Hình 3. 10 Phân bố tần suất xuất hiện mưa tại mỗi vị trí ơ pixel tính từ Thanh Hóa đến Đà Nẵng (Lưu ý: Số thứ tự ô pixel được gán theo nguyên tắc không gian từ trái sang phải
Phân tích đường biến trình ngày đêm của giá trị tần suất mưa tại các tỉnh nghiên cứu nhận thấy: đường PF tại các tỉnh thể hiện tương đối phức tạp và dàn trải, giá trị tại các cực đại chính khơng chênh lệch nhiều so với các đỉnh phụ khác trong ngày. Nhìn chung, PF biểu diễn có thể rõ 2 cực đại, một xảy ra vào đêm muộn từ 21 giờ đến 00 giờ ngày hôm sau, với giá trị PF đạt ở ngưỡng > 40%. Một cực đại khác xuất hiện vào buổi trưa từ 10-11 giờ với giá trị PF cũng ~ 40%.
Sự chênh lệch về thời điểm xảy ra các cực đại mưa trong các tháng có ảnh hưởng của KKL có thể là nguyên nhân khiến cho các giá trị cực đại mưa chính của PF và PI tại khu vực nghiên cứu khơng có sự khác biệt nhiều so với các cực đại phụ khác trong ngày. Theo tác giả Hirose và cs (2005) [35]:
Trong khoảng thời gian từ tháng 9 đến tháng 11, sự xuất hiện các cực đại mưa chủ yếu xảy ra vào tối muộn. Đặc điểm này khá tương đồng với luận văn, và được tìm thấy ở nhiều nơi trên vực châu Á, ví dụ: khu vực vùng núi phía đơng lưu vực Sumatra- Indonesia, lưu vực Tứ Xuyên-Trung Quốc và một phần Ấn Độ. Đối với khu vực phía bắc và đơng vịnh Bengal, cực đại mưa tìm thấy kéo dài từ 02-08 giờ địa phương.
Từ khoảng tháng 3 đến tháng 5, với đặc trưng giai đoạn chuyển tiếp từ thời kỳ mùa đông sang thời kỳ mùa hè, các cực đại của lượng mưa trong ngày trên khu vực châu Á lại có xu hướng tập trung xuất hiện nhiều từ chiều cho đến đêm. Ví dụ như phần phía đơng cao ngun Tây Tạng và vùng đất liền nhiệt đới với cực đại mưa xảy ra từ 14-22 giờ địa phương; khu vực Tứ Xuyên với đỉnh đạt muộn hơn từ 18 giờ đến 02 giờ địa phương.
3.4.2. Cường độ mưa trung bình PI
Đặc điểm cường độ mưa trung bình PI được phân tích chi tiết thơng qua các Hình 3.11, 3.12 và 3.13. Qua phân tích ta nhận thấy rằng:
Cường độ mưa trung bình PI khu vực Thanh Hóa-Đà Nẵng đạt cực đại chính vào ban đêm khoảng 22 giờ Việt Nam với ngưỡng giá trị đạt ~1.8 mm/h. Một cực đại phụ khác xuất hiện vào buổi sáng từ 6h đến 7h với PI dao động ở
ngưỡng 1.6 mm/h. Cường độ mưa giảm nhanh vào ban ngày, từ khoảng 9h sáng đến 19h tối, với cực tiểu xảy ra lúc 16h [Hình 3.11].
Hình 3. 11 Cường độ mưa trung bình từng giờ khu vực Thanh Hóa-Đà Nẵng
Phân tích cụ thể đường biến trình PI của từng tỉnh [Hình 3.12] ta thấy rằng: Cường độ mưa lớn thường dịch về các tỉnh phía Nam khu vực nghiên cứu. Nếu như Thanh Hóa và Nghệ An cho thấy đường biến trình ít thay đổi, dàn trải với giá trị PI thấp dao động <1 mm/h, thì các tỉnh từ Hà Tĩnh đổ vào Đà Nẵng PI đạt giá trị tăng gấp 2-3 lần, dao động từ 1.5-3.4mm.h, tương ứng với ngưỡng mưa vừa, mưa to. Tuy nhiên, càng tiến sâu xuống các tỉnh phía nam thì đặc điểm của PI càng phức tạp. Đối với PI, Quảng Bình lại là nơi có giá trị PI đạt giá trị lớn nhất, và PI của Thừa Thiên Huế thì lớn hơn Đà Nẵng.
Sự dịch chuyển xuống phía Nam của KKL hồn tồn phù hợp với thời gian đạt đỉnh muộn dần của các tỉnh từ Thanh Hóa - Đà Nẵng. Rõ ràng Thanh Hóa, Nghệ An đạt đỉnh lúc 22 - 23h, sau đó Hà Tĩnh và Quảng Bình đạt cực đại lúc 07h hơm sau. Đến 09h thì Quảng Trị và Thừa Thiên Huế đạt đỉnh, sau đó Đà Nẵng lúc 10h.
