Luận văn Đặc điểm hoạt động của các đợt xâm nhập lạnh trên các vùng khí hậu phía bắc Việt Nam trong các tháng chuyển tiếp

ông), tháng 12, 1 và 1 được xem là tháng chính đông và tháng 3, 4 và 5 là các tháng cuối đông (hay thời kỳ chuyển tiếp từ đông sang hè). 24 b) Cường độ các trung tâm khí áp Dựa trên bản đồ Pmsl trung bình 3 tháng cuối đông, cường độ của các trung tâm khí áp được xác định dựa trên giá trị Pmsl trung bình vùng gần trung tâm của các trung tâm khí áp (Hình 2.1). Hình 2.1. Bản đồ trường Pmsl trung bình trong tháng 3, tháng 4 và tháng 5 Cụ thể, cường độ áp cao Siberia, được xác định là giá trị trung bình Pmsl trong vùng (45 0 N- 55 0 N, 70 0 E- 95 0E). Đây là vùng hình chữ nhật bao phủ trung tâm của áp cao, nơi có khí áp trung bình lớn hơn 1018 hPa. Trong các tháng cuối đông, trung tâm áp cao Siberia đã dịch lên phía tây bắc hơn trong các tháng chính đông rất nhiều(Hình 2.1). Cường độ cuả áp thấp Aleut được xác định là Pmsl trung bình vùng 500N– 60 0 N, 170 0 E–1450W. Đây là vùng chữ nhật bao phủ trung tâm của áp thấp, nơi có khí áp trung tâm nhỏ hơn 1008hPa (Hình 2.1). Cường độ của RXĐ được xác định trung bình Pmsl trên vùng 100S–100N, 80 0 E–1600E. Đây là hình chữ nhật bao phủ vùng trung tâm của rãnh thấp,nơi có khí áp trung bình trong 3 tháng cuối đông nhỏ hơn 1010 hPa (Hình 2.1). c) Phạm vi hoạt động Phạm vi hoạt động các trung tâm khí áp được xác định là vùng không gian mà nó bao phủ (có thể xác định qua đường đẳng áp) trong một khoảng thời gian 25 nhất định. Tuy nhiên, do cường độ của các trung tâm khí áp thường biến đổi trong các tháng, các thời kỳ nên các đường đẳng áp cũng sẽ bị biến đổi theo. Bởi vậy, sự biến đổi phạm vi hoạt động của của các trung tâm khí áp được xác định dựa trên sự dịch chuyển, mở rộng hay thu hẹp của một đường đẳng áp đặc trưng trong từng tháng,thờikỳ và qua từng thập kỷ. Trong luận văn sử dụng đường đẳng áp 1016 hPa để xem xét sự mở rộng hay thu hẹp phạm vi hoạt động của áp cao Siberiaqua các thập kỷ. Tương tự, với sự biến đổi của áp thấp Aleut và RXĐ, sử dụng đường đẳng áp 1010hPa, để xem xét sự biến đổi phạm vi hoạt độngqua các thập kỷ.Trong đó, phạm vi biến đổi xem xét trong các tháng cuối đông. 2.2.2. Xác định các chỉ số gió mùa, ENSO Các chỉ số gió mùa đã được nhiều tác giả xây dựng để xác định cường độ GMMĐ như Shi, 1996;Jhun và Lee, 2004; Lu và Chan, 1999; Sun và Sun, 1995; Ji và Sun, 1997 và Chen et al (2001)... Dựa trên cơ chếhoàn lưu hay sự chênh lệch Pmsl giữa biển (kinh tuyến 1600E) và lục địa(kinh tuyến 1100E).Có thể nói rằng, phần lớn các chỉ số được xây dựng trên nhiều quan điểm, cho các khu vực khác nhau, thời gian và phạm vi xây dựng chỉ số khác nhau.Tuy nhiên, các chỉ số này đều xây dựng định lượng về một đặc tính và đặc trưng cho cường độ của GMMĐ. Hệ thống gió mùa toàn cầu là một thành phần quan trọng trong hệ thống khí hậu chung. Khi hệ thống khí hậu có sự biến đổi thì tác động đến khí hậu gây ra những ảnh hưởng rõ rệt trong hệ thống gió mùa toàn cầu. Điều này đặc biệt chính xác đối với hệ thống gió mùa châu Á và thường bị chi phối chủ yếu bởi chênh lệch nhiệt độ giữa đất liền và biển. Mặt khác, gió mùa là một trong hệ thống rất phức tạp cả về không gian và thời gian. Vì vậy mà khó có thể có một chỉ số nào có thể hiện được đầy đủ đặc điểm và diễn biến của gió mùa. Trong luận văn này, cường độ của GMMĐ được xác định theo các chỉ số sau: - Chỉ số GMMĐ Đông Á (East Asia Winter Monsoon index: EAWMI): Xác định dựa vào hiệu của tốc độ gió vĩ hướngtrung bình trên 2 vùng (27.50N-37.50N; 110,8 0 E-170,8 0 E) và (50,8 0 N-60,8 0 N; 80,8 0 E-140,8 0E)ởmực 300hPa[17]. 26 Hình 2.2. Vùng xác định chỉ số EAWM [19] EAWMI= U300 (27,5-37,5 0 N; 110-170 0 E) - U300 (50-60 0 N; 80-140 0 E) (2.1) Khi chỉ số EAWMI lớn hay tốc độ dòng xiết trên vùng (27,5-37,50N; 110- 170 0E) mạnh còn tốc độ dòng xiết trên vùng (50-600N; 80-1400E) lại yếu thìEAWM hoạt động mạnh và ngược lại. - Chỉ số GMMĐ tổng hợp(UMI) (Lu và Chan, 1999)[20]:Xác định trung bình tốc độ gió vĩ hướng mực 1000hPa trên vùng (7.5–200N; 107.5–1200E) (hình 2.3) hay Hình 2.3. Vùng xác định chỉ số GMMĐ tổng hợpUMI [20] UMI = U1000 (7.5 0 N–200N; 107.50E–1200E) (2.2) Nếu chỉ số UMI >0,5 thì GMMĐ hoạt động yếu và ngược lại, chỉ số UMI< -0.5 thì GMMĐhoạt động mạnh. Còn khi, chỉ số UMI có giá trị trongkhoảng (-0.5; 0.5) thì GMMĐhoạt động ổn định. - Chỉ số GMMĐ(WMI): Được xác định dựa trên sự chênh lệch khí áp giữa lục địa vàbiển hay giữa vùng (20-500N, 1100E) và vùng (20-500N, 1600E)(Shi, 1996) (Hình 2.4) 27 Hình 2.4. Vùng xác định chỉ số GMMĐ WMI [21] WMI = Pmsl(20-50 0 N; 110 0 E) – Pmsl(20-500N, 1600E) (2.3) Nếu chỉ số WMI >1.0 thì GMMĐ hoạt động mạnh và ngược lại, nếu chỉ số WMI <-1.0 thì GMMĐ hoạt động yếu. Bên cạnh đó, cường độ của GMMĐ còn được xác định dựa trên cường độcủa các trung tâm khí áp tác động chính như áp cao Siberia, áp thấp Aleut và RXĐ. Trong nghiên cứu này, chỉ số đặc trưng cho cường độ của trung tâm khí áp có thể cũng được coi như các chỉ số gió mùa. Ngoài ra, các thời kỳ ENSO được xác định dựa trên chỉ số dị thường nhiệt độ mặt nước biển trên vùng NINO 3. Trong đó, thời kỳ El Nino/La Nina là thời kỳ liên tục, kéo dài từ 6 tháng trở lên, của chuẩn sai tháng nhiệt độ trung bình mặt nước biển ( ) ở vùng NINO.3 (50N - 50S, 1500W - 900W) ≥ 0,50C hoặc ≤ -0.50C. Thời kỳ có -0,50C < SSTA < 0,50C được gọi là thời kỳ không ENSO hay thời kỳ trung tính [08]. 