CHƯƠNG 2 : SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Một số chỉ số nhiệt độ
Trong phạm vi khu vực nghiên cứu của luận văn, để phù hợp với điều kiện thực tế ở Việt Nam và mục tiêu đặt ra của đề tài tác giả đã sử dụng nhiệt độ tối cao, nhiệt độ tối thấp và nhiệt độ trung bình ngày để tính tốn một số chỉ số và phân tích sự biến đổi của nhiệt độ cực trị gồm có:
TX35 là số ngày trong năm có nhiệt độ Tx lớn hơn hoặc bằng 350C, TN15 là số ngày trong năm có nhiệt độ T2m nhỏ hơn hoặc bằng 150C (Theo qui định của Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương giá trị 350C và 150C là ngưỡng xảy ra hiện tượng nắng nóng và rét đậm ở nước ta).
TXx là nhiệt độ tối cao tuyệt đối của Tx theo năm hoặc tháng. TXtb là giá trị trung bình của Tx theo năm hoặc tháng.
TNn là nhiệt độ tối thấp tuyệt đối theo năm hoặc tháng. TNtb là nhiệt độ trung bình của Tn theo năm hoặc tháng. DTR là biên độ nhiệt trung bình năm hoặc tháng.
DTRm là biên độ nhiệt lớn nhất năm hoặc tháng
Tính tốn số đợt có nhiệt độ Tx ≥ 350C và T2m ≤150C. Số đợt này được tính theo số ngày kéo dài 2,3,4,5 và nhiều hơn hoặc bằng 6 ngày và các đợt này khơng trùng nhau.
Để tính tần suất xuất hiện của nhiệt độ trong các khoảng ngưỡng khác nhau, đối với nhiệt độ tối cao Tx các khoảng nhiệt độ được tác giả sử dụng là [30,32), [32,34), [34,36), [36,38), [38,40) và từ 40 trở lên. Nhiệt độ tối thấp Tn theo các khoảng nhiệt độ là [15,13), [13,10) và nhỏ hơn 10. Sau đó tính tần suất xuất hiện theo công thức: Tần suất(%)=100*(số lần xuất hiện trong khoảng ngưỡng) / (độ dài chuỗi số liệu).
Cuối cùng là 1 chỉ số liên quan đến nhiệt độ tối cao Tx: TX90P là số ngày trong năm có nhiệt độ Tx lớn hơn phân vị thứ 90 của chuỗi số liệu Tx, và 1 chỉ số liên quan đến nhiệt độ tối thấp TN10P là số ngày trong năm có nhiệt độ Tn nhỏ hơn phân vị thứ 10 của chuỗi Tn . Để tính 2 chỉ số này, trước hết ta xác định phân vị thứ
90 của chuỗi số liệu Tx và phân vị thứ 10 của chuỗi nhiệt độ Tn trong khoảng thời gian được chọn làm chuẩn khí hậu, thơng thường chuỗi số liệu được chọn để làm chuẩn khí hậu là trong thời gian từ 1961-1990, tuy nhiên một số trạm khơng có đầy đủ số liệu cho khoảng thời gian trên nên tác giả sử dụng khoảng thời gian 30 năm kể từ thời điểm có số liệu để dùng làm chuẩn khí hậu.
Để tính các giá trị phân vị ta có khái niệm bách phân vị trong thống kê mô tả, việc sử dụng giá trị bách phân vị là phương pháp để ước tính tỷ lệ dữ liệu trong một tập số liệu rơi vào vùng cao hơn hoặc vùng thấp hơn một giá trị cho trước. Số phân vị là một giá trị mà tại đó nhiều nhất có P% số trường hợp quan sát trong tập dữ liệu có giá trị thấp hơn giá trị này và nhiều nhất là (100 – P)% của trường hợp có giá trị lớn hơn giá trị này. Do đó, bách phân vị 10th là giá trị mà tại đó nhiều nhất là 10% số quan sát là kém hơn giá trị này, bách phân vị 90th là giá trị mà tại đó nhiều nhất là 90% số quan sát là kém hơn giá trị này.
