Nghiên cứu sự biến đổi mùa khí hậu vùng đông bắc việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Lan Hƣơng NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU VÙNG ĐƠNG BẮC VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Lan Hƣơng NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU VÙNG ĐƠNG BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành: Khí tƣợng khí hậu học Mã số : 60.44.87 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trần Quang Đức Hà Nội – 2014 LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Trần Quang Đức, ngƣời tận tình bảo hƣớng dẫn tơi hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn thầy cô cán Khoa Khí tƣợng Thủy văn Hải dƣơng học cung cấp cho kiến thức chuyên môn quý giá, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất suốt thời gian học tập thực hành Khoa Tôi xin cảm ơn Phòng Sau đại học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên tạo điêu kiện cho thời gian hồnh thành luận văn Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới quan, gia đình, ngƣời thân bạn bè, ngƣời bên cạnh cổ vũ, động viên tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian học tập trƣờng Hà Nội ngày 20 tháng 09 năm 2014 HỌC VIÊN NGUYỄN THỊ LAN HƯƠNG MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU 1.1 Các nghiên cứu biến đổi khí hậu mùa khí hậu giới Error! Bookmark not defined 1.2 Các nghiên cứu biến đổi khí hậu biến đổi mùa khí hậu Việt Nam Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆUError! Bookmark not defined 2.1 Số liệu nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2.1 Phƣơng pháp đồ Error! Bookmark not defined 2.2.2 Phƣơng pháp hồi quy tuyến tính đơn biếnError! Bookmark not defined 2.2.3 Phƣơng pháp xác định mùa, thời điểm bắt đầu, kết thúc mùa Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 3: SỰ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU Ở KHU VỰC Error! Bookmark not defined ĐƠNG BẮC VIỆT NAM Error! Bookmark not defined 3.1 Kết phân tích trƣờng nhiệt độ Error! Bookmark not defined 3.1.1 Biến đổi nhiệt độ mùa Error! Bookmark not defined 3.1.2 Biến đổi mùa nhiệt theo thời gian Error! Bookmark not defined 3.1.3 Biến đổi phân bố nhiệt độ mùa Error! Bookmark not defined 3.2 Kết phân tích trƣờng mƣa Error! Bookmark not defined 3.2.1 Biến đổi lƣợng mƣa mùa Error! Bookmark not defined 3.2.2 Biến đổi mùa mƣa theo thời gian Error! Bookmark not defined 3.2.3 Biến đổi phân bố mƣa mùa Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Bản đồ trạm quan trắc thuộc khu vực Đơng Bắc Việt Nam _ 11 Hình 2.2 Định dạng file số liệu nhiệt độ lƣợng mƣa trạm _ Error! Bookmark not defined Hình 2.3 Đồ thị hồi quy tuyến tính _ Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Xu tuyến tính nhiệt độ trung bình năm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 _ Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Xu tuyến tính nhiệt độ trung bình tháng mùa lạnh trạm Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010.Error! Bookmark not defined Hình 3.3.Xu tuyến tính nhiệt độ trung bình tháng mùa nóng trạm Đơng Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010.Error! Bookmark not defined Hình 3.4.Xu tuyến tính nhiệt độ trung bình tháng mùa đông trạm Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 _ Error! Bookmark not defined Hình 3.5.Xu tuyến tính nhiệt độ trung bình tháng mùa hè trạm Đơng Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 