2.2.3.Phƣơng pháp xác định ngày bắt đầu, kết thúc mùa đông và sự biến đổi của các đợt XNL Trong nghiên cứu này, ngày bắt đầu mùa đông được xác định là ngày đầu tiên của đợt XNL ảnh hưởng đến Việt Nam, ngày kết thúc mùa đông được xác định là ngày cuối cùng của đợt XNL cuối cùng trong thời kỳ chuyển tiếp từ mùa đông sang mùa hè. SSTA 28 Sựbiến đổi của các đợt XNL trong thời kỳ 1981-2015 đã được phân tích dựa trên số đợt XNL trong từng tháng, năm, thập kỷ.Giá trị trung bình của chúng được tính theo công thức sau: n t t=1 1 X = X n  (2.4) trong đó, n là tổng số năm nghiên cứu từ 1981-2015 (35 năm), Xt là trị số của yếu tố x vào năm t (t=1,.,35) Xu thế biến đổi của số đợt XNL, cường độ của các trung tâm khí áp trong từng tháng, thời kỳ 1981-2015,được xác định dựa trên hệ số a1của phương trình hồi quy tuyến tính một biến y = a1x + a0. Số đợt XNL, cường độ của áp cao Siberia sẽ tăng nếu hệ số a1 > 0 và sẽ giảm nếu a1 < 0. Riêng đối với áp thấp Aleutvà RXĐthì ngược lại. 2.2.4.Phƣơng pháp xác định mối quan hệ giữa cƣờng độ của gió mùa với số đợt XNL Mối quan hệ giữa cường độ của gió mùa với số đợt XNL được xác định dựa trên mối quan hệ tương quan giữa các chỉ số gió mùa với số đợt XNL hay thời gian kéo dài đợt XNL. Đồng thời, quan hệ giữa cáctrung tâm khí áp cũng được xác định trong tháng chính đông và cuối đông theo công thức sau:        1 2 2 1 1 n tl t tl t l n n tl t tl t l t Y Y X X r Y Y X X            (2.5) Trong đó, Ytllần lượt là cácchỉ số gió mùa trong tháng thứ t, năm thứ l Xtl là số đợt XNL hoặc thời gian kéo dài đợt XNLtrong tháng thứ t, năm thứ l. Khi HSTQ càng cao hay tương quan giữa chỉ số GMMĐ với số đợt XNL cao thì hai chuỗi số liệu có mối quan hệ chặt chẽ hơn và ngược lại. Xem xét mối tương quan của hai chuỗi số liệu ta sử dụng bảng tra Student (t)Phan Văn Tân (2010) [10], kết quả cho thấy, khi HSTQ đạt 0,33 thì đạt mức tin 29 cậy 95% và HSTQ đạt 0,43 thì mức tin cậy 99%.còn ngoài ra mức tin cậy không đáng kể. Ngoài ra, để làm rõ hơn vai trò của các trung tâm khí áp đến hoạt động của KKL.Xem xét phạm vi biến đổi của các trung tâm trung bình5 năm có tổng số đợt XNL nhiều nhất và trung bình 5 năm có số đợt XNL ít nhất trong thời kỳ nghiên cứu so vớiTBNN. Cụ thể, phạm vi biến đổi của áp cao Siberia sử dụng đường 1016 hPa để xem xét phạm vi biến đổi của trung tâm trong từng tháng so với TBNN. Áp thấp Aleut sử dụng đường 1012 hPa để xem xét phạm vi biến đổi của trung tâm trong từng tháng so với TBNN. RXĐ sử dụng đường 1010 hPa để xem xét phạm vi biến đổi của trung tâm trong từng tháng so với TBNN.Sử dụng phần mềm Grads để hiển thị các bản đồ, cường độ và phạm vi hoạt động của các trung tâm tác động chính sẽ được trình bầy cụ thể trong chương 3 sau đây. 30 CHƢƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC ĐỢT XÂM NHẬP LẠNH TRONG CÁC THÁNG CHUYỂN TIẾP 3.1. Đặc điểm hoạt động và sự biến đổi phạm vi, cƣờng độ của các trung tâm khí áp 3.1.1. Đặc điểm hoạt động của các trung tâm khí áp trong thời kỳ mùa đông Các trung tâm khí áp biến động khá phức tạp theo không gian và thời gian. Hoạt động của các trung tâm tác động chính trong mùa đông nói chung và mùa chuyển tiếp nói riêng. Trong đó với các tháng chuyển tiếp từ đông sang hè, cùng với sự yếu đi của các hệ thông trung tâm tác động trong mùa đông là sự bắt đầu mạnh lên về cường độ và phạm vi hoạt động của các trung tâm khí áp chi phối thời tiết trong mùa hè như áp thấp Nam Á, áp cao cận TBD, áp cao Mascaren và áp cao Châu Úc. Sự bắt đầu này được xem xét đánh giá cho sự kết thúc của mỗi mùa đông. Thời kỳ đầu đông, các trung tâm hoạt động trong mùa đông mạnh dần lên vềcường độ và phạm vi hoạt động được mở rộng hơn. Trong tháng 9, trên mực 1000hPa, áp cao Siberia ở khoảng 520N, 950E, khí áp tại trung tâm khoảng 1020mb, phạm vi hoạt động hẹp và chưa ảnh hưởng nhiều đến thời tiết Việt Nam. Sang tháng 10, áp cao Siberia mở rộng sang phía đông, cường độ mạnh lên, phạm vi hoạt động được mở rộng, trị số khí áp tại tâm lên tới 1024mb. Đường 1020hPa gần tới biên giới phía Bắc Việt –Trung. Sang tháng 11, cường độ của áp cao này mạnh lên, trị số khí áp tại tâm 1028mb, cao hơn TBNN là 8mb. Khi này, đường 1020hPa đi qua Bắc Trung Bộ và càng lên cao cao, trục áp cao này nghiêng về phía Nam (Hình 3.1) Tương tự áp cao Siberia, áp thấp Aleut có cường độ và phạm vi hoạt động mạnh dần từ tháng 9 sang tháng 10. Tháng 11, áp thấp có xu hướng dịch xuống phía Nam, thể hiện rất rõ ở mực 850mb và mực 700mb. Càng lên cao, trung tâm áp thấp lệch về Tây Bắc. Từ mực 700mb lên trên, áp thấp này tồn tại dưới dạng một rãnh thấp (Hình P3.2). RXĐ nằm trong khoảng vị trí khoảng (50N, 100S) dọc theo vĩ tuyến, khí áp vùng trung tâm khí áp là 1010hPa.Trong thời kỳ chuyển tiếp, RXĐ có xu hướng 31 dịch chuyển dần xuống phía Nam. Hình 3.1. Bản đồ trường HGTvà đường dòng các mực 1000 và 850hPa của các tháng đầu đông Trong khi đó, cường độ áp cao cận nhiệt đới Bắc TBD, trong tháng đầu đông giảm rõ rệt, thể hiện rõ nhất ở tháng 11, phạm vi có xu hướng dịch về phía 32 đông. Cáctrung tâm khí áp tác động chi phối trong mùa hè đã suy yếu rõ rệt nhường chỗ cho các trung tâm tác động trong mùa đông (Hình 3.1). Hình 3.2.Bản đồ trườngHGT và trường đường dòng các mực 1000 và 850mb trong các thángchính đông Sang các tháng chính đông (Hình 3.2), nhìn chung các trung tâm tác động trong mùa đông đã mạnh về cường độ, phạm vi mở rộng hơn. Trong đó, áp cao Siberia mạnh lên rõ rệt so so với các tháng đầu đông, khí áp trung tâm đạt tới 1030hPa, ởkhoảng 450N, 1000E. Ta thấy, áp caodịch chuyển xuống phía nam, mở 33 rộng về phía đông so với tháng 11 và thể hiện rõ nhất trong tháng 1. Bên cạnh đó, áp thấp Aleut cũng mạnh lên, xu hướng dịch chuyển sang phía tây với trị số khí áp tại tâm là 1000mb, tương ứng độ cao địa thế vị là 0mtv. Kích thước theo phương ngang cũng như thẳng đứng của áp thấp Aleut tăng lên đáng kể so với các tháng đầu đông. Xét theo phương nằm ngang, áp thấp này gần như bao trùm cả phần phía Bắc của TBD. Còn xét theo phương thẳng đứng, trung tâm càng lên cao càng lệch về phía tây. Trên mực 700mb vị trí trung tâm ở khoảng 570N, 1450E, tới mực 200mb áp thấp chỉ thể hiện dưới dạng một vùng thấp (Hình P 3.3). Trong khi đó, RXĐdịch chuyển xuống phía Nam, trị số thấp nhất trên RXĐ tại vùng trung tâm là 1010mb và vị trí ở khoảng 100N-300S thể hiện khá mạnh (Hình 3.2). Các tháng chuyển tiếp từ đông sang hè, các trung tâm khí áp chi phối thời tiết trong mùa đông có cường độ các trung tâm yếu dần, phạm vi thu hẹp. Hệ thống các trung tâm khí áp hoạt động trong mùa hè đang mạnh dần lên như áp thấp