CHƯƠNG 2: CƠ SỞ SỐ LIỆU SỬ DỤNG, PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
2.1. Cơ sở số liệu sử dụng
Với mục tiêu tính toán và đánh giá khả năng sử dụng hai chỉ số BĐKH là RCCI và CCI và mức độ phù hợp của các chỉ số thành phần với các chỉ thị của nó luận văn đã sử dụng bộ số liệu quan trắc tại các trạm khí tượng/khí hậu.
Để có thể đánh giá được sự khác nhau về mức độ biến đổi khí hậu ở các vùng khí hậu trong nước chúng tôi đã thực hiện việc tính toán các chỉ số BĐKH theo 7 vùng khí hậu và được ký hiệu như sau:
1) Vùng khí hậu Tây Bắc (B1);
2) Vùng khí hậu Đông Bắc (B2);
3) Vùng khí hậu Đồng bằng Bắc Bộ (B3);
4) Vùng khí hậu Trung Trung Bộ (B4);
5) Vùng khí hậu Nam Trung Bộ (N1);
6) Vùng khí hậu Tây Nguyên (N2);
7) Vùng khí hậu Nam Bộ (N3).
Bộ số liệu này được kế thừa từ các công trình nghiên cứu, nên các sai số thô đã được kiểm tra [12], danh sách các trạm khí tượng/khí hậu được sử dụng trong luận văn được đưa ra ở bảng 2.1.
2.1.2. Số liệu mô phỏng khí hậu
Số liệu mô phỏng khí hậu khu vực được kế thừa từ các công trình nghiên cứu BĐKH ở Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường [9]. Bộ số liệu này được mô phỏng bằng mô hình khu vực PRECIS của Trung tâm khí hậu Hadley, Vương quốc Anh với độ phân giải là 30km, những mô tả chi tiết về mô hình này có thể tìm thấy trong [9].
Bảng 2.1. Danh sách các trạm khí tượng được khai thác số liệu TT Tên trạm Kinh độ Vĩ độ Độ cao
(m) TT Tên trạm Kinh độ Vĩ độ Độ cao (m) Vùng Tây Bắc (B1)
1 Sìn Hồ 103.15 22.21 1529 4 Sơn La 103.90 21.33 676 2 Lai Châu 103.09 22.03 244 5 Yên Châu 104.300 21.05 59 3 Tuần Giáo 103.25 21.35 570 6 Mộc Châu 104.683 20.83 958
Vùng Đông Bắc (B2) 1 Hà Giang 104.967 22.817 117.0 6 Tuyên
Quang 105.217 21.817 41 2 Sa Pa 103.817 22.350 1584 7 Cao Bằng 106.250 22.667 244 3 Bắc Quang 104.50 22.290 74 8 Thái
Nguyên 105.833 21.600 35 4 Yên Bái 104.867 21.700 56
5 Lạng Sơn 106.767 21.833 258
Vùng Đồng bằng Bắc Bộ (B3)
1 Việt Trì 105.25 21.18 17 6 Hưng Yên 106.03 20.4 4 2 Vĩnh Yên 105.600 21.17 10 7 Thái Bình 106.383 20.27 2 3 Hà Nội 105.800 21.017 6 8 Nam Định 106.150 20.433 2 4 Hải Dương 106.300 20.57 2 9 Ninh Bình 105.983 20.250 2 5 Phủ Liễn 106.633 20.50 112
Vùng Trung Trung Bộ (B4)
1 Thanh Hóa 105.783 19.750 5 4 Tuyên Hóa 106.017 17.883 27 2 Vinh 105.683 18.667 5 5 Đồng Hới 106.600 17.483 6 3 Hương Khê 205.42 18.11 10 6 Huế 107.583 16.433 10
Vùng Nam Trung Bộ (N1)
1 Quy Nhơn 109.217 13.767 4 3 Nha Trang 109.200 12.250 3 2 Tuy Hòa 109.283 13.083 11 4 Phan Thiết 108.100 10.933 9
Vùng Tây Nguyên (N2)
1 Playcu 108.017 13.967 779 3 Đà Lạt 108.450 11.950 1509 2 B.Ma Thuột 108.050 12.667 490 4
Vùng Nam Bộ (N3)
1 Châu Đốc 105.08 10.46 3 4 Sóc Trăng 105.58 9.36 3 2 Vũng Tàu 107.083 10.367 4 5 Cà Mau 105.150 9.183 1 3 Cần Thơ 105.767 10.033 1
Mô hình PRECIS (Providing Regional Climates for Impacts Studies) được xây dựng xuất phát từ nhu cầu phỏng đoán khí hậu cho quy mô khu vực, độ phân giải cao nhất của mô hình này hiện nay là 25km, nó đang được nhiều nước sử dụng để xây dựng các kịch bản BĐKH chi tiết cho các vùng có quy mô địa phương. Mô hình này dựa vào các thành phần khí quyển của mô hình HadCM3 (Gordon et al, 2000), đã được cải tiến đáng kể các tham số vật lý. Khi xây dựng mô hình, nhóm nghiên cứu đặc biệt chú trọng đến lớp biên để hoàn thiện ảnh hưởng của địa hình.
Mô hình sử dụng lưới ba chiều và các giá trị được mô phỏng riêng biệt, có 19 mực, mực thấp nhất gần 50m và cao nhất ở 0.5hPa, có sử dụng hệ toạ độ để tính ảnh hưởng của địa hình đến các quá trình nhiệt động lực xảy ra trong khí quyển. Mô hình cũng sử dụng sơ đồ sai phân hữu hạn lưới ngang Arakawa B, tại các điểm (x) mô hình thực hiện tích phân cho các biến vô hướng như áp suất, độ ẩm riêng, nhiệt độ,…Tại các điểm (.) thực hiện tích phân cho các thành phần gió ngang (Hình 2.1).
Hình 2.1. (a) Cấu trúc ngang theo lưới xen kẽ Arakawa B và (b) cấu trúc lưới thẳng đứng của RCM PRECIS [9]
Miền tính của mô hình được lựa chọn để mô phỏng khí hậu ở Việt Nam trong khoảng kinh độ từ 93-1200E, vĩ độ từ 4-360N, kích thước lưới 140x160 nút lưới.
Kết quả kiểm nghiệm và đánh giá của mô hình cho thấy: Về nhiệt độ, cả nhiệt độ trung bình, tối cao và tối thấp từ mô hình PRECIS đều mô phỏng tốt chu kỳ và xu thế biến đổi. Đối với các biến khác thì bộ số liệu của mô hình cũng mô phỏng khá tốt đa số các địa điểm lựa chọn. Mô hình PRECIS với độ phân giải khá tinh:
25kmx25km có thể sử dụng trong việc xây dựng các kịch bản BĐKH chi tiết cho
a) b)
các khu vực của Việt Nam. Hiện nay Viện KHKTTV&MT đang tiếp tục hoàn thiện các kết quả tính toán và mô phỏng của mô hình PRECIS để xây dựng các kịch bản chi tiết và các tính toán phục vụ nghiên cứu BĐKH ở nước ta [9].
Hình 2.2. Miền tính của mô hình PRECIS [9]