GIÁN ĐOẠN GIÓ MÙA TRÊN KHU VỰC NAM BỘ TRONG CÁC THẬP KỈ GẦN ĐÂY

Nghiên cứu gián đoạn gió mùa Nam Bộ trong các thập kỷ gần đây: Phân tích nguyên nhân, đặc điểm và ảnh hưởng đến thời tiết khu vực.

• Tác giả: Vũ Thị Mai Hoa
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Minh Trường
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Khí tượng học
• Đề tài: Gián Đoạn Gió Mùa Trên Khu Vực Nam Bộ Trong Các Thập Kỷ Gần Đây
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Khái quát cơ bản về gió mùa mùa hè
• 1.2. Khái niệm gió mùa
• 1.3. Gió mùa mùa hè Châu Á
• 1.4. Nguồn gốc và đặc điểm GMMH ở Việt Nam
• 1.5. Nghiên cứu gián đoan gió mùa mùa hè trong nước và trên thế giới
• 1.5.1. Nghiên cứu về gián đoan gió mùa mùa hè trên thế giới
• 2. SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp xác định các đợt gián đoan GMMH
• 2.3. Phương pháp xác định thời kỳ ENSO
• 2.4. Phương pháp thống kê, phân tích synop
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH VẼ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Gián Đoạn Gió Mùa Nam Bộ Hiện Nay 58kt

Gió mùa mùa hè (GMMH) đóng vai trò quan trọng trong khí hậu Nam Bộ, tạo nên hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Nam Bộ. Mưa gió mùa ảnh hưởng lớn đến kinh tế, xã hội và các hiện tượng thiên tai. Dự báo diễn biến gió mùa, bao gồm cả gián đoạn gió mùa, là vô cùng quan trọng. Các nghiên cứu trước đây thường tập trung vào thời điểm bắt đầu/kết thúc, bỏ qua gián đoạn gió mùa. Hiện tượng này ảnh hưởng đến lượng mưa, tác động đến nông nghiệp và đời sống. Hiểu rõ về gián đoạn gió mùa sẽ giúp làm sáng tỏ sự biến đổi thời tiết và khí hậu ở Việt Nam, đặc biệt là khu vực Nam Bộ. Cần thiết phải nghiên cứu mối liên hệ giữa hiện tượng ENSO và gián đoạn gió mùa vì nó được coi là nguyên nhân chính gây ra biến động hàng năm của gió mùa.

1.1. Khái niệm về gió mùa và khu vực chịu ảnh hưởng

Gió mùa, theo Khromov, là hoàn lưu khí quyển rộng lớn với hướng gió thịnh hành mùa đông và hè gần như ngược nhau. Ramage đưa ra các tiêu chí định lượng để xác định khu vực gió mùa, bao gồm sự lệch hướng gió, tần suất, tốc độ gió và sự luân phiên của hoàn lưu xoáy thuận/xoáy nghịch. Khu vực gió mùa chủ yếu nằm trong khoảng 25°S - 35°N và 30°W - 170°E, chiếm phần lớn vùng nhiệt đới bán cầu Đông. Định nghĩa của Ramage cho phép loại bỏ chuyển động quy mô nhỏ để chỉ tập trung vào sự thay đổi gió theo mùa. Vùng gió mùa được xác định phải thoả mãn đồng thời cả 4 tiêu chí về hướng gió, tần suất, tốc độ gió và sự luân phiên của hoàn lưu trong hai tháng 1 và 7.

1.2. Các yếu tố hình thành nên hệ thống gió mùa chính

Có ba nhân tố cơ bản hình thành gió mùa: sự nóng lên khác nhau giữa lục địa và đại dương, sự bốc hơi nước từ bề mặt, và sự tự quay của Trái đất. Sự khác biệt về chế độ nhiệt giữa lục địa và đại dương dẫn đến biến đổi khí áp theo mùa, gây ra sự đổi hướng gió. Hơi nước bốc lên từ bề mặt làm tăng cường đối lưu, mở rộng phạm vi hoàn lưu gió mùa. Lực Coriolis do sự tự quay của Trái đất làm lệch hướng chuyển động của không khí, tạo nên các hệ thống gió đặc trưng ở các vĩ độ khác nhau. Cụ thể, lực này tăng dần từ xích đạo về cực, ảnh hưởng đến hướng gió trong các vùng áp cao và áp thấp.

