CHƯƠNG 3: BIẾN ĐỘNG NỘI MÙA CỦA NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT BIỂN VÀ GIÓ BỀ MẶT PHÍA TÂY BIỂN ĐÔNG
3.1. Kết quả xây dựng các chỉ số biến động nội mùa của SST và ứng suất gió
A = √!∀1 + !∀2
α = arctan(PC2/PC1)
Trong đó A là biên độ, α là pha của dao động nội mùa.
Các chỉ số biến động trong mùa đông được xác định từ chuỗi các thành phần chính PC1 và PC2 trong các tháng 11, 12, 1, 2, 3. Các chỉ số dao động trong mùa hè được xác định từ chuỗi các thành phần chính PC1 và PC2 trong các tháng 5, 6, 7, 8, 9.
Chuỗi số liệu biến động nội mùa của SST và vận tốc gió tại các trạm được xem như là các chỉ số biến động tại các trạm đó sau khi được chuẩn hoá bằng độ lệch tiêu chuẩn của chính chuỗi số liệu đó.
3.1.1.Xây dựng chỉ số QBWO
Chỉ số QBWO được xây dựng dựa trên số liệu OLR quy mô 10-20 ngày đã được lọc qua phương pháp MEEMD. Khu vực có sự biến động OLR quy mô nội mùa 10-20 lớn nhất được lựa chọn để phân tích EOF là 110oE-150oE và 0-25oN. Các chuỗi PC1 và PC2 của hai thành phần chính EOF1 và EOF2 đầu tiên được xem là chỉ số QBWO1 và QBWO2. Sau đó các chỉ số QBWO1 và QBWO2 được chuẩn hoá bằng độ lệch tiêu chuẩn của chính nó. Phương pháp xây dựng chỉ số của QBWO này đã được sử dụng trong các nghiên cứu của P. Chatterjee và B. Goswami (2004) [8], Chan và cs (2002) [47], J. Mao và J. Chan (2005) [85].
3.1.2.Xây dựng chỉ số biến động nội mùa của SST khu vực nghiên cứu
Kết quả xây dựng chỉ số biến động nội mùa 30 - 60 ngày của SST trong mùa đông:
45
a) EOF1 (44%) b) EOF2 (14%)
c)d)
.1. a) Thành phần chính EOF1, b) Thành phần chính EOF2; c) Chuỗi
phần chính PC1, PC2 của biếnđộng nội mùa SST quy mô 30-60 ngày
ùađông; d) Chuỗi chỉ số biênđộ biếnđộng nội mùa của SST quy mô 30-
60 ngày trong mùađông
1994-03-04 1994-12-14 1995-02-23 1995-12-05 1996-02-14 1996-11-25 1997-02-04 1997-11-16 1998-01-26 1998-11-07 1999-01-17 1999-03-29 2000-01-08 2000-03-19 2000-12-29 2001-03-10 2001-12-20 2002-03-01 2002-12-11 2003-02-20 2003-12-02 2004-02-11 2004-11-22 2005-02-01 2005-11-13 2006-01-23 2006-11-04 2007-01-14 2007-03-26 2008-01-05 2008-03-16 2008-12-26 2009-03-07 2009-12-17 2010-02-26 2010-12-08 2011-02-17 2011-11-29 2012-02-08 2012-11-19 2013-01-29 2013-11-10 2014-01-20 2014-11-01 2015-01-11 2015-03-23
Thời gian PC1PC2
1993-03-16 1993-12-29 1994-03-13 1994-12-26 1995-03-10 1995-12-23 1996-03-06 1996-12-19 1997-03-03 1997-12-16 1998-02-28 1998-12-13 1999-02-25 1999-12-10 2000-02-22 2000-12-06 2001-02-18 2001-12-03 2002-02-15 2002-11-30 2003-02-12 2003-11-27 2004-02-09 2004-11-23 2005-02-05 2005-11-20 2006-02-02 2006-11-17 2007-01-30 2007-11-14 2008-01-27 2008-11-10 2009-01-23 2009-11-07 2010-01-20 2010-11-04 2011-01-17 2011-11-01 2012-01-14 2012-03-28 2013-01-10 2013-03-25 2014-01-07 2014-03-22 2015-01-04 2015-03-19
Thời gian
Chỉ số biến động nội mùa được xây dựng từ hai thành phần chính đầu tiên trong phân tích EOF đối với số liệu quy mô nội mùa. Do đó sự phân bố theo không gian của các thành phần chính EOF1 và EOF2 cũng phản ánh phân bố của các khu vực hoạt động mạnh/yếu của biến động nội mùa. Trong mùa đông, thành phần EOF1 thể hiện dị thường dương SST bao phủ toàn bộ vùng nghiên cứu. Vùng giá trị cao của dị thường dương SST nội mùa phân bố ở phía Bắc ven bờ lục địa Trung Quốc, miền Bắc Việt Nam và ven bờ từ Nam Trung Bộ đến Nam Bộ (hình 3.1a). Trong khi đó thành phần EOF2 thể hiện sự phân hóa với dị thường dương SST nội mùa ở phía Bắc và dị thường âm ở phía Nam vùng nghiên cứu (hình 3.1b). Qua giá trị tỷ lệ % trong tổng phương sai chung của các thành phần chính, ta thấy thành phần chính EOF1 (44%) có mức độ đóng góp lớn hơn gấp ba lần thành phần EOF2 (14%).
