CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO HẠN KHÍ TƯỢNG CHO VÙNG DUYÊN HẢI MIỀN TRUNG
2.2 Giới thiệu về ENSO và các số liệu cần thu thập
2.2.2 Các số liệu cần thu thập
1. Số liệu mưa, nhiệt độ
Số liệu lượng mưa tháng và nhiệt độ trung bình tháng được thu thập ở 27 trạm khí tượng thuộc vùng nghiên cứu (vị trí và tên các trạm khí tượng được thể hiện ở hình 2.5). Các số liệu này được sự quản lý của Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia Việt Nam, chất lượng của số liệu đủ sự bảm bảo và tin cậy để tính toán. Phạm vi thời gian khai thác số liệu để sử dụng trong nghiên cứu được lấy từ tháng 1 năm 1985 đến tháng 12 năm 2014.
51
Hình 2.5 Vị trí và tên các trạm Khí tượng
Các thông tin chi tiết về các trạm khí tượng được sử dụng trong nghiên cứu này được thể hiện trong phần Phụ lục 2.2.
Phân tích xu thế biến đổi của lượng mưa và nhiệt độ
Việc đánh giá xu thế biến đổi cửa lượng mưa và nhiệt độ ở vùng DHMT được thực hiện trên cơ sở phân tích thống kê chuỗi số liệu quan trắc trong thời kỳ 30 năm 1985-2014.
Xu thế biến đổi chung của lượng mưa và nhiệt độ có thể áp dụng các chỉ tiêu thống kê để đánh giá xu thế biến đổi của các chuỗi số liệu quan trắc. Một trong số các chỉ tiêu đánh giá xu thế biến đổi được áp dụng rộng rãi là chỉ tiêu Kendall [75, 76]. Chỉ tiêu
52 Kendall được xác định như sau:
1
1 1
) sgn(
n j
n j k
j
k x
x
S (2-1)
Trong đó: x là giá trị tại thời điểm k và j, và k>j; n là chiều dài chuỗi số liệu, và
0 1
0 0
0 1
) (
sgn
xj xk
xj xk
xj xk xj
xk (2-2)
Và phương sai được tính:
18 5 2 ) 1
(
n n n S
Var (2-3)
Chỉ tiêu chuẩn hoá Kendall Z, được tính:
0 )
( /
1
0 0
0 )
( /
1
S S Var S
S S S Var S
Z (2-4)
Nếu Z > 0, chuỗi số liệu có xu thế biến đổi tăng, Z > 1.65 chuỗi có xu thế tăng rõ rệt với độ tin cậy là 90%; Z > 1.92 chuỗi có xu thế tăng rõ rệt với độ tin cậy là 5%, Z > 2.58 chuỗi có xu thế tăng rõ rệt với độ tin cây là 99%.
Nếu Z = 0, chuỗi số liệu ổn định không xuất hiện xu thế biến đổi;
Nếu Z < 0, chuỗi số liệu có xu thế biến đổi tăng, Z < 1.65 chuỗi có xu thế tăng rõ rệt với độ tin cậy là 90%; Z < 1.92 chuỗi có xu thế tăng rõ rệt với độ tin cậy là 95%, Z < 2.58 chuỗi có xu thế tăng rõ rệt với độ tin cây là 99%.
Xu thế biến đổi của lượng mưa
53
Bảng 2.1 Xu thế biển đổi lương mưa theo năm cho các trạm mưa vùng DHMT TT Tên trạm Thời gian TB Mưa nhiều
năm (mm) Z Độ tin cậy
Xu thế(mm/năm)
1 Hồi Xuân 1985-2014 1734 0.64 4.333
2 Thanh Hóa 1985-2014 1643 0.39 4.344
3 Quỳ Châu 1985-2014 1623 0.79 5.714
4 Vinh 1985-2014 2016 -0.68 -6.737
5 Hà Tĩnh 1985-2014 2600 -1.28 -19.709
6 Kỳ Anh 1985-2014 2754 -1.61 -22.209
7 Đồng Hới 1985-2014 2121 -0.21 -2.960
8 Tuyên Hóa 1985-2014 2426 -0.50 -7.375
9 Đông Hà 1985-2014 2339 1.25 12.427
10 Khe Sanh 1985-2014 2131 1.18 12.688
11 A Lưới 1985-2014 3769 1.11 20.020
12 Huế 1985-2014 2996 2.62 ** 43.785
13 Đà Nẵng 1985-2014 2319 1.61 14.567
14 Tam Kỳ 1985-2014 2778 1.07 11.048
15 Trà My 1985-2014 4171 0.32 8.917
16 Ba Tơ 1985-2014 3719 1.32 30.939
17 Quảng Ngãi 1985-2014 2546 0.86 11.964
18 Hoài Nhơn 1985-2014 2116 1.57 18.500
19 Quy Nhơn 1985-2014 1949 0.21 3.871
20 Củng Sơn 1985-2014 1720 0.04 0.571
21 Tuy Hòa 1985-2014 2100 -0.43 -4.107
22 Cam Ranh 1985-2014 1277 1.00 11.092
23 Nha Trang 1985-2014 1472 1.64 14.715
24 Nha Hố 1985-2014 870 2.14 * 14.113
25 Phan Rang 1985-2014 828 2.69 ** 16.367
26 Hàm Tân 1985-2014 1586 -0.39 -2.700
27 Phan Thiết 1985-2014 1146 0.93 4.800
Ghi chú: * Độ tin cậy trên 95%, ** Độ tin cậy trên 99%
Nhận xét: Xu thế mưa của vùng DHMT không có sự gia tăng hay suy giảm rõ rệt theo thời gian. Có một vùng cục bộ có xu thế tăng rõ rệt là bờ biển của tỉnh Thừa Thiên Huế và tỉnh Ninh Thuận.