Hình 3. 12 Cường độ mưa trung bình từng giờ tại các tỉnh Thanh Hóa-Đà Nẵng
Như vậy, trong 24 giờ, cường độ mưa lớn nhất thường xuất hiện về đêm và sáng, đồng thời thời điểm xảy ra cực đại mưa từ Thanh Hóa đến Đà Nẵng thấy rõ sự chậm dần theo thời gian hoàn toàn phù hợp với sự dịch chuyển của khối KKL. Sự xuất hiện các cực đại này có thể là do sự tác động của địa hình và chế độ hồn lưu gió địa phương gây ra.
KẾT LUẬN
Qua q trình phân tích số liệu mưa từng giờ GSMaP của các đợt mưa lớn diện rộng xảy ra do tác động của KKL từ năm 2001-2018, sử dụng phương pháp thống kê và viễn thám, luận văn “Nghiên cứu đặc điểm mưa do khơng khí lạnh ở khu vực Trung Bộ bằng dữ liệu vệ tinh GSMaP” đã rút ra được các kết luận sau:
Xét theo cả hai chiều từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đơng, khu vực có khả năng xảy ra mưa lớn nhất thuộc phần phía Nam khu vực nghiên cứu từ Quảng Bình trở vào đến Đà Nẵng. Tần suất xảy ra mưa lớn nhất nằm ở các điểm ven biển và ven bờ tây tỉnh, ngược lại vùng đồng bằng ở giữa của các tỉnh Thanh Hóa - Nghệ An - Hà Tĩnh là nơi có PF nhỏ nhất.
PF tại các tỉnh tương đối phức tạp và dàn trải, giá trị tại các cực đại chính khơng chênh lệch nhiều so với các đỉnh phụ khác trong ngày. Nhìn chung PF biểu diễn rõ 2 cực đại, một xảy ra vào đêm muộn từ 21 giờ đến 00 giờ ngày hôm sau, một cực đại khác xuất hiện vào buổi trưa từ 10-11 giờ với giá trị PF đạt ngưỡng 40%.
Cường độ mưa PI cũng cho thấy mức độ gia tăng mưa lớn ở phần phía Nam Đèo Ngang. Từ phần cực tây tỉnh Hà Tĩnh đến hết Đà Nẵng, cường độ mưa PI phân bố khá đồng đều. Sự phân hóa của PI nổi bật với cực đại xuất hiện ở phần giáp ranh giữa Hà Tĩnh-Quảng Bình; Thừa Thừa Huế-Đà Nẵng.
PI đạt cực đại chính vào ban đêm lúc 22h với ngưỡng giá trị đạt ~ 1.8mm/h và một cực đại phụ khác xuất hiện vào buổi sáng từ 6h đến 7h với PI dao động ở ngưỡng 1.6 mm/h. Cường độ mưa giảm nhanh vào ban ngày, từ khoảng 9h sáng đến 19h tối, với cực tiểu xảy ra lúc 17h. Quảng Bình lại là nơi có giá trị PI đạt giá trị lớn nhất, và PI của Thừa Thiên Huế thì lớn hơn Đà Nẵng.
Sự tác động của địa hình, sự phức tạp của hệ thống mưa front lạnh ở nước ta, và sự ảnh hưởng hồn lưu gió địa phương như gió núi-thung lũng,… có thể là nguyên nhân dẫn đến đường biến trình của PF, PI ở khu vực nghiên cứu có sự phức tạp, và cực đại mưa thường xảy ra tập trung về đêm và sáng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Phạm Vũ Anh, 2014, Giáo trình Phân tích và Dự báo thời tiết, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, 44, 50, 75-78.
2. Phạm Vũ Anh, Nguyễn Viết Lành, 2010, Giáo trình Khí tượng Synop, Trường Đại học Tài ngun và Môi trường Hà Nội, 30, 31.
3. Nguyễn Thị Bắc, 2015, “Đánh giá số liệu mưa vệ tinh GSMaP cho khu vực Việt Nam”, Luận văn thạc sỹ, chuyên ngành Khí tượng và Khí hậu học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
4. Hồng Đức Cường, Trần Thị Thảo, Nguyễn Đình Dũng, 2008, “Thử nghiệm Dự báo mưa lớn ở Việt Nam bằng mơ hình MM5”, Tuyển tập báo cáo Hội thảo Khoa
học lần thứ 10 - Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Mơi trường, 1, 40.
5. Ngô Văn Dương, 2015, “Nghiên cứu ứng dụng sản phẩm mưa GSMaP dự báo dòng chảy đến hồ Sơn La”, Đồ án Tốt nghiệp chuyên ngành Thủy văn, Trường Đại học Thủy lợi.
