3.1.3 .Các tháng chuyển tiếp
3.2. Đặc điểm khí hậu khu vực nghiên cứu
3.2.1. Lƣợng mƣa
Kết quả thống kê về ngày bắt đầu và kết thúc mùa mƣa tính trung bình nhiều năm trên khu vực Tp.HCM là ngày 10 tháng 5 và ngày kết thúc mùa mƣa là ngày 12 tháng 11. Nhƣ vậy
57 mùa mƣa kéo dài trung bình là 6 tháng và 6 tháng cịn lại là mùa khơ.
- Các tháng mùa mƣa
Khi xem xét hoạt động của gió trên cao trong khu vực Tp.HCM cho thấy trong thời kỳ này hoạt động của đới gió tây trên cao khá ổn định. Mặt cắt theo chiều thẳng đứng thành phần vĩ hƣớng trung bình nhiều năm cho ta thấy: cuối tháng 4 đầu tháng 5 gió tây trên cao đã thiết lập trở lại và tồn tại cho tới tháng 10, thể hiện rõ nhất là vào tháng 6 đến cuối tháng 9 từ mặt đất lên tới 500 mb. Gió mặt đất trong các tháng này chủ đạo là hƣớng SW. Gắn với số liệu mƣa của khu vực trong thời kỳ này thì chúng có một sự liên hệ khá chặt chẽ.
Bảng 3.1. Lƣợng mƣa trung bình tháng trạm Tân Sơn Hòa (mm)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Rtb 9 7 16 59 202 284 285 266 275 293 148 41 Rmin 0 0 0 0 70 106 108 78 137 157 16 0 Rmax 77 73 136 223 478 467 494 493 538 428 422 128
Ghi chú : Rtb, Rmin,Rmax tương ứng là lượng mưa trung bình tháng, thấp nhất tháng và cao nhất tháng.
Qua bảng 3.1 về lƣợng mƣa trung bình tháng cho thấy lƣợng mƣa chủ yếu tập trung trong các tháng mùa mƣa, từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm khoảng 85% lƣợng mƣa năm. Nếu tính từ tháng 5 đến tháng 11 thì lƣợng mƣa trong các tháng này chiếm khoảng 93% lƣợng mƣa năm. Chỉ trừ tháng 5 là tháng bắt đầu mùa mƣa nên lƣợng mƣa trung bình chỉ đạt 202 mm. Các tháng cịn lại đều có lƣợng mƣa khá cao, từ 266 mm đến 293 mm.
Biến động lƣợng mƣa là khá lớn, lƣợng mƣa tháng thấp nhất trong mùa mƣa chỉ từ 70 mm đến 157 mm, trong khi đó luợng mƣa tháng cao nhất có thể đạt từ 428 mm đến 538m.
Số ngày có lƣợng mƣa lớn hơn 40 mm thƣờng tập trung vào tháng 5 đến tháng 11, với các tháng xuất hiện chính từ tháng 6 đến tháng 10. Vào tháng 5, số ngày có lƣợng mƣa trên 40 mm cịn tƣơng đối thấp khoảng từ 0,2 đến 1,1 lần. Riêng các tháng cịn lại đều khá cao, có tháng lên tới 2,3 lần. Tháng 10 là tháng hay xảy các đợt mƣa lớn kéo dài, số ngày có lƣợng mƣa trên 40 mm khu vực nội thành đều từ 1 đến 2,3 lần. Đây là tháng có khả năng ngập cao do lƣợng mƣa tại chỗ, triều cao và xả lũ từ thƣợng nguồn. Các trận mƣa lớn thƣờng xuất hiện vào lúc từ 14 đến 18 giờ, chiếm 54% trong tổng số. Điều này đƣợc giải thích do sự đóng góp nhiệt lực của mặt đệm. Thời gian mƣa kết thúc thƣờng từ 16 đến 24 giờ và phân bố khá đều trong khoảng thời gian này.
