6. Cấu trúc khóa luận
2.1.1. Biến đổi của nhiệt độ
a. Nhiệt độ tháng I
Trong tháng I, tháng tiêu biểu cho mùa đông, đối với cả tiểu vùng Đông Bắc và Tây Bắc nhiệt độ thấp nhất trong thấp kỷ 1970 – 1979, tăng dần và đạt đỉnh trong thập kỷ 1990 – 1999, sau đó lại chững lại hoặc giảm nhẹ trong thập kỷ tiếp theo 2000 – 2009.
- Nhiệt độ trung bình tháng I gia tăng đáng kể trong bốn thập kỉ gần đây, tuy nhiên ở mỗi tiểu vùng và trạm tốc độ gia tăng hoàn toàn khác nhau.
Bảng 2.1. Nhiệt độ trung bình tháng I qua các thập kỉ tại các trạm khí tượng của vùng trung du và miền núi Bắc Bộ, thời kì 1970 - 2010
Thập kỷ Thái Nguyên Lạng Sơn Điện Biên Sìn Hồ
1970-1979 15.3 12.7 15.8 9.8
1980-1989 16.0 13.1 16.7 10.2
1990-1999 16.5 13.3 17.3 10.9
2000-2009 16.5 13.4 16.9 10.4
- Nhiệt độ trung bình tháng I tại trạm Điện Biên cao nhất so với các trạm (16.70C), cao hơn so với, Thái Nguyên +0.60C, Lạng Sơn là +3.60C và Sìn Hồ là +6.40C.
- Thập kỷ 1970 – 1979, nhiệt độ trung bình tháng I tại các trạm Điện Biên, và Thái nguyên ở mức >150C, trong khi đó trạm Lạng Sơn chỉ là 12.70C và Sìn Hồ là 9.80C. Trong hai thập kỷ 1980 – 1999, các trạm đều tăng nhiệt độ trung bình tháng I, trong đó trạm Điện Biên tăng nhiều nhất và là trạm có nhiệt độ cao nhất (17.30C). Thập kỷ gần đây nhất, riêng Lạng Sơn tăng 0.10C và Thái Nguyên giữ nguyên con số của thập kỷ trước còn các trạm khác đều giảm.
- Tốc độ tăng nhiệt độ trung bình tháng I tại các trạm cũng rất khác nhau. Chuẩn sai nhiệt độ trung bình tháng I tại tất cả các trạm đều đạt âm trong hai thập kỷ 1970 – 1989 và đổi dấu trong hai thập kỷ tiếp theo.
Bảng 2.2. Chuẩn sai nhiệt độ trung bình tháng I qua các thập kỷ của bảy trạm khí tượng của Đông Bắc, thời kì 1970 – 2010
Đơn vị: 0C
Thập kỷ Thái Nguyên Lạng Sơn Điện Biên Sìn Hồ
1970-1979 -0.756 -0.437 -0.872 -0.553
1980-1989 -0.116 -0.027 -0.012 -0.133
1990-1999 0.424 0.183 0.628 0.557
2000-2009 0.448 0.281 0.256 0.129
- Độ lệch chuẩn của nhiệt độ trung bình tháng I trong thời kỳ 1970 – 2010, tại trạm Lạng Sơn là cao nhất 1.60C, thấp nhất là ở trạm Sìn Hồ và Điện Biên 1.20C, Thái Nguyên 1.40C.
- Trong thời kỳ 1970 – 2010, Biến suất của nhiệt độ trung bình tháng I tại trạm Lạng Sơn 12%, thấp nhất là trạm Điện Biên 7.1%, các trạm khác dao động 7.8 – 11.7%.
- Trạm khí tượng Điện Biên có phương trình xu thế của nhiệt độ trung bình tháng I là: yt = 70.958 + 0.0441t. Nghĩa là tại trạm Điện Biên, nhiệt độ trung bình tháng I tăng trung bình 0.04410C/năm, tương đương với 0.440C/thập kỷ cao nhất so với các trạm còn lại: Thái Nguyên 0.310C/thập kỷ, Sìn Hồ là 0.300C/thập kỷ, và thấp nhất là Lạng Sơn 0.240C/thập kỷ.
Như vậy có thể thấy nhiệt độ trung bình tháng I ở vùng trung du và miền núi Bắc Bộ trong thời kỳ 1970 – 2010 có xu thế gia tăng nhưng tại mỗi thập kỷ và tại mỗi trạm có tốc độ ra tăng khác nhau.
Hình 2.1. Biến trình năm, trung bình trượt và đường xu thế của nhiệt độ tháng I, thời kì 1970 – 2010.
