước tính việc giảm 10 % lượng mưa theo mùa từ mức trung bình đến dài hạn dẫn đến giảm 4.4 % sản lượng lương thực Do đó, kiến thức phân bố xu biến đổi theo không gian th ời gian mưa quan trọng việc lập kế hoạch thích ứng cho Việt Nam, nông nghi ệp không ch ỉ chiếm khoảng 18.4 % tổng sản phẩm quốc nội (GDP) chiếm 47.1 % tổng số việc làm Việt Nam Hiểu biết sâu sắc đặc điểm phân b ố mưa hỗ trợ quản lý nguồn nước, phát triển nông nghi ệp quản lý thiên tai quy ho ạch phát triển Việt Nam quan trọng bối cảnh biến đổi khí hậu tồn cầu Mưa yếu tố khí hậu quan trọng, trình hình thành phát triển mưa diễn tiến phức tạp, phân bố khơng gian th ời gian mưa có biến đổi lớn vềlượng cường độ mưa Biến đổi mưa thu hút nhiều quan tâm tầm quan trọng hoạt động kinh tế nông nghiệp, sản xuất lượng cung cấp nước uống, quản lý s dụng tài nguyên Nghiên cứu phân bố mưa xu mưa sở liệu lịch sử tốn hay khơng ch ỉ nhà khí tượng học mà cịn có quan tâm nhà khoa h ọc khác Như vậy, lý thuy ết thực nghiệm có th ể thấy biến đổi mưa quan trọng có ảnh hưởng chủ yếu tới chế độ khí hậu vùng , khu vực miền lãnh thổ; Nghiên cứu, đánh giá phân bố không gian c đặc trưng mưa có ý nghĩa quan trọng Trước đòi h ỏi thực tế, qua tham khảo cơng trình nghiên cứu phân bố mưa theo khơng gian ngồi nước, Chúng tơi ch ọn đề tài “Phân bố không gian xu th ế biến đổi đặc trưng mưa lãnh th ổ Việt Nam'' với hy vọng xác định chế độ mưa phân tích, đánh giá xu biến đổi đặc trưng mưa lãnh thổ Việt Nam góp ph ần vào mục tiêu phát tri ển kinh tế xã hội Vì vậy, nội dung luận văn là: Tính tốn đặc trưng mưa 610 trạm KTTV toàn lãnh th ổ Việt Nam; Mô t ả phân bố đặc trưng mưa theo khơng gian vùng khí hậu; Đánh giá xu th ế biến đổi đặc trưng mưa thập kỷ qua Bố cục luận văn bao gồm phần sau: Mở đầu: Thực trạng yêu c ầu thực tế mang tính cấp thiết xã hội nội dung mà đề tài nghiên cứu Chương I: Tổng quan Trình bày tổng quan cơng trình nghiên c ứu ngồi nước liên quan đến phân bố khơng gian th ời gian mưa Chương II: Số liệu phương pháp nghiên cứu Phân tích tuyển chọn số liệu 610 trạm khí tượng thủy văn, kiểm tra, thống kê biên tập chuỗi số liệu Lựa chọn phương pháp nghiên cứu Tính tốn đặc trưng thống kê: Tổng lượng mưa tháng, năm, mùa; S ố ngày có mưa tháng, năm, mùa ; Độ dài mùa mưa… Tính tốn phân tích xu biến đổi đặc trưng mưa Chương III: Kết phân tích Kết luận ki ến nghị Chương TỔNG QUAN o Việt Nam quốc gia nằm khu vực Đơng Nam châu Á, có v ị trí địa lý từ 30’ đến 23o22’ vĩ độ Bắc từ 102o10’ đến 109o21’ kinh độ Đông, tổng diện tích 331.212 km với bờ biển dài khoảng 3.260 km Theo đánh giá Cơ quan Quản lý thiên tai châu Á thu ộc Tổ chức Khí tượng giới, Việt Nam nước chịu nhiều thiên tai châu Á Nước ta thường chịu nhiều loại thiên tai liên quan tới yếu tố mưa bão, lũ, lũ quét, mưa lớn, hạn hán, sạt lở đất, dơng , tố, lốc bão lũ, hạn hán loại thiên tai gây nhi ều thiệt hại Điều kiện khí hậu khu vực đặc trưng chế độ nhiệt, ẩm, mưa, gió…trong yếu tố mưa đóng vai trị h ết sức quan trọng có kh ả chi phối biến l ại, vào hiệu số tổng lượng mưa tổng lượng bốc tính tốn trữ lượng ẩm khu vực Lượng mưa nhiều, có tác dụng phản ánh khả cung cấp ẩm cho khí cao hay thấp, mức độ ẩm khí trữ dạng tiềm nhiệt ẩn nhiệt biểu dạng khơng khí “ẩm” hay “khơ” khí “nóng” hay “lạnh”, biến đổi độ ẩm khí tiền đề cho biến đổi thời tiết khí hậu Biến đổi lượng mưa theo không gian thời gian dẫn đến hệ gây tác động tích cực hay tiêu cực khu vực, với lượng mưa giống khí hậu có th ể khác tần số cường độ mưa khác nhau, hạn hán xảy nơi có lượng mưa nhiệt độ cao làm trầm trọng mức độ khô h ạn Mưa, lũ gây thiệt hại kinh tế xã hội mà đe dọa tới tính mạng người hủy hoại mơi trường sống Dưới tác động biến đổi khí hậu, diễn biến tượng thời tiết, khí hậu cực