Vào giữa tháng 7 đầu tháng 8 thƣờng xảy các đợt khô hạn kéo dài. Sự bất thƣờng này tạo nên hai đỉnh mƣa, một đỉnh chính vào tháng 6 và một đỉnh vào tháng 9. Nguyên nhân chủ yếu của các đợt khô hạn này liên quan đến hoạt động của Lƣỡi cao áp Thái Bình Dƣơng (LCATBD). Trong thời gian từ giữa tháng 7 đến đầu tháng 8, LCATBD thƣờng lấn sâu vào đất liền, thể hiện khá rõ trên mực 700 mb gây nên những ảnh hƣởng khác nhau cho Nam bộ. Hoạt động này thƣờng gây nên những đợt khô hạn kéo dài từ 6 đến 12 ngày ở một số nơi.
Thống kê các đợt khơ hạn có số ngày khơng mƣa từ 6 ngày trở lên, số đợt khô hạn trung bình của các trạm trong mùa mƣa xảy ra khoảng từ 3-4 đợt/năm. Sau các đợt khô hạn trên do điều kiện nhiệt lực thuận lợi kết hợp với sự tăng cƣờng của gió mùa tây nam và các hình gây mƣa khác có thể gây nên các trận mƣa cƣờng độ cao gây ngập lụt.
- Các tháng chuyển tiếp
Cuối tháng 4 đầu tháng 5 và tháng 11 đƣợc gọi là hai tháng chuyển tiếp giữa mùa mƣa và mùa khô. Trong giai đoạn này có sự biến đổi sâu sắc của các trƣờng khí tƣợng, nhất là trƣờng gió, ẩm từ mặt đất lên đến độ cao tƣơng ứng với 700 mb. Lƣợng mƣa thu đƣợc trong tháng 4 chủ yếu là do sự bộc phát của gió mùa Tây Nam, lƣợng mƣa trung bình tháng chỉ đạt 59 mm. Trong tháng 11, lƣợng mƣa thu đƣợc do nhiều ngun nhân nhƣ sóng đơng, dãi hội tụ
58
nhiệt đới, gió mùa Đơng Bắc. Tuy là tháng chuyển tiếp nhƣng lƣợng mƣa trung bình tháng 11 cịn khá cao, khoảng 148 mm.
Vào cuối tháng 4 hoặc đầu tháng 11 đều có thể cho những trận mƣa lớn gây ngập, tuy nhiên khả năng xảy ra là rất nhỏ. Số ngày trung bình có lƣợng mƣa lớn hơn 40 mm trong tháng 4 của các trạm chỉ đạt từ 0,1 - 0,4 lần/năm. Trong tháng 11 số ngày này lớn hơn khoảng 0,2-1,1 lần/năm.
Xác định độ lệch chuẩn cho các giá trị lƣợng mƣa tháng của các trạm trên toàn khu vực cho thấy đây là hai tháng có S khá lớn so với các tháng khác, hay nói cách khác lƣợng mƣa trong các tháng này biến đổi theo các năm khá mạnh. Sƣ biến động này gây nên do sự thay đổi thời kỳ bắt đầu và kết thúc mùa mƣa, với nguyên nhân chủ yếu là sự tăng cƣờng của khơng khí lạnh trong hai tháng và những biến động của dải ITCZ trong tháng 11.
Lƣợng mƣa ngày lớn nhất trong tháng 4 đạt tới 148 mm và tháng 11 là 134 mm, nếu so với lƣợng mƣa trung bình tháng thì các ngày mƣa này có thể đạt (tháng 11) hoặc cao hơn 2,5 lần (tháng 4). Vào cuối tháng 4 hoặc đầu tháng 11 đều có thể cho các trận mƣa lớn gây ngập, tuy nhiên khả năng xảy ra là rất nhỏ.
- Các tháng mùa khơ
Nhìn chung lƣợng mƣa trong thời kỳ này trên toàn khu vực đều khá thấp. Lƣợng mƣa trung bình tháng lớn nhất trong thời kỳ này cũng chỉ đạt trên 50 mm. Lƣợng mƣa trung bình tháng nhỏ nhất có khi chỉ một vài mm, diễn ra ở nhiều nơi nhất là vào tháng 1 và tháng 2, đây là những tháng có lƣợng mƣa nhỏ nhất trong năm.
