CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ
3.2. Khả năng mô phỏng sự biến đổi của các sự kiện mưa lớn, mưa cực trị
3.2.1. Khả năng mô phỏng sự biến đổi mưa lớn, mưa cực trị trên các vùng
Sự biến đổi của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị trên bảy vùng khí hậu của Việt Nam xác định từ số liệu quan trắc được biểu diễn trên Bảng 3.9. Số liệu quan trắc cho thấy khá rõ sự biến đổi giảm với hầu hết các chỉ số trên vùng Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, và Đồng Bằng Bắc Bộ. Ngược lại, vùng Nam Trung Bộ, Tây Nguyên
và Nam Bộ thể hiện sự biến đổi tăng. Riêng vùng Bắc Trung Bộ, các chỉ số Rx1d, Rx5d, R95p, R99p tăng lên còn chỉ số R50 và NHS lại giảm. Vùng Nam Trung Bộ có mức độ tăng mạnh nhất so với các vùng khác trên khu vực Việt Nam. Hầu hết sự biến đổi của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị trên vùng Nam Trung Bộ và Nam Bộ có đều ý nghĩa thống kê. Sự biến đổi giảm của hầu hết các chỉ số trên vùng Tây Bắc Bộ, Đơng Bắc Bộ và Đồng Bằng Bắc Bộ có mức ý nghĩa thống kê thấp. Các chỉ số thể hiện sự biến đổi giảm đồng thời có ý nghĩa thống kê là tương đối ít.
Bảng 3.9. Sự biến đổi của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị trung bình trên bảy
vùng khí hậu từ số liệu quan trắc (dấu * biểu thị có ý nghĩa thống kê).
Vùng Rx1d (%) Rx5d (%) R95p (%) R99p (%) R50 (ngày) NHS (đợt) TBB -6,92 -5,148 -1,836 -1,944 -0,356 -0,246 ĐBB -8,839* -7,561 -3,296 -3,615 -0,722 -0,604 ĐBBB -10,103 -9,095* -0,261 2,323* -1,159* -1,092* BTB 8,037 2,018 6,719 9,077* -0,407 -0,367 NTB 18,881* 9,112 8,442* 10,506* 1,075 0,888* TN 12,155* 7,001 2,647 5,138 0,590* 0,524* NB 14,730* 8,644* 3,503* 7,216* 0,309 0,278 Sự biến đổi của chỉ số Rx1d trên các vùng Đồng Bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ và Nam bộ thể hiện trên Bảng 3.9 tương đối phù hợp với kết quả nghiên cứu của [Vũ Thanh Hằng và cộng sự, 2009] về “dấu” của biến đổi. Tuy nhiên, sự biến đổi của chỉ số Rx1d trên vùng Tây Bắc Bộ và Đông Bắc Bộ trong bảng Bảng 3.9 khác với biến đổi tăng trong nghiên cứu của [Vũ Thanh Hằng và cộng sự, 2009]. Điều này có thể do sự khác biệt về phương pháp xác định sự biến đổi và thời kỳ nghiên cứu. Trong nghiên cứu của [Vũ Thanh Hằng và cộng sự, 2009], sự biến đổi của chỉ số Rx1d được xác định bằng hệ số A1 của phương trình hồi quy tuyến tính một biến và thời kỳ nghiên cứu là từ năm 1961 đến năm 2007.
Bảng 3.10 biểu diễn sự biến đổi của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị tương tự như Bảng 3.9 nhưng sự biến đổi của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị ở đây được xác
định từ kết quả mơ phỏng của mơ hình. Khác với quan trắc, kết quả mơ phỏng của mơ hình cho thấy hầu hết các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị đều tăng trên các vùng khí hậu. Duy nhất chỉ có chỉ số R99p là thể hiện biến đổi giảm trên vùng Nam Bộ. Những vùng mà số liệu quan trắc và mơ hình cùng thể hiện sự biến đổi tăng thì mơ hình thường có mức độ tăng lớn hơn đáng kể. Vùng Nam Trung Bộ thể hiện mức độ biến đổi tăng của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị mạnh nhất so với các vùng khác. Điều này thể hiện cả trên số liệu quan trắc và kết qua mơ phỏng của mơ hình. Ý nghĩa thống kê của sự biến đổi đạt được với hầu hết các vùng khí hậu ngoại trừ vùng Bắc Trung Bộ. Một vài chỉ số mưa lớn, mưa cực trị thuộc vùng Tây Bắc Bộ và Đồng Bằng Bắc Bộ cũng có mức ý nghĩa thống kê thấp.