Kết quả xây dựng chỉ số biến động nội mùa 30 – 60 ngày của SST trong mùa hè:
a) EOF1 (54%) b) EOF2 (22%)
c)
-3 -2 -1 0 1 2 3 4
1993-05-01 1993-06-30 1993-08-29 1994-05-28 1994-07-27 1994-09-25 1995-06-24 1995-08-23 1996-05-22 1996-07-21 1996-09-19 1997-06-18 1997-08-17 1998-05-16 1998-07-15 1998-09-13 1999-06-12 1999-08-11 2000-05-10 2000-07-09 2000-09-07 2001-06-06 2001-08-05 2002-05-04 2002-07-03 2002-09-01 2003-05-31 2003-07-30 2003-09-28 2004-06-27 2004-08-26 2005-05-25 2005-07-24 2005-09-22 2006-06-21 2006-08-20 2007-05-19 2007-07-18 2007-09-16 2008-06-15 2008-08-14 2009-05-13 2009-07-12 2009-09-10 2010-06-09 2010-08-08 2011-05-07 2011-07-06 2011-09-04 2012-06-03 2012-08-02 2013-05-01 2013-06-30 2013-08-29 2014-05-28 2014-07-27 2014-09-25 2015-06-24 2015-08-23 Thời gian
PC1 PC2
d)
Hình 3.2. a) Thành phần chính EOF1, b) Thành phần chính EOF2; c) Chuỗi thành phần chính PC1, PC2 của biến động nội mùa SST quy mô 30-60 ngày trong mùa hè; d) Chuỗi chỉ số biên độ biến động nội mùa của SST quy mô 30-60
ngày trong mùa hè.
Trong mùa hè, thành phần EOF1 của biến động nội mùa SST quy mô 30-60 ngày cho thấy toàn bộ vùng nghiên cứu là dị thường âm, với tâm dị thường xuất hiện ở khu vực ven bờ Nam Trung Bộ và lan truyền theo hướng Đông ra ngoài khơi (hình 3.2a). Có thể thấy phân bố này giống với phân bố của trường SST vùng nước trồi Nam Trung Bộ khi gió mùa Tây Nam hoạt động mạnh. Phân bố của thành phần EOF2 cho thấy sự phân hóa của dị thường SST nội mùa giữa vùng biển phía Bắc và phía Nam vĩ độ 12. Theo đó vùng biển phía Bắc là dị thường âm và vùng biển phía Nam là dị thường dương (hình 3.2b). Tỷ lệ % trong tổng phương sai chung của các thành phần chính cho thấy mức độ đóp góp của dao động đầu tiên gấp hai lần so với dao động thứ hai, cụ thể EOF1 là 35%, EOF2 là 21%.