So với lƣợng bốc thoát hơi nƣớc trung bình tháng của khu vực là khoảng 150 mm, thì trong thời kỳ này tạo nên sự mất cân bằng nghiêm trọng của cán cân nƣớc, gây nên một mùa khô hạn nghiêm trọng. Nguyên nhân chủ yếu gây nên lƣợng mƣa thấp này là các hình thế gây mƣa nhƣ gió mùa tây nam, dải hội tụ nhiệt đới, sóng đơng, đều khơng tồn tại. Hơn nữa điều kiện về nhiệt lực của khu vực cũng không thuận lợi cho chuyển động thăng đó là sự xuất hiện thƣờng xuyên của lớp nghịch nhiệt trong khoảng từ mặt đất tới 3 km, cản trở sự dịch chuyển đi lên của khối khí địa phƣơng.
Trong các tháng này, chỉ có tháng 12 là tháng có thể xảy ra các trận mƣa có tổng lƣợng lớn, nhƣng các trận mƣa này đều có cƣờng độ thấp, khơng có khả năng gây ngập. Số ngày có lƣợng mƣa trên 40 mm khá ít, giá trị cao nhất rơi vào tháng 12 cũng chỉ đạt 0,1 đến 0,2 lần một năm.
3.2.2. Nhiệt độ
Ngoài việc thể hiện ảnh hƣởng của biển đến phân bố nhiệt độ trung bình năm ở Tp.HCM, ảnh hƣởng của mặt đệm đô thị cũng rất rõ nét. Nhiệt độ trên khu vực đô thị nhiệt độ thƣờng cao hơn so với ngoại ô khoảng 0,30C. Mức chênh này là của giá trị nhiệt độ trung bình năm, do đó, vào những ngày nắng nóng nhiệt độ ở trung tâm thành phố sẽ cao hơn ngoại vi so với giá trị này nhiều lần.
Bảng 3.2. Thống kê nhiệt độ tháng trạm Tân Sơn Hòa (0 C) Yếu tố Tháng Năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ttb 26,4 27,1 28,3 29,5 29,1 28,0 27,6 27,6 27,4 27,1 27,0 26,2 27,6 Tmin TB 22,5 23,4 25,0 26,3 26,0 25,2 24,8 24,9 24,8 24,4 23,8 22,6 24,5 Tmax TB 32,2 33,2 34,2 34,9 34,3 33,1 32,6 32,4 32,2 31,7 31,8 31,4 32,8 Biên độ 9,7 9,8 9,2 8,6 8,3 7,9 7,8 7,5 7,4 7,3 8,0 8,8 8,4
59
Nhiệt độ tối cao trung bình
Qua bảng 3.2 cho thấy nhiệt độ trung bình tháng phụ thuộc vào từng mùa, các tháng mùa khơ có nhiệt độ khá cao và các tháng cịn lại có nhiệt độ thấp hơn. Nhiệt độ cao nhất xảy ra vào tháng cuối mùa khô, tháng 4. Tháng 4 là một trong những tháng có độ cao mặt trời cao nhất, do nằm cuối mùa mƣa nên độ ẩm tiềm năng trong đất cũng thấp nhất. Đây là các nguyên nhân chính tạo nền nhiệt độ cao trong tháng 4 với nhiệt độ trung bình trạm Tân Sơn Hịa là 29,50C.
Nhiệt độ trung bình tháng 12 là 26,20C, đây là tháng có nhiệt độ thấp nhất. Nhiệt độ thấp nhất xảy ra trong tháng này vì đây là thời gian Tp.HCM chịu ảnh hƣởng của lƣỡi khơng khí lạnh cực đới, hơn nữa lƣợng ẩm tiềm năng trong đất của tháng này còn khá cao và là tháng có độ cao mặt trời thấp nhất.