Error! Bookmark not defined Hình 3.6 Nhiệt độ trung bình Tháng Một trạm khu vực Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 27 Hình 3.7 Nhiệt độ trung bình Tháng bảy trạm khu vực Đơng Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 Error! Bookmark not defined Hình 3.8 Xu bắt đầu - kết thúc mùa đông Đông Bắc Việt Nam với ngƣỡng 18oC mùa hè với ngƣỡng 25oC (hình dƣới) _ Error! Bookmark not defined Hình 3.9 Thời điểm xuất nhiệt độ cao tháng mùa nóng (đơn vị pentad mùa) -35 Hình 3.10 Thời điểm xuất nhiệt độ thấp tháng mùa lạnh (đơn vị pentad mùa) -37 Hình 3.11 Nhiệt độ trung bình tháng đơng trạm khu vực Đơng Bắc Việt Nam bốn giai đoạn Error! Bookmark not defined Hình 3.12 Nhiệt độ trung bình tháng hè trạm khu vực Đông Bắc Việt Nam bốn giai đoạn Error! Bookmark not defined Hình 3.13 Nhiệt độ trung bình Tháng Tƣ trừ Tháng Ba trạm khu vực Đông Bắc Việt Nam trung bình bốn giai đoạn Error! Bookmark not defined Hình 3.14 Nhiệt độ trung bình Tháng Chín trừ Tháng Mƣời trạm khu vực Đông Bắc Việt Nam trung bình bốn giai đoạn _ Error! Bookmark not defined Hình 3.15: Đồ thị hệ số a xu tuyến tính lƣợng mƣa trung bình năm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 Error! Bookmark not defined Hình 3.16: Biến trình nhiều năm xu lƣợng mƣa năm trạm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 _ Error! Bookmark not defined Hình 3.17: Biến trình nhiều năm xu lƣợng mƣa tháng mùa đông trạm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 _ Error! Bookmark not defined Hình 3.18: Biến trình nhiều năm xu lƣợng mƣa tháng mùa hè trạm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 Error! Bookmark not defined Hình 3.19: Biến trình nhiều năm xu lƣợng mƣa thángchính đơng trạm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 _ Error! Bookmark not defined Hình 3.20: Biến trình nhiều năm xu lƣợng mƣa tháng hè trạm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 _ Error! Bookmark not defined Hình 3.21 Hình vẽ biểu diễn xu thay đổi pentad bắt đầu mùa mƣa trạm Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010.Error! Bookmark not defined Hình 3.22 Hình vẽ biểu diễn xu thay đổi pentad kết thúc mùa mƣa trạm Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 Error! Bookmark not defined Hình 3.23 Phân bố lƣợng mƣa trung bình thập kỉ Tháng Năm – Sáu – Bảy _ Error! Bookmark not defined Hình 3.24 Phân bố chênh lệch lƣợng mƣa trung bình Tháng Năm trừ Tháng Tƣ trung bình thập kỉ Error! Bookmark not defined Hình 3.25 Phân bố chênh lệch lƣợng mƣa trung bình Tháng Chín trừ Tháng Mƣời trung bình thập kỉ Error! Bookmark not defined DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Vị trí độ cao trạm quan trắc khu vực Đông Bắc Việt Nam _ Error! Bookmark not defined Bảng 3.1 Nhiệt độ tháng năm trạm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 _ Error! Bookmark not defined Bảng 3.2 Phƣơng trình xu tuyến tính nhiệt độ trung bình năm trạm Đơng Bắc giai đoạn 1971-2010 Error! Bookmark not defined Bảng 3.3 Hệ số biến động Cv (%) nhiệt độ tháng năm giai đoạn 1971-2010 _ Error! Bookmark not defined Bảng 3.4 Lƣợng mƣa trung bình Tháng trung bình năm số trạm Đông Bắc Việt Nam từ 1970-2010 _ Error! Bookmark not defined Bảng 3.5 Biến động lƣợng mƣa trung bình qua thập niên giai đoạn 1971-2010 _ Error! Bookmark not defined Bảng 3.6 Phƣơng trình xu tuyến tính lƣợng mƣa trung bình năm trạm _ Error! Bookmark