II. Gió Mùa Mùa Hè Châu Á Đặc Điểm Phân Chia 55kt

Gió mùa mùa hè Châu Á là hệ thống gió mùa lớn nhất, phức tạp nhất trên toàn cầu. Bin Wang và Lin Ho chia thành ba tiểu hệ thống: GMMH Ấn Độ (ISM), GMMH Tây Bắc Thái Bình Dương (NWPSM) và GMMH Đông Á (EASM). Các nghiên cứu tiếp theo đưa ra sự phân chia chi tiết hơn, bao gồm Gió mùa Nam Á, gió mùa nhiệt đới Tây-Bắc Thái Bình Dương và gió mùa nhiệt đới Đông Á. GMMH Đông Á có 8 thành phần chủ yếu, bao gồm áp cao châu Úc, dòng gió vượt xích đạo, gió mùa tây nam, rãnh gió mùa, áp cao Tây Bắc Thái Bình Dương, dòng gió đông nhiệt đới, front mưa Mai và nhiễu động ngoại nhiệt đới.

2.1. Nguồn gốc và đặc điểm gió mùa mùa hè ở Việt Nam

Việt Nam nằm trong khu vực Châu Á gió mùa, vùng giao tranh của các hệ thống gió mùa Nam Á và Đông Á, tạo nên chế độ hoàn lưu phức tạp. Gió mùa Tây Nam có nguồn gốc từ tín phong đông nam từ áp cao Mascarene, đổi hướng thành dòng xiết Đông Phi. Hoạt động GMMH ở Việt Nam trải qua giai đoạn bắt đầu, phát triển, ổn định và suy yếu. Thời tiết mùa hè chịu sự chi phối của áp thấp Nam Á và áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương. Giai đoạn bắt đầu thường vào nửa cuối tháng 4 đến đầu tháng 5, ổn định vào tháng 6-7, và suy yếu vào cuối tháng 8 đến đầu tháng 9.

2.2. Vai trò của gió mùa mùa hè tại khu vực Nam Bộ

Nam Bộ chịu ảnh hưởng rõ rệt nhất của GMMH, nằm trong khu vực giao tranh của hai hệ thống gió mùa lớn. Vào đầu mùa hè, tín phong đông nam từ bán cầu Nam vượt qua xích đạo, phối hợp với dòng khí tây nam tạo thành đới gió tây nam. Áp thấp vịnh Bengal phát triển mạnh và cao áp cận nhiệt Tây Thái Bình Dương dịch chuyển sang phía đông, gió mùa tràn tới Nam Bộ. Hội tụ do ma sát và địa hình tạo mưa rào sớm. Gián đoạn gió mùa ảnh hưởng đến chế độ mưa, tác động lớn đến nông nghiệp và đời sống.

III. Nghiên Cứu Gián Đoạn Gió Mùa Thế Giới Việt Nam 59kt

Trên thế giới, nghiên cứu về gió mùa mùa hè ngày càng được quan tâm. Nhiều công trình nghiên cứu về các đợt hoạt động/gián đoạn dựa trên các chỉ tiêu và phương pháp khác nhau. Krishnamurti và Bhalme chỉ ra rằng dao động nội mùa trong ISM chủ yếu do các đợt khô hạn kéo dài. Lượng mưa là cơ sở để xác định các đợt hoạt động và gián đoạn gió mùa trong nhiều nghiên cứu ở Ấn Độ. Gadgil và Joseph sử dụng dữ liệu lượng mưa để xác định các đợt gián đoạn, cho thấy số đợt gián đoạn dao động từ 0-3 theo từng năm.