Nam Á, áp cao Bắc TBD, áp cao Mascaren và áp cao Châu Úc, đang dần thay thế cho các trung tâm khí áp hoạt động trong mùa đông. Khi các trung tâm này mạnh lên tạo điều kiện thuận lợi cho gió mùa Tây Namhoạt động mạnh hơn (Hình 3.3). Nhìn chung, hệ thống khí áp hoạt động trong thời kỳcuối đông có những thay đổi đáng kể so với thời kỳ chính đông. Sự suy yếu dần của áp cao Siberia, trị số khí áp tại tâm giảm, khoảng 480N, 900E đã dịch dần lên phía Tây Bắc. Khi đó, đường 1020hPa dịch dần về phía Bắc ở biên giới Việt –Trung. Cường độ áp cao này giảm sang tháng 4 và phạm vi ảnh hưởng thu hẹp rõ. Sang tháng 5 (Hình 3.3), cường độ các trung tâm khí áp hoạt động trong mùa đông suy yếu, thay vào đó là sự xuất hiện của các trung tâm khí áp hoạt động trong mùa hè như áp thấp Nam Á, áp cao TBD, áp cao Chấu Úc... Bên cạnh đó, áp thấp Aleut có sự thay đổi trong thời kỳ cuối đông cả về vị trí và cường độ và phạm vi ảnh hưởng với trị số khí áp tại tâm 1006mb. Cụ thể, tháng 4, áp thấp này dịch chuyển dần sang phía đông so với tháng 3, cường độít thay đổi và phạm vi hoạt động thu hẹp lại. Ở mực 700mb áp thấp này không còn thể hiện rõ nữa. Sang tháng 34 5, vị trí trung tâm của áp thấp Aleut dịch chuyển tâm về phía Đông Bắc hoạt động yếu dần, trị số khí áp tại tâm 1012mb. Trên mực 200mb, áp thấp này chỉ còn thể hiện dưới dạng một rãnh thấp [Hình P 3.4] Hình 3.3. Bản đồ trường HGT và trường dòng các mực 1000 và mực 850mb cáctháng cuối đông Trong khi đó, áp cao TBD có xu hướng mạnh dần lên trong tháng 3, vị trí ở khoảng 350N, 1400W. Cường độ áp cao TBD tăng lên đáng kể và càng lên cao tâm 35 áp cao càng lệch về phía Tây Tây Nam bao trùm lên lãnh thổ Việt Nam. Sang tháng 4, vị trí ở khoảng 150N, 1350E và trục của nó đi qua vĩ tuyến 140N. Từ hình 3.3 cho thấy, Việt Nam chịu ảnh hưởng của dòng gió đông từ rìa áp cao TBD thể hiện rõ trên mực850mb. Trên khu vực Bắc Bộ có sự hội tụ trường gió từ áp cao này với dòng gió rìa áp cao Siberia. Trên mực700 và 200mb khu vực Bắc Bộ Việt Nam có sự hội tụ của dòng gió tây và dòng gió thổi từ rìa áp cao TBD gây nên thời tiết xấu (Hình 3.3). Sự biến đổi các trung tâm áp cao Siberia trong tháng 5 đã suy yếu. Bên cạnh đó, áp thấp Aleut cũng không còn ảnh hưởng trong tháng này và thay vào đó là sự xuất hiện của áp cao Hoa Đông và sự mạnh lên của áp cao TBD. Trong các tháng cuối mùa đông, xoáy thuận hành tinh có cường độ yếu, phạm vi thu hẹpvà rãnh Đông Á không còn sâu như trước nữa. Các hệ thống trung tâm khí áp tác động trong mùa đông suy yếu được thay thế dần bởi các hệ thống trung tâm tác động của mùa hè như áp cao TBD, áp cao Maxcaren, áp cao Châu Úc đang dần mạnh lên, vị trí khoảng 300S. Trên mực 1000hPa, áp cao Siberia không còn thể hiện rõ, dịch lên phía tây bắc, áp thấp Aleut suy yếu dịch lên trên vĩ độ cao hơn. Nhìn chung, các trung tâm khí áp áp cao Siberia, áp thấp Aleut và RXĐ là các trung tâm tác động chính trong thời kỳ mùa đông. Các trung tâm tác động có cường độtrong các tháng chính đông,đặc biệt là trong tháng 1. Tuy nhiên, trong các tháng chuyển tiếp từ đông sang hè, phạm vi và cường độ áp cao Siberia yếu hơn so với các chính đông nhưng vẫn thể hiện được vai trò quan trọng ảnh hưởng đến thời tiết của Việt Nam. 3.1.2.Sự biến đổi cƣờng độ và phạm vi hoạt động của một số trung tâm khí áp trong các tháng cuối đông Như đã đưa ra trong chương 2, sự thay đổi phạm vi hoạt động của các trung tâm tác động biến đổi theo không gian và thời gian. Trong đó, phạm vi biến đổi của áp cao Siberia qua từng thập kỷ sẽ được xác định dựa trên sự thay đổi phạm vi mở rộng hay thu hẹp bởi đường 1016hPa. Tương tự, áp thấp Aleut và RXĐ, phạm vi 36 biến đổi dựa vào biến đổi của đường đẳng áp 1010hPa biến thiên qua các thập kỷ. Trong đó, áp cao Siberia là trung tâm chính tác động đến thời tiết trên khu vực Châu Á. Hệ quả thời tiết thể hiện được thể hiện thông qua các đợt XNL xảy ra trong các tháng tạo nên thời tiết đặc trưng các tháng mùa đông nói chung và mùa chuyển tiếp nói riêng. Cụ thể, trong tháng 3, phạm vi áp cao Siberia ít biến đổi. Tuy nhiên trong các thập kỷ gần đây, áp cao Siberia mở rộng hơn so với TBNN, đặc biệt ở nửa thập kỷ gần đây nhất. Hình 3.4. Phạm vi biến đổi của các trung tâm khí áp qua các thập kỷ trong tháng 3 Ngược lại,ở các thập kỷ 1981-1990và 1991-2000,phạm vi áp cao Siberia thu hẹp nhất. Cụ thể, đường 1016hPa của TBNN vào khoảng 220N, trong khi trung bình thập kỷ gần đây đường 1016hPa ở khoảng 210N. Bên cạnh đó, áp thấp Aleut 37 biến đổi rõ rệt hơn qua các thập kỷ. Trong thập kỷ gần đây, phạm vi áp thấp Aleut thu hẹp rõ rệt. Ngược lại, áp thấp Aleut mở rộng trong thập kỷ 1981-1990 và 1991- 2000. Nhìn chung,phạm vi biến đổi của áp thấp Aleut có xu hướng ngược lại so với áp cao Siberia. Bên cạnh đó, RXĐ có phần ít biến đổi hơn(Hình 3.4) Hình 3.5. Phạm vi biến đổi của các trung tâm khí áp qua các thập kỷ trong tháng 4 Sang tháng 4, phạm vi hoạt động của các trung tâm khí áp thu hẹp rõ rệt so với tháng 3 và ít biến đổi. Trong đó, trung tâm áp cao Siberia đã dịch chuyển lên tây bắc, ảnh hưởng đến Việt Nam rất ít. Ở các thập kỷ gần đây, phạm vi thu hẹp rõ rệt. Áp thấp Aleut biến đổi biến đổi nhiều giữa các thập kỷ và đã dịch chuyển lên vĩ độ cao hơn. Tuy nhiên, phạm vi biến đổi áp thấp Aleut ở thập kỷ 1991-2000 mở rộng hơn so với các thập kỷ khác. Ngược lại, các thập kỷ gần đây, phạm vi của áp thấp Aleut lại thu hẹp hơn (Hình 3.5). 38 Các trung tâm khí áp có phạm vi thu hẹp hơn trong tháng 5và ít biến đổi giữa các thập kỷ. Áp cao Siberia đã dịch chuyển lên phía tây bắc, áp thấp Aleut cũng đã dịch chuyển lên vĩ độ cao hơn và phạm vi thu hẹp,đặc biệt đối với các thập kỷ gần đây phạm vi thu hẹp hơn.Bên cạnh đó, RXĐ phạm vi ít biến đổi(Hình 3.6). Hình 3.6. Phạm vi biến đổi của các trung tâm khí áp qua các thập kỷ trong tháng 5 Nhìn chung, trong các tháng chuyển tiếp cuối đông, phạm vi của các trung tâm thu hẹp và dịch chuyển lên vĩ độ cao hơn. Áp cao Siberia và RXĐ ít biến đổi qua các thập kỷ hơn. Trong các thập kỷ gần đây áp cao Siberia, RXĐ cóphạm mở rộng hơn so với các thập kỷ, áp thấp Aleut thì ngược lại và biến đổi rõ rệt hơn qua các thập kỷ thể hiện rõ tháng 3 và tháng 4. 