Từ hình 3.1 và 3.2 cho thấy, vào các tháng chính đơng thì trục của áp cao cận nhiệt đới hạ xuống vĩ độ thấp hơn so với các tháng khác. Hoạt động của áp cao cận nhiệt đới trong từng tháng được trình bày chi tiết trong phần phụ lục đã thấy được áp cao cận nhiệt đới chỉ hoạt động mạnh trên các mực trên cao, còn mực mặt đất áp cao này hoạt động yếu với tâm áp cao ở ngoài kinh tuyến 1800E.
Hoạt động của rãnh thấp xích đạo trong từng mùa đông với từng tháng cũng được đưa ra ở phần phụ lục. Nói chung, vào các tháng chính đơng rãnh thấp này hoạt động gần về phía xích đạo, khá xa so với khu vực Việt Nam nên khả năng gây ảnh hưởng đến thời tiết Việt Nam là rất ít. Vào các tháng chuyển tiếp, khi các xoáy thuận nhiệt đới hoạt động mạnh (phát triển thành bão hoặc áp thấp nhiệt đới (ATNĐ)), rãnh thấp xích đạo nâng trục dần lên phía Bắc, đơi khi hình thành dải hội tụ nhiệt đới (HTNĐ) gây ra thời tiết xấu không chỉ xảy ra trên biển mà cả trên đất liền.
Rãnh Đông Á trên các mực 500mb và 200mb cũng đóng vai trị quan trọng trong quá trình xâm nhập lạnh xuống Việt Nam. Sự khơi sâu của rãnh Đơng Á duy trì
rãnh gió tây trên khu vực phía Bắc Việt Nam, đặc biệt khi rãnh gió tây này ở mực 500mb và có vị trí vào khoảng kinh tuyến 90 – 1000E và càng khơi sâu xuống vĩ độ thấp thì sự xâm nhập của khơng khí lạnh xuống nước ta càng mạnh. Dịng xiết gió tây trên mực 500mb và 200mb ở phía trên khu vực Việt Nam vào các tháng chính đơng có cường độ rất mạnh. Trong trường hợp áp cao CNĐ mạnh lên và lấn về phía tây thì cường độ của dịng xiết mạnh thêm. Khi áp cao CNĐ lấn về phía tây, khả năng di chuyển sang phía đơng của rãnh gió tây là khó và khá chậm.
3.2.2 Diễn biến của các trung tâm tác động trong từng tháng của thời kỳ 10 năm
Các hình vẽ dưới đây đưa ra sự biến đổi theo thời gian của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut, trục áp cao CNĐ trong thời kỳ 10 mùa đông (1999 - 2009). Qua đó, thấy được cường độ của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut, trục áp cao CNĐ cũng như sự biến đổi của chúng.
Hình 3.3, 3.4, 3.8 và 3.9 cho thấy, vào các tháng chuyển tiếp đầu và cuối mùa đơng giá trị khí áp trung bình của vùng trung tâm áp cao Siberi hầu như không vượt quá 1030mb. Đồng thời, cường độ của áp thấp Aleut vào các tháng này cũng chưa thấp, khí áp vùng trung tâm trên 1000mb, rất ít tháng khí áp xuống dưới 1000mb. Áp cao CNĐ hoạt động mạnh ở các mực trên cao như 500mb và 200mb, ở mực mặt đất tuy trục của nó ở vĩ độ cao hơn nhưng hoạt động yếu và trong tâm áp cao ở ngồi kinh tuyến 1800
E. Trong đó giá trị khí áp vùng trung tâm áp cao Siberi vào tháng 11 cao hơn vào tháng 10 vì do tháng 11 gần với thời kỳ chính đơng hơn, có hai năm 2000 và 2008 giá trị cao trên 1030mb, nhưng số đợt xâm nhập lạnh chỉ có vào năm 2008 là nhiều có tới 5 đợt, cịn vào năm 2000 chỉ có 3 đợt cịn ít hơn các năm khác. Vì đây là giá trị tính trung bình tháng nên mối quan hệ giữa cường độ của các trung tâm tác động với số đợt xâm nhập lạnh sẽ không phản ánh rõ ràng như đối với từng trường hợp cụ thể.
Hình 3.3 Biến đổi của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut, trục áp cao CNĐ vào tháng 10.
Hình 3.4 Biến đổi của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut, trục áp cao CNĐ vào tháng 11.
Hình 3.5 Biến đổi của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut, trục áp cao CNĐ vào tháng 12.
Hình 3.6 Biến đổi của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut, áp cao Cận nhiệt đới vào tháng 1.