3.1. Các phương pháp xác định gián đoạn gió mùa quốc tế

Ramamurthy coi khoảng thời gian gián đoạn tối thiểu là ba ngày. Mandke và ccs xác định ngày hoạt động/gián đoạn dựa trên dị thường lượng mưa trên khu vực trung tâm Ấn Độ. Rajeevan và ccs cũng sử dụng phương pháp tương tự, cho thấy các đợt gián đoạn được đặc trưng bởi chế độ hoàn lưu ẩm yếu, xuất hiện hoàn lưu kiểu rãnh nhiệt. Pai và ccs khẳng định tiêu chí của Rajeevan và ccs là tốt nhất để xác định gián đoạn gió mùa mùa hè Ấn Độ. Nghiên cứu cũng chỉ ra các đợt gián đoạn gió mùa có liên quan đến các thay đổi lớn trong hoàn lưu, thường là những khoảng thời gian gián đoạn kéo dài hơn năm ngày.

3.2. Mối liên hệ giữa gián đoạn gió mùa và hiện tượng ENSO

Nghiên cứu của Pai và ccs cho thấy so với các năm La Nina, các đợt gián đoạn gió mùa xảy ra với tần suất lớn hơn và kéo dài hơn trong các năm El Nino. Số ngày hoạt động và gián đoạn trung bình trong các năm La Nina gần bằng nhau, nhưng trong năm El Nino số ngày gián đoạn nhiều hơn. Ramamurthy và Sikka và Gadgil kiểm chứng được sự hoạt động gió mùa có liên quan lớn đến hoàn lưu xoáy thuận/xoáy nghịch. Sikka và Gadgil chỉ ra rằng thời kỳ gió mùa gián đoạn trùng với thời kỳ gió đông mạnh nhất.

IV. Số Liệu Phương Pháp Nghiên Cứu Gián Đoạn Gió Mùa 52kt

Nghiên cứu này sử dụng dữ liệu quan trắc khí tượng từ các trạm trên khu vực Nam Bộ trong thập kỷ gần đây, kết hợp với dữ liệu vệ tinh và mô hình khí hậu. Phương pháp nghiên cứu bao gồm phân tích thống kê, phân tích synop và sử dụng các chỉ số đặc trưng cho gió mùa. Các phương pháp xác định các đợt gián đoạn gió mùa được kế thừa và cải tiến từ các nghiên cứu trước đây, chú trọng đến việc định lượng các đặc trưng như thời gian, cường độ và phạm vi ảnh hưởng của gián đoạn.

4.1. Phương pháp xác định các đợt gián đoạn GMMH

Để xác định các đợt gián đoạn GMMH, nghiên cứu sử dụng một ngưỡng giá trị về lượng mưa hoặc gió, kết hợp với các tiêu chí về thời gian gián đoạn tối thiểu. Các nghiên cứu trước đây thường sử dụng ngưỡng 3 ngày, tuy nhiên, ngưỡng này có thể được điều chỉnh cho phù hợp với đặc điểm của khu vực Nam Bộ. Các đợt gián đoạn được xác định khi lượng mưa giảm đáng kể so với trung bình nhiều năm, hoặc khi hướng gió thay đổi đột ngột, thể hiện sự suy yếu của gió mùa.

4.2. Phương pháp xác định thời kỳ ENSO và ảnh hưởng đến gió mùa

Để xác định thời kỳ ENSO (El Nino - Southern Oscillation), nghiên cứu sử dụng chỉ số ONI (Oceanic Niño Index), dựa trên sự thay đổi nhiệt độ bề mặt nước biển (SST) ở khu vực Niño 3.4 trên Thái Bình Dương. Các thời kỳ El Nino và La Nina được xác định khi chỉ số ONI vượt quá ngưỡng nhất định. Sau đó, nghiên cứu phân tích sự khác biệt về tần suất, cường độ và thời gian của các đợt gián đoạn gió mùa trong các giai đoạn El Nino, La Nina và trung tính để đánh giá ảnh hưởng của ENSO.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Đặc Điểm Gián Đoạn Gió Mùa Nam Bộ 56kt

