4. Bố cục của luận văn
3.1.1 Đặc trưng nhiệt độ tháng và năm theo số liệu quan trắc
3.1.1.1. Nhiệt độ trung bình (Ttb)
Kết quả tính toán nhiệt độ trung bình (Ttb) các tháng thời kỳ 1970 - 2017 được dẫn ra trong hình 3.1 và phụ lục 1.
Hình 3.1. Biến trình năm của Ttb (0C) khu vực Đông Bắc
Từ hình 3.1 ta thấy, trung bình thời kỳ 1970 - 2017, Ttb khu vực Đông Bắc đạt giá trị 21,90C. Trong đó, Ttb thấp nhất là 15,30C tại trạm Sa Pa (sau đó đến Tam Đảo là 18,30C); cao nhất là 24,00C tại trạm Vĩnh Yên. Ttb năm của trạm thuộc khu vực Đông Bắc phổ biến trên 200C ở hầu hết các trạm; thấp hơn 200C tại một số trạm thuộc vùng núi cao (Bắc Hà, Sa Pa, Mù Căng Chải và Tam Đảo). Sự chênh lệch nhiệt độ
giữa các trạm cũng thể hiện rõ ở các tháng trong năm (phụ lục 1). Theo Mai Văn Khiêm và nnk (2015), giá trị của Ttb tại trạm Sa Pa là 15,00C. Như vậy, Ttb năm theo tính toán trong nghiên cứu này tại trạm Sa Pa là cao hơn so với kết quả trước đó là 0,30C. So với kết quả của Nguyễn Duy Chinh và nnk (2004), Ttb năm tại trạm Sa Pa cũng tăng khoảng 0,50C.
Kết quả tính toán cho thấy, Ttb khu vực Đông Bắc có sự biến động mạnh mẽ giữa các tháng trong năm. Trong đó, Ttb đạt giá trị thấp nhất là 14,60C vào tháng 1; cao nhất là 27,00C vào tháng 6 và tháng 7. Kết quả tính toán trong Phụ lục 1 cho thấy, Ttb tại của các trạm cũng thể hiện rõ sự biến động mạnh mẽ giữa các tháng trong năm, thấp nhất vào các tháng chính đông (tháng 12 năm trước đến tháng 2 năm sau) cao nhất vào các tháng chính hè (tháng 6 đến tháng 8). Mặc dù vậy, xu thế biến động (tăng/giảm) của Ttb các tháng trong năm là tương đồng nhau giữa các trạm (Phụ lục 1). Có thể thấy rõ hơn nhận định này qua kết quả tính toán trong hình 3.2. Hình 3.2 trình bày kết tính toán biến trình năm của Ttb tại trạm Sa Pa (trạm có Ttb thấp nhất) với trạm Vĩnh Yên (trạm có Ttb cao nhất). Mặc dù, chênh lệch nhiệt độ các tháng trong năm giữa trạm Vĩnh Yên và trạm Sa Pa dao động từ 8 đến 100C. Tuy nhiên, biến trình năm của nhiệt độ tại hai trạm này gần như tương đồng nhau (hệ số tương quan lên tới 0,97).
Hình 3.2. Biến trình năm của Ttb tại trạm Sa Pa (màu trắng) và Vĩnh Yên (màu đỏ)
Mặc dù biến trình năm của Ttb giữa các trạm là tương đồng nhau, nhưng chênh lệch về giá trị là rất rõ ràng. Trong khu vực Đông Bắc, mức chênh lệch giữa Ttb lớn nhất và nhỏ nhất của khu vực dao động từ 6,60C (tháng 3) đến 9,50C (từ tháng 6 - 7). Trong đó,
chênh lệch nhiệt độ cao nhất và thấp nhất ở khu vực là lớn nhất xảy ra từ tháng 6 đến tháng 10; thấp hơn vào các tháng chính đông. Vào tháng 1, Ttb thấp nhất là 8,60C tại trạm Sa Pa và lớn nhất là 16,90C tại trạm Mai Châu. Đến tháng 4, Ttb thấp nhất là 17,10C tại trạm Sa Pa và cao nhất là 24,90C tại trạm Mai Châu. Sang tháng 7, Ttb thấp nhất là 19,80C tại trạm Sa Pa và cao nhất là 29,30C tại trạm Vĩnh Yên. Đến tháng 10, Ttb thấp nhất là 15,80C tại trạm Sa Pa và cao nhất là 25,40C tại trạm Vĩnh Yên (Phụ lục 1).