đoan phức tạp; có thay đổi yếu tố mưa lượng, cường suất mà thay đổi phạm vi ảnh hưởng theo khơng gian Chính vậy, nghiên cứu biến đổi lượng mưa tốn thu hút quan tâm khơng nhà khí tượng học mà cịn nhà khoa học khác Hình 3.13 Phân bố tổng lượng mưa năm Hình 3.14 Phân bố tổng lượng mưa mùa khơ Hình 3.15 Phân bố tổng lượng mưa mùa mưa Hình 3.16 Phân bố tổng lượng mưa mùa Đơng 92 Hình 3.17 Phân bố tổng lượng mưa mùa Xuân Hình 3.18 Phân bố tổng lượng mưa mùa Hè Hình 3.19 Phân bố tổng lượng mưa mùa Thu Hình 3.20 Phân bố tổng số ngày mưa năm 93 Hình 3.21 Phân bố tổng số ngày mưa mùa khô Hình 3.22 Phân bố tổng số ngày mưa mùa mưa Hình 3.23 Phân bố tổng số ngày mưa mùa Đơng Hình 3.24 Phân bố tổng số ngày mưa mùa Xuân 94 Hình 3.25 Phân bố tổng số ngày mưa mùa Hè Hình 3.27 Phân bố tổng số ngày mưa lớn (R≥ 50 mm) Hình 3.26 Phân bố tổng số ngày mưa mùa Thu Hình 3.28 Phân bố tổng số ngày mưa lớn (R≥ 100 mm) 95 Hình 3.29 Số năm có tổng lượng mưa tháng ≥ 100 mm Hình 3.30 Số năm có tổng lượng mưa tháng ≥ 100 mm Hình 3.31 Số năm có tổng lượng mưa tháng ≥ 100 mm Hình 3.32 Số năm có tổng lượng mưa tháng ≥ 100 mm 96 Hình 3.33 Số năm có tổng lượng mưa tháng ≥ 100 mm Hình 3.34 Số năm có tổng lượng mưa tháng ≥ 100 mm Hình 3.35 Số năm có tổng lượng mưa tháng ≥ 100 mm Hình 3.36 Số năm có tổng lượng mưa tháng ≥ 100 mm 97 Hình 3.37 Số năm có tổng lượng mưa tháng ≥ 100 mm Hình 3.38 Số năm có tổng lượng mưa tháng 10 ≥ 100 mm Hình 3.39 Số năm có tổng lượng mưa tháng 11 ≥ 100 mm Hình 3.40 Số năm có tổng lượng mưa tháng 12 ≥ 100 mm 98 Hình 3.41 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng Hình 3.42 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng Hình 3.43 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng Hình 3.44 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng 99 Hình 3.45 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng Hình 3.46 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng Hình 3.47 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng Hình 3.48 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng 100 Hình 3.49 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng Hình 3.50 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng 10 Hình 3.51 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng 11 Hình 3.52 Xu biến đổi tổng lượng mưa tháng 12 101 Hình 3.53 Xu biến đổi tổng lượng mưa năm Hình 3.55 Xu biến đổi tổng lượng mưa mùa mưa Hình 3.54 Xu biến đổi tổng lượng mưa mùa khơ Hình 3.56 Xu biến đổi tổng lượng mưa mùa Đông 102 Hình 3.57 Xu biến đổi tổng lượng mưa mùa Xuân Hình 3.59 Xu biến đổi tổng lượng mưa mùa Thu Hình 3.58 Xu biến đổi tổng lượng mưa mùa H Hình 3.60 Xu biến đổi tổng số ngày mưa năm 103 Hình 3.61 Xu biến đổi tổng số ngày mưa mùa khơ Hình 3.62 Xu biến đổi tổng số ngày mưa mùa mưa Hình 3.63 Xu biến đổi tổng số ngày mưa mùa Đơng Hình 3.64 Xu biến đổi tổng số ngày mưa mùa Xuân 104 Hình 3.65 Xu biến đổi tổng số ngày mưa mùa Hè Hình 3.66 Xu biến đổi tổng số ngày mưa mùa Thu Hình 3.67 Xu biến đổi tổng số ngày mưa lớn Hình 3.68 Xu biến đổi tổng số ngày mưa lớn 105 Hình 3.60 Xu biến đổi độ dài mùa mưa 106 ... VÀ PHÂN TÍCH 3.1 Các đồ phân bố xu biến đổi đặc trưng mưa 3.2 Phân bố đặc trưng mưa 3.2.1 Phân bố đặc trưng trung bình nhiều năm tổng lượng mưa tháng 3.2.2 Phân bố đặc trưng mưa trung bình nhiều... Mùa mưa vùng khí hậu 3.3 Xu biến đổi đặc trưng mưa 3.3.1 Xu biến đổi đăc trưng trung bình nhiều năm tổng lượng mưa tháng 3.3.2 Xu biến đổi đặc trưng mưa nhiều năm 3.3.3 Xu biến đổi độ dài mùa mưa. .. cứu phân bố mưa theo khơng gian ngồi nước, Chúng tơi ch ọn đề tài ? ?Phân bố không gian xu th ế biến đổi đặc trưng mưa lãnh th ổ Việt Nam' ' với hy vọng xác định chế độ mưa phân tích, đánh giá xu biến