Biên độ nhiệt độ trung bình ngày dao động từ 7,30C đến 9,80
C, các tháng mùa khô là thời gian có biên độ nhiệt độ ngày cao nhất, các tháng mùa mƣa có sự ổn định nhiệt độ trong ngày cao hơn. So với các tỉnh phía bắc nƣớc ta thì biên độ nhiệt độ ngày của Tp.HCM là khá thấp.
Qua hình 3.5 về biến trình nhiệt độ trung bình giờ trong các tháng cho thấy, nhiệt độ cao nhất thƣờng xuất hiện trong khoảng thời gian từ 13h đến 14h, nhiệt độ thấp nhất xuất hiện trong khoảng thời gian từ 5h đến 5h30’. Biến trình này hồn tồn phụ thuộc vào độ cao mặt trời theo ngày. Trong khoảng thời gian từ 12h đến 15h của tháng 3, tháng 4 và tháng 5 nhiệt độ trung bình giờ thƣờng đạt ở mức khá cao, trên 320C. Nhiệt độ thấp nhất xảy ra từ 4-6h trong tháng 1 và tháng 12, với nhiệt độ trung bình duới 230
C.
Hình 3.5. Nhiệt độ trung bình bề mặt trạm Tân Sơn Hịa (0
C)
So với mực 2 m thì biến đổi theo thời gian của nhiệt độ khi lên cao cũng có nét tƣơng tự. Trong lớp từ 0-3000 m, càng lên cao thì sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian càng giảm. Trong khoảng thời gian từ tháng 3 đến tháng 10, ở độ cao từ mặt đất đến 500 m là phần có nhiệt độ cao, phần cịn lại có nhiệt độ thấp hơn (hình 3.6). Ở trên độ cao này và nhất là từ độ cao 1000-3000 m thì sự thay đổi của nhiệt độ theo thời gian là khơng đáng kể.
Khi phân tích gradient của nhiệt độ khơng khí của lớp biên từ số liệu quan trắc cao không trạm Tân Sơn Hòa cho thấy trong lớp ở độ cao10 - 500 m, gradient nhiệt độ khơng khí biến đổi đáng kể theo thời gian. Từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau, gradient nhiệt độ theo độ cao thƣờng dƣới -0,450C/100 m, thấp nhất là vào tháng 12 và tháng 1 với giá trị khoảng - 0,30C/100m. Các tháng cịn lại đều có giá trị trên -0,50
C/100m, với giá trị cao nhất là - 0,730C/100m rơi vào tháng 4. Nguyên nhân có mức giảm nhiệt độ thấp từ tháng 10 đến tháng
60
2 là do hoạt động của gió mùa đơng bắc làm cho nhiệt độ lớp sát mặt không cao. Các tháng 3, 4 và 5 có gradient nhiệt độ cao với nguyên nhân từ nhiệt độ cao của bề mặt và xáo trộn thẳng đứng yếu trong thời gian này. Ở các lớp cao hơn thì sự thay đổi gradient nhiệt độ theo thời gian là khơng rõ rệt.
Hình 3.6. Nhiệt độ trên cao trạm Tân Sơn Hòa (0
C) Bảng 3.3. Gradient nhiệt độ theo độ cao tại trạm Tân Sơn Hòa (0
C/100m)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10-500 m -0,32 -0,39 -0,63 -0,73 -0,61 -0,54 -0,53 -0,54 -0,53 -0,44 -0,40 -0,30 500-1500 m -0,55 -0,51 -0,46 -0,50 -0,53 -0,53 -0,54 -0,52 -0,53 -0,53 -0,54 -0,51
Trong lớp từ bề mặt đến 500m, gradient nhiệt độ từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau là cao hơn so với các tháng còn lại. Điều này cho thấy đây là các tháng có mức độ ổn định của khí quyển cao hơn, hay đây là các tháng có khả năng ơ nhiễm khơng khí lớn.
