Ảnh hưởng của xâm nhập lạnh sâu đến mưa ở việt nam

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 236-242 Ảnh hưởng xâm nhập lạnh sâu đến mưa Việt Nam Trần Tân Tiến* Khoa Khí tượng Thủy văn Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 08 tháng năm 2016 Chỉnh sửa ngày 26 tháng năm 2016; Chấ p nhâ ̣n đăng ngày 16 tháng 12 năm 2016 Tóm tắt: Sử dụng mơ hình RAMS mơ đợt xâm nhập lạnh sâu xuống Việt Nam dự báo lượng mưa đợt lạnh Không khí lạnh hoạt động độc lập khơng tạo xốy Borneo gây mưa lớn tỉnh phía Bắc, vùng mưa lan rộng đến khu vực ven biển Trung Bộ, Nam Bộ hồn tồn khơng có mưa Trường hợp khơng khí lạnh xuống sâu, đến ngày thứ đợt xuất xoáy Borneo, gây diện mưa lớn cho toàn khu vực Việt Nam lượng mưa thu lại tương đối thấp, chỉ từ 10 - 20 mm/48h Khi xoáy Borneo hình thành trì liên tục suốt đợt xâm nhập lạnh, vùng mưa mô bao phủ rộng lớn tỉnh phía Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bô ̣ và c ả khu vực Nam Bô ̣ Tùy thuộc vào cường độ hoạt động xoáy Borneo mà lượng mưa mô vùng tâm mưa đạt từ 50 - 160 mm/48h Từ khóa: Xâm nhập lạnh, xoáy Borneo, lượng mưa Mở đầu * 10 đến tháng - năm sau , ma ̣nh nhấ t vào tháng đơng ảnh hưởng trực tiếp khu vực phía Bắc , từ đèo Ngang trở , đến Nam Trung Bơ ̣ Bên cạnh tồn đợt khơng khí lạnh có cường độ cực mạnh, xâm nhập sâu xuống xích đạo gây mưa lớn diện rộng cho khu vực Việt Nam Xâm nhập sâu khơng khí lạnh thường xẩy liên quan đến xuất xoáy Borneo Xoáy Borneo, coi gió mùa xáo trộn với quy mơ synop mực thấp thịnh hành rãnh gió mùa, liên tục hình thành khơi bờ biển đảo Borneo giai đoạn gió mùa mùa đơng Bắc Bán Cầu từ tháng 11 đến tháng năm sau Vị trí trung bình tâm xốy nằm ngồi khơi bờ biển phía Tây đảo Borneo Tuy nhiên có số trường hợp gi lại xoáy Borneo dịch chuyển xuống sâu, vượt xích đạo quay theo chiều thuận kim đồng hồ Nam Bán Cầu Mưa lớn hệ số loại hình thời tiết đặc biệt xâm nhâ ̣p không khí lạnh, bão, áp thấp nhiệt đới hay dải hội tụ nhiệt đới… Đặc biệt có kết hợp chúng nguy hiểm gây nên mưa, mưa vừa đến mưa to, thời gian dài phạm vi rộng Bài báo trình bày nghiên cứu ảnh hưởng xâm nhập lạnh sâu đến mưa Việt Nam Xâm nhâ ̣p la ̣nh là khố i không khí rấ t la ̣nh từ lục địa Châu Á di chuyển xuống nước ta Khố i không khí la ̣nh này có nguồ n gố c cực đới , tràn qua lu ̣c điạ C hâu Á dưới da ̣ng front la ̣nh Ở nước ta không khí la ̣nh thường thấy từ tháng - _ * ĐT.: 84-4-38584945 Email: tientt@vnu.edu.vn 236 T.T Tiến / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 236-242 Xoáy Borneo thường hoạt động đơn lẻ biển, có trường hợp xảy xốy kép, tức xuất hai xoáy hoạt động gần thời điểm [1] 237 quản lý chất lượng mơi trường khơng khí