Phần mềm “Quản lí bản đồ synop và số liệu khí tượng” được xây
dựng bằng ngôn ngữ Visual Basic 6.0. Do vậy, với máy tính có cấu hình thấp,
phần mềm vẫn hoạt động bình thường. Phần mềm hoạt động trong môi trường
hệ điều hành Windows 98, 2000, XP1, XP2, Windows Server 2003,… tiện lợi
và dễ sử dụng.
- Để sử dụng được phần mềm cần tiến hành cài đặt và bấm chuột vào file chạy của phần mềm có tên là: “SoftSynop” có trong thanh “All Programs”.
- Để truy xuất thông tin, người sử dụng chỉ cần bấm chuột vào thông tin cần lấy và nội dung thông tin sẽ xuất hiện trên màn hình.
+ Để tìm và hiển thị bản đồ synop tại một mực khí áp và các mực khí
áp khác nhau, bấm vào menu “Xem ban do” (hình 2.4).
Hình 2.4. Giao diện hiển thị bản đồ synop
+ Để so sánh và phân tích hai bản đồ synop của hai ngày khác nhau trên một mực khí áp, hoặc hai mực khí áp khác nhau của cùng một ngày, ta
bấm chuột vào vào menu “Phan tich ban do”, sau đó nhập các thông tin cần
thiết rồi bấm chuột vào “Xem” để xem các bản đồ (hình 2.5).
Hình 2.5. Giao diện so sánh và phân tích bản đồ synop tại hai mực khí áp của cùng một ngày
+ Để nghiên cứu sự phân bố của các yếu tố khí tượng theo phương thẳng đứng tại kinh tuyến/vĩ tuyến nào đó, bấm chuột vào “Gian do” (hình 2.6).
Hình 2.6. Giản đồ mặt cắt thẳng đứng theo kinh tuyến
+ Để nghiên cứu và phân tích các đặc trưng của các yếu tố khí tượng
của ngày cần thiết, cần bấm vào menu “So lieu khi tuong”, giao diện của
Trong menu này, việc quản lí các yếu tố khí tượng được phân chia theo
các mức độ khác nhau: theo trạm, theo khu vực và toàn bộ các trạm trên lãnh thổ Việt Nam.
Hình 2.7. Giao diện menu quản lí số liệu khí tượng
Có thể tìm kiếm giá trị theo thời gian và tính toán các đặc trưng của các
Chương 3
MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ SỰ HOẠT ĐỘNG
CỦA DẢI HỘI TỤ NHIỆT ĐỚI
TRÊN KHU VỰC TÂY BẮC THÁI BÌNH DƯƠNG 3.1 Một số quy ước về ITCZ
Để tiến hành nghiên cứu về ITCZ, trong luận văn này, chúng tôi thống
nhất sử dụng khái niệm của Tổ chức Khí tượng thế giới công bố [15] như đã trình bày trong chương 1 để phân biệt ITCZ với rãnh gió mùa cũng như với
các hình thế thời tiết khác.
Cũng như mọi hình thế thời tiết nói chung, ITCZ cũng hoạt động với
những cường độ rất khác nhau, có những trường hợp hoạt động rất mạnh, nhưng ngược lại, cũng có những trường hợp hoạt động rất yếu; có những trường hợp ITCZ phát triển lên đến độ cao rất lớn, nhưng cũng có trường hợp
chỉ tồn tại ở một hoặc một vài mực khí áp nào đó. Như vậy, để xác định một
ngày có ITCZ hoạt động, trước hết, cần phải thống nhất về cường độ cũng như độ dày của lớp khí quyển mà ITCZ hoạt động.
Trong luận văn này, chúng tôi thống nhất như sau: xét một hình chữ
nhật có chiều rộng là 5 vĩ độ và chiều dài là 20 kinh độ, trong hình chữ nhật đó, nếu:
- Một mực được xem là có ITCZ hoạt động nếu trên mực đó độ phân kì trung bình trên hình chữ nhật đó có giá trị ≤ 0/s
- Một ngày được xem là có ITCZ hoạt động nếu trong ngày đó ITCZ
tồn tại đồng thời tối thiểu trên cả ba mực: 1000, 850 và 700mb và tổng độ
phân kì trung bình của cả ba mực trên hình chữ nhật đó phải ≤ -0,000003/s.
