CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NẮNG NÓNG
1.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu
Trên thế giới cũng như ở Việt Nam trong những năm gần đây đã có rất nhiều tác giả nghiên cứu về các hiện tượng cực đoan như: nắng nóng, rét đậm, rét hại,… dựa vào nhiệt độ cực trị trên mỗi vùng.
Sựthay đổi nhiệt độ bề mặt và lượng mưa ở Việt Nam từ năm 1971 đến năm 2010 đã được Nguyễn Đăng Quang và cs (2013) chỉ ra rằng, nhiệt độ trung bình trên toàn quốc đã gia tăng với tốc độ xấp xỉ 0.26oC/thập kỷ, gấp đôi tốc độ gia tăng chung của nhiệt độ toàn cầu. Tỷ lệ nhiệt độ tăng trong mùa đông lớn hơn so với mùa hè. Ngoại trừ Tây Nguyên, nhiệt độ trung bình hàng năm ở miền Nam tăng nhanh hơn ở miền Bắc [13].
Theo Manton M.J và các cộng sự (2001) “Phân tích xu thế cực trị nhiệt độ ngày trong thời 1961-1998 ở Đông Nam Á” cho thấy xu thế giảm những ngày mát và những đêm lạnh ở mùa đông còn mùa hè lại có xu thế tăng những ngày nóng và những đêm ấm ở hầu hết các quốc gia nghiên cứu, được thể hiện ở Hình1.4[19]. Theo Easterling và các cộng sự (1999),“Nghiên cứu về xu thế biến đổi cực trị nhiệt độ năm 1999”, đã phân tích những quan trắc theo không gian và thời gian về nhiệt độ, giáng thủy, độ ẩm, gió và áp suất khí quyển ở nhiều khu vực trên toàn thế giới để xem xét rằng liệu các cực trị đã biến đổi trong thế kỷ XX trên toàn thế giới hay chỉ trên một vùng đơn lẻ. Những quan trắc ghi nhận được thì phần lớn các khu vực đều có nhiệt độtăng lên và trung bình nhiệt độ toàn cầu đã tăng khoảng 0.6ºC tính từ đầu thế kỷ XX. Điều này có liên quan đến sự ấm lên mạnh hơn của nhiệt độ tối thấp ngày so với nhiệt độ tối cao ngày [19].
Hình 1.4:Biểu đồ xu thế biến đổi ngày mát và đêm lạnh (trái) (Manton, 2001), ngày nóng và đêm ấm (phải) (Manton, 2001).
Ngoài ra cũng có nhiều nghiên cứu về cơ chế, nguồn gốc của nắng nóng nói chung, nắng nóng tại Bắc Trung Bộ nói riêng.
Theo Nguyễn Viết Lành [7], những dấu hiệu synop chính để dự báo sự xuất hiện và kết thúc của quá trình nắng nóng bao gồm:
Sống áp cao Thái Bình Dương xuất hiện, mạnh lên (thể hiện trên bản đồ AT 850 mb) có trục ở khoảng 13-17 vĩ độ Bắc và sự phát triển của sống nóng vùng Tây Bắc Ấn-Miến là dấu hiệu báo trước 3-5 ngày sẽ xuất hiện nắng nóng ở Việt Nam.
Khi áp cao Thái Bình Dương lùi về phía Đông Philippines và bắt đầu xuất hiện nắng nóng ở khu vực Thái Lan và Lào là dấu hiệu trong 24-36h tới sẽ có nắng nóng ở Việt Nam.
Nếu trên bản đồ AT 850 mb, sống áp cao cận nhiệt đới mạnh lên và đi qua vùng Trung Trung Bộ và áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương ở phía đông Philippines thì quá trình bình lưu không khí nóng lục địa từ phía tây sang phía Việt Nam sẽ xảy ra hầu như cùng lúc với sự hình thành đó. Do vậy, phải theo dõi cụ thể và kịp thời mới có thể dự báo trước 12-24h.
Khi điều kiện hoàn lưu diễn biến phù hợp với quá trình hình thành thời tiết nắng nóng thì có thể dựa vào biến trình nhiệt độ, khí áp lúc 13h T13 và (∆P24)13 ở Hà Nội để dự báo khả năng xuất hiện nắng nóng. Thực tế cho thấy khi ∆P>0 và T13≥ 330C mà (∆P24)13≤ 1.5mb, hoặc khi T13≥ 330C mà P7 ≤ 1005mb và (∆P24)13≤ 0 thì có khả năng xuất hiện nắng nóng trong 12-24h tới [7].