Kết quả nghiên cứu cho thấy gián đoạn gió mùa trên khu vực Nam Bộ có tính quy luật nhất định, thường xảy ra vào giữa mùa mưa (tháng 7-8). Tuy nhiên, tần suất và thời gian của các đợt gián đoạn có sự biến đổi giữa các năm và giữa các thập kỷ gần đây. Phân tích mối liên hệ với ENSO cho thấy số lượng đợt gián đoạn gió mùa có tần suất cao trong các năm El Nino. Hình thế thời tiết trung bình trong thời gian gián đoạn thường có sự xuất hiện của áp cao cận nhiệt đới lấn sâu vào khu vực Nam Bộ.

5.1. Phân tích tính quy luật và tần suất gián đoạn gió mùa

Phân tích dữ liệu trong các thập kỷ gần đây cho thấy có sự thay đổi về tần suất và thời gian của các đợt gián đoạn. Một số năm có số lượng đợt gián đoạn nhiều hơn, trong khi các năm khác lại có ít hoặc không có gián đoạn. Nghiên cứu cũng xem xét sự thay đổi này có liên quan đến biến đổi khí hậu hay không, thông qua việc phân tích xu hướng và các yếu tố khí hậu khác.

5.2. Hình thế thời tiết điển hình thời kỳ gián đoạn GMMH

Trong thời gian gián đoạn gió mùa, hình thế thời tiết thường có sự thay đổi đáng kể. Áp cao cận nhiệt đới có xu hướng lấn sâu vào khu vực Nam Bộ, làm suy yếu hoặc chặn đứng dòng gió mùa Tây Nam. Điều này dẫn đến giảm lượng mưa và tăng nhiệt độ, tạo ra thời tiết khô nóng. Ngoài ra, nghiên cứu cũng xem xét sự xuất hiện của các hình thế thời tiết khác như xoáy thuận nhiệt đới hoặc rãnh thấp có thể ảnh hưởng đến gián đoạn.

VI. Ứng Dụng Tương Lai Ứng Phó Gián Đoạn Gió Mùa 57kt

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong dự báo thời tiết mùa vụ, giúp các nhà quản lý và người dân chủ động ứng phó với các tác động tiêu cực của gián đoạn gió mùa. Cần thiết phát triển các mô hình dự báo chính xác hơn, tích hợp các yếu tố ảnh hưởng đến gió mùa và gián đoạn, bao gồm cả ENSO và biến đổi khí hậu. Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc đánh giá chi tiết hơn tác động của gián đoạn đến các lĩnh vực khác nhau và đề xuất các giải pháp giảm thiểu rủi ro.

6.1. Đề xuất các biện pháp ứng phó và giảm thiểu tác động

Để giảm thiểu tác động của gián đoạn gió mùa, cần có các biện pháp ứng phó phù hợp với từng lĩnh vực. Trong nông nghiệp, cần có các biện pháp tưới tiêu hiệu quả, sử dụng các giống cây trồng chịu hạn tốt. Trong đời sống, cần có các biện pháp tiết kiệm nước, đảm bảo nguồn cung cấp nước sạch. Ngoài ra, cần tăng cường công tác tuyên truyền, nâng cao nhận thức cộng đồng về gián đoạn gió mùa và các biện pháp phòng tránh.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo về gián đoạn gió mùa

Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc đánh giá chi tiết hơn tác động của gián đoạn đến các lĩnh vực khác nhau, như kinh tế, xã hội, môi trường và sức khỏe cộng đồng. Cần có các nghiên cứu định lượng về thiệt hại kinh tế do gián đoạn gây ra, cũng như tác động đến sức khỏe của người dân do nắng nóng và thiếu nước. Ngoài ra, cần phát triển các mô hình dự báo chi tiết hơn, có khả năng dự báo chính xác thời gian, cường độ và phạm vi ảnh hưởng của các đợt gián đoạn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Gió mùa mùa hè (GMMH) là một hiện tượng khí tượng quan trọng, ảnh hưởng sâu sắc đến điều kiện thời tiết và khí hậu ở Việt Nam, đặc biệt là khu vực Nam Bộ. Khu vực này chịu sự chi phối mạnh mẽ của GMMH với sự phân hóa rõ rệt thành mùa khô và mùa mưa. Theo số liệu tái phân tích ERA5 giai đoạn 1981-2020, thời điểm bắt đầu và kết thúc GMMH trung bình lần lượt vào khoảng ngày 11/05 và 11/10 hàng năm. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển của gió mùa, hiện tượng gián đoan gió mùa mùa hè (gián đoạn tạm thời của gió mùa) xảy ra phổ biến, ảnh hưởng trực tiếp đến lượng mưa và các hoạt động kinh tế - xã hội tại Nam Bộ.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xác định đặc điểm gián đoan GMMH và mối liên hệ với hiện tượng ENSO (El Niño – Southern Oscillation) trên khu vực Nam Bộ, đồng thời phân tích hình thế thời tiết điển hình trong các thời kỳ gián đoan. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu khí tượng từ ERA5 và chỉ số ENSO ONI của NOAA trong giai đoạn 1981-2020, tập trung vào phân tích các đợt gián đoan kéo dài tối thiểu 3 ngày trong mùa GMMH. Ý nghĩa của nghiên cứu nằm ở việc nâng cao hiểu biết về biến đổi khí hậu và thời tiết tại Nam Bộ, hỗ trợ cải thiện dự báo khí tượng, giảm thiểu thiệt hại do thiên tai và tối ưu hóa các hoạt động sản xuất nông nghiệp, kinh tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình khí tượng học về gió mùa mùa hè, bao gồm:

• Định nghĩa gió mùa theo Khromov (1957): Gió mùa là hoàn lưu khí quyển trên phạm vi rộng, trong đó hướng gió thịnh hành mùa đông và mùa hè gần như ngược nhau.
• Tiêu chí xác định vùng gió mùa của Ramage (1971): Bao gồm sự khác biệt hướng gió giữa tháng 1 và tháng 7 ≥ 120°, tần suất hướng gió thịnh hành ≥ 40%, tốc độ gió ≥ 3 m/s, và sự luân phiên xoáy thuận/nghịch.
• Mô hình hoàn lưu gió mùa Đông Á và Nam Á: Phân chia các tiểu hệ thống gió mùa như GMMH Đông Á (EASM), GMMH Ấn Độ (ISM), và Tây Bắc Thái Bình Dương (WNPSM), với các thành phần khí áp và dòng gió đặc trưng.
• Khái niệm gián đoan gió mùa: Là các đợt suy yếu tạm thời của gió mùa, kéo dài tối thiểu 3 ngày, làm giảm cường độ gió và lượng mưa, ảnh hưởng đến hoàn lưu khí quyển.

Các khái niệm chính bao gồm: gió vĩ hướng mực 850 hPa, chỉ số ENSO (ONI), áp cao cận nhiệt đới Tây Bắc Thái Bình Dương (ACTBD), và các chỉ số gió mùa như USCS, HWSI.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Sử dụng bộ số liệu tái phân tích ERA5 của Trung tâm Dự báo Hạn vừa Châu Âu (ECMWF) với độ phân giải 0,25°x0,25°, bao gồm các trường gió vĩ hướng, kinh hướng, độ cao địa thế vị tại các mực đẳng áp 850mb, 500mb, 200mb trong giai đoạn 1981-2020. Chỉ số ENSO ONI được lấy từ NOAA để xác định các pha El Niño, La Niña và trung tính.