Hình 3.7 Biến đổi của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut, trục áp cao CNĐ vào tháng 2.
Hình 3.8 Biến đổi của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut, trục áp cao CNĐ vào tháng 3.
Hình 3.9 Biến đổi của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut, trục áp cao CNĐ vào tháng 4.
Từ hình 3.5 đến hình 3.7 cho thấy, áp cao Siberi vào ba tháng chính đơng (12, 1 và 2) có cường độ mạnh. Giá trị khí áp trung bình của vùng trung tâm áp cao Siberi hầu như trên 1030mb. Đồng thời, khí áp vùng trung tâm áp thấp Aleut vào các tháng này cũng thấp hơn so với các tháng khác và dịch xuống phía nam hơn, khí áp vùng trung
tâm hầu như xuống dưới 1000mb, nhưng vẫn cịn có tháng trên 1000mb. Áp cao CNĐ hoạt động mạnh ở các mực trên cao như 500mb và 200mb, ở mực mặt đất tuy trục của nó ở vĩ độ cao hơn nhưng hoạt động yếu và trong tâm áp cao ở ngoài kinh tuyến 1800E. Cường độ của áp cao Siberi vào tháng 2 không mạnh như tháng 12 và 1, trong đó tháng 2 năm 2007 khí áp vùng trung tâm áp cao này giảm khá mạnh, giá trị khí áp trung tâm áp cao chỉ trên 1025mb với đường khép kín 1025mb; trong khi đó áp thấp Aleut với khí áp trung tâm xấp xỉ 1000mb. Vào tháng này khơng có một đợt xâm nhập lạnh nào xuống Việt Nam. Điều này cũng khá là đặc biệt vì vào tháng 2 là tháng chính đơng.
Như vậy, hoạt động của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut và trục áp cao CNĐ trong các tháng có sự khác nhau rõ rệt. Áp cao Siberi vào ba tháng chính đơng (12, 1 và 2) có cường độ mạnh hơn hẳn so với các tháng khác. Những biến đổi về cường độ của áp cao Siberi trong từng tháng khơng nhiều. Trong các tháng chính đơng giá trị khí áp trung tâm áp thấp Aleut cũng thấp hơn, trục của áp cao CNĐ hạ xuống vĩ độ thấp hơn so với các tháng khác. Qua phân tích thấy được, số đợt XNL xuống Việt Nam nhiều hay ít cịn phụ thuộc vào từng thời kỳ khác nhau, có khi thời kỳ chuyển tiếp lại có nhiều đợt xâm nhập lạnh nhưng các đợt XNL đều hoạt động yếu. Vào các tháng chính đơng thường thì có nhiều đợt XNL và cường độ cũng mạnh. Nhưng có những năm, vào những tháng này khơng khí lạnh được bổ xung liên tục theo đợt kéo dài thì số đợt xâm nhập lạnh ít.
Giá trị khí áp trung bình vùng theo từng tháng trong 10 năm của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut, tốc độ gió của trục dịng xiết được tính theo cơng thức trong chương 2; trục áp cao cận nhiệt đới được xác định bằng phương pháp phân tích synop. Ta có được bảng đặc trưng sau:
Bảng 3.1 Đặc trưng của các trung tâm tác động trong từng tháng của thời kỳ 10 năm (1999 - 2009) Giá trị Tháng Áp cao Siberi (mb) Áp thấp Aleut (mb) Trục dòng xiết (mb) Trục áp cao CNĐ (0N) 10 1023.5 1011.4 32.6 35.3 11 1028.7 1006.8 46.8 30.6 12 1034.4 999.6 52.4 26.6 1 1033.5 1000.9 55.1 25.1 2 1028.8 998.1 53.0 24.5 3 1023.9 1006.6 48.9 25.7 4 1017.4 1009.4 38.3 28.3
Từ giá trị trung bình vùng của các trung tâm tác động tính cho cả thời kỳ 10 năm biểu diễn được quá trình biến đổi của các trung tâm tác động trong các tháng như sau:
Hình 3.10 Biến đổi của các trung tâm áp cao Siberi, áp thấp Aleut, trục áp cao CNĐ trong thời kỳ mùa đơng
Hình 3.11 Biến đổi của tốc độ gió ở trục dịng xiết trên mực 200mb trong thời kỳ mùa đơng
Hình 3.10 và 3.11 cho thấy, xét thời kỳ 10 năm (1999 - 2009) vào các tháng chính đơng cường độ của áp cao Siberi mạnh hơn hẳn so với tháng chuyển tiếp. Trong đó, cường độ của áp cao này mạnh nhất vào tháng 12 và tháng 1, sau đó đến tháng 2, các tháng khác thì cường độ giảm nhiều. Đồng thời, giá trị khí áp trung tâm áp thấp
Aleut giảm vào các tháng chính đơng, giá trị này thấp nhất vào tháng 2. Dịng xiết trên mực 200mb có cường độ mạnh vào các tháng chính đơng và mạnh nhất vào tháng 1.