3.2 Quy luật hoạt động của ITCZ
3.2.1 Quy luật hoạt động theo mùa
Để phân tích quy luật hoạt động theo mùa của ITCZ, chúng tôi sử dụng
chúng tôi tiến hành phân tích bản đồ trên tất cả các mực. Thế nhưng, ở đây
chúng tôi chỉ đưa vào những bản đồ của mực 850mb, bản đồ có ITCZ hoạt động rõ rệt nhất [16]. Ngoài ra, kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, trong
thời gian từ tháng 12 năm trước đến tháng 3 năm sau, trên khu vực Tây Bắc
Thái Bình Dương, ITCZ chủ yếu hoạt động ở bán cầu Nam và gần như không ảnh hưởng đến thời tiết Việt Nam nên chúng tôi chỉ phân tích ITCZ trong thời
gian từ tháng 4 đến tháng 11 [10]. Kết quả phân tích bộ bản đồ này cho thấy:
Trong tháng 4 (hình 3.1), ở vùng xích đạo tồn tại ITCZ kép, tín phong
từ hai bán cầu đều tiếp cận và xâm nhập vào vùng xích đạo, chúng vẫn đang ở
thế gần như cân bằng: tín phong bán cầu Bắc chưa rút lui hẳn nhưng tín
phong bán cầu Nam cũng chưa vượt lên phía bắc được. Hình thế này phản ánh đây là tháng chuyển tiếp từ mùa đông sang mùa hè ở bán cầu Bắc.
Sang tháng 5 (hình 3.2), ITCZ kép đã được thay thế bằng hệ thống đệm ở trên khu vực xích đạo từ Ấn Độ Dương qua nam Biển Đông tới Tây
Bắc Thái Bình Dương. Tín phong bán cầu Nam đã vượt qua xích đạo đi lên bán cầu Bắc, thay thế tín phong phía nam áp cao Ả Rập và áp cao vịnh
Hình 3.1. Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình tháng 4
Bengal. Đới gió tây này, ngoài phần thổi qua Ấn Độ và Myanma để hội tụ
vào rãnh thấp Nam Á, còn thổi sang phía đông để cùng đới gió vượt qua
xích đạo ở nam Biển Đông hội tụ với tín phong bán cầu Bắc từ rìa tây nam áp cao Bắc Thái Bình Dương tạo thành ITCZ chạy từ Tây Bắc Thái Bình
Dương đến nam Biển Đông.
Sang tháng 6 (hình 3.3), hoàn lưu khu vực không thay đổi nhiều so với
tháng 5, ngoại trừ một số điểm đáng chú ý như: áp cao Bắc Thái Bình Dương đang có xu hướng dịch chuyển dần lên phía đông bắc cùng với sự mạnh lên của đới gió mùa tây nam đã làm cho ITCZ ở phía nam Biển Đông dịch dần lên phía đông bắc, đi qua phía nam quần đảo Philippines và liên thông với
nhánh tây bắc-đông nam của rãnh gió mùa (Monsoon Trough - MST) ở ven
biển Trung Bộ.
Đến tháng 7 (hình 3.4), áp thấp Nam Á và áp thấp Trung Hoa đã mạnh đến cực điểm, còn áp cao Bắc Thái Bình Dương tiếp tục dịch chuyển lên phía
đông bắc, tới vùng biển phía đông Trung Quốc; cho nên, gió mùa tây nam
Hình 3.2. Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình tháng 5
Hình 3.3. Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình tháng 6 mực 850mb (số liệu từ năm 1985-2004)
Hình 3.4. Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình tháng 7
mạnh thêm, thổi qua bán đảo Đông Dương, Biển Đông và gặp tín phong bán
cầu Bắc ở vùng biển phía đông Philippines. Vì thế, ITCZ không còn liên
thông được với nhánh tây bắc-đông nam của MST nữa mà bị đẩy lên phía
đông bắc, rời khỏi Biển Đông đi ra vùng biển Philippines.
Vào tháng 8 (hình 3.5), gió mùa tây nam trở nên ổn định, không tiến
triển thêm nữa, áp cao Bắc Thái Bình Dương tiếp tục dịch chuyển về phía đông bắc, trục của áp cao đã lên tới vĩ tuyến 300N. Sự dịch lên của áp cao này cũng tạo điều kiện cho gió mùa tây nam mạnh thổi xa hơn về phía đông và ITCZ cũng tiếp tục lùi xa hơn một ít về phía đông, song vẫn ở trên vùng biển ngoài khơi quần đảo Philippines.
Sang tháng 9 (hình 3.6), gió mùa tây nam bắt đầu suy thoái, bức tranh hoàn lưu đã thay đổi rõ rệt và điều thể hiện rõ nét nhất là có sự liên thông giữa
ITCZ ở phía đông Philippines với hệ thống MST Nam Á. Tuy vậy, điều quan
trọng nhất xuất hiện trong tháng này là trên mực 1000mb, trong khi gió mùa
tây nam còn đang khống chế khu vực Nam Á và Đông Nam Á, hội tụ mạnh
Hình 3.5. Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình tháng 8
vào MST và ITCZ thì ở trên phần phía đông của lục địa Trung Quốc đã xuất
hiện một hoàn lưu xoáy nghịch ở Hoa Đông (có vị trí trung tâm ở vào khoảng
370N; 1150E). Xoáy nghịch này có một ý nghĩa quan trọng vì đây là cơ cấu đầu tiên của hoàn lưu mùa đông, bắt đầu nảy sinh từ trong lòng gió mùa tây nam của bán cầu Bắc.