• Phương pháp phân tích:

  • Xác định ngày bắt đầu và kết thúc GMMH dựa trên chỉ số gió vĩ hướng mực 850 hPa trong miền (5°N-15°N, 100°E-115°E) theo tiêu chí của Wang và LinHo (2004).
  • Xác định các đợt gián đoan GMMH khi gió vĩ hướng đổi dấu từ dương sang âm và duy trì ít nhất 3 ngày liên tiếp trong mùa GMMH.
  • Phân loại các năm theo pha ENSO dựa trên chỉ số ONI: El Niño (ONI ≥ 0.5), La Niña (ONI ≤ -0.5), và trung tính (-0.5 < ONI < 0.5).
  • Phân tích thống kê số đợt, số ngày gián đoan, độ dài trung bình đợt gián đoan qua các thập kỷ và các tháng mùa gió.
  • Phân tích hình thế thời tiết trung bình 3 ngày trước và sau gián đoan tại các mực 850mb, 500mb, 200mb để làm rõ vai trò của các trung tâm khí áp như ACTBD.
  • Sử dụng phương pháp phân tích synop kết hợp thống kê để đánh giá sự biến đổi hoàn lưu khí quyển trong các đợt gián đoan điển hình và trong các năm ENSO mạnh.

• Cỡ mẫu và timeline: Dữ liệu hàng ngày trong 40 năm (1981-2020), tổng hợp và phân tích các đợt gián đoan trên khu vực Nam Bộ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thời điểm và đặc điểm gián đoan GMMH: Trung bình giai đoạn 1981-2020, GMMH bắt đầu vào ngày 11/05 và kết thúc vào ngày 11/10. Các đợt gián đoan kéo dài trung bình 5 ngày, chủ yếu từ 3-5 ngày, với tối đa lên đến 14 ngày. Số đợt gián đoan trung bình khoảng 1,5 đợt/năm, có năm lên đến 4 đợt, nhưng cũng có những năm không xuất hiện đợt gián đoan nào.

2. Biến động theo thập kỷ: Trong hai thập kỷ đầu (1981-2000), số ngày và số đợt gián đoan có xu hướng tăng, với số ngày gián đoan trung bình tăng từ 9,1 lên 9,6 ngày/năm. Thập kỷ 2011-2020 có số ngày gián đoan thấp nhất (6,9 ngày/năm) nhưng số đợt gián đoan lại tăng lên 1,6 đợt/năm, cho thấy tần suất gián đoan cao nhưng kéo dài ngắn hơn.

3. Phân bố gián đoan theo tháng: Tháng 9 là tháng có số đợt và số ngày gián đoan cao nhất (20 đợt, 106 ngày), trong khi tháng 6-7-8 có số đợt và ngày gián đoan giảm do gió mùa ở giai đoạn ổn định. Tháng 5 và tháng 10 có số đợt gián đoan trung bình, phản ánh giai đoạn chuyển tiếp của gió mùa.

4. Ảnh hưởng của ENSO: Số ngày và số đợt gián đoan trong các năm El Niño thấp hơn đáng kể so với La Niña và pha trung tính. Cụ thể, El Niño có 9 đợt/39 ngày gián đoan, La Niña có 25 đợt/106 ngày, và trung tính có 25 đợt/153 ngày. Độ dài trung bình đợt gián đoan trong El Niño khoảng 4 ngày, thấp hơn La Niña (5 ngày) và trung tính (6 ngày). Năm El Niño mạnh 2015 có 3 đợt gián đoan, trong khi năm La Niña mạnh 1998 có số đợt gián đoan nhiều và kéo dài hơn.

Thảo luận kết quả

Sự biến đổi của gián đoan GMMH phản ánh sự phức tạp trong hoàn lưu khí quyển và ảnh hưởng của các trung tâm khí áp như áp cao cận nhiệt đới Tây Bắc Thái Bình Dương (ACTBD). Hình thế thời tiết trung bình cho thấy trước và trong các đợt gián đoan, ACTBD mở rộng về phía tây, đẩy lùi gió tây nam và tạo điều kiện cho gió đông chiếm ưu thế, làm suy yếu gió mùa. Sự khác biệt về vị trí và cường độ ACTBD giữa đầu và cuối mùa cũng ảnh hưởng đến tính chất gián đoan.