Vào thời kì cuối tháng 5 đầu tháng 6, khi rãnh gió mùa thể hiện rõ trên bản đồ AT 850 mb và AT 700 mb, đôi khi cả trên bản đồ AT 500 mb, chạy dài suốt từ Bắc Ấn-Miến tới phía nam Trung Quốc; khi đó rãnh áp thấp Đông Á cũng biểu hiện rõ rệt. Lưỡi áp cao Thái Bình Dương ở phía đông Philippines cùng với vùng sống cao này là vùng gió mùa tây nam mạnh thổi từ Bắc Ấn Độ Dương qua biển Đông tới cả những vùng vĩ độ cao hơn. Đây chính là đới gió tây nam hoàn chỉnh phát triển từ mặt đất lên đến 3000m, có khi tới 5000m; tốc độ gió có thể đạt tới 10-15 m/s, thậm chí 20 m/s. Khi tốc
độ gió tây nam ở Bắc biển Đông lớn hơn ở vùng bán đảo Trung-Ấn sẽ xuất hiện sự phân kì tốc độ của gió tây nam ở vùng bán đảo Trung-Ấn và vùng biển Đông; dòng giáng quy mô lớn từ các tầng trên cao 4000-5000m theo quá trình đoạn nhiệt khô xuống các tầng thấp hơn làm nhiệt độ không khí gần mặt đất tăng lên; mặt khác ở lớp dưới gió tây nam cũng gây ra hiệu ứng “Phơn”
do địa hình của dãy Trường Sơn. Thực tế cho thấy khi ở sườn núi đón gió phía tây thường có mưa; ngược lại bên sườn phía đông thời tiết thường quang mây hay chỉ có ít mây tầng cao, nên nhiệt độ cao, khô nóng trở lên gay gắt [7].
Những biến đổi có tính chất điểu chỉnh dẫn đến sự kết thúc nắng nóng là: Nếu như rãnh gió mùa ở Tây Nam Trung Quốc di chuyển dần xuống phía nam, dẫn đến trời nhiểu mây và có mưa ở Bắc Bộ Việt Nam thì quá trình nắng nóng cũng kết thúc; mặc dù là ở vùng vĩ độ thấp hơn vẫn còn đới gió tây nam, song cấu trúc động lực đã thay đổi, sự phân kì tốc độ giảm dần và dòng giáng thay đổi bởi dòng thăng nên nắng nóng không còn nữa.
Khi có những sự biến đổi dẫn đến sự thay đổi hệ thống như lưỡi áp cao Thái Bình Dương lấn về phía tây hay gió tây nam suy yếu dần thì quá trình nắng nóng cũng kết thúc.
Theo dõi sự hình thành và phát triển của rãnh gió mùa ở vùng Tây Nam Trung Quốc đồng thời với sự mạnh lên của gió mùa tây nam trên bán đảo Trung-Ấn có thể thấy trước vài ba ngày khả năng xuất hiện nắng nóng. Cụ thể là khi gió tây nam xuất hiện trên bản đồ AT 850 mb và AT 700 mb ở vùng bán đảo Trung-Ấn tới 10-15 m/s mà nền nhiệt độ chung đã đạt tới 330C và gió tây nam ở Bắc biển Đông có khả năng mạnh lên thì đồng thời có nắng nóng ở Việt Nam [7].
Những dấu hiệu để dự báo kết thúc quá trình nắng nóng là các chỉ tiêu dự báo sự xâm nhập của không khí lạnh xuống phía nam. Sự mạnh lên của áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương cùng với quá trình dịch chuyển của các trung tâm biến áp dương trong 24h ở vùng duyên hải Nam Trung Quốc có thể lấy làm căn cứ dự báo trước 12 – 24h khả năng kết thúc của quá trình nắng nóng [11].
Ngoài áp thấp như đã nói, áp cao Thái Bình Dương cũng là một hệ thống thời tiết gây nắng nóng cho miền Bắc Việt Nam. Thật vậy, vào thời kì cuối mùa nóng, có những khi dải hội tụ nhiệt đới thể hiện rõ trên các bản đồ AT 850 mb và AT 700 mb với trục đi từ xoáy thuận nhiệt đới ở đông bắc biển Đông vắt qua Bắc Việt Nam nối vùng áp thấp ở vịnh Bengal; trên bản đồ AT 500 mb, vùng cao nguyên Tây Tạng tồn tại áp cao Tây Tạng còn vùng biển phía Đông Trung Quốc là áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương; giữa hai vùng áp cao này là rãnh tĩnh hoặc ít di chuyển, trong khi đới gió tây nam hoạt động mạnh thì đó là hình thế thời tiết mà Bắc Bộ và các tỉnh ven biển Trung Bộ có nền nhiệt khá cao. Trong trường hợp xoáy thuận nhiệt đới tiếp tục di chuyển chậm dần lên phía Bắc, hoặc vào vùng Đông Nam Trung Quốc thì ở các tỉnh ven biển Trung Bộ và Bắc Bộ có nắng nóng. Trong trường hợp này, khi các tỉnh ven biển Trung Bộ nắng nóng là do hình thế gió tây nam khô nóng, còn ở Bắc Bộ lại chịu ảnh hưởng trực tiếp của cả khối khí cận nhiệt đới lục địa khô từ phía tây bắc tới [11, 7].