6. Trần Thị Kim Dung, 2016, “Nghiên cứu đặc điểm mưa đi kèm khơng khí lạnh ảnh hưởng đến Việt Nam bằng dữ liệu vệ tinh GSMaP”, Đồ án Tốt nghiệp chuyên ngành
Khí tượng học, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
7. Nguyễn Hướng Điền, Tạ Văn Đa, 2010, Giáo trình Khí tượng Radar, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 100 – 106.
8. Vũ Thanh Hằng, Chu Thị Thu Hường, 2009, “Xu thế biến đổi của lượng mưa ngày cực đại ở Việt Nam giai đoạn 1961 – 2007”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia
Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 35, số 3S.
9. Vũ Thanh Hằng, Phạm Thị Thanh Ngà, Phạm Thanh Hà, 2018, “Đánh giá số liệu mưa vệ tinh GSMaP cho khu vực Trung bộ Việt Nam giai đoạn 2000-2010 và khả năng hiệu chỉnh”, Tạp chí KH ĐHQGHN: Các khoa học Trái đất và Môi trường, 34(1S), 106-115.
10. Nguyễn Văn Hưởng, 2012, “Xác định khách quan hình thế thời tiết trong các đợt mưa lớn trên khu vực miền Trung từ số liệu tái phân tích JRA-25”, Luận văn Thạc
sỹ chuyên ngành Khí tượng và Khí hậu học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
11. Nguyễn Viết Lành, 2004, Giáo trình Khí tượng cơ sở, Nhà xuất bản Bản đồ. 12. Phạm Thị Thanh Ngà, 2019, “Nghiên cứu tương quan giữa đặc tính mây và mưa
lớn cho khu vực Hồ Chí Minh bằng dữ liệu vệ tinh Himawari - 8 và GSMaP”, Tạp
chí Khí tượng Thủy văn, 1 - 9.
13. Phạm Thị Thanh Ngà, 2018, Giáo trình Khí tượng Vệ tinh. Trường Đại học Tài
nguyên và Môi trường Hà Nội, 94-132.
14. Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu, 2004, Khí hậu và Tài nguyên khí hậu Việt
Nam, Nhà xuất bản Nông Nghiệp Hà Nội.
15. Nguyễn Thanh Sơn, Nguyễn Quốc Anh, 2015, Khai thác sử dụng số liệu mưa vệ tinh trong dự báo lũ lưu vực sông Mê Kông (từ Chiang Saen đến Strung Streng),
Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3S
(2015), 220 – 230.
16. Nguyễn Văn Tun, 2007, Giáo trình Khí tượng Vệ tinh. Nhà xuất bản Đại học
Quốc gia Hà Nội, 134-142.
17. Nguyễn Ngọc Thục, 1992, “Phân loại các dạng hình thế Synop gây mưa lớn, đặc biệt lớn thuộc các tỉnh Nghệ An đến Thừa Thiên Huế. Phân tích và dự báo”, Trung
tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia.
18. Phan Văn Tân, Phạm Thanh Hà, Nguyễn Đăng Quang, Nguyễn Văn Hiệp, Ngô Đức Thành, 2016, “Sự biến đổi của ngày bắt đầu mùa mưa ở Tây Nguyên và khả năng dự báo”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội: Các Khoa học Trái đất
và Môi trường, Tập 32, Số 3S, 184 – 194.
19. Phạm Minh Tiến, Trần Đình Linh, 2014, Giáo trình Khí hậu Việt Nam, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, 112.
20. Ngô Đức Thành, Phan Văn Tân, 2012, “Kiểm nghiệm phi tham số xu thế biến đổi của một số yếu tố khí tượng cho giai đoạn 1961 – 2007”, Tạp chí Khoa học Đại học
Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự niên và Công nghệ, 1 - 8.
21. Nguyễn Khanh Vân, Bùi Minh Tăng, 2004, “Đặc điểm hình thế thời tiết gây mưa, lũ, lụt lớn ở các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh thời kỳ 1997 – 2001”, Tạp chí
Các Khoa học về Trái đất, 50 -59.
22. Nguyễn Khanh Vân, 2012, “Vai trị của hình thái địa hình đối với mưa lớn ở vùng Bắc Trung Bộ và Sự phân hóa giữa Bắc và Nam đèo Ngang”, Tạp chí Các Khoa học về Trái đất, 38-46.
23. Nguyễn Khanh Vân, Đỗ Lệ Thủy, Trần Anh Đức, 2013, “Nguyên nhân và quy luật của thời tiết mưa lớn khu vực đèo Hải Vân - đèo Cả, vùng Nam trung Bộ (giai đoạn 1986 – 2010”, Tạp chí Các Khoa học về Trái đất, 163-174.