So với các nghiên cứu trên khu vực Ấn Độ và Đông Á, kết quả cho thấy mối liên hệ giữa ENSO và gián đoan GMMH tại Nam Bộ có sự khác biệt rõ rệt. Trong khi các nghiên cứu ở Ấn Độ cho thấy El Niño làm tăng tần suất và độ dài gián đoan, thì tại Nam Bộ, El Niño lại liên quan đến giảm số đợt và thời gian gián đoan. Điều này có thể do sự khác biệt về vị trí địa lý và ảnh hưởng của các hệ thống gió mùa khác nhau.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ số đợt và số ngày gián đoan theo năm, bảng phân loại gián đoan theo pha ENSO, và bản đồ gió trung bình mực 850mb trước và sau gián đoan để minh họa sự thay đổi hoàn lưu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển hệ thống dự báo gián đoan GMMH: Sử dụng chỉ số gió vĩ hướng mực 850 hPa kết hợp với chỉ số ENSO để xây dựng mô hình dự báo sớm các đợt gián đoan, nhằm nâng cao độ chính xác dự báo thời tiết khu vực Nam Bộ. Thời gian thực hiện: 2 năm; Chủ thể: Viện Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu.

2. Tăng cường giám sát khí tượng liên tục: Lắp đặt thêm các trạm quan trắc gió và mưa tại các vùng trọng điểm Nam Bộ để thu thập dữ liệu thời gian thực, phục vụ phân tích và dự báo gián đoan gió mùa. Thời gian: 1-3 năm; Chủ thể: Bộ Tài nguyên và Môi trường, các địa phương.

3. Nâng cao nhận thức và đào tạo cho cộng đồng nông nghiệp: Tổ chức các khóa tập huấn về tác động của gián đoan gió mùa đến sản xuất nông nghiệp, hướng dẫn kỹ thuật canh tác thích ứng với biến đổi thời tiết. Thời gian: hàng năm; Chủ thể: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, các tổ chức xã hội.

4. Xây dựng chính sách hỗ trợ ứng phó thiên tai: Đề xuất các chính sách hỗ trợ tài chính và kỹ thuật cho người dân và doanh nghiệp chịu ảnh hưởng bởi gián đoan gió mùa, giảm thiểu thiệt hại kinh tế. Thời gian: 3 năm; Chủ thể: Chính phủ, các cơ quan quản lý.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu khí tượng và biến đổi khí hậu: Luận văn cung cấp dữ liệu và phương pháp phân tích chi tiết về gián đoan gió mùa, hỗ trợ nghiên cứu sâu hơn về biến đổi khí hậu khu vực Nam Bộ.

2. Cơ quan dự báo thời tiết và khí tượng thủy văn: Thông tin về đặc điểm gián đoan và mối liên hệ với ENSO giúp cải thiện mô hình dự báo, nâng cao độ chính xác và kịp thời cảnh báo.

3. Người làm chính sách và quản lý thiên tai: Các kết quả nghiên cứu và đề xuất giải pháp hỗ trợ xây dựng chính sách ứng phó thiên tai, giảm thiểu rủi ro do biến đổi khí hậu.

4. Người dân và doanh nghiệp nông nghiệp tại Nam Bộ: Hiểu biết về gián đoan gió mùa giúp điều chỉnh kế hoạch sản xuất, giảm thiểu thiệt hại do thời tiết bất lợi.

Câu hỏi thường gặp

1. Gián đoan gió mùa mùa hè là gì?
   Gián đoan gió mùa mùa hè là hiện tượng suy yếu tạm thời của gió mùa kéo dài ít nhất 3 ngày, làm giảm cường độ gió và lượng mưa, ảnh hưởng đến hoàn lưu khí quyển và thời tiết địa phương.