Trên cơ sở số liệu thống kê từ năm 1983-2000, Trần Thế Khiêm đã đưa ra một số nhận xét về đặc điểm phân bố nắng nóng theo không gian, thời gian và các hình thế synop chính gây ra thời tiết nắng nóng ở Việt Nam [5].
Phân tích số ngày nắng nóng trong từng thời kỳ trên lãnh thổ Việt Nam, Nguyễn Đức Ngữ cho rằng số ngày nắng nóng trong thập kỷ 1991- 2000 nhiều hơn so với các thập kỷ trước, đặc biệt ở Trung Bộ và Nam Bộ. Phân tích các trung tâm khí áp ảnh hưởng đến Việt Nam để giải thích sự tăng lên của nhiệt độ trung bình trên một số trạm đặc trưng ở thời kỳ 1961- 2000 [12].
Ngoài ra, phân tích sự biến đổi nhiệt độ cực trị ở Việt Nam trong giai đoạn 1961-2007, Hồ Thị Minh Hà và Phan Văn Tân (2009) cho rằng, nhiệt độ cực đại có xu hướng giảm hoặc tăng chậm ở những khu vực có nhiệt độ cực đại cao và tăng ở những khu vực có nhiệt độ cực đại thấp hơn [4].
Nghiên cứu xu thế và mức độ biến đổi nắng nóng ở Việt Nam giai đoạn 1961 -2007”, Chu Thị Thu Hường và cs. (2010), đã sử dụng số liệu nhiệt độ cực đại ngày (Tx) tại 57 trạm quan trắc trên 7 vùng khí hậu Việt Nam để xác định mức độ và xu thế biến đổi của nắng nóng. Nghiên cứu đã đưa kết luận rằng, ở khu vực Bắc Bộ, nắng nóng thường xuất hiện từ tháng 3 đến tháng 9.
Số ngày nắng nóng và nắng nóng gay gắt có xu hướng tăng trong hai thập kỉ gần đây, đặc biệt trong giai đoạn 1991-2007 [Error! Reference source not found.].
Bên cạnh đó, tác động của BĐKH toàn cầu đến một số cực trị khí hậu và hiện tượng khí hậu cực đoan ở Việt Nam cũng được Chu Thị Thu Hường (2014) nghiên cứu dựa trên số liệu quan trắc và số liệu tái phân tích. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, số ngày NN và NNGG có chuẩn sai dương trong các năm trong hoặc sau thời kỳ El Nĩno, nhưng có chuẩn sai âm trong và sau thời kỳ La Nina. Với độ tin cậy trên 95%, số ngày NN trung bình tháng trên các vùng phía Bắc Việt Nam có xu thế tăng lên trong tất cả các tháng từ tháng 3 đến tháng 9 (trừ tháng 5) với tốc độ khoảng 0.3 ngày/thập kỷ, tổng số ngày NN trong năm tăng lên khoảng từ 2 đến 4 ngày/thập kỷ hầu hết các trạm vùng Đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ [1].
Nghiên cứu sự biến đổi phơn ở Hương Khê Bắc Trung Bộ Việt Nam”, Trần Quang Đức và cộng sự (2013) đã sử dụng số liệu nhiệt độ không khí tối cao ngày Tmax (ºC) và độ ẩm tương đối tối thấp ngày Umin(%) của trạm Hương Khê giai đoạn từ năm 1961 đến năm 2012. Các tác giả đã đánh giá sự biến đổi của một số đặc trưng nắng nóng và phơn (gió Lào): ngày bắt đầu mùa, ngày kết thúc mùa, độ kéo dài mùa, số đợt, cường độ… trên cơ sở các chỉ số. Kết quả cho thấy rằng, trong giai đoạn tuy chưa dài nhưng một số đặc trưng nắng nóng và phơn có biến đổi. Tính liên tục của phơn và nắng nóng khu vực Hương Khê (Hà Tĩnh) rất bất thường; xu thế tăng, giảm số nhịp phơn và nắng nóng không rõ ràng [3].
Như vậy, có thể thấy, vào mùa hè, nắng nóng là hiện tượng cực đoan điển hình tác động đến khu vực Bắc Trung Bộ. Tuy hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về nắng nóng trên khu vực, song những nguyên nhân gây ra nắng nóng thì vẫn chưa được quan tâm nhiều, nhất là vai trò của áp cao Thái Bình Dương và áp thấp Nam Á đến nắng nóng trên mỗi khu vực.