39 b) Cường độ của các trung tâm khí áp Bên cạnh sự thay đổi về phạm vi hoạt động của các trung tâm tác động thì sự thay đổi về cường độ cũng các trung tâm tác động trong thời kỳ cuối đông cũng đang là vấn đề cần quan tâm. Hình 3.7. Cường độ của các trung tâm khí áp thời kỳ 1981-2015 trong tháng 3 Nhìn chung, xu thế biến đổi của áp cao Siberia giảm theo thời gian và áp thấp Aleutvà RXĐ có xu thế biến đổi ngược lại. Cụ thể, cường độ áp cao Siberia trong tháng 3 có xu thế giảm gần 0.6hPa/thập kỷ. Tuy nhiên, năm 1985 và năm 2011, cường độ áp cao Siberia hoạt động mạnh, trị số khí áp lên đến 1031hPa, cao hơn TBNN. Bên cạnh đó, cường độ áp thấp Aleut và RXĐ lại có xu thế tăng nhẹ theo thời gian. Áp thấp Aleut tăng xấp xỉ 0.3hPa/thập kỷ. Riêng RXĐ cường độ ít biến đổi hơn trong suốt thời kỳ nghiên cứu(Hình 3.7). y = -0,0625x + 1026,5 1015 1020 1025 1030 1035 1 9 8 1 1 9 8 3 1 9 8 5 1 9 8 7 1 9 8 9 1 9 9 1 1 9 9 3 1 9 9 5 1 9 9 7 1 9 9 9 2 0 0 1 2 0 0 3 2 0 0 5 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 1 1 2 0 1 3 2 0 1 5 h p a Năm SH - T3 y = -0,0359x + 1015,7 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1 9 8 1 1 9 8 3 1 9 8 5 1 9 8 7 1 9 8 9 1 9 9 1 1 9 9 3 1 9 9 5 1 9 9 7 1 9 9 9 2 0 0 1 2 0 0 3 2 0 0 5 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 1 1 2 0 1 3 2 0 1 5 h p a Năm Aleut - T3 y = -0,0185x + 1010,2 1005 1007 1009 1011 1013 1015 1 9 8 1 1 9 8 3 1 9 8 5 1 9 8 7 1 9 8 9 1 9 9 1 1 9 9 3 1 9 9 5 1 9 9 7 1 9 9 9 2 0 0 1 2 0 0 3 2 0 0 5 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 1 1 2 0 1 3 2 0 1 5 h p a Năm RXĐ - T3 40 Hình 3.8. Cường độ của các trung tâm khí áp thời kỳ 1981-2015 trong tháng 4 Trong tháng 4, cường độ của áp cao Siberia và RXĐ có xu hướng giảm nhẹ, áp thấp Aleut thì ngược lai, cường độ có xu thế tăng nhẹ theo thời gian. Nhìn chung,cường độ áp cao Siberia trong tháng 4 cógiá trị cao trong các năm 1991, 1995, 1999, 2007 và 2011, thuộc thời kỳ La Nina. Bên cạnh đó, cường độ áp thấp Aleut mạnh các năm 1985, 1987, 1992, 1998,2001, 2004, 2011, 2012 và năm 2014 (trong đó, các năm 1987, 1992, 1998 và 2014 thuộc thời kỳ El Nino).Và RXĐ ít biến đổi, hoạt động mạnh trong năm 1985, trị số khí áp tại vùng trung tâm xuống 1008hPa(Hình 3.8). Xu thế biến đổi của áp cao Siberia tăng nhẹ trong tháng 5 còn áp thấp Aleut và RXD có xu thế giảm nhẹ theo thời gian. Trong đó, năm 2000, cường độ áp cao y = -0.0098x + 1019.9 1015 1017 1019 1021 1023 1025 1 9 8 1 1 9 8 4 1 9 8 7 1 9 9 0 1 9 9 3 1 9 9 6 1 9 9 9 2 0 0 2 2 0 0 5 2 0 0 8 2 0 1 1 2 0 1 4 h p a Năm SH - T4 y = -0.0148x + 1014.2 1010 1012 1014 1016 1018 1 9 8 1 1 9 8 4 1 9 8 7 1 9 9 0 1 9 9 3 1 9 9 6 1 9 9 9 2 0 0 2 2 0 0 5 2 0 0 8 2 0 1 1 2 0 1 4 h p a Năm AL - T4 y = 0,0006x + 1009,6 1005 1007 1009 1011 1013 1015 1 9 8 1 1 9 8 3 1 9 8 5 1 9 8 7 1 9 8 9 1 9 9 1 1 9 9 3 1 9 9 5 1 9 9 7 1 9 9 9 2 0 0 1 2 0 0 3 2 0 0 5 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 1 1 2 0 1 3 2 0 1 5 h p a Năm RXĐ - T4 41 Siberia lên đến 1024hPa cao hơn TBNN (1015hPa)(Hình 3.9). Hình 3.9. Cường độ của các trung tâm khí ápthời kỳ 1981-2015 trong tháng 5 Trong các tháng cuối đông, cường độ áp cao Siberia có xu thế giảm trong tháng 3 và tháng 4, nhưng lại tăng nhẹ trong tháng 5. Ngược lại, cường độ áp thấp Aleut tăng trong tháng 3, tháng 4 và giảm trong tháng 5 vàRXĐ ít biến đổi. Có thể thấy, trong thời kỳ La Nina trung tâm áp cao Siberia và RXĐcó cường độ mạnh lên, trung tâm Aleut thì lại ngược lại. Trong thời kỳ El Nino, cường độ trung tâm áp thấp Aleut mạnh hơn, còn cường độ trung tâm Siberia và RXĐlại yếu đi. 3.2. Đặc điểm hoạt động của không khí lạnhtrong thời kỳ 1981-2015 3.2.1. Sự biến đổi của số đợt xâm nhập lạnh Dựa vào số liệu thống kê, số đợt XNL trung bình mỗi năm có 28 đợt ảnh hưởng đến Việt Nam. Các đợt XNL ảnh hưởng dưới dạng các đợt GMĐB hay đợt y = 0.0112x + 1015.2 1010 1015 1020 1025 1030 1035 1 9 81 1 9 83 1 9 85 1 9 87 1 9 89 1 9 91 1 9 93 1 9 95 1 9 97 1 9 99 2 0 01 2 0 03 2 0 05 2 0 07 2 0 09 2 0 11 2 0 13 2 0 15 h p a Năm SH - T5 y = 0.007x + 1013.1 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1 9 81 1 9 83 1 9 85 1 9 87 1 9 89 1 9 91 1 9 93 1 9 95 1 9 97 1 9 99 2 0 01 2 0 03 2 0 05 2 0 07 2 0 09 2 0 11 2 0 13 2 0 15 h p a Năm Aleut - T5 y = 0,0039x + 1009,6 1005 1006 1007 1008 1009 1010 1011 1012 1013 1014 1015 h p a Năm RXĐ - T5 42 KKLTC. Thời gian ảnh hưởng từ tháng 9 năm nay đến tháng 5năm sau. Số đợt XNL tăng dần từ các tháng đầu đông đến các tháng chính đông rồi giảm dần trong các tháng cuối đông. Trong các tháng mùa hè, gần như không có đợt XNL nào. Trong 12 năm El Ninothì 6 năm có số đợt XNL thấp hơn TBNN, trong đó có 4 năm xảy ra El Nino mạnh (năm 1983, 1997, 2002 và 2006). Trái lại, Trong 13 nămLa Nina thì 9 năm có số đợt XNL cao hơn hoặc bằng TBNN, đặc biệt, số đợt XNL đã lên đến 8 hay 10 đợt trong năm 1995 và 2011 tương ứng.Tuy nhiên, cũngtrong năm La Nina mạnh (1989 và 1999), số đợt XNL lại thấp hơn TBNN 4 đến 5 đợt (Hình 3.10 ). Hình 3.10.Xu thế biến đổi số đợt XNL giai đoạn 1981-2015 Tổng số đợt XNL trong thời kỳ 1981-2015có xu thế tăng xấp xỉ 1 đợt/thập kỷ. Số đợt XNL cao nhất trong 2 năm 1995 và 2011, tương ứng 36 đợt và 38 đợt cao hơn TBNN. Ngược lại, số đợt XNL ít nhất trong năm 1983, 1992 và năm 1999tương ứng22-23 đợt, những năm gần đây số đợt XNL có xu hướng giảm dần (Hình 3.10) Số đợt XNL trong các tháng cuối đông biến đổi qua các thập kỷ không có quy luật rõ ràng. Trong thập kỷ 1991-2000, số đợt XNL cao hơn so với các thập kỷ còn lại(tháng 3 và tháng 5), nhưng trong tháng 4 lại ít hơn so với các thập kỷ khác, trong khí đó, phạm vi hoạt động của áp thấp Aleut được ở rộng nhất. Số đợt XNL trong nửa thập kỷ cuối trong hầu hết các tháng thấp hơn các thập kỷ còn lại (trừ tháng 3) (Hình 3.11). y = 0,0812x + 26,509 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 