Các tham số mơ hình chọn cơng trình [4] 2.1 Miề n dự báo và cấ u hình lưới Đã tiến hành thử nghiệm dự báo xâm nhập lạnh mưa cho lañ h thổ Viê ̣t Nam b ằng mơ hình RAMS với lưới với độ phân giải ngang 30 km Miền dự báo gồm 181 × 181 điểm lưới theo phương ngang, tạo miền lưới tính có kích thước 5400 × 5400 km2 Tâm miền tính 10oN, 115oE Miền tính bao phủ tồn lãnh thổ Việt Nam, phần lục địa Trung Quốc toàn khu vực đảo Borneo Biên giới phía Nam miền tính vào khoảng 150S (hình 2) 2.2 Số liệu thử nghiệm Hình Sự kết hợp khơng khí lạnh xốy Borneo giai đoạn gió mùa mùa đơng Sự diện xoáy khu vực kết hợp với hoạt động mạnh mẽ gió mùa mùa đơng dẫn đến tượng thời tiết nguy hiểm mưa lớn , lũ lụt, bão nhiệt đới, cụ thể TS Greg (1996) Typhoon Vamei (2001) Đây coi tượng bất thường khu vực [2] Mưa lớn khơng khí lạnh tượng nguy hiểm mưa lớn mạnh hơn, kéo dài tác động đới gió đơng mạnh cao kết hợp với xốy Borneo Q trình xảy mưa lớn khơng chỉ phụ thuộc vào cường độ khơng khí lạnh, xốy Borneo mà cịn phụ thuộc vào thời gian tác động hai hệ thống [3] Sự kết hợp khơng khí lạnh xốy Borneo biểu diễn hình Đã chọn đợt xâm nhập lạnh vào ngày 10/11/2014 25/01/2016 Đây đợt khơng khí lạnh tràn kết hợp với xoáy Borneo gây mưa lớn cho tỉnh phía Nam nước ta Danh sách đợt mưa đặc điểm hoàn lưu đươc đưa Bảng Các đợt khơng khí lạnh tràn xếp thứ tự theo mức độ tiến sâu phía nam tăng dần , ảnh hưởng đến thời tiết nam tăng theo Số liệu sử dụng để tính toán đánh giá lết dự báo số liệu GFS số liệu mưa trạm Việt nam đợt kể Mơ hình RAMS trường hợp mô RAMS (Regional Atmospheric Modeling System) mơ hình khu vực hạn chế xây dựng phát triển trường Đại học tổng hợp Colorado -Mỹ Mơ hình thường sử dụng để mơ tượng khí qui mơ vừa (2-2000 km) từ dự báo thời tiết nghiệp vụ đến ứng dụng để mơ phỏng, Hình Miề n tính của mô hình RAMS 238 T.T Tiến / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 236-242 Bảng Các đợt khơng khí lạnh đặc điểm hồn lưu TT Đợt khơng khí lạnh Đặc điểm hồn lưu 25/01 – 28/01/2016 Hồn tồn khơng có xuất vùng thấp phía Tây đảo Borneo suốt q trình khơng khí lạnh tràn nước ta 10/11 – 13/11/2014 Ngày thứ hai đợt khơng khí lạnh bắt đầu có xuất xoáy Borneo 15/12 – 18/12/2014 Ngay từ ngày đầu đợt khơng khí lạnh có hoạt động xốy Borneo trì xun suốt đợt G Kết dự báo Mơ hình sử dụng số liệu 00z ngày đầu đợt xâm nhập lạnh làm điều kiện ban đầu dự báo cho ngày Hình biểu diễn dường dòng mực 850 hpa dự báo cho 00z ngày 26/01/2016, 12/11/2014 18/12/2014 Các hình từ đến biểu diễn lượng mưa tích lũy 24 48 dự báo trạm khí tượng Việt nan Sai số tuyệt đối dự báo thể bảng 3-5 Từ bảng cho thấy kết dự báo phù hợp với lượng mưa đo trạm Từ đồ đường dịng