Để xét xu thế biến đổi của một biến ta có thể xem xét phương trình hồi quy tuyến tính một biến có dạng:
𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏
Trong đó a, b là các hệ số của phương trình hồi quy, hệ số “a” cho biết hướng dốc của đường hồi quy, dấu của hệ số “a” thể hiện xu thế tăng hay giảm của biến y theo thời gian. Nếu “a” có giá trị âm thì biến “y” có xu thế giảm theo thời gian và ngược lại “a” dương chứng tỏ biến “y” tăng theo thời gian, giá trị “a” càng lớn thì “y” tăng càng mạnh theo thời gian và ngược lại.
Bảng 2.1. Các chỉ số nhiệt độ cực trị
STT Kí
hiệu Tên chỉ số Định nghĩa chỉ số
Đơn vị
1 Tx Nhiệt độ tối cao
Nhiệt độ cực đại, hay nhiệt độ tối cao, hay nhiệt độ cao nhất trong ngày
0 C
2 Tn Nhiệt độ tối thấp
Nhiệt độ cực tiểu, nhiệt độ tối thấp, hay nhiệt độ thấp nhất trong ngày
0C
3 DTR Biên độ nhiệt Biên độ nhiệt trung bình năm/tháng 0C
4 DTRm Biên độ lớn
nhất Biện độ nhiệt lớn nhất năm/tháng
0 C
5 TXx Tx tuyệt đối Giá trị cao nhất của nhiệt độ tối cao ngày Tx trong năm/Tháng
0 C
6 TXtb Trung bình Tx Giá trị trung bình của Tx năm/tháng 0C
7 TNn Tn tuyệt đối Giá trị thấp nhất của nhiệt độ tối thấp ngày Tn trong năm/tháng
0C
8 TNtb Tn trung bình Giá trị trung bình của Tn năm/tháng 0C
9 TN10p Đêm lạnh Số ngày trong năm có Tn ≤ phân vị 10%
giai đoạn cơ sở ngày
10 TX90P Ngày nóng Số ngày trong năm có Tx ≥ phân vị 90%
giai đoạn cơ sở ngày
11 TX35 Ngày nắng
nóng Số ngày có nhiệt độ Tx ≥ 350C Ngày
12 TN15 Ngày rét đậm rét hại
Số ngày có nhiệt độ trung bình ngày T2m ≤150
C Ngày
Để hiểu rõ hơn về đặc điểm của trường qui mô lớn gây ra sự biến đổi của nhiệt độ cực trị, trường khí áp trung bình của một số trường hợp cực trị nhiệt độ được lựa chọn để phân tích. Cách xác định các đợt ENSO được lấy từ số liệu giá trị
trung bình trượt của chỉ số ONI trên website http://origin.cpc.ncep.noaa.gov/ ONI_v5.php.
Sử dụng số liệu tái phân tích từ NCEP/NCAR để xây dựng bản đồ khí áp trung bình của những ngày có nhiệt độ cực trị. Số liệu NCEP/NCAR là số liệu tái phân tích của Trung tâm Quốc gia Dự báo Mơi trường/Trung tâm Quốc gia Nghiên cứu Khí quyển Hoa Kỳ từ năm 1948 đến hiện tại. Số liệu khí áp bề NCEP/NCAR được sử dụng trong nghiên cứu này là số liệu trung bình ngày, có độ phân giải 2.5˚×2.5˚. Miền xây dựng bản đồ từ 30S-90N và 20-260E tương ứng với 48 x 96 điểm nút lưới.
Theo nghiên cứu của Nguyễn Đức Ngữ (2002, 2007) cho thấy hoạt động của ElNiNo và LaNiNa có ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt độ và lượng mưa ở nước ta. Chính vì vậy, tác giả muốn xem xét sự khác biệt của trường khí áp trung bình trong điều kiện ENSO đặc trưng trong tháng mùa hè (tháng 7) và mùa đông (tháng 1). Dựa vào chỉ số ONI như đã nói ở phần trên tơi xác định các tháng El Nino, La Nina và non-ENSO. Sau đó sử dụng số liệu khí áp trung bình tháng từ NCAP/NCEP để vẽ bản đồ trung bình cho tháng 1 và tháng 7 cho tất cả các năm. Ở 4 mực bao gồm mực bề mặt, mực 850mb, 700mb và 500mb. Để thể hiện được hết các trung tâm khí áp, trong trường hợp này tôi chọn khu vực để vẽ bản đồ là (30S-90N) và (20E- 100W).