Nhìn chung, sự khác nhau về giá trị Ttb của các trạm là khá rõ ràng, đặc biệt là giữa trạm vùng núi cao với trạm đồng bằng. Điều này là do tác động của địa hình đến nhiệt độ thông qua quy luật phân bố của nhiệt độ theo độ cao. Tuy nhiên, xu thế biến động của Ttb trong năm (biến trình năm) tại các trạm là tương đồng rõ rệt với nhau. Hay nói cách khác, các khu vực thuộc vùng khí hậu Đông Bắc có cùng quy luật mùa đối với nhiệtđộ. Trong đó, nhiệt độ cao nhất vào các tháng mùa hè; thấp nhất vào các tháng chính đông.
3.1.1.2 Nhiệt độ tối cao và tối thấp
1) Nhiệt độ tối cao trung bình (Tx): Kết quả tính toán trong Phục lục 2 và hình 3.3 cho thấy, Tx tại các trạm thuộc khu vực Đông Bắc có sự biến động mạnh mẽ giữa các tháng trong năm. Trung bình khu vực Đông Bắc, Tx trung bình năm đạt giá trị 26,60C. Trong đó, Tx trung bình năm lớn nhất đạt giá trị là 28,20C tại trạm Bảo Lạc (sau đó đến trạm Vĩnh Yên); thấp nhất là 18,90C tại trạm Sa Pa (sau đó đến trạm Tam Đảo). Xu thế biến động trong năm là Tx lớn nhất vào các tháng mùa hè, với giá trị dao động từ 30,80C (tháng 5) đến 320C (tháng 6); thấp nhất trong các tháng chính mùa đông, Tx có giá trị khá thấp, phổ biến từ 18,90C (tháng 1) đến 21,20C (tháng 12) (hình 3.3).
Kết quả tính toán trong Phụ lục 2 cho thấy, biến trình năm Tx của các trạm là tương đồng nhau rõ ràng. Tuy nhiên, chênh lệch giá trị Tx giữa các trạm là rất rõ ràng. Tương tự như xu thế của Ttb, mức chênh lệch giữa giá trị cao nhất với thấp nhất của Tx trong khu vực Đông Bắc lớn nhất xảy ra từ tháng 6 đến tháng 11, với giá trị dao động từ 7,80C (tháng 2, tháng 3) đến 11,00C (tháng 10). Vào tháng 1, trong khu vực Đông Bắc, Tx thấp nhất là 12,20C tại trạm Sa Pa; lớn nhất là 20,20C tại trạm Uông Bí. Đến tháng 4, Tx thấp nhất là 21,30C tại trạm Sa Pa; lớn nhất là 30,20C tại trạm Bảo Lạc. Sang tháng 7, Tx thấp nhất là 23oC tại trạm Sa Pa; lớn nhất là 33,40C tại trạm Chiêm Hóa, Bảo Lạc và Lục Ngạn. Đến tháng 10, Tx thấp nhất là 19,10C tại trạm Sa Pa; lớn nhất là 30,10C tại trạm Hữu Lũng.
Từ kết quả này cho thấy, Tx trung bình có sự phân hóa mạnh mẽ giữa các trạm trong khu vực. Điều này là do tác động của địa hình đến nhiệt độ theo quy luật giảm theo độ cao. Tuy nhiên, xu thế biến động trong năm của Tx giữa các trạm là tương
đồng và tương đồng với xu thế của Ttb.