Kết quả xây dựng chỉ số biến động nội mùa 10-20 ngày của SST trong mùa hè:
Trong mùa hè, hai thành phần EOF1 và EOF2 của biến động nội mùa SST quy mô 10-20 ngày phân bố trái ngược nhau. Phân bố của thành phần EOF1 cho thấy dị thường dương ở phía Bắc, dị thường âm ở phía Nam với đường ranh giới có trục hướng đông bắc – tây nam (hình 3.3a). Ngược lại, phân bố của thành phần EOF2 cho thấy dị thường âm ở phía Bắc và dị thường dương ở phía Nam với đường ranh giới có trục hướng đông – tây nằm ở khoảng vĩ độ 9 (hình 3.3b). Tỷ lệ % trong tổng phương sai chung của các thành phần chính cho thấy mức độ đóng góp của hai dao động đầu tiên gần như nhau với EOF1 là 34%, EOF2 là 31%.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
1993-05-01 1993-07-01 1993-08-31 1994-05-31 1994-07-31 1994-09-30 1995-06-30 1995-08-30 1996-05-30 1996-07-30 1996-09-29 1997-06-29 1997-08-29 1998-05-29 1998-07-29 1998-09-28 1999-06-28 1999-08-28 2000-05-28 2000-07-28 2000-09-27 2001-06-27 2001-08-27 2002-05-27 2002-07-27 2002-09-26 2003-06-26 2003-08-26 2004-05-26 2004-07-26 2004-09-25 2005-06-25 2005-08-25 2006-05-25 2006-07-25 2006-09-24 2007-06-24 2007-08-24 2008-05-24 2008-07-24 2008-09-23 2009-06-23 2009-08-23 2010-05-23 2010-07-23 2010-09-22 2011-06-22 2011-08-22 2012-05-22 2012-07-22 2012-09-21 2013-06-21 2013-08-21 2014-05-21 2014-07-21 2014-09-20 2015-06-20 2015-08-20
Biênđộ
Thời gian
48
a) EOF1(34%) b) EOF2(31%)
c)d) 3.3 a) Thành phần chính EOF1, b) Thành phần chính EOF2; c) Chuỗi
phần chính PC1, PC2 của biếnđộng nội mùa SST quy mô 10 – 20 ngày
ùa hè; d) Chuỗi chỉ số biênđộ biếnđộng nội mùa của SST quy mô 10 –
20 ngày trong mùa hè.
1994-07-07 1994-09-17 1995-06-28 1995-09-08 1996-06-19 1996-08-30 1997-06-10 1997-08-21 1998-06-01 1998-08-12 1999-05-23 1999-08-03 2000-05-14 2000-07-25 2001-05-05 2001-07-16 2001-09-26 2002-07-07 2002-09-17 2003-06-28 2003-09-08 2004-06-19 2004-08-30 2005-06-10 2005-08-21 2006-06-01 2006-08-12 2007-05-23 2007-08-03 2008-05-14 2008-07-25 2009-05-05 2009-07-16 2009-09-26 2010-07-07 2010-09-17 2011-06-28 2011-09-08 2012-06-19 2012-08-30 2013-06-10 2013-08-21 2014-06-01 2014-08-12 2015-05-23 2015-08-03
Thời gian PC1PC2
1993-07-19 1994-05-02 1994-07-16 1994-09-29 1995-07-13 1995-09-26 1996-07-10 1996-09-23 1997-07-07 1997-09-20 1998-07-04 1998-09-17 1999-07-01 1999-09-14 2000-06-28 2000-09-11 2001-06-25 2001-09-08 2002-06-22 2002-09-05 2003-06-19 2003-09-02 2004-06-16 2004-08-30 2005-06-13 2005-08-27 2006-06-10 2006-08-24 2007-06-07 2007-08-21 2008-06-04 2008-08-18 2009-06-01 2009-08-15 2010-05-29 2010-08-12 2011-05-26 2011-08-09 2012-05-23 2012-08-06 2013-05-20 2013-08-03 2014-05-17 2014-07-31 2015-05-14 2015-07-28
Thời gian
49
xây dựng chỉ số biếnđộng nội mùa 10 – 20 ngày của SST trong mùađông:
a) EOF1(37%) b) EOF2(12%)
c)d).4. a) Thành phần chính EOF1, b) Thành phần chính EOF2; c) Chuỗi phần chính PC1, PC2 của biếnđộng nội mùa SST quy mô 10 – 20 ngày
ùađông; d) Chuỗi chỉ số biênđộ biếnđộng nội mùa của SST quy mô 10 –
20 ngày trong mùađông.