3.2.3 Hệ số tương quan giữa các trung tâm tác động trong thời kỳ mùa đông
Căn cứ vào giá trị khí áp trung bình vùng của trung tâm áp cao Siberi và áp thấp Aleut ở mặt đất, tốc độ gió theo phương vĩ tuyến của dịng xiết trên mực 200mb tính hệ số tương quan giữa chúng.
Hệ số tương quan R1, R2, R3 được ký hiệu lần lượt như sau:
R1 là hệ số tương quan giữa giá trị khí áp trung bình vùng của trung tâm áp cao Siberi với trung tâm áp thấp Aleut ở mặt đất trong từng tháng của 10 năm.
R2 là hệ số tương quan giữa giá trị khí áp trung bình vùng của trung tâm áp cao Siberi ở mặt đất với tốc độ gió vĩ hướng tại trục dòng xiết mực 200mb trong từng tháng của 10 năm.
R3 là hệ số tương quan giữa giá trị khí áp trung bình vùng của trung tâm áp thấp Aleut ở mặt đất với tốc độ gió vĩ hướng tại trục dịng xiết mực 200mb trong từng tháng của 10 năm.
Kết quả của hệ số tương quan như sau: R1 = - 0.78
R2 = 0.77 R3 = - 0.90
Xét quan hệ giữa các trung tâm áp cao Siberi và áp thấp Aleut, với tốc độ gió tại trục dịng xiết ở tầng khí quyển trên cao theo trung bình trong thời kỳ 10 năm, thấy chúng có quan hệ khá tốt. Áp cao Siberi có tương quan dương với tốc độ gió tại trục dòng xiết trên mưc 200mb với hệ số tương quan là 0.77. Áp thấp Aleut thì có tương quan âm với cả áp cao Siberi và tốc độ gió tại trục dịng xiết với hệ số tương quan lần lượt là -0.78 và -0.90. Điều này cho thấy, khi áp cao Siberi có cường độ mạnh, tốc độ gió tại trục dịng xiết lớn, áp thấp Aleut khơi sâu là cơ sở để thấy vào lúc đó xâm nhập lạnh sẽ nhiều và mạnh.
3.2.4 Hệ số tương quan giữa các trung tâm tác động với số đợt xâm nhập lạnh
1) Tính hệ số tương quan trong cả thời kỳ mùa đông:
Xác định vị trí và cường độ trung bình tháng trong thời kỳ 10 năm của áp cao Siberi và áp thấp Aleut ở mực mặt đất, tính tổng số đợt xâm nhập lạnh trong từng tháng. Ta đưa ra được bảng sau:
Bảng 3.2 Đặc trưng của các trung tâm tác động và tổng số đợt XNL trong từng tháng của thời kỳ 10 năm (1999 - 2009)
Đặc Trƣng
Tháng
Áp cao Siberi Áp thấp Aleut Tổng số đợt XNL trong 10 năm 10 P > 1025mb (490N – 900E) P < 1015mb (520N– 1400 E) 27 11 P > 1030mb (490N – 910E) P < 1005mb (560N– 1600 E) 42 12 P > 1035mb (370N – 940E) P < 1005mb (460N– 1700E) 50 1 P > 1035mb (470N – 890E) P < 1000mb (490N – 1630E) 48 2 P > 1035mb (480N – 900E) P < 1000mb (530N– 1700E) 38 3 P > 1030mb (600N – 870E) P < 1000mb (540N– 1700E) 34 4 P > 1020mb (490N – 740E) P < 1010mb (570N– 1800E) 26
Hệ số tương quan R4, R5, R6 được ký hiệu lần lượt như sau:
R4 là hệ số tương quan giữa giá trị khí áp trung bình vùng của trung tâm áp cao Siberi với tổng số đợt xâm nhập lạnh trong từng tháng của 10 năm.
R5 là hệ số tương quan giữa giá trị khí áp trung bình vùng của trung tâm áp thấp Aleut với tổng số đợt xâm nhập lạnh trong từng tháng của 10 năm.