24. Tài liệu “Đặc điểm Khí tượng Thủy văn các năm từ 2001 – 2018”, Trung tâm Dự
báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia.
Một số trang web và link online đã tham khảo:
25. Trang web GSMaP: http://sharaku.eorc.jaxa.jp/GSMaP/
26. Trang web WMO: https://www.wmo-sat.info/satellite-user-readiness/ 27. Một số đường link khác:
- Đặc điểm vị trí địa lý và phạm vi lãnh thổ của vùng Bắc Trung Bộ:
https://loigiaihay.com/hay-xac-dinh-tren-ban-do-hanh-chinh-c95a10081.html
- Đặc điểm dãy núi Bạch Mã:
https://vi.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAi_B%E1%BA%A1ch_M%C3%A3)
Tiếng Anh
28. Arkin P.A., Bernard N.M., 1987, “The relationship between large-scale convective rainfall and cold cloud over the western hemisphere during 1982-84”, Monthly Weather Review, 115, 51-74.
29. Basu B. K., 2007, “Diurnal variation in precipitation over India during the summer monsoon season: Observed and Model Predicted”, Monthly weather review, 135, 2155 - 2166.
30. Brandon W.J.K., Yi-Leng C., 2010, “The diurnal Cycle of Winds, Rain, and Clouds over Taiwan during the Mei-yu, Summer, and Autumn Rainfall Regimes”, Monthly
Weather Review, 138, 497-515.
31. Chen Z., Qin Y., Shen Y., Zhang S., 2015, Evaluation of Global Satellite Mapping of Precipitation project daily precipitation estimates over the Chinese Mainland,
Advances in Meteorology, 2016, 1-15.
32. Dai A., 2000, “Global Precipitaion and Thunderstorm Frequencies. Part II: Diurnal Variations”, Journal of Climate, 14, 1112-1128.
33. Fu Q., Ruan R., Liu Y., 2011, “Accuracy assessment of Global Satellite Mapping of Precipitation (GSMaP) product over Poyang lake basin, China”, Procedia Environmental Sciences, 10, 2265-2271.
34. Hong Z., Ping Z. and Tianjun Z., 2013, “Diurnal cycle of summer rainfall in Shandong of eastern China”, International Journal of Climatalogy,
Doi:10.1002/joc.3718.
35. Hirose M. and Nakamura K., 2005, “Spatial and diurnal variation of precipitation systems over Asia observed by the TRMM Precipitation Radar”, Journal of
Geophysical Research: Atmospheres, 110 (D5).
36. Kubota T., Ushio T., Shige S., Kida S., Kachi M., Okamoto K., 2009,
“Verification of high resolution satellite-based rainfall estimates around Japan using a gauge calibrated ground radar data set”, Journal of the Meteorological
Society of Japan, 87A, 203-222.
37. Seto S., 2009, “An evaluation of overland rain rate estimates by the GSMaP and GPROF Algorithm: the role of lower frequency channels”, Journal of the Meteorological Society of Japan, 87A, 183-202.
38. Twadosz R. , 2007, “Seasonal characteristics of diurnal precipitation variation in Kraków (South Poland)”, International Journal of Climatology, 27, 957-968. 39. Tianjun Zhou, R. Y. , 2007, “Summer Precipitation Frequency, Intensity and
Diurnal Cycle over China: A Comparison of Satellite Data with Rain Gauge Observations”, Journal of Climate, 21, 3997 – 4010.
40. Tian Y., Peters-Lidard C.D., Adler R.F., Kubota T., Ushio T., 2009, “Evaluation
of GSMaP precipitation estimates over the contiguous United States”, Journal
Hydrometeorology, 11, 566-574.
41. Thanh N.D, Jun M., Hideyuki K., Hoang Hai B., 2013, “Monthly adjustment of Global Satellite Mapping of Precipitation (GSMaP) data over the Vu Gia-Thu Bon River basin in Central Vietnam using an artificial neural network”, Hydrological Research Letters, 7(4), 85-90
42. “User's Guide For "Global Satellite Mapping of Precipitation Micriowave-IR Combined Product (GSMaP_MVK), Gauge-calibrated Rainfall Product (GSMaP_Gauge), Reanalysis Products (GSMaP_RNL), and Gauge-calibrated Reanalysis Product (GSMaP_Gauge_RNL) Version 6. (2019)”, Earth Observation
Research Center (EORC), Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA).
43. Weixun Xu, E. J. , 2009, “Rainfall Characteristics and Convective Properties of Mei-yu Precipitation Systems over South China, Taiwan and the South China Sea, Part I: TRMM Observations”, Monthly Weather Review, 137, 4261-4275.
44. Zhina Jiang, D.-L. Z., 2017, Diurnal variations of Presummer rainfall over southern China, Journal of Climate, 30, 755 - 772.