Hình 2.2. Biến trình năm, trung bình trượt và đường xu thế của nhiệt độ tháng I, thời kì 1970 – 2010 (tiếp) b. Nhiệt độ tháng VII
Trong tháng VII, tháng tiêu biểu cho mùa hè, nhiệt độ trung bình các thập kỷ không khác nhau nhiều như trong mùa đông do nhiệt độ mùa hè ít biến đổi hơn.
- Trong thời kỳ 1970 – 2010, nhiệt độ trung bình tháng VII tại trạm khí tượng thuộc tiểu vùng Đông Bắc cao hơn so với Tây Bắc, trong đó trạm Thái Nguyên là cao nhất 28.580C, sau đó là Lạng Sơn 27.10C (thấp hơn 1.50C), Điện Biên 25.90C (thấp hơn 2.730C), thấp nhất là Sìn Hồ 19.90C (thấp hơn 8.720C).
Bảng 2.3. Nhiệt độ trung bình tháng VII qua các thập kỷ tại các trạm khí tượng vùng trung du và miền núi Bắc Bộ, thời kì 1970 - 2010
Đơn vị: 0C
Thập kỷ Thái Nguyên Lạng Sơn Điện Biên Sìn Hồ
1970-1979 28.5 27.0 25.6 19.6
1980-1989 28.6 27.4 26.0 20.0
1990-1999 28.4 27.0 25.9 19.9
2000-2009 28.8 27.1 26.0 20.0
- Trong bốn thập kỷ gần đây, nhiệt độ trung bình tháng VII có những biến động khá phức tạp. Trong thập kỷ 1970 – 1979, nhiệt độ trung bình tháng VII ở các trạm Đông Bắc đạt từ 270C trở lên, trong khi đó, trạm Điện Biên 25.60C và Sìn Hồ thấp nhất 19.60C. Sang thập kỷ tiếp theo, 1980 – 1989, tất cả các trạm đều tăng nhiệt độ trung bình tháng VII, trong đó tăng nhiều nhất là Lạng Sơn, và hai trạm Tây Bắc +0.40C, Thái Nguyên chỉ tăng +0.10C. Thập kỷ 1990 – 1999, nhiệt độ các trạm đều giảm và giảm mạnh nhất là Lạng Sơn (giảm 0.40C), Thái Nguyên 0.20C và các trạm còn lại 0.10C . Thập kỷ gần đây nhất thì nhiệt độ trung bình tháng VII tại các trạm đều tăng lên.
- Giống như tháng I, nhiệt độ trung bình tháng VII tại các trạm có tốc độ tăng rất khác nhau. Tất cả các trạm đều có chuẩn sai nhiệt độ trung bình tháng VII âm trong thập kỷ 1970 – 1979 và đổi dấu trong thập kỷ tiếp theo. Nhưng đến thập kỷ 1990 – 1999, 3/4 trạm lại trả về dấu âm, riêng trạm Sìn Hồ vẫn có chuẩn sai dương. Sang thập kỷ gần đây nhất thì chỉ có trạm Lạng Sơn là chuẩn sai âm, các trạm khác đều mang giá trị dương.
Bảng 2.4. Chuẩn sai nhiệt độ trung bình tháng VII tại các trạm khí tượng vùng trung du và miền núi Bắc Bộ, thời kì 1970 - 2010
Đơn vị: 0C
Thập kỷ Thái Nguyên Lạng Sơn Điện Biên Sìn Hồ
1970-1979 -0.106 -0.133 -0.273 -0.277
1990-1999 -0.156 -0.083 -0.003 0.063
2000-2009 0.197 -0.031 0.130 0.141
- Trong thời kỳ 1970 – 2010, Độ lệch chuẩn của nhiệt độ trung bình tháng VII chênh lệch không đáng kể giữa các trạm. Cao nhất là Lạng Sơn 0.60C, trạm Thái Nguyên là 0.50C, thấp nhất là hai trạm Tây Bắc 0.40C. Trong thời kỳ này, biến suất của nhiệt độ trung bình tháng VII cũng không lớn chỉ dao động trong khoảng từ 1.7 – 2.1%.
Hình 2.3. Biến trình năm, trung bình trượt và đường xu thế của nhiệt độ tháng VII, thời kì 1970 – 2010
Hình 2.4. Biến trình năm, trung bình trượt và đường xu thế của nhiệt độ tháng VII, thời kì 1970 – 2010 (tiếp)
Phương trình xu thế của nhiệt độ trung bình tháng VII trong thời kỳ 1970 – 2010 tại các trạm khí tượng vùng trung du và miền núi Bắc Bộ đều có hệ số b không lớn, cao nhất là Sìn Hồ và Điện Biên 0.0150C/năm nghĩa là trung bình nhiệt độ tháng VII tăng trung bình 0.150C/thập kỷ, Thái Nguyên là 0.140C/thập kỷ, thấp nhất là Lạng Sơn tăng 0.060C/thập kỷ.