Hình 3.3. Biến trình năm của Tx và Tn (oC) trung bình khu vực Đông Bắc
2) Nhiệt độ tối thấp trung bình (Tn):Kết quả tính toán trung bình thời kỳ 1970 - 2017 (Phụ lục 1), Tn trung bình khu vực Đông Bắc đạt giá trị là 19,40C. Trong đó, Tn trung bình năm thấp nhất là 12,90C tại trạm Sa Pa (sau đó đến trạm Tam Đảo 16,40C); lớn nhất là 21,50C tại trạm Vĩnh Yên. Nhìn chung, sự chênh lệch Tn trung bình năm giữa các trạm trong khu vực Đông Bắc là rõ ràng. Điều này là do tác động của địa hình đến sự phân hóa theo độ cao của nhiệt độ. Hình 3.3 cho thấy, xu thế biến động trong năm (biến trình) của Tn là tương đồng với xu thế của Tx. Xu thế chung là Tn có giá trị thấp nhất trong các tháng chính đông; cao nhất trong các tháng chính hè. Trung bình khu vực Đông Bắc, Tn lớn nhất vào các tháng mùa hè, với giá trị dao động từ 24,30C (tháng 8) đến 24,70C (tháng 7). Trong các tháng chính mùa đông, Tn có giá trị khá thấp, phổ biến từ 12,60C (tháng 1) đến 14,3 0C (tháng 2).
3.1.1.3 Sự xuất hiện các cực trị nhiệt độ theo thời gian
Kết quả phân tích ở trên cho thấy, quy luật chung của nhiệt độ là nhiệt độ thấp vào các tháng chính đông và cao nhất vào các tháng chính hè. Các trung tâm lạnh chính của khu vực Đông Bắc được xác định là Sa Pa và Tam Đảo. Ngược lại, các trung tâm nóng chính của khu vực Đông Bắc là Vĩnh Yên và Bảo Lạc. Do vậy, quy luật xuất hiện các cực trị nhiệt độ về cơ bản sẽ tuân theo quy luật chung của nhiệt độ như đã phân tích.
1) Nhiệt độ tối cao tuyệt đối (Txx)
Hình 3.4 và bảng 3.1 cho thấy, giá trị Txx thời kỳ 1970 - 2017 tại các trạm ở khu vực Đông Bắc là khá cao, phổ biến dao động xung quanh trên/dưới 400C. Trong đó, Txx cao nhất là 41,60C tại trạm Định Hóa (ngày 3/5/1994) và Bảo Lạc (ngày 4/5/2012); đạt 41,40C đến 41,50C xảy ra tại một số trạm như Hàm Yên (ngày 3/5/1994), Chiêm Hóa (ngày 3/5/1994), Chợ Rã (ngày 3/5/1994), Việt Trì (ngày 5/6/2017) và Vĩnh Yên (ngày 3/6/2017). Txx có giá trị thấp hơn tại một số trạm như Sa Pa (29,60C) vào ngày 8/8/1981, Tam Đảo (33,40C) vào ngày 3/5/1994, Bắc Hà (350C) vào ngày 3/5/1994 và Mù Căng Chải (34,20C) vào ngày 24/4/2007 (Hình 3.4 và Bảng 3.1). Trong đó, một số tâm nóng như Bảo Lạc và Vĩnh Yên, giá trị của Txx được ghi nhận là một trong những giá trị lớn nhất của khu vực.
Như vậy có thể nhận thấy, sự khác nhau về giá trị của Txx thời kỳ 1970 - 2017 tại các trạm là rất rõ ràng, với chênh lệch giữa giá trị lớn nhất với nhỏ nhất của Txx trên khu vực lên tới 120C. Những điểm trạm có Txx thấp nhất nằm ở các khu vực núi cao. Ngược lại, các trạm có Txx cao nhất nằm ở khu vực đồng bằng và trung du ở sườn khuất gió chịu sự tác động của hiệu ứng phơn.