1994-02-21 1994-11-28 1995-02-02 1995-11-09 1996-01-14 1996-03-20 1996-12-25 1997-03-01 1997-12-06 1998-02-10 1998-11-17 1999-01-22 1999-03-29 2000-01-03 2000-03-09 2000-12-14 2001-02-18 2001-11-25 2002-01-30 2002-11-06 2003-01-11 2003-03-18 2003-12-23 2004-02-27 2004-12-03 2005-02-07 2005-11-14 2006-01-19 2006-03-26 2006-12-31 2007-03-07 2007-12-12 2008-02-16 2008-11-22 2009-01-27 2009-11-03 2010-01-08 2010-03-15 2010-12-20 2011-02-24 2011-12-01 2012-02-05 2012-11-11 2013-01-16 2013-03-23 2013-12-28 2014-03-04 2014-12-09 2015-02-13 2015-11-20
Thời gian PC1PC2
1993-12-17 1994-02-21 1994-11-28 1995-02-02 1995-11-09 1996-01-14 1996-03-20 1996-12-25 1997-03-01 1997-12-06 1998-02-10 1998-11-17 1999-01-22 1999-03-29 2000-01-03 2000-03-09 2000-12-14 2001-02-18 2001-11-25 2002-01-30 2002-11-06 2003-01-11 2003-03-18 2003-12-23 2004-02-27 2004-12-03 2005-02-07 2005-11-14 2006-01-19 2006-03-26 2006-12-31 2007-03-07 2007-12-12 2008-02-16 2008-11-22 2009-01-27 2009-11-03 2010-01-08 2010-03-15 2010-12-20 2011-02-24 2011-12-01 2012-02-05 2012-11-11 2013-01-16 2013-03-23 2013-12-28 2014-03-04 2014-12-09 2015-02-13 2015-11-20
Thời gian
Dị thường dương SST nội mùa quy mô 10-20 trong mùa đông xuất hiện trên toàn bộ vùng nghiên cứu trong phân bố của thành phần EOF1 (hình 3.4a). Phân bố này trái ngược với phân bố của thành phần EOF1 trong quy mô 30-60 ngày. Trong khi đó phân bố của thành phần EOF2 thể hiện một cặp đôi dị tâm dị thường SST âm/dương nằm ở ngoài khơi vùng biển Nam Bộ (hình 3.4b). Tỷ lệ % trong tổng phương sai chung của các thành phần chính cho thấy mức độ đóp góp của dao động thứ nhất gấp ba lần dao động thứ hai, cụ thể EOF1 là 37%, EOF2 là 12%.
3.1.3.Xây dựng chỉ số dao động ứng suất gió khu vực nghiên cứu
Kết quả xây dựng chỉ số biến động nội mùa 30 – 60 ngày của WSTR trong mùa đông:
a) EOF1 (73%) b) EOF2 (13%)
c)
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
1993-01-01 1993-12-04 1994-11-06 1995-03-09 1996-02-09 1997-01-11 1997-12-14 1998-11-16 1999-03-19 2000-02-19 2001-01-21 2001-12-24 2002-11-26 2003-03-29 2004-02-29 2005-01-31 2006-01-03 2006-12-06 2007-11-08 2008-03-10 2009-02-10 2010-01-13 2010-12-16 2011-11-18 2012-03-20 2013-02-20 2014-01-23 2014-12-26 2015-11-28
Thời gian
PC1 PC2
d)
Hình 3.5. a) Thành phần chính EOF1, b) Thành phần chính EOF2; c) Chuỗi thành phần chính PC1, PC2 của biến động nội mùa WSTR quy mô 30 – 60 ngày
trong mùa đông; d) Chuỗi chỉ số biên độ biến động nội mùa của WSTR quy mô 30 – 60 ngày trong mùa đông.
Phân bố của thành phần EOF1 cho thấy dải hoạt động mạnh của biến động nội mùa ứng suất gió có trục Đông Bắc-Tây Nam (hình 3.5a). Trong khi đó, thành phần dao động EOF2 có một tâm dị thường âm ở phía Bắc và dương ở phía Nam (hình 3.5b). Tỷ lệ đóng góp của thành phần dao động EOF1 (73%) cao hơn rất nhiều so với tỷ lệ của thành phàn EOF2 (13%).