Như vậy, nhiệt độ trung bình tháng VII vùng trung du miền núi Bắc Bộ cũng có xu hướng tăng nhưng tốc độ tăng không lớn lắm.
c. Biến đổi nhiệt độ theo mùa.
- Nhiệt độ trung bình tháng mùa hạ (tháng V- IX, theo quan niệm của GS.TS Nguyễn Trọng Hiệu và GS. TS Lê Đình Quang), trong thời kỳ 1970 – 2010, các trạm khí tượng Đông Bắc cao hơn Tây Bắc, trong đó cao nhất là Thái Nguyên với 27.90C cao hơn, Lạng Sơn +1.670C, Điện Biên +2.290C và thấp nhất là Sìn Hồ thấp hơn Thái Nguyên 8.360C.
Bảng 2.5. Nhiệt độ trung bình mùa hạ tại các trạm khí tượng vùng trung du và miền núi Bắc Bộ, thời kì 1970 - 2010
Đơn vị: 0C
Thập kỷ Thái Nguyên Lạng Sơn Điện Biên Sìn Hồ
1970-1979 27.7 26.1 25.3 19.3
1980-1989 27.9 26.3 25.7 19.6
1990-1999 28.0 26.3 25.6 19.7
2000-2009 28.1 26.3 25.8 19.7
Trong mỗi thập kỷ, nhiệt độ trung bình mùa hạ cũng rất khác nhau giữa các trạm. Trong thập kỷ 1970 – 1979, nhiệt độ trung bình mùa hạ tại trạm Thái Nguyên là cao nhất 27.70C, thấp nhất là Điện Biên và Sìn Hồ 25.30C và 19.30C, Lạng Sơn ở mức 26.10C. Sang thập kỷ tiếp theo nhiệt độ trung bình mùa hạ tại các trạm đều tăng nhưng tốc độ tăng khác nhau, Thái Nguyên là trạm có nhiệt độ cao nhất 27.90C, thấp nhất vẫn là Sìn Hồ (19.60C), Điện Biên tăng mạnh nhất 0.40C, Lạng Sơn là 0.20C chỉ tăng nhẹ 0.10C. Thập kỷ 1990 – 1999, nhiệt độ trung bình mùa hạ tại các trạm có nhiều biến động. Trạm Lạng Sơn chững lại ở 26.30C, Điện Biên giảm 0.10C, trong khi Thái Nguyên và Sìn Hồ tăng nhẹ (0.10C).
- Nhiệt độ trung bình mùa đông (XI – III) thời kỳ 1970 – 2010 ở các trạm có sự khác nhau. Giống mùa hạ cao nhất là ở trạm Thái Nguyên 18.50C và Điện Biên 18.40C, Lạng Sơn là 15.80C và thấp nhất là Sìn Hồ 12.30C.
Bảng 2.6. Nhiệt độ trung bình mùa đông tại các trạm khí tượng vùng trung du và miền núi Bắc Bộ, thời kì 1970 - 2010
Đơn vị: 0C
Thập kỷ Thái Nguyên Lạng Sơn Điện Biên Sìn Hồ
1980-1989 18.1 15.4 18.4 12.2
1990-1999 18.8 16.0 18.7 12.5
2000-2009 19.1 16.1 18.7 12.5
Nhiệt độ trung bình mùa đông tại các trạm có những biến động khác nhau trong bốn thập kỷ. Trong thập kỷ 1970 – 1979, Thái Nguyên có nhiệt độ trung bình mùa đông cao nhất 180C, cao hơn Điện Biên +0.30C, Lạng Sơn +2.50C và Sìn Hồ là 6.20C. Sang thập kỷ tiếp theo, trừ Lạng Sơn giảm 0.10C, các trạm khác đều tăng với tốc độ khác nhau. Tuy nhiên, Thái Nguyên vẫn có nhiệt độ trung bình mùa đông cao nhất. Thập kỷ 1990 – 1999, nhiệt độ trung bình mùa đông tại các trạm đều tăng 0.3 – 0.70C và cao nhất vẫn là Thái Nguyên, thấp nhất vẫn là Lạng Sơn 18.70C và Sìn Hồ 12.50C. Thập kỷ gần đây nhất, nhiệt độ tại các trạm Thái Nguyên và Lạng Sơn tăng (19.10C, 16.10C), các trạm còn lại đều giữ nguyên con số của thập kỷ trước.