Về thời điểm xuất hiện các cực trị nhiệt độ cao: Theo quy luật mùa, các giá trị của Txx năm tại các trạm thuộc khu vực Đông Bắc hầu hết xuất hiện trong mùa hè. Từ bảng 3.1 ta thấy, xét trong giai đoạn 1970 - 2017, các kỷ lục giá trị của Txx hầu hết được ghi nhận trong tháng 5 (21 trạm) và tháng 6 (15 trạm). Kỷ lục Txx xuất hiện ít hơn vào tháng 8 (4 trạm); tháng 7 (2 trạm); tháng 4 và tháng 9 (1 trạm/tháng).
Từ bảng 3.1 ta thấy, các giá trị kỷ lục nhiệt độ tối cao đã từng được ghi nhận trong thời kỳ 1970 - 2017 tại một số trạm thuộc khu vực Đông Bắc vào các năm: 1981 (1 trạm); 1983 (2 trạm), 1986 (1 trạm), 1990 (1 trạm), 1994 (14 trạm); 2003 (2 trạm); 2010 (1 trạm); 2011 (1 trạm); 2012 (1 trạm); 2012 (3 trạm); 2014 (1 trạm); 2016 (1 trạm) và 2017 (13 trạm). Như vậy có thể thấy, hầu hết các kỷ lục cao của Txx chủ yếu được ghi nhận trong thời khoảng thời gian gần đây. Trong đó, đặc biệt là vào năm 1994 và 2017. Các kỷ lục cao của Txx tại các trạm trong những năm gần đây hầu hết đềunằm trong ngưỡng các giá trị cao nhất của Txx của khu vực Đông Bắc (trên 400C). Như vậy có thể nhận thấy, rõ xu thế ngày càng có nhiều kỷ lục Txx được ghi nhận.
Như vậy các kỷ lục cao của Txx được ghi nhận xảy ra tại một số trạm thuộc khu vực Đông Bắc, với số năm có ghi nhận là 13 năm (1981, 1983, 1986, 1990, 1994, 2003, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2016 và 2017). So sánh với kết quả trong Phụ lục 3.1 cho thấy, chỉ số ONI đạt giá trị từ ngưỡng trên 00C (chuẩn sai dương) đến El Nino (≥0,50C) ở 6/13 có giá trị lịch sử của Txx; có 2 năm (2003 và 2010) tồn tại chỉ số ONI>00C trong các tháng trước mùa hè. Trong các năm 1994 và 2014, chỉ số ONI đều không đạt ngưỡng El Nino. Tuy nhiên, chỉ số ONI của các năm 1994 và 2014 đều đạt ngưỡng >00C (từ 0,1 đến 0,40C) trong các tháng trước và chính mùa hè. Kết quả này cho thấy, hoạt động của ENSO phần nào góp phần làm giá tăng giá trị của nhiệt độ tối cao trong các tháng mùa hè ở khu vực Đông Bắc. Bên cạnh đó, một nguyên nhân khác có thể là do liên quan đến xu thế ấm lên toàn cầu, khu vực và ở Việt Nam diễn ra mạnh mẽ trong những năm gần đây (IPCC, 2013; Bộ TNMT, 2009, 2012, 2016). Như đã phân tích trên, một điểm đáng lưu ý khác đó là Ttb cao nhất ở khu vực Đông Bắc xảy ra vào tháng 6 và tháng 7. Tuy nhiên, các giá trị kỷ lục của Txx chủ yếu được ghi nhận xảy ra vào tháng 5 và tháng 6. Điều này cho thấy, có sự dịch chuyển của xu thế Txx đến sớm hơn vào các tháng mùa hè.