Trên các lớp khí quyển tầng thấp, áp cao Hoa Đông là một áp cao lạnh
lục địa được thể hiện một cách rõ rệt bằng trường đường dòng, nhưng ở các lớp
bên trên áp cao này lại chịu sự chi phối của hoàn lưu vành đai áp cao cận nhiệt đới. Từ áp cao Hoa Đông, không khí lạnh toả xuống khống chế phần đông nam
lục địa Trung Quốc, và ở khoảng vĩ tuyến 23-250N, chúng hợp lưu với tín
phong bán cầu Bắc thổi qua bắc Biển Đông, đi sâu vào bắc bán đảo Đông Dương. Chính vì thế mà ITCZ từ phía đông bắc quần đảo Philippines đã có thể
phát triển về phía tây, tiếp cận và liên thông với hệ thống MST Nam Á.
Sang tháng 10(hình 3.7), không khí lạnh từ áp cao Sebiria đã đi ra phía đông, hợp lưu với hoàn lưu của áp cao Hoa Đông và tín phong từ áp cao Thái
Hình 3.6. Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình tháng 9
Hình 3.7. Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình tháng 10 mực 850mb (số liệu từ năm 1985-2004)
Bình Dương, tạo thành một đới gió đông bắc mạnh, rộng lớn và thổi từ vùng biển phía đông Trung Quốc xuống phía tây nam, qua duyên hải phía đông và phần lục địa phía nam của Trung Quốc, qua phía bắc quần đảo Philippines, tới
Biển Đông và bán đảo Đông Dương. Trên mực 850mb hoàn lưu đông bắc từ áp cao Hoa Đông hợp lưu với tín phong bán cầu Bắc thổi tới bao trùm cả
Biển Đông và bán đảo Đông Dương. Tín phong đông bắc mạnh đã đẩy MST
xuống phía nam và đã thực sự trở thành ITCZ đi qua khoảng vĩ tuyến 100N.
Điều đáng chú ý là sự hoạt động mạnh mẽ của gió đông, đông bắc ở phía bắc
và gió mùa tây nam ở phía nam Biển Đông cũng làm tăng cường độ hội tụ và thường tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành các xoáy thuận trên ITCZ trong khu vực Biển Đông và phía đông quần đảo Philippines.
Đến tháng 11 (hình 3.8), trong các lớp khí quyển tầng thấp, gió mùa
mùa đông kết hợp với tín phong đông bắc xâm nhập xuống phía nam, tiếp tục đẩy ITCZ xuống vùng cận xích đạo. Trên mực 850mb, ITCZ cũng bị đẩy
xuống vùng cận xích đạo và lại hình thành ITCZ kép ở hai phía của xích đạo,
phản ảnh thế cân bằng của hai đới gió bắc và nam bán cầu và kết thúc thời kì hoạt động của ITCZ ở bán cầu Bắc.
3.2.2 Quy luật hoạt động hạn ngắn
Trong phần trên chúng ta đã nghiên cứu quy luật hoạt động của ITCZ
theo mùa, tuy nhiên, với những thời hạn ngắn hơn, ITCZ cũng có những
quy luật hoạt động nhất định. Thật vậy, kết quả nghiên cứu về thời gian kéo
dài của một đợt ITCZ hoạt động (từ khi hình thành cho đến khi tan rã) cho thấy, thời gian này rất không đồng nhất, có những đợt ITCZ tồn tại rất
ngắn, chỉ trong một ngày, thậm chí là trong vài kì quan trắc. Thế nhưng, ngược lại, cũng có những đợt ITCZ tồn tại trong thời gian khá dài, đợt kéo dài điển hình nhất đợt từ ngày 12 đến ngày 30/11/86 (suốt 19 ngày) khi ITCZ hoạt động trên khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương như được dẫn ra
trong bảng 3.1.