Bảng 3.10. Sự biến đổi của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị trung bình trên bảy phân vùng khí hậu mơ phỏng bởi mơ hình RegCM4 (dấu * biểu thị có ý nghĩa thống kê). Vùng Rx1d (%) Rx5d (%) R95p (%) R99p (%) R50 (ngày) NHS (đợt) TBB 14,817* 19,969* 4,107* 2,249 1,032* 0,746* ĐBB 14,366* 15,710* 2,799* 3,839* 0,558* 0,454* ĐBBB 8,349* 14,396* 0,065 2,642 0,478 0,43 BTB 11,292 7,387 3,504 4,527 0,486 0,397 NTB 34,643* 23,908* 9,995* 11,803* 1,947* 1,307* TN 29,793* 21,678* 6,729* 5,878* 0,587* 0,531* NB 19,578* 23,283* 1,834* -7,018* 0,630* 0,524* Hệ số tương quan thời gian của các chỉ số mưa lớn giữa mô phỏng và quan trắc trên các vùng khí hậu thể hiện trên Bảng 3.11. Kết quả cho thấy mối tương quan theo thời gian giữa mô phỏng và quan trắc tương đối thấp. Hệ số tương quan thời gian có giá trị cao nhất là trên khu vực Nam Trung Bộ. Trên vùng Đông Bắc Bộ và Đồng Bằng Bắc Bộ hệ số tương quan thời gian giữa mô phỏng và quan trắc của hầu hết các chỉ số có giá trị âm. Hệ số tương quan thời gian của hầu hết chỉ số mưa lớn trên vùng Tây Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ có giá trị
dương nhưng độ lớn tương đối thấp. Hệ số tương quan thời gian của lượng mưa trung bình (Rmean trên Bảng 3.11) cho thấy hệ số tương quan của chỉ số này đều có giá trị dương trên các vùng khí hậu. Giá trị của hệ số tương quan tương đối cao trên các vùng Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ. Điều này chứng tỏ mơ hình bắt được sự biến đổi của của mưa trung bình tốt hơn so với mưa lớn, mưa cực trị. Đối với mưa lớn, mưa cực trị diễn biến của hiện tượng này phức tạp hơn nhiều so với mưa trung bình.
Qua việc so sánh sự biến đổi của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị trên các vùng khí hậu từ số liệu quan trắc với kết quả mơ phỏng của mơ hình RegCM4 có thể thấy khả năng mơ phỏng sự biến đổi của mơ hình cịn khá hạn chế. Tuy nhiên, sự biến đổi của các chỉ số cho một vùng thể hiện trên Bảng 3.9 và Bảng 3.10 chỉ là giá trị trung bình của vùng. Sự khác nhau về sự biến đổi của các chỉ số trên hai bảng này khơng có nghĩa là mơ hình mơ phỏng hoàn toàn sai lệch sự biến đổi của các chỉ số. Ngoài ra, mưa lớn, mưa cực trị là hiện tượng có những biến động rất phức tạp theo cả không gian và thời gian. Với khả năng mô phỏng hiện tại của các mơ hình khí hậu, khó có thể địi hỏi mơ hình mơ phỏng chính xác về sự biến đổi của mưa lớn và mưa cực trị. Do vậy, mức độ phù hợp về sự biến đổi của mưa lớn, mưa cực trị giữa quan trắc và mô phỏng trong một khu vực sẽ được đánh giá thông qua tỷ lệ ô lưới mà số liệu quan trắc và kết quả mơ phỏng có cùng sự biến đổi.