not defined Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 Error! Bookmark not defined DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT APR: April – Tháng Tƣ AUG: August – Tháng Tám DEC: December – Tháng Mƣời Hai FEB: February – Tháng Hai ITCZ: Intertropical Convergence Zone – Dải hội tụ nhiệt đới JAN: January – Tháng Một JUL: July – Tháng Bẩy JUN: June – Tháng Sáu MAR: March – Tháng Ba MAY: May – Tháng Năm NOV: November – Tháng Mƣời Một OCT: October – Tháng Mƣời SEP: September – Tháng Chín MỞ ĐẦU Trong thập kỉ gần đây, nhân loại trải qua biến động bất thƣờng khí hậu tồn cầu Bề mặt trái đất khơng ngừng nóng lên làm xáo động môi trƣờng sinh thái, gây nhiều hệ lụy với đời sống loài ngƣời Việt Nam đƣợc đánh giá Quốc gia chịu ảnh hƣởng nặng nề biến đổi khí hậu kỉ tới Ở thời điểm có nhiều nghiên cứu biến đổi khí hậu Việt Nam nhƣ giới Các hƣớng nghiên cứu bao gồm: 1) Nghiên cứu xu biến đổi tính biến động tƣợng thời tiết khí hậu cực đoan mối liên hệ với biến đổi khí hậu dựa số liệu quan trắc từ mạng lƣới trạm khí tƣợng; 2) Nghiên cứu ứng dụng mơ hình khí hậu tồn cầu khu vực để mơ khí hậu tại, qua đánh giá khả nắm bắt tƣợng khí hậu cực đoan mơ hình; 3) Nghiên cứu dự báo hạn mùa dự tính khả xuất hiện tƣợng khí hậu cực đoan tƣơng lai với quy mô thời gian khác Trong luận văn này, phƣơng pháp đồ phƣơng pháp thống kê đƣợc sử dụng để xác định đặc trƣng thay đổi trƣờng nhiệt trƣờng mƣa khu vực Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 Luận văn tiến hành phân tích xu biến đổi lƣợng mƣa nhiệt độ giai đoạn dài (thập kỉ) để đƣa nhận định biến đổi khí hậu diễn nơi Đặc biệt, luận văn tập trung phân tích biến động mùa khí hậu để làm rõ dịch chuyển mùa Ngoài phần mở đầu kết luận, luận văn đƣợc chia làm phần chính: Phần 1: Tổng quan nghiên cứu biến đổi mùa khí hậu Phần 2: Số liệu phƣơng pháp nghiên cứu Phần 3: Sự biến đổi mùa khí hậu khu vực Đông Bắc Việt Nam CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU Theo IPCC (2007), biến đổi khí hậu biến đổi trạng thái hệ thống khí hậu, đƣợc nhận biết qua biến đổi trung bình biến động thuộc tính nó, đƣợc trì thời gian đủ dài, điển hình hàng thập kỉ dài Biến đổi khí hậu q trình tự nhiên bên hệ thống khí hậu tác động từ bên ngoài, tác động thƣờng xuyên ngƣời làm thay đổi thành phần khí sử dụng đất Biến đổi khí hậu tồn cầu mối đe doạ hữu quốc gia giới có Việt Nam Biến đổi khí hậu có khả làm thay đổi quy luật khí hậu, ảnh hƣởng tiêu cực đến lĩnh vực liên quan đến đời sống ngƣời Những điều đáng lo ngại Việt Nam quốc gia giới đạt đƣợc thành phát triển ấn tƣợng năm gần Việt Nam số quốc gia hƣớng việc đạt đƣợc mục tiêu phát triển thiên niên kỷ vào năm 2015 Việt Nam giảm tỷ lệ đói nghèo từ khoảng 58% vào năm 1993 xuống 18% vào năm 2006 Tuy nhiên thành bị đe dọa biến đổi hậu Để ứng phó với biến đổi cần phải có đầu tƣ thích đáng nỗ lực toàn xã hội Các tác động biến đổi khí hậu kể đến bao gồm tác động nóng lên phạm vi địa phƣơng, tác động tới tài nguyên nƣớc tác động tới sức khỏe ngƣời Các tác động biến đổi khí hậu cho khu vực kể đến chi tiết nhƣ sau: Tác động nóng lên phạm vi địa phương Nhiệt độ tăng lên ảnh hƣởng đến hệ sinh thái tự nhiên, làm dịch chuyển ranh giới nhiệt hệ sinh thái lục địa hệ sinh thái nƣớc ngọt, làm thay đổi cấu loài thực vật động vật số vùng, số lồi có nguồn gốc ơn đới nhiệt đới bị dẫn đến suy giảm tính đa dạng sinh học TÀI LIỆU THAM KHẢO A - Tiếng