Hình 3.8. Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình tháng 11
Bảng 3.1. Thời gian kéo dài nhất của một đợt ITCZ hoạt động trên Tây Bắc
Thái Bình Dương và trên Biển Đông trong từng tháng
ITCZ hoạt động trên Biển Đông ITCZ hoạt động trên Tây Bắc
Thái Bình Dương
Tháng
Số ngày Thời đoạn Số ngày Thời đoạn
4 5 21-25/1991 5 21-25/1991 5 13 11-23/85 13 11-23/85 6 4 12-15/90 11 12-22/90 7 7 18-24/96 12 3-14/87 8 7 13-19/86 13 13-19/86 9 14 8-21/85 17 1-17/97 10 14 15-28/88 14 15-28/88 11 13 16-28/87 19 12-30/86
Cũng từ bảng 3.1 ta có thể thấy rằng, số ngày kéo dài nhất của một đợt
ITCZ trong những tháng có gió mùa tây nam hoạt động mạnh (tháng 6 đến
tháng 8) cũng ngắn hơn các tháng khác. Nguyên nhân của hiện tượng này là do trong thời kì này, gió mùa tây nam hoạt động mạnh và áp cao Bắc Thái
Bình Dương rút lui về phía đông như đã nói trên.
Theo quy luật biến đổi mùa, trong tháng 4 và tháng 11, ITCZ hoạt động ở vĩ độ thấp nhất. Thực tế nghiên cứu từng ngày cũng cho thấy, trong hai
tháng này, có những đợt ITCZ hoạt động ở vĩ độ rất thấp. Ví dụ, đợt từ ngày
13 đến ngày 16 tháng 11 năm 1985, vị trí trục của ITCZ xấp xỉ 30N (hình 3.9).
Ngược lại, trong tháng 7 và tháng 8, ITCZ hoạt động ở vĩ độ cao nhất. Thực
tế nghiên cứu từng ngày cũng cho thấy, trong hai tháng này, có những đợt
ITCZ hoạt động ở vĩ độ rất cao và những đợt này thường là những đợt trên ITCZ có bão hoạt động và bão đi lên vùng vĩ độ cao. Sau khi bão đổ bộ rồi tan đi ở vùng vĩ độ cao thì ITCZ cũng tan theo, cho nên thời gian tồn tại của
vĩ độ khá cao, cao trên 300N (hình 3.10) và đến ngày sau đó bão đổ bộ vào Trung Quốc thì ITCZ cũng tan theo.
Hình 3.9. Bản đồ synop mực 850mb ngày 13/11/1985, vị trí của ITCZ thấp
nhất, xấp xỉ 30N
Hình 3.10. Bản đồ synop mực 850mb ngày 14/7/1987, ITCZ hoạt động trên
3.2.3 Tần số xuất hiện của ITCZ
Để xác định tần số xuất hiện của ITCZ, luận văn tiến hành xác định
một hình chữ nhật có chiều rộng là 5 vĩ độ và chiều dài là 20 kinh độ như đã nói để tính toán độ phân kì trung bình trong hình chữ nhật đó tại các mực khí
áp từ 1000-500mb. Trước hết, miền tính lựa chọn được dựa trên cơ sở vị trí
trung bình tháng của ITCZ, sau đó tiến hành tính toán xác định miền tốt nhất
cho từng tháng. Kết quả lựa chọn miền tính cụ thể cho từng tháng được dẫn ra
trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Miền tính độ phân kì cho từng tháng
Tháng Vĩ tuyến (bán cầu Bắc) Kinh tuyến (bán cầu Đông) Tháng Vĩ tuyến (bán cầu Bắc) Kinh tuyến (bán cầu Đông) 4 5-10 115-135 8 10-15 130-150 5 5-10 115-135 9 13-18 105-125 6 7-12 120-140 10 7-12 105-125 7 8-13 130-150 11 5-10 105-125
Căn cứ vào miền tính đã xác định, trên cơ sở những quan điểm thống
nhất về giá trị ngưỡng độ phân kì tại 4 mực khí áp chính và độ phân kì tổng
cộng trên 3 mực khí áp, luận văn tiến hành tính toán trong thời gian 4 năm (từ năm 1985-1988) với tổng cộng là 976 ngày (phụ lục 1). Kết quả tính toán này
được so sánh với kết quả phân tích synopvà được dẫn ra trong bảng 3.3. Từ bảng 3.3 ta có thể nhận thấy rằng, nhìn chung, kết quả tính toán để xác định ITCZ trên khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương là khá thấp. Nếu tính
chung cho cả hai pha “có” và “không”, độ chính xác của tính toán không vượt quá 60%; trong đó, tháng 10 là tháng đạt độ chính xác cao nhất với 59,6% và
tháng 6 là tháng đạt độ chính xác thấp nhất với 40,8%.
Như vậy, việc tính toán để xác định sự xuất hiện của ITCZ trên khu vực
nghiên cứu không đạt được kết quả mong muốn như Gudrun Magnusdottir và
Chia-Chi Wang đã tính toán cho khu vực Đông Bắc Thái Bình Dương [12].