hình 3a nhận thấy trường hợp thử nghiệm hồn tồn khơng có xuất xốy Borneo, khu vực phía Nam khơng ghi nhận thấy mưa (Hình 4) Trong ś t ̣t xâm nhâ ̣p không khí la ̣nh này, Viêṭ Nam bị khối cao lạnh lục địa khống chế với cường độ ma ̣nh, đă ̣c biê ̣t là khu vực Bắ c Bô ̣ Sự tồ n ta ̣i liên tu ̣c và kéo dài này là nguyên nhân chủ chố t gây ̣t rét đâ ̣m rét ̣i và mưa lớn xảy ta ̣i Hà Nô ̣i và các khu vực khác ở miề n Bắ c Viê ̣t Nam Kết dự báo 24 cho thấy lượng mưa lớn Bắc Bộ trạm Thanh Hóa 48.2 mm Là trường hợp khơng khí lạnh hoạt động độc lập, khơng có kết hợp với hình synop khác, tồn khu vực phía Bắc trở xuống đến ven biển Nam Trung Bộ xảy mưa vừa, có nơi mưa to Lượng mưa giảm dần từ Bắc vào Nam Tâm mưa cực đại ghi nhận Thanh Hóa Một tâm mưa thứ hai với lượng mưa nhỏ 40 mm bao trùm khu vực Điện Biên Toàn Hà Nội cá c khu vực lân câ ̣n nằ m vùng mưa lớn Ở miền Nam, mơ J hình bắt lượng mưa nhỏ cho trạm Tân Sơn Nhất, Cần Thơ Cà Mau Trên thực tế trạm không mưa Lượng mưa tích lũy 48h tăng mạnh trạm khu vực phía Bắc, trạm từ Huế trở vào có thay đổi khơng nhiều lượng mưa tích lũy 24h 48h (hình 4) Đợt khơng khí lạnh ngày 10 - 13/11/2014 đợt KKL mạnh tràn xuống nước ta Sự xuất vùng thấp phía Tây đảo Borneo mơ hình dự báo mực 850mb ( Hình 3b ) Mưa phía bắc sau lan dần phía nam theo q trình tác động KKL Diện mưa phủ rộng toàn lãnh thổ Việt Nam nhiên lượng mưa không lớn Kết mơ hình dự báo cho ta thấy lượng mưa đợt từ 10 mm/24h cho toàn khu vực Việt Nam Vùng mưa trải Tâm mưa trải dọc bở biển miền Trung Điểm mưa lớn ghi nhận trạm Quảng Ngãi 9.8 mm Tâm mưa thứ hai nằm khu vực Nha Trang Lượng mưa tích lũy 48h bao phủ lên tồn Việt Nam khơng lớn từ 10 đến 20 mm (hình ) Dựa số liệu mưa thực đo trạm cho thấy, trạm Nam Bộ mơ hình bắt mưa tốt trạm Bác Bộ (bảng 3) Đợt xâm nhập lạnh thứ từ 15 đến 18/12/2014 Thời điểm 07h ngày 17/12 toàn miền Bắc Trung Trung Bộ hoàn toàn chịu chi phối áp cao Siberia với cường độ mạnh ngày 18/12 Bên cạnh đó, vùng áp thấp khu vực đảo Borneo hình thành từ ngày đợt lạnh tồn suốt trình, ngày 18/12 vùng thấp bị đẩy sang phía Tây (hình 3c) T.T Tiến / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 236-242 f u a) b) c) Hình Trường đường dòng mực 850 hpa dự báo cho 00z ngày 26/1/2016 (a), 12/11/2014 (b) 18/12/2014 (c) Hình Lượng mưa mơ hình trạm synop tích lũy 24h 48h ngày 25/01/2016 Bảng Sai số tuyệt đối lượng mưa mơ hình thực tế hạn dự báo 24h 48h ngày 25/01/2016 Hạn dự báo Trạm Hà Giang Điện Biên Láng Thanh Hóa Vinh Đồng Hới Huế Đà Nẵng 24h 48h 4.6 1.5 7.3 16.4 5.6 9.4 3.1 8.6 2.4 6.5 8.6 10.5 23.9 1.1 8.1 Hạn dự báo Trạm Quảng Ngãi Quy Nhơn Tuy Hòa BM Thuột Đà Lạt Tân Sơn Nhất Cần Thơ Cà Mau Y 