Bảng 3.1. Nhiệt độ tối cao tuyệt đối (Txx) tháng và năm (oC) tại các trạm thuộc khu vực Đông Bắc Tháng Trạm Txx tháng (0C) Txx năm (0C) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 Txx Ngày xảy ra Phố Ràng 31,4 33,9 37,8 39,3 40,6 40,0 39,7 38,3 37,5 35,0 33,5 31,1 40,6 4/5/1994 Bắc Hà 27,3 30,9 32,0 33,6 35,0 33,5 33,2 32,5 32,2 30,1 28,7 26,9 35,0 3/5/1994 Sa Pa 23,2 25,8 28,1 29,1 29,5 27,9 29,1 29,6 28,2 26,4 24,2 24,0 29,6 8/8/1981 Mù Căng Chải 29,0 30,3 34,0 34,2 34,0 33,5 32,9 33,0 33,0 31,0 30,0 28,6 34,2 24/4/2007 Văn Chấn 33,5 35,7 36,7 38,7 40,3 40,0 39,3 38,0 36,9 35,0 34,5 30,7 40,3 23/5/2014 Lục Yên 30,6 34,4 36,3 38,0 41,3 40,7 38,8 38,5 37,2 35,0 33,5 30,3 41,3 3/5/1994 Yên Bái 30,4 34,3 35,5 36,9 40,0 40,4 39,8 39,6 37,4 35,0 32,5 30,8 40,4 3/6/2017 Hoàng Su Phì 30,9 35,4 38,0 38,2 39,9 38,5 36,9 37,3 37,0 34,0 33,1 30,3 39,9 3/5/1994 Bắc Mê 32,3 35,5 37,8 40,0 41,0 40,0 39,7 39,0 38,2 36,4 33,8 31,8 41,0 3/5/1994 Bắc Quang 31,6 34,2 36,0 38,0 40,4 40,6 38,5 38,4 37,2 35,8 33,6 31,6 40,6 5/6/2017 Hà Giang 30,3 33,4 35,3 37,7 40,1 38,8 37,7 40,7 37,4 35,1 32,4 30,8 40,7 18/8/2016 Hàm Yên 32,2 34,0 36,9 38,0 41,5 40,0 39,2 39,1 37,7 35,2 33,7 32,3 41,5 3/5/1994 Tuyên Quang 32,0 34,5 37,1 38,3 41,0 40,5 38,5 38,2 37,3 35,0 34,3 32,4 41,0 3/5/1994 Chiêm Hoá 31,7 34,8 37,5 38,6 41,5 39,7 38,3 39,1 36,9 35,9 34,2 33,4 41,5 3/5/1994 Bảo Lạc 32,2 36,0 37,5 39,7 41,6 40,5 39,8 39,3 38,5 36,4 34,5 32,5 41,6 4/5/2012 Nguyên 29,2 33,5 34,4 37,0 37,2 37,0 36,4 36,9 35,5 33,1 31,2 30,3 37,2 7/5/2003
Tháng Trạm Txx tháng (0C) Txx năm (0C) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 Txx Ngày xảy ra Bình Trùng Khánh 27,6 32,5 34,0 37,0 37,1 37,0 35,9 36,5 36,3 32,6 31,8 29,4 37,1 3/5/2012 Cao Bằng 30,7 35,9 37,1 39,5 40,4 39,6 38,5 39,1 37,8 35,0 34,4 31,0 40,4 3/5/2012 Chợ Rã 31,4 35,2 37,2 39,3 41,5 39,6 38,5 38,9 38,1 35,8 35,2 32,9 41,5 3/5/1994 Ngân Sơn 28,2 33,1 34,3 36,0 36,9 35,9 35,4 35,8 34,9 32,5 31,6 30,1 36,9 4/5/2012 Bắc Cạn 30,8 35,8 36,4 38,7 40,5 39,0 37,9 37,5 37,0 34,8 33,9 31,9 40,5 3/5/1994 Minh Đài 32,8 36,4 38,7 40,4 41,2 40,9 41,0 39,9 38,0 35,4 33,1 36,5 41,2 3/5/1994 Phú Hộ 31,2 34,4 35,5 38,3 41,2 40,4 39,6 38,6 36,8 34,5 33,2 31,6 41,2 3/5/1994 Việt Trì 