Bảng 3.11. Hệ số tương quan thời gian của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị giữa mô phỏng và quan trắc trên các phân vùng khí hậu
Vùng Rx1d Rx5d R95p R99p R50 NHS Rmean TBB 0,251 0,132 0,072 0,176 0,174 0,182 0,251 ĐBB -0,097 -0,094 0,031 -0,129 -0,093 -0,036 -0,097 ĐBBB -0,225 -0,274 -0,182 -0,14 -0,285 -0,305 -0,225 BTB 0,118 0,029 0,052 0,241 -0,007 0,007 0,118 NTB 0,537 0,492 0,27 0,294 0,64 0,627 0,537 TN 0,163 0,112 0,105 0,218 0,224 0,251 0,163 NB 0,139 0,183 -0,098 0,041 0,311 0,33 0,139
Giá trị tỷ lệ ơ lưới có cùng sự biến đổi giữa quan trắc và mô phỏng trên các phân vùng khí hậu được trình bày trên Bảng 3.12. Kết quả cho thấy tỷ lệ ơ lưới có cùng sự biến đổi của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị trên vùng Nam Trung Bộ là lớn nhất so với các vùng khác trên khu vực Việt Nam. Ở vùng Nam Trung Bộ, tỷ lệ ơ lưới trong vùng mà kết quả mơ phỏng có cùng sự biến đổi với quan trắc lên đến 90,667% đối với chỉ số Rx1d và đạt khoảng 70% đối với các chỉ số còn lại. Các vùng Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ cũng có tỷ lệ ơ lưới có cùng sự biến đổi khá cao. Hầu hết các chỉ số trên những vùng này đều có tỷ lệ ơ lưới cùng sự biến đổi đạt trên 50%. Tương đồng với những phân tích từ hệ số tương quan thời gian, tỷ lệ ơ lưới có cùng sự biến đổi cũng phản ánh năng lực mô phỏng sự biến đổi của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị trên các vùng Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ và Đồng Bằng Bắc Bộ chưa cao. Trên những vùng này, tỷ lệ ơ lưới có cùng sự biến đổi của chỉ số R95p và R99p cao hơn so với các chỉ số khác.
Bảng 3.12. Tỷ lệ ơ lưới có cùng sự biến đổi giữa quan trắc và mơ phỏng trên
các phân vùng khí hậu (%) Vùng Rx1d Rx5d R95p R99p R50 NHS TBB 16,327 22,449 44,898 36,735 16,327 16,327 ĐBB 19,588 25,773 35,052 39,175 21,649 40,206 ĐBBB 31,707 17,073 36,585 31,707 14,634 39,024 BTB 60,256 52,564 61,538 61,538 38,462 32,051 NTB 90,667 78,667 81,333 73,333 81,333 68,001 TN 82,022 74,157 60,674 57,303 65,169 75,281 NB 65,591 72,043 55,914 41,935 70,968 54,839 Qua các kết quả được phân tích ở trên cho thấy khả năng mô phỏng sự biến đổi mưa lớn, mưa cực trị của mơ hình RegCM4 trên các vùng khí hậu có một số đặc điểm sau:
- Sự biến đổi của các sự kiện mưa lớn, mưa cực trị trên các vùng Nam Trung Bộ, Tây Ngun và Nam Bộ được mơ hình mơ phỏng tốt hơn so với các
vùng còn lại. Hệ số tương quan thời gian và tỷ lệ ơ lưới có cùng sự biến đổi đều cho thấy kết quả mô phỏng biến đổi mưa lớn, mưa cực trị trên vùng Nam Trung Bộ là tốt nhất.
- Khả năng mô phỏng sự biến đổi của mưa lớn, mưa cực trị trên các vùng Tây Bắc Bộ, Đơng Bắc Bộ và Đồng Bằng Bắc Bộ cịn thấp. Biến đổi của nhiều chỉ số mưa lớn, mưa cực trị trên các vùng này được mơ hình mơ phỏng ngược so với biến đổi được xác định từ số liệu quan trắc.
- Hệ số tương quan thời gian và tỷ lệ ô lưới có cùng sự biến đổi trên các vùng Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, Đồng Bằng Bắc Bộ và Nam Trung Bộ khá tương đồng nhau. Những vùng mà hệ số tương quan thời gian có giá trị cao thì tỷ lệ ơ lưới có cùng sự biến đổi cũng cao và ngược lại.
- Trên vùng Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ, hệ số tương quan thời gian có giá trị thấp nhưng tỷ lệ ơ lưới có cùng sự biến đổi có giá trị tương đối cao. Điều này chứng tỏ mơ hình mơ phỏng tương đối tốt về sự biến đổi của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị trên các vùng này nhưng mơ phỏng chưa chính xác về mức độ biến đổi.
- Ở những vùng mà cả mô phỏng và quan trắc đều có sự biến đổi tăng thì mức độ biến đổi của các chỉ số mưa lớn, mưa cực trị trên những vùng này thường được mơ hình mơ phỏng cao hơn so với quan trắc.