Như vậy, có thể thấy nhiệt độ trung bình mùa của vùng trung du và miền núi Bắc Bộ có xu hướng tăng trong thời kỳ 1970 – 2010. Mức độ thay đổi nhiệt độ ở hai tiểu vùng: Đông Bắc và Tây Bắc là tương đương nhau.
d. Nhiệt độ trung bình năm.
- Khảo sát chuỗi số liệu thời kì 1970 - 2010 cho thấy, dù nhiệt độ trung bình năm là 21,40C nhưng rất khác biệt ở các trạm khí tượng. Cụ thể, trong bốn thập kỷ qua Thái Nguyên là trạm có nhiệt độ trung bình năm luôn cao nhất (23.40C), sau đó là Điện Biên (22.20C), Lạng Sơn (21.30C) và thấp nhất là Sìn Hồ (16.10).
Bảng 2.7. Nhiệt độ trung bình năm tại các trạm khí tượng vùng trung du và miền núi Bắc Bộ, thời kì 1970 - 2010
Đơn vị: 0C
Thập kỷ Thái Nguyên Lạng Sơn Điện Biên Sìn Hồ
1970-1979 23.0 21.1 21.7 15.7
1980-1989 23.2 21.1 22.3 16.2
1990-1999 23.5 21.3 22.4 16.3
2000-2009 23.8 21.6 22.5 16.3
- Trong thập kỷ 1970 – 1979, nhiệt độ trung bình năm tại Thái Nguyên là 230C, thấp nhất là Sìn Hồ 15.70C, Lạng Sơn và Điện Biên ở mức 210C. Sang thập kỷ 1980 – 1989, Lạng Sơn duy trì ở mức 21.10C còn các trạm khác đều tăng 0.2 – 0.60C. Trong thập kỷ tiếp theo, nhiệt độ trung bình năm tại các trạm đều tăng nhẹ và nhiệt độ tại Thái
Nguyên vẫn cao nhất 23.50C, thấp nhất vẫn là ở Sìn Hồ 16.30C. Thập kỷ gần đây nhất, nhiệt độ trung bình tại các trạm đều tăng riêng chỉ có Sìn Hồ là giữ nguyên mức 16.30C.
- Độ lệch chuẩn của nhiệt độ trung bình năm tại cả 5 trạm đều nhỏ hơn so với độ lệch chuẩn của nhiệt độ trung bình tháng. Giá trị độ lệch chuẩn của nhiệt độ trung bình năm cũng không có mấy chênh lệch giữa các trạm. Thái Nguyên là 0.50C, các trạm còn lại đều là 0.40C.
- Biến suất của nhiệt độ trung bình năm ở các trạm thuộc Đông Bắc ít chênh lệch giữa các trạm hơn so với các trạm thuộc Tây Bắc. Cao nhất là Sìn Hồ 2.3%, Thái Nguyên là 2.1%, Lạng Sơn 2.0%, thấp nhất là Điện Biên 1.9%.
- Trong thập kỷ 1970 – 1979, chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm của cả 4 trạm khí tượng đều âm: Thái Nguyên -0.380C, Lạng Sơn -0.170C, Điện Biên -0.490C, Sìn Hồ -0.380C. Ở thập kỷ tiếp theo các trạm khí tượng thuộc Tây Bắc đã đổi dấu còn các trạm Đông Bắc vẫn mang dấu âm. Hai thập kỉ sau, chuẩn sai trung bình năm có giá trị dương. Cao nhất là thập kỷ 2000 - 2009, chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm đều đạt đỉnh: Thái Nguyên 0.430C, Lạng Sơn 0.290C, Điện Biên 0.200C và Sìn Hồ 0.210C.
- Phương trình xu thế của nhiệt độ trung bình năm tại các trạm: Thái Nguyên: yt = 33.425 + 0.0286t, Điện Biên: yt = 29.048 + 0.0258t, Lạng Sơn: yt = 15.263 + 0.0184t, Sìn Hồ: yt = 20.336 + 0.0138t.
Như vậy có thể thấy nhiệt độ trung bình năm vùng trung du và miền núi Bắc Bộ có xu hướng tăng trong thời kỳ 1970 – 2010. Tuy nhiên từng giai đoạn khác nhau tốc độ gia tăng nhiệt độ cũng nhau. Nhiệt độ tại các trạm khí tượng cũng có những khác biệt, các trạm Đông Bắc gia tăng nhiều hơn nhưng mức độ chênh lệch giữa các trạm không lớn như các trạm Tây Bắc.
Hình 2.5. Biến trình năm, trung bình trượt và đường xu thế của nhiệt độ trung bình năm, thời kì 1970 – 2010
Hình 2.6. Biến trình năm, trung bình trượt và đường xu thế của nhiệt độ trung bình năm, thời kì 1970 – 2010 (tiếp)