31,8 33,8 35,6 38,5 41,2 41,4 39,9 39,2 37,0 34,8 34,8 32,0 41,4 5/6/2017 Tam Đảo 26,2 29,0 30,7 32,1 33,4 33,0 31,8 32,4 30,8 29,0 27,3 24,7 33,4 3/5/1994 Vĩnh Yên 31,4 35,2 35,8 38,3 41,1 41,4 39,5 38,1 37,0 35,1 34,4 31,5 41,4 3/6/2017 Định Hoá 31,3 36,8 36,8 39,9 41,6 40,1 39,0 38,9 37,8 35,0 33,7 32,5 41,6 3/5/1994 Thái Nguyên 31,1 33,5 35,7 38,0 40,7 40,8 39,2 38,4 37,4 34,7 34,0 30,6 40,8 3/6/2017 Bắc Sơn 29,1 33,2 34,1 37,3 37,8 37,4 36,6 36,1 35,4 33,1 32,8 30,0 37,8 14/9/1986 Hữu Lũng 31,4 34,0 36,8 38,4 40,3 41,3 39,0 37,9 36,9 35,5 34,6 31,5 41,3 4/6/2017 Đình Lập 30,4 35,7 35,7 39,1 38,0 39,9 37,8 37,0 36,2 34,2 33,1 31,1 39,9 3/6/2017 Thất Khê 31,0 35,6 36,8 38,5 39,6 39,3 38,7 38,7 37,5 34,3 33,8 31,1 39,6 7/5/2003 Lạng Sơn 30,4 34,4 35,6 37,9 38,4 38,8 37,6 37,0 36,2 33,7 32,7 29,5 38,8 3/6/2017
Tháng Trạm Txx tháng (0C) Txx năm (0C) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 Txx Ngày xảy ra Lục Ngạn 32,4 34,7 36,8 38,2 40,0 40,8 39,2 37,5 37,8 35,5 34,5 31,3 40,8 4/6/2017 Sơn Động 31,3 35,7 36,3 38,7 41,0 41,1 39,0 37,5 37,7 34,8 33,5 30,9 41,1 3/6/2017 Bắc Giang 30,8 33,3 35,3 36,5 38,7 40,8 38,7 37,4 37,0 34,8 34,3 30,0 40,8 4/6/2017 Hiệp Hòa 31,5 33,7 35,8 36,5 39,0 40,0 38,5 37,4 37,3 35,2 35,0 30,4 40,0 18/6/1983 Uông Bí 30,8 31,8 33,6 35,3 37,5 39,6 37,9 36,9 36,0 35,1 32,4 32,1 39,6 3/6/2017 Cô Tô 29,5 28,0 29,8 32,8 34,4 35,6 36,2 35,1 34,4 34,0 31,4 28,3 36,2 25/7/1976 Cửa Ông 28,7 29,8 33,5 34,6 36,1 37,4 38,8 36,9 36,1 34,8 33,0 29,6 38,8 13/7/1983 Tiên Yên 31,5 33,5 36,1 37,2 37,3 37,7 38,0 38,1 37,0 34,8 32,5 30,5 38,1 31/8/2011 Móng Cái 27,0 29,8 30,5 33,1 34,4 38,8 37,1 37,3 36,2 34,4 32,0 29,2 38,8 26/6/2010 Bãi Cháy 28,1 29,5 32,0 34,6 36,1 37,3 36,7 36,5 35,5 34,1 33,8 28,9 37,3 2/6/2017 Quảng Hà 27,4 29,5 30,3 32,8 34,6 37,2 37,0 37,3 36,7 34,0 31,8 28,6 37,3 21/8/1990
Chú giải: Thờikỳ El Nino hoạt động
Trạng thái trung tính của ENSO nghiêng về pha El Nino
Thời kỳ La Nina hoạt động
Trạng thái trung tính của ENSO nghiêng về pha La Nina
2) Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối (Tnn)
Kết quả tính toán giá trị Tnn (0C) thời kỳ 1970 - 2017 tại các trạm thuộc khu vực Đông Bắc được trình bày trong hình 3.5 và bảng 3.2. Kết quả cho thấy, Tnn tại các