1 9 8 1 1 9 8 2 1 9 8 3 1 9 8 4 1 9 8 5 1 9 8 6 1 9 8 7 1 9 8 8 1 9 8 9 1 9 9 0 1 9 9 1 1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 S ố đ ợ t Năm Số đợt xâm nhập lạnh 43 Hình 3.11. Số đợt XNL trung bình trong từng thập kỷcác tháng cuối đông Hình 3.12. Xu thế biến đổi số đợt XNL trong các tháng cuối đông 0 1 2 3 4 5 3 4 5 S ố đ ợ t Tháng Số đợt XNL trung bình 1981-1990 1991-2000 2001-2010 2011-2015 y = 0,0112x + 3,284 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 9 81 1 9 83 1 9 85 1 9 87 1 9 89 1 9 91 1 9 93 1 9 95 1 9 97 1 9 99 2 0 01 2 0 03 2 0 05 2 0 07 2 0 09 2 0 11 2 0 13 2 0 15 s ố đ ợ t Năm Tháng 3 y = -0,0148x + 2,8387 0 1 2 3 4 5 6 1 9 81 1 9 83 1 9 85 1 9 87 1 9 89 1 9 91 1 9 93 1 9 95 1 9 97 1 9 99 2 0 01 2 0 03 2 0 05 2 0 07 2 0 09 2 0 11 2 0 13 2 0 15 s ố đ ợ t Năm Tháng 4 y = -0,0146x + 2,3479 0 1 2 3 4 5 S ố đ ợ t Năm Tháng 5 44 Số đợt XNL có xu thế giảm trong tháng 4, tháng 5 và xu thế tăng nhẹ trong tháng 3 (0.1đợt/thập kỷ). Tuy nhiên, cường độ của áp cao Siberia có xu hướng giảm trong tháng 3, tháng 4 và nhưng lại tăng nhẹ trong tháng 5. Nhìn chung, số đợt XNL nhiều hơn trong năm La Nina, đặc biệt đạt tới 8 đợt xảy ra trong tháng 3/2011. Khi đó, cường độ áp cao Siberia hoạt động mạnh với trị số khí áp cao hơn TBNN.Ngược lại, số đợt XNL trong năm El Nino xảy ra ít hơn (trừ 4/1982 và 3/1987). Cũng có thể thấy, số đợt XNL ít trong một số năm thời kỳ La Nina như 5/1988 (Hình 3.12). Số đợt XNL trung bình trong các tháng cuối đông dao động từ 2 đến 3 đợt. Đặc biệt, tháng 3/2011, số đợt XNL lên đến 8 đợt tương ứng cường độ áp cao Siberia hoạt động mạnh, trị số khí áp vùng trung tâm đạt 1031hPa, trong thời kỳ La Nina. Ngược lại, tháng 5/2005, 2010 và 2013 không có đợt XNL nào xảy ra, trong đó, tháng 5/2005 và 5/2010 sau thời kỳ El Nino (Hình 3.12). Bên cạnh đó, trong tháng 5 cũng có 5 năm, số đợt XNL lên đến 4 đợt/tháng, trong đó có 3 năm thuộc thời kỳ La Nina và sau La Nina gồm năm 1999, 2008 và năm 2011). Nhìn chung, số đợt XNL cao hơn trong hoặc sau thời kỳ La Nina và thấp hơn trong hoặc sau thời kỳ El Nino. Đồng thời,áp cao Siberia cũng có cường độ mạnhlên (hay yếu đi) trong thời kỳ tương ứng. 3.2.2. Sự biến đổi ngày bắt đầu và kết thúc mùa đông Thời gian bắt đầu mùa đông thường xảy ra vào khoảng tháng 9 hàng năm và kết thúc vào tháng 5 của năm sau. Ngày bắt đầu trung bình trong 20 mùa đông (1996-2015) là ngày 23 tháng 9 và ngày kết thúc GMMĐ là 21 tháng 5 năm sau. Trong đó, có ba mùa đông đến rất sớm là: 2003-2004, 2004-2005, 2006-2007, xảy ra trong thời kỳ El Nino. Ngược lại, trong các mùa đông 1999-2000, 2000-2001 và 2010-2011,thời kỳ La Nina thường có sự bắt đầu muộn hơn thường xảy ra vào tháng 10 trong năm(Hình 3.13). 45 Hình 3.13. Ngày bắt đầu mùa đông thời kỳ 1995-2015 Bên cạnh đó, thời kỳ La Nina mùa đông thường kết thúc muộn như: mùa đông năm 1996-1997, 1999-2000, 2007-2008 và 2012-2013. Ngược lại, năm El Nino thì mùa đông lại kết thúc sớm vào tháng 4 như các mùa đông năm 2004-2005, 2005-2006, 2013-2014 và 2014-2015(Hình 3.14). Hình 3.14. Ngày kết thúc GMMĐ thời kỳ 1995-2015 46 Có thể nói, ENSO cũng có ảnh hưởng đến sự bắt đầu sớm hay muộn GMMĐ. Trong thời kỳ El Nino mùa đông thường đến sớm hơn và kết thúc thường sớm hơn. Ngược lại, thời kỳ La Nina thì mùa đông thường đến muộn và kết thúc thường muộn hơn. Kết thúc GMMĐ muộn nhất vào tháng 5/2000, khi áp cao Siberia hoạt động mạnh, trị số khí áp vùng trung tâm lên đến 1024hPa,cao hơn TBNN. Như vậy thể nói, sự biến động của số đợt XNL trong các tháng, cường độ của các đợt XNL, sự bắt đầu/kết thúc sớm hay có mối quan hệ với ENSO. 3.3. Sự biến đổi của các chỉ số gió mùa và mối quan hệ giữa chúng với sự XNL 3.3.1. Sự biến đổi của các chỉ số GMMĐ Như đã đề cập tới trong chương 2, hoạt động của GMMĐ trên khu vực Đông Á nói chung và Việt Nam nói riêng, không chỉ được thể hiện thông qua các trung tâm tác động mà còn được đặc trưng bởi các chỉ số gió mùa.Hoàn lưu GMMĐ là một thành phần quan trọng của hệ thống hoàn lưu toàn cầu. Trong vùng gió mùa, thời tiết và khí hậu của các vùng bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi hoạt động của các hoàn lưu đó. Do đó, việc xác định chỉ số cường độ GMMĐ trong một vùng gió mùa xác định để xem xét các yếu tố, thành phần và ảnh hưởng trong mối quan hệ hoàn lưu chung. Hình 3.15. Sự biến đổi của chỉ số EAWM trong các tháng cuối đông Dựa vào nghiên cứu trước đây Jhun và Lee, 2004, cường độ của GMMĐ Đông Á được xác định trong các tháng cuối đông trong thời kỳ 1981-2015 như sau: .00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 1 9 8 1 1 9 8 3 1 9 8 5 1 9 8 7 1 9 8 9 1 9 9 1 1 9 9 3 1 9 9 5 1 9 9 7 1 9 9 9 2 0 0 1 2 0 0 3 2 0 0 5 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 1 1 2 0 1 3 2 0 1 5 m /s Năm Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 EAWMI 47 Đặc trưng cho cường độ của GMMĐ dựa vào chỉ số EAWMI. Trong tháng 3, chỉ số EAWMI cao và giảm dần sang sáng 4 và tháng 5. Tương ứng với hoạt động EAWM mạnh trong tháng 3,yếu dần ở tháng 4 và tháng 5. Trong tháng 3, thời kỳ La Nina, chỉ số EAWMI cao cho thấy EAWM hoạt động mạnh, đặc biệt, EAWM hoạt động mạnh trong các năm 1984, 1988/89, 1998/1999/2000 và 2010/2011. Tuy nhiên, cũng trong thời kỳ La Nina nhưng EAWM hoạt động yếu như 2007, 2008. Ngược lại, trong các năm xảy ra El Nino, chỉ số EAWMI nhỏ,cho thấy EAWM hoạt động yếu gồm các năm 1991, 1992, 1997, 2002, 2003, 2013 và 2015 trừ năm (1983, 1986/87/88) (Bảng P3.5 và P3.6). Nhìn chung, cường độ EAWM hoạt động mạnh trong thời kỳ La Nina và yếu trong thời kỳ El Nino, đặc biệt yếu trong tháng 4/1998, 4/2015 đây là các tháng trong thời kỳ El Nino hay sau El Nino (Hình 3.15), (Bảng P3.5 và P3.6). Sang tháng 5, sự suy yếu rõ rệt của EAWM. Tuy nhiên, các năm trong thời kỳ El Nino như 1986, 1987, 1997/98, 2004 và 2009, cường độ EAWM yếu thông qua chỉ số EAWMI nhỏ (trừ các năm 1982, 1991 và 1992). Trong thời kỳ La Nina hay sau La Nina chỉ số EAWM lại khá cao như năm 1984, 1988/89, 1996 và 2001, 2011 và 2012. Tuy vậy cũng có năm cường độ EAWM yếu xảy ra trong thời kỳ La Nina nổi bật nhất vào 1998(Hình 3.15), (Bảng P3.5 và P3.6). Bên cạnh đó, sự chênh lệch khí áp giữa lục địa và biển cũng được thể hiện qua chỉ số WMI sau đây. Trong tháng 3, chỉ số WMI có giá trị cao tương ứng GMMĐ hoạt động mạnh, xảy ra trong hay sau thời kỳ La Nina gồm năm 1984/85, 1988/89/90, 1998, 2007 và 2011. Đặc biệt, năm 1985 và năm 1999 trong thời kỳ La Nina xong GMMĐ hoạt động yếu (chỉ số WMI nhỏ) (Bảng P3.5 và P3.6) Sang tháng 4, chỉ có 6 năm 1994, 1997, 1998, 2008, 2012 và 2014, khi GMMĐhoạt động khá mạnh, các năm còn lại chỉ số WMI nhỏ điều đó chứng tỏ cường độ gió mùa hoạt động yếu hơn. Rõ hơn nữa trong tháng 5,GMMĐ đã rất yếu, thể hiện qua chỉ số WMI đều nhỏ hơn -1.0 (Hình 3.16). 