Ở phía trên lớp biên là khí quyển tự do, năng lƣợng đối lƣu tiềm năng CAPE (Convective Available Potential Energy) đƣợc tính dựa trên nhiệt độ ảo theo công thức sau đây
(2.1) Với g là gia tốc trọng trƣờng ZLFC là độ cao của mực đối lƣu tự do, ZLNB là độ cao mà lực nổi ở trạng thái cân bằng. Kết quả tính tốn CAP trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Hịa đƣợc trình bày trong bảng 3.4. Kết quả này cho thấy vào lúc 19h trong thời gian từ tháng 4 đến tháng 11 giá trị trung bình của CAP đều vƣợt trên 1000 J/kg. Đây là khoảng thời gian thuận lợi cho việc hình thành mây đối lƣu trên khu vực Tp.HCM và gây mƣa vào chiều tối. Tuy nhiên để tạo các cơn mƣa, nhất là các cơn mƣa cƣờng độ cao thì cần có độ đứt gió lớn trên khu vực này. Các tháng 5 và 6 giá trị của CAPE đều khá cao, điều này rất thuận lợi cho việc hình thành mƣa dơng. Trong tháng 7 và 8 giá trị của CAP thƣờng nhỏ với nguyên nhân là sự ảnh hƣởng của lƣỡi cao áp cận nhiệt đới Thái Bình Dƣơng. Giá trị của CAP giảm trong hai tháng này khá phù hợp với việc lƣợng mƣa giảm của các trạm trên khu vực Tp.HCM.
LNB LFC Z Z v v v dz T T T g CAP '
61 Giá trị của CAPE theo mùa cho thấy mức độ mất ổn định của khí quyển trong các tháng mùa mƣa cao hơn nhiều so với các tháng mùa khô.
Bảng 3.4. Năng lƣợng đối lƣu tiềm năng tại trạm Tân Sơn Hòa
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 CAPE (J/kg) lúc 7h 45 47 280 620 829 678 650 657 589 439 231 53 CAPE (J/kg) lúc 19h 342 294 610 1468 1751 1688 1052 1183 1381 1227 1177 553
3.2.3. Độ ẩm tƣơng đối
Độ ẩm tƣơng đối là một trong những đại lƣợng thể hiện lƣợng hơi nƣớc có trong khơng khí ẩm. Nó đƣợc tính tốn bằng phần trăm giữa áp suất của hơi nƣớc trên áp suất tồn phần của phần tử khí.
Do gần biển và nằm trong vùng hoạt động của gió mùa nên độ ẩm Tp.HCM khá cao. Qua bảng 3.5 cho thấy, từ tháng 6 đến tháng 10 là các tháng có độ ẩm cao nhất, độ ẩm trung bình các tháng này đạt từ 81-83%. Thời gian có độ ẩm lớn nhất trùng với thời gian có lƣợng mƣa cao nhất. Các tháng mùa khơ có độ ẩm nhỏ hơn, thấp hơn các tháng mùa mƣa khoảng 10%.
Bảng 3.5. Độ ẩm tháng trạm Tân Sơn Hòa (%)
Yếu tố Tháng Năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Htb 71,4 69,8 70,2 72,2 76,8 81,0 81,9 82,2 82,8 83,3 79,2 74,6 77,1 Hmin TB 51,1 48,7 48,9 52,0 58,4 64,1 65,3 65,7 66,5 66,2 60,7 56,3 58,7
Ghi chú : Htb: Độ ẩm trung bình; Hmin TB: Độ ẩm tối thấp trung bình
Cũng nhƣ nhiệt độ, độ ẩm tƣơng đối có chu kỳ ngày. Độ ẩm cao nhất thƣờng xuất hiện lúc 5-5h30’, và độ ẩm thấp nhất xuất hiện lúc 13-13h30’. Biến trình ngày khá phù hợp với sự thay đổi của độ cao mặt trời. Độ ẩm cao nhất xảy ra vào lúc 5-6h của tháng 8 đến tháng 11 thƣờng vƣợt 90%. Độ ẩm thấp nhất xảy ra vào lúc 12-15h của tháng 1 đến tháng 4 thƣờng dƣới 54%.
62
Phân tích độ ẩm trên cao từ kết quả quan trắc cao khơng trạm Tân Sơn Hịa (hình 3.8)