Kết quả xây dựng chỉ số biến động nội mùa 30 – 60 ngày của WSTR trong mùa hè:
a) EOF1 (67%) b) EOF2 (18%)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
1993-01-01 1993-03-27 1994-01-20 1994-11-15 1995-02-08 1995-12-04 1996-02-27 1996-12-22 1997-03-17 1998-01-10 1998-11-05 1999-01-29 1999-11-24 2000-02-17 2000-12-12 2001-03-07 2001-12-31 2002-03-26 2003-01-19 2003-11-14 2004-02-07 2004-12-02 2005-02-25 2005-12-21 2006-03-16 2007-01-09 2007-11-04 2008-01-28 2008-11-22 2009-02-15 2009-12-11 2010-03-06 2010-12-30 2011-03-25 2012-01-18 2012-11-12 2013-02-05 2013-12-01 2014-02-24 2014-12-20 2015-03-15
Biênđộ
Thời gian
52c)
d).6. a) Thành phần chính EOF1, b) Thành phần chính EOF2; c) Chuỗi
hần chính PC1, PC2 của biếnđộng nội mùa WSTR quy mô 30 – 60 ngày
ùa hè; d) Chuỗi chỉ số biênđộ biếnđộng nội mùa của WSTR quy mô 30 –
60 ngày trong mùa hè.hân bố theo không gian của cả hai thành phần daođộng EOF1, EOF2 đều cho
ột dải dị thường âmở phía Nam kéo từ ven bờ Việt Nam sang phíaĐơng. y cũng cĩ thể cho thấy biến động nội mùa hoạt động mạnhở khu vực phíáng nghiên cứu. Tỷ lệ % phương sai của thành phần EOF1 (67%) cao hơn n so với thành phần EOF2 (18%).
xây dựng chỉ số biếnđộng nội mùa 10 – 20 ngày của WSTR trong mùa hè:
1994-07-03 1994-09-13 1995-06-24 1995-09-04 1996-06-15 1996-08-26 1997-06-06 1997-08-17 1998-05-28 1998-08-08 1999-05-19 1999-07-30 2000-05-10 2000-07-21 2001-05-01 2001-07-12 2001-09-22 2002-07-03 2002-09-13 2003-06-24 2003-09-04 2004-06-15 2004-08-26 2005-06-06 2005-08-17 2006-05-28 2006-08-08 2007-05-19 2007-07-30 2008-05-10 2008-07-21 2009-05-01 2009-07-12 2009-09-22 2010-07-03 2010-09-13 2011-06-24 2011-09-04 2012-06-15 2012-08-26 2013-06-06 2013-08-17 2014-05-28 2014-08-08 2015-05-19 2015-07-30
Thời gian PC1PC2
1993-07-15 1993-09-28 1994-07-12 1994-09-25 1995-07-09 1995-09-22 1996-07-06 1996-09-19 1997-07-03 1997-09-16 1998-06-30 1998-09-13 1999-06-27 1999-09-10 2000-06-24 2000-09-07 2001-06-21 2001-09-04 2002-06-18 2002-09-01 2003-06-15 2003-08-29 2004-06-12 2004-08-26 2005-06-09 2005-08-23 2006-06-06 2006-08-20 2007-06-03 2007-08-17 2008-05-31 2008-08-14 2009-05-28 2009-08-11 2010-05-25 2010-08-08 2011-05-22 2011-08-05 2012-05-19 2012-08-02 2013-05-16 2013-07-30 2014-05-13 2014-07-27 2015-05-10 2015-07-24
Thời gian
53
a) EOF1 (52%) b) EOF2 (27%)
c)d).7. a) Thành phần chính EOF1, b) Thành phần chính EOF2; c) Chuỗi
hần chính PC1, PC2 của biếnđộng nội mùa WSTR quy mô 10 – 20 ngày
ùa hè; d) Chuỗi chỉ số biênđộ biếnđộng nội mùa của WSTR quy mô 10 –
20 ngày trong mùa hè.