Xu thế biến đổi của nhiệt độ
54
Bảng 2.2 Xu thế biển đổi nhiệt độ theo năm cho các trạm vùng DHMT TT Tên trạm Thời gian TB Nhiệt độ
nhiều năm (°C) Z Độ tin cậy
Xu thế (°C/năm)
1 Hồi Xuân 1985-2014 23.42 1.87 + 0.023
2 Thanh Hóa 1985-2014 23.8733 0.86 0.010
3 Quỳ Châu 1985-2014 23.6433 1.99 * 0.023
4 Vinh 1985-2014 24.3267 2.63 ** 0.038
5 Hà Tĩnh 1985-2014 24.3467 2.51 * 0.033
6 Kỳ Anh 1985-2014 24.47 1.74 + 0.020
7 Đồng Hới 1985-2014 24.75 2.06 * 0.022
8 Tuyên Hóa 1985-2014 24.16 0.91 0.011
9 Đông Hà 1985-2014 25.11 0.99 0.011
10 Khe Sanh 1985-2014 22.7333 1.68 + 0.017
11 A Lưới 1985-2014 21.7667 2.14 * 0.018
12 Huế 1985-2014 24.9533 -1.11 -0.010
13 Đà Nẵng 1985-2014 25.8633 2.44 * 0.023
14 Tam Kỳ 1985-2014 25.7433 2.05 * 0.015
15 Trà My 1985-2014 24.58 1.76 + 0.014
16 Ba Tơ 1985-2014 25.41 2.07 * 0.014
17 Quảng Ngãi 1985-2014 25.96 2.97 ** 0.025
18 Hoài Nhơn 1985-2014 26.1233 1.26 0.007
19 Quy Nhơn 1985-2014 27.1733 1.59 0.011
20 Củng Sơn 1985-2014 26.0667 0.34 0.000
21 Tuy Hòa 1985-2014 26.77 3.56 ** 0.022
22 Cam Ranh 1985-2014 27.1567 3.89 ** 0.029
23 Nha Trang 1985-2014 26.83 3.64 ** 0.027
24 Nha Hố 1985-2014 27.3167 4.29 ** 0.028
25 Phan Rang 1985-2014 27.0333 3.01 ** 0.019
26 Hàm Tân 1985-2014 26.58 3.14 ** 0.018
27 Phan Thiết 1985-2014 26.9967 3.19 ** 0.015 Ghi chú: + Độ tin cậy trên 90%,* Độ tin cậy trên 95%, ** Độ tin cậy trên 99%
Nhận xét: Xu thế nhiệt độ của vùng DHMT tăng rõ rệt theo thời gian, đặc biệt là ba tỉnh vùng Nam Trung Bộ như Khánh hòa, Ninh Thuận và Bình Thuận với số thống kê Z rất cao (biểu thị xu hướng tăng là rất rõ ràng và cao). Ngoài ra còn có các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Quảng Nam, Bình Định, xu thể nhiệt độ tăng rõ rệt được quan sát khắp toàn tỉnh.
55
2. Số liệu về chuẩn sai nhiệt độ mặt nước biển (Sea Surface Temperature Anomalies, SSTA)
Trong luận án này tác giả sử dụng bộ số liệu SSTA ở vùng Nino3.4 (vùng theo dõi hoạt động của ENSO có tọa độ là 5N-5S, 120W-170W), bộ số liệu đã được chuẩn hóa bằng cách chia độ lệch chuẩn cho từng tháng (C). Số liệu SSTA được lấy từ tháng 1/1984 đến tháng 12/2014 với thời gian là 31 năm và được thu thập từ Cục Khí quyển và Đại dương Mỹ (National Oceanic and Atmospheric Administration - NOAA) tại website (http://origin.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ ONI_
v5.php).
Diễn biến của SSTA từ tháng 1/1984 đến tháng 12/2014 được thể hiện ở hình sau:
Hình 2.6 Diễn biến giá trị SSTA từ năm 1984 đến năm 2014
3. Số liệu chỉ số dao động Nam bán cầu (Southern Oscillation Index - SOI):
SOI là chỉ số chênh lệch áp suất không khí mặt biển giữa Tahiti nằm ở đông nam TBD có tọa độ là (17,5S; 149,6W) và Darwin nằm ở tây bắc Australia có tọa độ là (12.4S;
130.9E). SOI là giá trị đã được chuẩn hóa theo từng tháng và không có thứ nguyên. Số liệu SOI được lấy từ tháng 1/1984 đến tháng 12/2014 với thời gian là 31 năm và được lấy từ Cục Khí quyển và Đại dương Mỹ (National Oceanic and Atmospheric Administration - NOAA) tại website (https://www.ncdc.noaa.gov/teleconnections/
enso/indicators/ soi/).
-3 -2 -1 0 1 2 3
1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Giá trị của SSTA theo tháng (C)
Năm
SSTA
56
Diễn biến của SOI từ tháng 1/1984 đến tháng 12/2014 được thể hiện ở hình sau:
Hình 2.7 Diễn biến giá trị SOI từ năm 1984 đến năm 2014