48 Hình 3.16. Chỉ số GMMĐ WMI trong các tháng cuối đông GMMĐ tổng hợp hoạt động mạnh trong những năm có chỉ số UMI nhỏ hơn -0,5. Chỉ số này càng nhỏ thì chứng tỏ GMMĐ hoạt động càng mạnh. Ngược lại, năm có chỉ số UMI lớn hơn 0,5 thì năm đó GMMĐ hoạt động yếu. Từ hình 3.17 chỉ số UMI trong các tháng cuối đông cho ta thấy: GMMĐ hoạt động yếu dần từ tháng 3 cho đến tháng 5, đặc biệt là tháng 5. Cụ thể: Chỉ số UMI trong tháng 3, cho thấy, các năm 1985, 1998, 2007, 2008, 2010 và 2011, trong thời kỳ La Nina,GMMĐ hoạt động mạnh.Trong các năm này, số đợt XNL có từ 3 đến 5 đợt, đặc biệt trong năm 2011 số đợt lên đến 8 đợt, tương ứng cường độ áp cao Siberia mạnh nhất trong 3 tháng cuối đông. Tuy nhiên, trong thời kỳ El Nino nhưng GMMĐ hoạt động mạnh và số đợt XNL vẫn cao như năm 1994 và năm 2003, đặc biệt,trong năm 1994, số đợt XNL là 6 đợt. Ngược lại, năm 2003 và năm 2007, số đợt XNL ít hơn, xảy ra trong thời kỳ El Nino và sau El Nino(Hình 3.17)(Bảng P3.5 và P3.6). 0 2 4 6 8 10 12 14 1 9 8 1 1 9 8 3 1 9 8 5 1 9 8 7 1 9 8 9 1 9 9 1 1 9 9 3 1 9 9 5 1 9 9 7 1 9 9 9 2 0 0 1 2 0 0 3 2 0 0 5 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 1 1 2 0 1 3 2 0 1 5 WMI-T03 -8 -6 -4 -2 0 2 4 1 9 8 1 1 9 8 4 1 9 8 7 1 9 9 0 1 9 9 3 1 9 9 6 1 9 9 9 2 0 0 2 2 0 0 5 2 0 0 8 2 0 1 1 2 0 1 4 WMI-T04 -8 -6 -4 -2 0 1 9 8 1 1 9 8 3 1 9 8 5 1 9 8 7 1 9 8 9 1 9 9 1 1 9 9 3 1 9 9 5 1 9 9 7 1 9 9 9 2 0 0 1 2 0 0 3 2 0 0 5 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 1 1 2 0 1 3 2 0 1 5 WMI-T05 49 Hình 3.17. Chỉ số GMMĐ tổng hợp UMI trong các tháng cuối đông Tương tự trong tháng 4, thông qua chỉ số UMI cho ta thấy, các năm 1983, 1986, 1988, 1991, 1995, 1998, 2002, 2007, 2010 và 2011, GMMĐhoạt động mạnh. Tuy nhiên, số đợt XNL trong các năm này không cao(trừ năm 2007 và 2010)(Hình 3.19). Sang tháng 5, nhìn chung, hoạt động GMMĐ đã suy yếu được thể hiện thông qua chỉ số UMI trong tháng lớn hơn 0,5 gồm các năm 1986, 1994, 2000, 2001, 2008 và 2012. Tuy vậy, có năm GMMĐ hoạt động mạnh như 1981, 1985, 2010, thuộc thời kỳ La Nina. Bên cạnh đó là sự suy yếu của áp cao Siberia và các chỉ số GMMĐ Đông Á, chỉ số WMI và UMI cũng tương tự(Hình 3.19). -6.5 -6 -5.5 -5 -4.5 -4 1 9 8 1 1 9 8 4 1 9 8 7 1 9 9 0 1 9 9 3 1 9 9 6 1 9 9 9 2 0 0 2 2 0 0 5 2 0 0 8 2 0 1 1 2 0 1 4 UMI -T03 -5 -4 -3 -2 -1 0 UMI-T04 -3 -2 -1 0 1 2 1 9 8 1 1 9 8 3 1 9 8 5 1 9 8 7 1 9 8 9 1 9 9 1 1 9 9 3 1 9 9 5 1 9 9 7 1 9 9 9 2 0 0 1 2 0 0 3 2 0 0 5 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 1 1 2 0 1 3 2 0 1 5 UMI-T05 50 Nhìn chung, cường độ của GMMĐ, áp cao Siberia hoạt động mạnh trong tháng 3 giảm dần sang tháng 4 và tháng 5, tương ứng với số đợt XNL cũng giảm dần từ tháng 3 cho đến tháng 5 trong năm. Bên cạnh đó, hoạt động GMMĐ mạnh trong những năm La Nina và yếu hơn trong các năm El Nino 3.3.2. Mối quan hệ giữa các chỉ số GMMĐ với số đợt và thời gian duy trì đợt XNL Như đã đề cập trong chương 2, mối quan hệ giữa cường độ của các trung tâm khí áp, các chỉ số gió mùa với số đợt XNLđược thể hiện qua HSTQ giữa chúng. Bảng 3.1. Bảng HSTQ giữa các chỉ số gió mùa và số đợt XNL trong các tháng cuối đông thời kỳ 1981-2015 Số đợt XNL/ chỉ số SHI ALI RXĐ UMI EAWMI WMI Tháng 3 0,32 0,03 -0,08 -0,32 0,34 0,37 Tháng 4 0,14 0,07 -0,05 0.10 0,22 0,12 Tháng 5 0,10 -0,14 0,22 0,17 -0,17 -0,02 Từ bảng 3.1 ta thấy, tương quan giữa các trung tâm tác động với số đợt XNL, áp cao Siberia đóng vai trò quan trọng trong quá trình XNL xuống Việt Nam. Nhìn chung, trong các năm cường độ của áp cao Siberia hoạt động mạnh hay yếu thì số đợt XNL thường tăng/giảm đi (trừ tháng 5).Tuy nhiên, HSTQ giữa chúng trong cả tháng 4 và 5 đều chưa đạt được độ tin cậy 95%. Tương tự, mối quan hệ giữa áp thấp Aleut, RXĐ, giữa UMI, EAWMI và WMI trong tháng 4, 5cũng có tương quan không cao với số đợt XNL vớiHSTQ chưa đạt độ tin cậy95% (Bảng 3.1). Ngược lại, trong tháng 3, vai trò của áp cao Siberia, UMI, EAWMI và WMI đến số đợt XNL được thể hiện rõ hơn với HSTQ đều đạt mức tin cậy trên 95%. Không chỉ có quan hệ tốt với số đợt XNL, cường độ của áp cao Siberia còn có quan hệ rất tốt với thời gian duy đợt XNL. HSTQ giữa chúng trong tháng 3 và 4 đều đạt mức tin cậy trên 95%. Bên cạnh đó, áp thấp Aleutcũng có vai trò không 51 nhỏvới thời gian duy trì XNL. Đặc biệt, trong tháng 5, khi áp thấp Aleut mạnh lên KKL sẽ có xu hướng lệch đông, giúp KKL tăng cường và ảnh hưởng lâu hơn trên khu vực. Ngược lại, do RXĐ ít biến đổi nên nó hầu như không tác động nhiều đến cả số đợt và thời gian kéo dài XNL (Bảng 3.2). Bảng 3.2. Bảng HSTQ giữa các chỉ số gió mùa và thời gian duy trì đợt XNL trong các tháng cuối đông thời kỳ 2001-2015 Tháng SHI ALI RXĐ UMI EAWMI WMI 3 0,36 0,32 0,00 -0,19 0,54 0,13 4 0,59 0,45 0,11 -0,42 0,06 -0,03 5 0,07 -0,64 0,25 0,12 -0,53 0,11 Mặt khác, mối tương quan giữa chỉ số gió mùa với thời gian duy trì đợt XNL cũng không thể hiện rõ ràng. Tuy nhiên, có thể thấy rõ vai trò của rãnh Đông Á (thông qua chỉ số EAWMI) trong tháng 3 và của gió đông bắc từ rìa của áp cao Siberia trong tháng 4 (thông qua chỉ số UMI). Điều này được thể hiện khá rõ dựa trên mối quan hệ tương quan giữa chúng vớiHSTQđều đạt mức tin cậy trên 99%(Bảng 3.2). Nhìn chung, số đợt XNL và thời gian kéo dài của các đợt XNL có quan hệ khá tốt các chỉ số gió mùa, cường độ các trung tâm tác động hầu hết trị tuyệt đối của HSTQ đều cao (trừ chỉ số WMI và RXĐ). 3.3.3. Sự biến đổi các trung tâm khí áp trong các tháng chuyển tiếp cuối đông Bên cạnh HSTQ, mối quan hệ giữa số đợt XNL và các trung tâm khí áp còn được thể hiện qua sự biến đổi về phạm vi của chúng trong các năm có số đợt XNL nhiều hoặc ít. Phạm vi của các trung tâm khí áp được xác địnhlà trung bình 5 năm có số đợt XNL nhiều nhất và 5 năm có số đợt XNL ít nhất so với trung bình trong cả thời kỳ. 52 Hình 3.18. Phạm vi biến đổi các trung tâm trong tháng 4 (đường màu đen là TBNN, đường màu đỏ là trung bình 5 năm có số đợt nhiều nhất và đường màu xanh là trung bình 5 năm có số đợt XNL ít) trong thời kỳ 1981-2015 Trong 3 tháng cuối đông, phạm vi áp cao Siberia và RXĐ có xu thế mở rộnghơn trong 5 năm có số đợt XNL nhiều và phạm vi thu hẹp trong 5 năm có số TBNN Tb 5 năm nhiều Tb 5 năm ít TBNN Tb 5 năm nhiều Tb 5 năm ít 53 đợt XNL ít, áp thấp Aleut thì có xu thế ngược lại. Trong đó, xét 5 năm có tổng số đợt XNL nhiều nhất gồm: năm 1991, 1994, 2001, 2004 và 2011 và 5 năm có số đợt XNL ít nhất: năm 1987, 2006, 2007, 2008 và 2013 trong tháng 3. Hình 3.18 cho thấy, áp cao Siberia mở rộng xuống phía nam hơn trong năm có số đợt XNL nhiều, thể hiện thông qua biến đổi bởi đường 1016hPa. Ngược lại, áp cao Siberia thu hẹp hơn tương ứng trong 5 năm số đợt XNL ít so với TBNN. Điều đó hoàn toàn phù hợp với các nghiên cứu trước đây đã khẳng định vai trò tác động của áp cao Siberia đến sự XNL ở Việt Nam. Khi đó, cường độ của áp cao Siberia mạnh lên thì áp thấp Aleut yếu, phạm vi thu hẹp, bên cạnh sự mạnh lên của RXĐ. Kết quả, những năm Siberia mạnh xu hướng dịch xuống nam thì số đợt XNL sẽ cao hơn. Bên cạnh đó, những năm có số đợt XNL nhiều thì RXĐ mở rộng hơn. Điều này cho thấy, RXĐ đóng vai trò là tâm hút gió ở phía nam hay Gradient hướng bắc- nam cũng quan trọng trong quá trình XNL. Sang tháng 4, sự biến đổi các trung tâm tác động xem xét 5 năm có tổng số đợt XNL nhiều nhất trong tháng 4 gồm các năm 1982, 1996, 2000, 2001 và 2010 với 5 năm có số đợt XNL ít nhất gồm năm 1991, 1994, 1998, 2014 và 2015. Tương tự như tháng 3 phạm vi của áp cao Siberia của 5 năm có số đợt XNL mở rộng hơn so với TBNN và phạm vi trung bình của 5 năm có số đợt XNL ít nhất thu hẹp hơn so với TBNN. Nhìn chung, trong tháng 4 sự thu hẹp của áp cao Siberia thể hiện rõ hơn và đối với 5 năm ít ta nhận thấy rõ áp cao này mở rộng sang đông rõ rệt (Hình 3.19). Có thể thấy, trong thời kỳ La Nina áp cao Siberia, RXĐ có cường độ mạnh lên, áp thấp Aleut yếu đi và số đợt XNL thì nhiều hơn. Ngược lại, trong thời kỳ El Nino, áp thấp Aleut mạnh hơn, áp cao Siberia và RXĐ lại yếu đi và số đợt XNL ít hơn. Nhìn chung, cường độ của GMMĐ hoạt động mạnh trong tháng 3 giảm dần sang tháng 4 và tháng 5, tương ứng với số đợt XNL cũng giảm dần từ tháng 3 cho đến tháng 5 trong năm. Bên cạnh đó, hoạt động GMMĐ mạnh trong những năm La 54 Nina và yếu hơn trong các năm El Nino. Bên cạnh đó, số đợt XNL và thời gian kéo dài của các đợtXNL có quan hệ khá tốt các chỉ số gió mùa, cường độ các trung tâm tác động hầu hết trị tuyệt đối của HSTQ đều cao (trừ chỉ số WMI và RXĐ). Hình 3.19. Phạm vi biến đổi các trung tâm trong tháng 4 (đường màu đen là TBNN, đường màu đỏ là trung bình 5 năm có số đợt nhiều nhất và đường màu xanh là trung bình 5 năm có số đợt XNL ít) trong thời kỳ 1981-2015 Tb 5 năm ít Tb 5 năm nhiều TBNN TBNN Tb 5 năm nhiều Tb 5 năm ít TBNN Tb 5 năm nhiều Tb 5 năm ít 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nghiên cứu đặc điểm hoạt động của các đợt XNL trong các tháng chuyển tiếp cuối đông trên cơ sở phân tích cường độ và phạm vi hoạt động của các trung tâm khí áp trong thời kỳ 1981-2015, luận văn rút ra một số kết luận sau đây: - Trong các tháng cuối đông, các trung tâm áp cao Siberia, áp thấp Aleut và RXĐ vẫn là các trung tâm tác động chính, song cường độ của chúng suy yếu dần. - Khi áp cao Siberia mạnh lên/yếu đi, áp thấp Aleut yếu đi/mạnh lên thì cường độ GMMĐ, số đợt XNL cũng tăng lên/hay giảm đi. - Nhìn chung, áp cao Siberia, RXĐ và cường độ của GMMĐ có xu thế mạnh lên trong thời kỳ La Nina và yếu đi trong thời kỳ El Nino, còn áp thấp Aleut thì ngược lại. - Cường độ của áp cao Siberia/áp thấp Aleut có xu thế giảm/tăng chậm trong tháng 3, 4, nhưng lại tăng/giảm chậm trong tháng 5 song RXĐ thì biến đổi không nhiều. Phạm vi của các trung tâm khí áp này cũng biến đổi không nhiều qua các thập kỷ, nhất là trong tháng 5. Trong tháng 3 và 4, thời kỳ2001-2015, áp cao Siberia, RXĐ có phạm mở rộng hơn so với các thập kỷ trước, áp thấp Aleut thì ngược lại. - GMMĐthường bắt đầu và kết thúc sớm/muộn hơn trong thời kỳ El Nino/LaNina. - Số đợt XNL và thời gian kéo dài của các đợt XNL có quan hệ khá tốt với cường độ của áp cao Siberia, áp thấp Aleut và hoạt động của GMMĐ (nhất là trong tháng 3). Có thể nói, cáckết quả nghiên cứu của luận văn đã cung cấp thêm những hiểu biết về đặc điểm và vai trò của các nhân tố tác động trong hoạt động của GMMĐ Đông Á. Sự biến đổi của các nhân tố này dựa trên các chỉ số gió mùa cũng như mối quan hệ giữa chúng với hoạt động của KKL trên các vùng khí hậu phía Bắc Việt Nam trong thời kỳ cuối đông là những nội dung chính trong nghiên cứu này. Tuy nhiên, để hoàn thiện hơn, trong tương lai, chúng ta cần nghiên cứu thêm hoạt 56 động của KKL trong thời kỳ chuyển tiếp đầu đông. Đồng thời, ảnh hưởng của tất cả các trung tâm khí áp hoạt động trong từng thời kỳ như áp cao Hoa Đông, áp cao Thái Bình Dương,.. hay sự tác động của ENSO đến hoạt động của KKL cũng cần được nghiên cứu thêm. 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt 1. Chu Thị Thu Hường, (2015), Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu đến một số cực trị khí hậu và hiện tượng khí hậu cực đoan ở Việt Nam. 2. Chu Thị Thu Hường, Phan Văn Tân (2010), Hoạt động của áp cao Siberia với nhiệt độ trên khu vực Bắc Bộ Việt Nam,Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn, số 599, pp. 30-38. 3. Vũ Thang Hằng, (2010), Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ số 26, số 3S, 334-343. 4. Nguyễn Viết Lành và Chu Thị Thu Hường, (2005), ‖Xây dựng trường độ cao địa thế vị trên khu vực Châu Á và lân cận trong các tháng mùa đông‖, Tạp chí KTTV số 534. 5. Nguyễn Viết Lành, Phạm Minh Tiến, (2016), ― Nghiên cứu mối quan hệ giữa xâm nhập lạnh xuống Việt Nam với áp thấp Aleut‖, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các tạp chí Khoa học Trái đất và Môi trường, tập 32, số 3S,T148-152. 6. Nguyễn Viết Lành và các cộng sự (2007), ―Nghiên cứu ảnh hưởng của gió mùa Á – Úc đến thời tiết, khí hậu Việt Nam‖, Đề tài nghiên cứu Khoa học cấp bộ, Bộ Tài nguyên và Môi trường. 7. Trần Công Minh, (2005), “Dấu hiệu Synop dùng trong dự báo hạn 2, 3 ngày đối với các đợt xâm nhập lạnh vào Việt Nam”, Tạp chí khoa học ĐHQGHN, KHTN&CN. TXXI, số 3PT. 8. Nguyễn Đức Ngữ và các cộng sự, (2002), Tác động của ENSO đến thời tiết, khí hậu, môi trường và kinh tế xã hội Việt Nam, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước,Viện Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường. 9. Đỗ Thị Thanh Thủy, (2013), ―Một số đặc điểm hoạt động của gió mùa mùa đông trên khu vực Việt Nam‖, luận văn thạc sỹ năm 2013. 10. Phan Văn Tân, (2005), Phương pháp thống kê trong khí hậu. 11. Thông tư S6: 41 /2016/TT-BTNMT. 58 12. Trung tâm Khí tượng Thủy văn Trung ương, Đặc điểm khí tượng thủy văn hàng năm 1981 đến 2015. Tiếng anh 13. Bingyi Wu & Jia Wang (2002), ―Siberian High and East Asian Winter Monsoon‖, Peophysiccalresearchletters, vol 29, No.19,1897, doi: 10,1029/2002, GL015373, 2002. 14. Ding Yihui và cs, (2014), ―Interdecadal Variability of the East Asian Winter Monsoon and its Possible Links to Global Climate Change‖, J. Meteor. Res., 28(5), 693, 713, 10.1007/s13351-014-4046. 15. Fotis.Panagiotopoulos, M. Shahgednova& A. Hannachi, (2005), "Observed Trends and Teleconnections of the Siberian High: A Recently Declining Center of Action", 1411- Journal of Climate, Vol 18. 16. Gao Hui (2007) and cs ―Comparison of East Asian winter monsoon indices‖ Adv.Geosci, 10, 31-37). 17. Ghap Jhun. Jong and Eun. Jhong Lee (2004), ―A New East Asian Winter Monsoon Index and Associated Characteristicsof the Winter Monsoon‖, Journal of Climate, Vol. 17, pp. 711-725. 18. Gong D.Y và C.H.Ho (2002), "The Siberia High and climate change over middle to high latitude Asia", Theol. Appl. Climatol. 72, 1-9. 19. Lin Wang and Wen Chen, (2013), ―An Intensity Index for the East Asian Winter Monsoon‖, China Manuscript received 7 February 2013, in final form 15 October 2013). 20. Lu and Chan, (1999), ―A Unified Monsoon Index for South China‖T 2375- 2385, AUGUST 1999. 21. Shi, (1996): Features of the East Asian winter monsoon intensity on multiple time scale in recent 40 years and their relation to climate, J. Appl. Meteorol. Sci, 7(2), 175–182. 22. Sun và Wu, (2015), ― Role of the North Pacific sea surface temperature in the East Asian winter monsoon decadal variability‖ Clim Dyn DOI 59 10.1007/s00382-015-2805-9. Received: 28 January 2015 / Accepted: 14 August 2015. 23. Wu and Chan, (2004), Inteernational Journal of Climatology, Int. J. Climatol. 25:437-451. 24. Yi Zhang, Kenneth R. Sperber, and James S. Boyle, (1997): Climatology and Interannual Variation of the East Asian Winter Monsoon: Results from the 1979–95 NCEP/NCAR Reanalysis. Mon. Wea. Rev, 125, 2605–2619. 25. YUAN, LI and YANG, (2013), ―Decadal Anomalies of Winter Precipitation over Southern China in Association with El Nino and La Nina‖ T91- 110. 60 PHỤ LỤC Bảng P 3.1. số đợt XNL ảnh hưởng đến Việt Nam Năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm 1981 5 3 4 2 1 1 1 3 4 4 28 1982 3 3 2 5 2 1 2 1 4 4 27 1983 3 5 4 2 1 2 1 2 2 2 23 1984 5 4 4 3 2 1 2 1 4 25 1985 5 2 3 3 2 1 1 2 4 4 26 1986 4 6 2 2 2 2 2 3 4 27 1987 5 2 1 4 4 2 1 2 5 4 30 1988 5 4 4 4 1 1 2 4 3 27 1989 4 2 3 2 1 1 1 2 3 5 24 1990 5 3 3 3 3 2 1 3 3 26 1991 6 2 5 1 3 1 1 1 3 2 25 1992 2 4 3 3 3 1 1 2 3 22 1993 6 3 3 2 1 1 3 4 6 29 1994 4 7 6 1 3 3 4 1 5 34 1995 5 6 5 2 3 1 4 4 6 36 1996 9 4 3 4 2 1 4 3 30 1997 4 3 4 2 3 1 2 3 2 4 28 1998 7 4 3 1 3 1 1 2 1 4 1 28 1999 3 3 3 2 4 1 3 4 23 2000 4 4 4 4 3 1 2 4 4 30 2001 4 4 5 4 2 1 4 4 4 32 2002 3 3 3 2 2 1 4 5 4 27 2003 4 3 2 3 1 1 2 2 3 5 26 2004 6 3 5 3 4 1 3 2 5 32 2005 5 4 4 1 0 5 4 7 30 61 2006 5 5 2 2 1 1 1 4 4 25 2007 7 0 2 3 3 3 2 3 5 28 2008 4 6 2 1 4 1 5 5 28 2009 6 2 5 3 2 1 1 5 3 28 2010 5 2 4 5 0 1 3 4 5 29 2011 9 2 8 2 4 1 4 3 5 38 2012 5 5 3 3 1 2 2 4 6 31 2013 5 4 2 4 0 1 1 1 5 5 28 2014 4 4 3 1 1 1 5 6 25 2015 4 4 3 1 1 1 5 5 24 62 Hình P3.2. Bản đồ trường độ cao địa thế vị và đường dòng mực 700 và 200 hPa trong các tháng đầu đông 63 Hình P 3.3. Bản đồ trường độ cao địa thế vị và đường dòng mực 700 và 200 hPa trong các tháng chính đông 64 Hình P3.4. Bản đồ trường độ cao địa thế vị và đường dòng mực 700 và 200hPa trong các tháng cuối đông 65 Bảng P 3.5. Các thời kỳEl Nino TT Đợt El Nino Tháng bắt đầu Tháng kết thúc Thời gian kéo dài Cực đại SSTA (0C) và tháng xuất hiện 1 1982/1983 4/1982 9/1983 16 3.1 1/1983 2 1986/87/88 9/1986 2/1988 16 1.6 9/1987 3 1991/1992 4/1991 7/1992 13 1.7 1/1992 4 1993 2/1993 8/1993 7 1.5 5/1993 5 1994/1995 9/1994 3/1995 5 0.9 11/1994 6 1997/1998 4/1997 6/1998 15 3.9 12/1997 7 2002/2003 7/2002 3/2003 7 1.3 11/2002 8 2004/2005 8/2004 1/2005 6 0.9 12/2004 9 2006/2007 8/2006 2/2007 5 1.1 12/2006 10 2009/2010 5/2009 5/2010 11 1.3 12/2010 11 2014/2015 3/2014 1/2015 9 2.9 11/2015 Bảng P 3.6. Các thời kỳ La Nina Số TT Đợt La Nina Tháng bắt đầu Tháng kết thúc Thời gian kéo dài Cực đại SSTA (0C) và tháng xuất hiện 1 1984/1985 10/1984 12/1985 15 -1.2 12/1984 2 1988/1989 4/1988 3/1989 12 -1.7 11, 12/1988 3 1995/1996 5/1995 2/1996 10 -1.1 9-11,12/1995 4 1998/99/00 10/1998 3/2000 18 -1.6 1/2000 5 2007/2008 9/2007 5/2008 9 -1,9 3/2008 6 2010/2011 7/2010 4/2011 10 -1.7 2/2011