1993-09-28 1994-07-12 1994-09-25 1995-07-09 1995-09-22 1996-07-06 1996-09-19 1997-07-03 1997-09-16 1998-06-30 1998-09-13 1999-06-27 1999-09-10 2000-06-24 2000-09-07 2001-06-21 2001-09-04 2002-06-18 2002-09-01 2003-06-15 2003-08-29 2004-06-12 2004-08-26 2005-06-09 2005-08-23 2006-06-06 2006-08-20 2007-06-03 2007-08-17 2008-05-31 2008-08-14 2009-05-28 2009-08-11 2010-05-25 2010-08-08 2011-05-22 2011-08-05 2012-05-19 2012-08-02 2013-05-16 2013-07-30 2014-05-13 2014-07-27 2015-05-10 2015-07-24
Thời gian PC2PC2
1993-07-17 1994-05-02 1994-07-18 1995-05-03 1995-07-19 1996-05-04 1996-07-20 1997-05-05 1997-07-21 1998-05-06 1998-07-22 1999-05-07 1999-07-23 2000-05-08 2000-07-24 2001-05-09 2001-07-25 2002-05-10 2002-07-26 2003-05-11 2003-07-27 2004-05-12 2004-07-28 2005-05-13 2005-07-29 2006-05-14 2006-07-30 2007-05-15 2007-07-31 2008-05-16 2008-08-01 2009-05-17 2009-08-02 2010-05-18 2010-08-03 2011-05-19 2011-08-04 2012-05-20 2012-08-05 2013-05-21 2013-08-06 2014-05-22 2014-08-07 2015-05-23 2015-08-08
Thời gian
Phân bố theo không gian của cả hai thành phần dao động EOF1, EOF2 đều cho thấy có một dải dị thường dương ở phía Nam kéo từ ven bờ Việt Nam sang phía Đông. Điều này có thể được nhận định rằng vùng hoạt động mạnh của biến động nội mùa ứng suất gió quy mô 10-20 ngày cũng nằm ở phía Nam tương tự như quy mô 30-60 ngày. Tỷ lệ % phương sai chung của thành phần EOF1 (52%) lớn gần gấp hai lần thành phần EOF1 (27%).
Kết quả xây dựng chỉ số biến động nội mùa 10 – 20 ngày của WSTR trong mùa đông:
a) EOF1 (71%) b) EOF2 (14%)
c)
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
1993-01-01 1993-03-16 1993-12-29 1994-03-13 1994-12-26 1995-03-10 1995-12-23 1996-03-06 1996-12-19 1997-03-03 1997-12-16 1998-02-28 1998-12-13 1999-02-25 1999-12-10 2000-02-22 2000-12-06 2001-02-18 2001-12-03 2002-02-15 2002-11-30 2003-02-12 2003-11-27 2004-02-09 2004-11-23 2005-02-05 2005-11-20 2006-02-02 2006-11-17 2007-01-30 2007-11-14 2008-01-27 2008-11-10 2009-01-23 2009-11-07 2010-01-20 2010-11-04 2011-01-17 2011-11-01 2012-01-14 2012-03-28 2013-01-10 2013-03-25 2014-01-07 2014-03-22 2015-01-04 2015-03-19 Thời gian
PC1 PC2
d)
Hình 3.8. a) Thành phần chính EOF1, b) Thành phần chính EOF2; c) Chuỗi thành phần chính PC1, PC2 của biến động nội mùa WSTR quy mô 10 – 20 ngày
trong mùa đông; d) Chuỗi chỉ số biên độ biến động nội mùa của WSTR quy mô 10 – 20 ngày trong mùa đông.
Trong mùa đông, sự phân bố theo không gian và tỷ lệ phương sai của thành phần dao động EOF1 trong quy mô 10-20 ngày gần như tương tự với quy mô 30-60 với một dải dị thường âm có trục Đông Bắc-Tây Nam (hình 3.8a). Tuy nhiên có khác biệt ở thành phần EOF2 khi dị thường dương ứng suất gió tồn tại ở phía Nam khu vực nghiên cứu trong quy mô 10-20 ngày (hình 3.8b), còn trong quy mô 30-60 ngày là dị thường âm.