R6 là hệ số tương quan giữa vĩ độ của trung tâm áp cao Siberi với tổng số đợt xâm nhập lạnh trong từng tháng của 10 năm.
Kết quả của hệ số tương quan như sau: R4 = 0.95
R5 = - 0.78 R6 = - 0.53
Qua các hệ số tương quan trên thấy được áp cao Siberi đóng vai trị quan trọng trong quá trình xâm nhập lạnh xuống Việt Nam. Điều này thể hiện rất rõ ràng, vì giữa cường độ của áp cao Siberi có mối tương quan dương với số đợt xâm nhập lạnh và có hệ số tương quan cao 0.95. Cịn vị trí của trung tâm áp cao này theo vĩ độ có mối tương quan âm với số đợt xâm nhập lạnh, chứng tỏ trung tâm áp cao càng hạ xuống vĩ tuyến thấp gần với Việt Nam thì cường độ cũng như tần xuất xuất hiện các đợt xâm nhập lạnh sẽ mạnh và nhiều hơn. Trong khi đó, cường độ của áp thấp Aleut có mối tương quan âm với số đợt xâm nhập lạnh và có hệ số tương quan là – 0.78.
2) Tính hệ số tương quan trong từng tháng của thời kỳ mùa đông:
Với chuỗi số liệu 10 mùa đông, trong 3 tháng chính đơng và 4 tháng chuyển tiếp, xác định cường độ của áp cao Siberi và áp thấp Aleut, vị trí theo phương vĩ tuyến của áp cao Siberi, số đợt xâm nhập lạnh của từng tháng trong từng năm. Sau đó, áp dụng cơng thức tính hệ số tương quan đã được trình bày trong chương 2, ta có được bảng đặc trưng sau:
Bảng 3.3 Hệ số tương quan giữa các trung tâm tác động với số đợt XNL trong từng tháng của thời kỳ mùa đông.
Tháng Áp cao Siberi Áp thấp Aleut Vĩ độ trung tâm áp cao Siberi (φ0) 10 0.19 - 0.62 0.36 11 - 0.09 0.23 - 0.45 12 0.29 - 0.13 0.48 1 0.35 0.03 0.15 2 0.95 - 0.09 - 0.07 3 0.16 - 0.10 - 0.28 4 0.18 - 0.31 0.25
Trong đó, φ0 là vĩ độ của trung tâm áp cao Siberi.
Bảng hệ số tương quan ở trên cho thấy, cường độ của áp cao Siberi có tương quan dương với số đợt XNL; chỉ có tháng 11 thì có hệ số tương quan âm và cũng nhỏ. Điều này cũng dễ hiểu, vì vào tháng chuyển tiếp nên cường độ của áp cao không mạnh và hoạt động của áp cao cũng khơng rõ ràng như các tháng chính đơng. Trong ba tháng chính đơng thì tháng 2 có hệ số tương quan dương lớn giữa cường độ của áp cao với số đợt xâm nhập lạnh. Cường độ của áp thấp Aleut có tương quan âm với số đợt xâm nhập lạnh; chỉ có tháng 11 và 1 thì có tương quan dương, chứng tỏ trong hai tháng này trong giai đoạn 10 mùa đơng (1999 - 2009) là ít có tác động đến q trình xâm nhập lạnh. Tháng 1 là tháng chính đơng, xong áp thấp Aleut có tương quan dương với số đợt xâm nhập lạnh nhưng giá trị của hệ số này nhỏ. Trong khi đó, vào tháng này áp cao Siberi hoạt động lại khá ổn định và thường có cường độ khá mạnh, nên số đợt xâm nhập lạnh vẫn có khả năng xảy ra nhiều. Vĩ độ của trung tâm áp cao Siberi cũng có liên
quan đến tần xuất xâm nhập lạnh, nhưng còn phụ thuộc vào cường độ của áp cao. Như vào tháng 12, cường độ áp cao mạnh, nên khi vị trí của áp cao càng hạ xuống vĩ tuyến thấp thì tần suất xâm nhập lạnh xuống Việt Nam càng nhiều. Vào tháng 12 này, mối quan hệ giữa vị trí áp cao Siberi với số đợt xâm nhập lạnh là khá tốt, có hệ số tương quan là 0.48.
3.2.5 Độ biến thiên của các trung tâm tác động
Từ giá trị khí áp trung bình vùng được tính theo từng tháng trong 10 năm đối với vùng trung tâm của áp cao Siberi và áp thấp Aleut được xác định ở trên. Độ lệch chuẩn về cường độ của các trung tâm được biểu diễn bởi các hình sau: