Chương 1 - TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về hiện tượng nắng nóng 1.1 Khái niệm cơ bản về hiện tượng nắng nóng Nắng nóng là một hiện tượng thời tiết đặc biệt thường xảy ra trong những tháng mùa hè. Nắng nóng được đặc trưng bởi một số tiêu chí như nhiệt độ cao và độ ẩm thấp. Ví dụ, độ ẩm tương đối của không khí thấp (dưới 55%) trong điều kiện nhiệt độ cao được xem là hiện tượng khô nóng. Trường hợp nắng nóng xảy ra trong điều kiện nhiều mây, độ ẩm tương đối trong không khí tương đối cao, kèm theo thời tiết oi bức, gây cảm giác khó chịu cho cơ thể.
Một ngày, tại địa phương nào đó được coi là có nắng nóng khi nhiệt độ cao nhất (ký hiệu là Tx) đạt mức 35oC ≤ Tx < 37oC. Nắng nóng gay gắt khi 37oC ≤ Tx < 39oC và được coi là ngày nắng nóng đặc biệt gay gắt khi Tx ≥ 39oC. [6] Trong một khu vực dự báo, nếu quan sát thấy có ít nhất từ một nửa số trạm quan trắc trở lên có nhiệt độ cao nhất trong ngày Tx ≥ 35oC được định nghĩa là ngày nắng nóng diện rộng. Còn khi chỉ quan sát thấy dưới một nửa số trạm trong khu vực có nhiệt độ cao nhất trong ngày Tx ≥ 35oC thì được gọi là nắng nóng cục bộ.
[6] Một ngày được coi là nắng nóng gay gắt trên diện rộng khi có ít nhất 2/3 số trạm quan trắc trong khu vực có nhiệt độ cao nhất Tx ≥ 35oC, trong đó ít nhất một nửa số trạm quan trắc trong khu vực dự báo có nhiệt độ cao nhất Tx ≥ 37oC. [6] Khi nắng nóng diện rộng xuất hiện liên tục từ 2 ngày trở lên trong một khu vực dự báo thì được gọi là một đợt nắng nóng.2 Khái quát về khu vực Bắc Trung Bộ Bắc Trung Bộ là khu vực phía Bắc của Trung Bộ Việt Nam, với lãnh thổ kéo dài, hành lang hẹp, kéo dài từ dãy Tam Điệp ở phía bắc tới dãy Bạch Mã ở phía nam, là nơi bắt đầu của dãy Trường Sơn, mà sườn Đông đổ xuống Vịnh Bắc Bộ, có độ dốc khá lớn. Lãnh thổ có bề ngang hẹp, địa hình chia cắt phức tạp bởi các con sông và dãy núi đâm ra biển, như dãy Hoàng Mai (Nghệ An), dãy Hồng Lĩnh (Hà Tĩnh). Cấu trúc địa hình gồm các cồn cát, dải 8 cát ven biển, tiếp theo là các dải đồng bằng nhỏ hẹp, cuối cùng phía Tây là trung du, miền núi thuộc dải Trường Sơn Bắc.
Nhìn chung địa hình Bắc Trung Bộ phức tạp, đại bộ phận lãnh thổ là núi, đồi, hướng ra biển, có độ dốc.3 Điều kiện khí hậu khu vực Bắc Trung Bộ Việt Nam Tính chất cơ bản của khí hậu vùng này là nhiệt đới gió mùa, có mùa đông ít lạnh. Sự khác biệt của khí hậu vùng này là sự thịnh hành thời tiết khô nóng trên hầu khắp các vùng thấp ở phía đông Trường Sơn vào mùa hè, nhất là những khu vực phía trước các đèo hút gió tây nam cắt ngang Trường Sơn. Do dãy núi Trường Sơn Bắc, biên giới tự nhiên giữa Việt Nam và Lào với các đèo thấp, làm cho về mùa hạ có hiện tượng gió phơn Tây Nam thổi mạnh từ vịnh Thái Lan qua vùng lục địa rộng lớm đến dãy Trường Sơn thì mưa trút xuống sườn Tây dãy Trường Sơn, nhưng vẫn tiếp tục vượt qua dãy núi để thổi sang vùng này. Lúc đó do không còn hơi nước nên gió mùa Tây Nam gây ra thời tiết khô nóng, từ đó dẫn đến nhiều ngày có thời tiết nóng và khô.
Nhưng ngay sau những ngày hạn hán, có thể bão ập đến đem mưa lớn và nước lũ, triều cường gây thiệt hại cho sản xuất và đời sống. Vậy nên mùa mưa trên vùng này dịch dần về phía mùa thu khác hẳn với các vùng thuộc Bắc Bộ.4 Tình hình nắng nóng trong những năm gần đây Trong những thập kỷ gần đây, đợt nắng nóng đã ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe con người. Theo các nghiên cứu và báo cáo về nắng nóng cho thấy nhiệt độ tại Việt Nam cũng có xu hướng ngày càng tăng với mức độ khắc nghiệt hơn. IPCC chỉ ra rằng mức tăng nhiệt độ bề mặt trung bình toàn cầu là 0,74 ° C ± 0,18 ° C, trong khi ở Việt Nam, nhiệt độ trung bình đã tăng lên khoảng 0,5-0,7 ° C trong 50 năm qua (1958-2007) (Ncongwane 2016).
Nắng nóng tại Việt Nam tác động trực tiếp đến điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và sức khỏe con người. Các đợt nắng nóng thường đi kèm hiện tượng hạn hán gây thiệt hại trong nông nghiệp, thủy điện, gia tăng chi phí năng lượng trong các ngành. Theo báo cáo của chương trình phát triển Liên Hợp Quốc năm 1997 – 1998, 9 thiệt hại do nắng nóng và hạn hán ở Việt Nam làm mất trắng khoảng 120.000ha nông nghiệp, thiệt hại ước tính 5000 tỷ đồng; năm 2004 – 2005 khu vực miền Bắc, Tây Nguyên, Nam Trung Bộ mất trắng khoảng 142.300ha, thiệt hại ước tính 2420 tỷ đồng; năm 2010 thiệt hại nặng nhất ở miền Trung mất trắng hàng nghìn ha, thiệt hại ước tính 2500 tỷ đồng. Theo báo cáo mới nhất về tình hình nắng nóng ở Bắc Trung Bộ, nắng nóng xuất hiện từ tháng II đến tháng XI và tập trung từ tháng III đến tháng IX.
Bắc Trung Bộ có số đợt nắng nóng nhiều nhất so với các khu vực khác trên toàn lãnh thổ Việt Nam[4]. Đơn cử trường hợp tỉnh Nghệ An trong những năm qua đã xảy ra 91 đợt nắng nóng, cụ thể: Bảng 1.1 Số đợt nắng nóng ở Bắc Trung Bộ 2001-2017 [4] Thời gian Năm Số đợt Thời gian Năm Số đợt Bắt đầu Kết thúc Bắt đầu Kết Thúc 2001 7 IV IX 2012 2002 7 III XI 2013 11 IV VIII 2003 11 III XI 2014 12 III VIII 2004 8 II IX 2015 12 IV XIII 2005 8 I IX 2016 8 IV IX 2006 9 IV VII 2017 9 IV VIII 2007 6 III VII 2008 8 III VIII 2009 10 II XI 2010 11 II XI 2011 6 V IX Với những thiệt hại do hiện tượng nắng nóng gây nên, việc nghiên cứu nắng nóng, dự báo nắng nóng để cung cấp cho nhân dân và các nhà quản lý để có phương án quản lý rủi ro và thích ứng là rất cần thiết.5 Một số nguyên nhân gây nắng nóng Một số trung tâm khí áp gây nắng nóng tại Việt Nam [13] Theo Nguyễn Viết Lành (2009) thì Các trung tâm khí áp liên quan đến nắng nóng khu vực Việt Nam gồm áp thấp Nam Á, áp cao Thái Bình Dương (ACTBD), và áp thấp Trung Hoa a) Áp thấp Nam Á là một áp thấp nhiệt lực, bán vĩnh cửu, hình thành trong mùa hè do mặt đệm bị nung nóng mạnh mẽ. Vào mùa hè, khi được hình thành, áp thấp Nam Á mở rộng phạm vi về phía tây bao gồm cả áp thấp Bắc Phi và mở rộng sang phía đông tới Ấn Độ - Miến Điện và phía nam Trung Quốc, bao trùm cả lãnh thổ Trung Quốc và lân cận, hoặc mở rộng tới cả bán đảo Đông Dương, đặc biệt là phần lãnh thổ phía bắc Việt Nam. Với nhiệt độ không khí ban ngày lên đến 50oC và khí áp dưới 1000mb ở khu vực trung tâm, đây là vị trí hình thành khối không khí khô nóng nhất, ở trung tâm hầu như không có mưa.
Khối không khí này ảnh hưởng đến Việt Nam trong các tháng đầu và giữa mùa hè dưới hình thế rìa đông nam của áp thấp nóng phía tây. b) ACTBD là một áp cao động lực, về mùa hè, khi áp cao này bao trùm lãnh thổ Việt Nam và các vùng lân cận như Hoa Nam (Trung Quốc) hay vùng thượng Lào trong một lớp khí quyển dày tầng đối lưu, thì Việt Nam bao trùm một dòng giáng quy mô lớn khiến độ trong suốt của khí quyển tăng lên, độ chiếu nắng của mặt trời rất lớn, mặt đệm được nung nóng nhiều hơn. Trong các lớp không khí sát đất, nhiệt độ không khí tăng cao, áp thấp nóng mở rộng phạm vi, các trung tâm áp thấp được khơi sâu, hoàn lưu xoáy thuận được tăng cường, gió tây và tây nam thổi mạnh, thời tiết nắng nóng được hình thành. Nắng nóng xảy ra trên diện rộng là do tác động trực tiếp của áp cao Thái Bình Dương mạnh và lấn sâu sang phía tây, còn hiện tượng phơn địa hình do gió mạnh chỉ đóng vai trò tăng cường nắng nóng ở các địa phương có các dãy núi đón gió.
c) Áp thấp Trung Hoa là một áp thấp nhiệt lực được hình thành trên lục địa Trung Quốc trong những tháng mùa hè khi nền nhiệt độ của vùng lục địa này tăng lên một cách đáng kể trong khi áp cao lạnh lục địa suy yếu và rút sang phía tây. Áp 11 thấp Trung Hoa chỉ hoạt động trong các tháng mùa hè. Nó là trung tâm hút gió từ bán cầu Nam lên, từ các áp cao lục địa vùng vĩ độ cao và từ ACTBD vào nên nó có vai trò như một áp thấp trong rãnh gió mùa của gió mùa Đông Á. khi áp thấp này hoạt động mạnh và lấn xuống phía nam gây mưa kéo dài ở đây với tần số cao trong thời kì tháng 6, 7 do hình thế front tĩnh Meiyu được hình thành trên lưu vực sông.
Bên cạnh đó, hình thế này lại có thể trở thành nhân tố tạo ra những đợt nắng nóng, có khi là nắng nóng gay gắt cho các tỉnh phía Bắc Việt Nam. Sự hoạt động của các sự kiện sóng nhiệt bất thường Hình 1.1 Mô tả vòm nhiệt. (NOAA) Những năm gần đây, một vấn đề quan trọng được quan tâm đó là sự hoạt động của vòm nhiệt – nguyên nhân chính gây nên hiện tượng sóng nhiệt gây nên các đợt nắng nóng kỷ lục trên thế giới. Vòm nhiệt xuất hiện khi bầu khí quyển giữ lại không khí nóng của đại dương như một cái nắp.
Sự lưu thông áp suất cao trong khí quyển hoạt động giống như một mái vòm, giữ nhiệt ở bề mặt và tạo điều kiện cho sự hình thành sóng nhiệt. Theo các nhà khoa học của NOAA, nguyên nhân chính là sự chênh lệch nhiệt độ đại dương từ Tây sang Đông ở vùng biển nhiệt đới Thái Bình Dương trong mùa đông trước đó. Nhiệt độ phía Tây Thái Bình Dương trong vài thập kỷ qua đã tăng so với phía Đông Thái Bình Dương, tạo ra độ sốc nhiệt độ mạnh hoặc chênh lệch áp suất dẫn đến gió trên toàn bộ đại dương vào mùa đông. Trong quá trình đối lưu, độ dốc 12 làm cho không khí ấm hơn, được làm nóng bởi bề mặt đại dương, thăng lên ở phía Tây Thái Bình Dương và giảm đối lưu ở trung tâm và phía Đông Thái Bình Dương.