Việt Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2003), Thông báo Việt Nam cho công ước khung Liên hợp quốc biến đổi khí hậu Bộ Tài nguyên Mơi trƣờng (2008), Bản dự thảo chương trình Quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu trình Chính phủ Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2009), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam Công ƣớc khung Liên hợp quốc biến đổi khí hậu (UNFCCC- 1992) Đặng Thị Hồng Thủy (NXB Đại học Quốc Gia Hà nội-2003), Khí tượng nơng nghiêp Nguyễn Đức Ngữ (2008), Biến đổi khí hậu khơ hạn, hoang mạc hóa, Báo cáo Hội thảo Biến đổi khí hậu tồn cầu giải pháp ứng phó Việt Nam, Hà Nội, 26-29/2/2008 Nguyễn Đức Ngữ (Chủ biên), 2008, Biến đổi khí hậu; NXB KH & KT, Nguyễn Văn Thắng, Nguyễn Đức Ngữ, Trần Thục (2008), Biến đổi khí hậuViệt Nam giải pháp ứng phó, Viện Khí tƣợng Thủy văn, Hà Nội Nguyễn Viết Lành (2007) Một số kết nghiên cứu biến đổi khí hậu khu vực Việt Nam, Tạp chí Khí tƣợng Thủy văn, số 560, 33 10 Phan Văn Tân (2009-2010), Nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu tồn cầu đến yếu tố tượng khí hậu cực đoan Việt Nam, khả dự báo giải pháp chiến lược ứng phó Đề tài cấp Nhà nƣớc, mã số KC08.29/06-10 11 Phạm Ngọc Tồn, Phan Tất Đắc (1978) Khí hậu Việt Nam 12 Trần Việt Liễn, Hoàng Đức Cƣờng, Trƣơng Anh Sơn (2007), Xây dựng kịch khí hậu cho vùng khí hậu Việt Nam giai đoạn 2010-2100, Tạp chí Khí Tƣợng Thủy Văn tháng 1-2007, Hà Nội 13 Mai Văn Khiêm, Hoàng Đức Cƣờng, Nghiên cứu biến đổi cực đoan khí hậu khu vực Nam Bộ thời kì 1961-2010, Hội thảo khoa học Quốc gia Khí tƣợng Thủy văn, Mơi trƣờng Biến đổi khí hậu lần thứ 16-2013 B - Tiếng Anh 14 Endo N., J Matsumoto, T Lwin, 2009: Trends in precipitation extremes over Southeast Asia, SOLA 5, 168 15 Fitzharris,1996: Climate change, glacier behaviour and future sea lev, United Kingdom, Climatic Research Unit, University of East Anglia 19901995 16 Fickling, 2006: Climate change shifting European seasons //www.theguardian.com/ environment 17 Manton M.J., P.M Della-Marta, M.R Haylock, K.J Hennessy, N Nicholls, L.E Chambers, D.A Collins, G Daw, A Finet, D Gunawan, K Inape, H Isobe, T.S.Kestin, P Lafale, C.H Leyu, T Lwin, L Maitrepierre, N Ouprasitwong, C.M Page, J Pahalad, N Plummer, M.J Salinger, R Suppiah, V.L Tran, B Trewin, I Tibig, D Yee, 2001: Trends in extreme daily rainfall and temperature in Southern Asia and the South Pacific: 19611998, Int J Climatol 21, 269 18 IPCC, 2007 Intergovernmental Panel on Climate Change, http://www.ipcc 19 Piervitali, 2003: Calabria daily rainfall from 1970 to 2003, Nat Hazards Earth Syst 2010, 717-722 20 Qian W and X Lin, 2005: Regional trends in recent precipitation indices in China Meteorol Atmos Phys 90, 193-207 21 Zhai P., X Pan, 2003: Trends in temperature extremes during 1951-1999 in China, Geophys Res Lett 30(17), 1913 Ơ ... NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU 1.1 Các nghiên cứu biến đổi khí hậu mùa khí hậu giới Error! Bookmark not defined 1.2 Các nghiên cứu biến đổi khí hậu biến đổi mùa. .. nghiên cứu Phần 3: Sự biến đổi mùa khí hậu khu vực Đơng Bắc Việt Nam CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU Theo IPCC (2007), biến đổi khí hậu biến đổi trạng... nặng nề biến đổi khí hậu kỉ tới Ở thời điểm có nhiều nghiên cứu biến đổi khí hậu Việt Nam nhƣ giới Các hƣớng nghiên cứu bao gồm: 1) Nghiên cứu xu biến đổi tính biến động tƣợng thời tiết khí hậu cực