24h 48h 18.5 2.4 6.7 0.5 0.2 0.8 1.5 0.4 13.5 2.4 3.9 4.7 4.5 5.8 239 240 T.T Tiến / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 236-242 Hình Lượng mưa mơ hình trạm synop hạn 24h 48h ngày 10/11/2016 Bảng Sai số tuyệt đối lượng mưa mơ hình thực tế hạn dự báo 24h 48h ngày 10/11/2014 Hạn dự báo Trạm Hà Giang Điện Biên 24h 48h 6.4 1.9 Hạn dự báo 24h 48h Quảng Ngãi 2.8 12.7 4.5 Quy Nhơn 1.1 9.5 Trạm Láng 1.2 2.8 Tuy Hịa 7.1 Thanh Hóa 4.7 9.7 BM Thuột 5.8 3.3 Vinh 5.9 3.6 Đà Lạt 4.4 6.8 Đồng Hới 4.8 Tân Sơn Nhất 1.2 Huế 5.1 2.1 Cần Thơ 4.2 5.8 Đà Nẵng 4.7 Cà Mau 2.2 7.2 Hình Lượng mưa mơ hình trạm synop hạn 24h 48h ngày 15/12/2014 T.T Tiến / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 236-242 241 Bảng Sai số tuyệt đối lượng mưa mơ hình thực tế hạn dự báo 24h 48h ngày 15/12/2014 Hạn dự báo 24h 48h Hà Giang 0.5 0.7 Điện Biên Láng Hạn dự báo 24h 48h Quảng Ngãi 27.8 56.4 Quy Nhơn 34 22 0.8 0.9 Tuy Hòa 23.7 31.99 Thanh Hóa 1.9 BM Thuột 33.6 55.2 Vinh 11.8 23.8 Đà Lạt 21.7 50.6 21.9 Tân Sơn Nhất 11.5 12.9 29.4 Cần Thơ 5.5 25.3 86.9 Cà Mau 6.4 9.6 Trạm Đồng Hới Huế Đà Nẵng 10.5 24.1 Trạm G Như vậy, với xâm nhập nhanh cường độ mạnh đợt khơng khí lạnh gây mưa lớn cho khu vực miền Trung Do kết hợp với xoáy Borneo nên gây mưa cho khu vực Nam Bộ 50mm/48 (hình 6) So với cường độ trường hợp thử nghiệm đợt khơng khí lạnh ngày 15/12 gây lượng mưa tăng đột biến khu vực miền Trung Tâm mưa trải dọc ven biển tỉnh Nam Trung Bộ, kéo dài từ tỉnh Quảng Ngãi đến Khánh Hịa Ngồi tâm mưa lớn biển Đơng với lượng từ 70 – 80 mm trung tâm vùng mưa lớn thứ hai nằm Đắk Lắk với lượng mưa dự báo đạt 70mm 24 Kết mơ hình dự báo cho ta lượng mưa lớn trạm Quảng Ngãi 58.9 mm, trạm Quy Nhơn 68.5 mm trạm Tuy Hòa 53.3 mm Sau 24h, tâm mưa mở rộng dịch chuyển sang phía Tây, bao trùm khu vực Đà Nẵng Quảng Ngãi Dựa số liệu mưa thực đo trạm cho thấy thực tế tồn tâm mưa lớn vị trí điểm trạm Quảng Ngãi Lượng mưa tích lũy thực tế 48 Trạm Quảng Ngãi 104,2 mm ( lượng mưa tích lũy mơ hình bắt lại 160.6 mm ) Mơ hình mơ xu mưa trạm tâm mưa bị lệch phía Tây so với thực tế Các trạm phía Bắc gần khơng có thay đổi mưa tồn đợt khơng khí lạnh Kết luận Mơ hình RAMS dự báo hình thành phát triển hoàn lưu mực đặc biệt mơ hình thành xốy Borneo dịng gió Đơng đến Đơng Bắc hoạt động mạnh mẽ khu vực Đông Nam Á Áp dụng dự báo cho ̣t xâm nhâ ̣p la ̣nh thử nghiệm cho thấy: - Trong suốt đợt khơng khí lạnh hoạt động độc lập khơng tạo xốy Borneo khu vực Bắc Bộ chịu khống chế áp cao gây mưa lớn tỉnh phía Bắc Vùng mưa lan rộng đến khu vực ven biển Trung Bộ Nam Bộ hồn tồn khơng có mưa - Trường hợp khơng khí lạnh xuống sâu, đến ngày thứ đợt xuất xoáy Borneo, gây diện mưa lớn cho toàn khu vực Việt Nam, lượng mưa thu lại tương đối thấp, chỉ từ 10 – 20 mm/48h - Khi xốy Borneo hình thành trì liên tục suốt đợt xâm nhập lạnh, nhận thấy mơ hình nắm bắt xác diện mưa đợt mưa này, vùng mưa mô bao phủ rộng lớn tỉnh phía Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bô ̣ khu vực Nam Bô ̣ Tùy thuộc vào cường độ hoạt động xoáy Borneo mà lượng mưa mơ vùng tâm mưa đạt từ 50 - 160 mm/48h 242 T.T Tiến / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 236-242 Tài liệu tham khảo [1] S Koseki, T.-Y Koh, and C.-K Teo (2014), Borneo vortex and mesoscale convective rainfall [2] Shigeo Yoden (Kyoto U., Japan), Synoptic – scale disturbances: Cross equatorial cold surge and Borneo vortex, International Collaboration on Numerical Model Studies of Cold Surge and Borneo Vortex in the Maritime Continent [3] Robert et al (2011): The maritime continent (MC) monsoon [4] Trần Tân Tiến, Nguyễn Minh Trường, Công Thanh, Kiều Quốc Chánh (2004): Sử dụng mơ hình RAMS mô đợt mưa lớn miền Trung tháng 9/2002, Tạp chí khoa học ĐHQGHN, KHTN & CN tập XX (3PT), tr 51 - 60 Effect of Cold Surges on Rainfall in Vietnam Tran Tan Tien Faculty of Hydrology, Meteorology and Oceanography, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Thanh Xuan, Hanoi, Vietnam Abstract: Using models RAMS to simulate cold surges into Vietnam and forecast rainfall in this cold spell Cold surge operates independently and not creates vortices in Borneo causes rain in the northern provinces , coastal areas of Central and absolutely no rain in Southern When cold surge creates Borneo vortex, has caused heavy rainfall area for Vietnam but the whole region gained rainfall is relatively low, only 10 - 20 mm / 48h When the Borneo vortex formed and maintained constant during the cold surge, simulated rain covered the vast north-central provinces, the Central and Southern region Depending on the intensity of the vortex activity Borneo simulated rainfall at the heart of the rain could reach 50 - 160 mm / 48h Keywords: Cold surges, Borneo vortex, rainfall  ... khí lạnh tràn xếp thứ tự theo mức độ tiến sâu phía nam tăng dần , ảnh hưởng đến thời tiết nam tăng theo Số liệu sử dụng để tính tốn đánh giá lết dự báo số liệu GFS số liệu mưa trạm Việt nam. .. vực phía Bắc trở xuống đến ven biển Nam Trung Bộ xảy mưa vừa, có nơi mưa to Lượng mưa giảm dần từ Bắc vào Nam Tâm mưa cực đại ghi nhận Thanh Hóa Một tâm mưa thứ hai với lượng mưa nhỏ 40 mm bao... phía nam theo trình tác động KKL Diện mưa phủ rộng tồn lãnh thổ Việt Nam nhiên lượng mưa không lớn Kết mơ hình dự báo cho ta thấy lượng mưa đợt từ 10 mm/24h cho toàn khu vực Việt Nam Vùng mưa