2. Tại sao gián đoan gió mùa lại quan trọng với Nam Bộ?
   Nam Bộ chịu ảnh hưởng mạnh của GMMH, gián đoan gió mùa làm thay đổi lượng mưa, ảnh hưởng đến nông nghiệp, nguồn nước và sinh hoạt, do đó dự báo gián đoan giúp giảm thiểu thiệt hại.

3. ENSO ảnh hưởng thế nào đến gián đoan gió mùa?
   Nghiên cứu cho thấy trong các năm El Niño, số đợt và ngày gián đoan giảm, trong khi La Niña và pha trung tính có số đợt và ngày gián đoan cao hơn, phản ánh sự điều chỉnh của hoàn lưu khí quyển do ENSO.

4. Phương pháp xác định gián đoan gió mùa dựa trên chỉ số nào?
   Chỉ số gió vĩ hướng mực 850 hPa được sử dụng phổ biến để xác định gián đoan, khi gió vĩ hướng đổi dấu từ dương sang âm và duy trì ít nhất 3 ngày trong mùa gió mùa.

5. Làm thế nào để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào dự báo thời tiết?
   Kết quả giúp xây dựng mô hình dự báo dựa trên chỉ số gió và ENSO, cải thiện cảnh báo sớm các đợt gián đoan, từ đó hỗ trợ các ngành kinh tế và cộng đồng ứng phó kịp thời.

Kết luận

• Gió mùa mùa hè khu vực Nam Bộ bắt đầu trung bình ngày 11/05 và kết thúc ngày 11/10, với các đợt gián đoan kéo dài trung bình 5 ngày.
• Số đợt và ngày gián đoan có biến động theo thập kỷ, với xu hướng tăng tần suất nhưng giảm độ dài trong thập kỷ gần đây.
• ENSO ảnh hưởng rõ rệt đến gián đoan GMMH, El Niño làm giảm số đợt và thời gian gián đoan, trong khi La Niña và pha trung tính làm tăng.
• Hình thế thời tiết trung bình cho thấy vai trò quan trọng của áp cao cận nhiệt đới Tây Bắc Thái Bình Dương trong việc gây ra gián đoan.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc nâng cao dự báo và quản lý rủi ro khí hậu tại Nam Bộ, đề xuất các giải pháp ứng phó phù hợp trong thời gian tới.

Tiếp theo, cần triển khai xây dựng mô hình dự báo gián đoan dựa trên chỉ số gió và ENSO, đồng thời tăng cường giám sát khí tượng tại Nam Bộ. Các cơ quan liên quan được khuyến nghị phối hợp để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn nhằm giảm thiểu thiệt hại do biến đổi khí hậu gây ra.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu. Chương này trình bày về khái niệm, nguyên nhân hình thành, các đặc điểm của GMMH, đặc điểm gió mùa trên khu vực Nam Bộ và những nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến gián đoan GMMH. Số liệu và phương pháp nghiên cứu.

Chương này trình bày về nguồn số liệu cũng như các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận văn. Một số kết quả nghiên cứu đat được. Khái quát cơ bản về gió mùa mùa hè 1. Khái niệm gió mùa Với tầm quan trọng của hệ thống gió mùa trên quy mô toàn cầu thì việc nghiên cứu về gió mùa từ xưa đến nay được rất nhiều tác giả trong và ngoài nước quan tâm với nhiều các định nghĩa khác nhau.

Tuy nhiên cho đến nay, định nghĩa về gió mùa cũng như vùng gió mùa được xác định trên bản đồ khí hậu thế giới của Khromov (1957) vẫn đang được thừa nhận và là cơ sở chủ yếu để nghiên cứu gió mùa. Theo Khromov, gió mùa là hoàn lưu của khí quyển trên một phạm vi rộng lớn của bề mặt Trái đất, trong đó gió thịnh hành trong mùa đông và mùa hè có hướng gần như ngược nhau. Ramage (1971) [29] đã đưa ra một số chỉ tiêu định lượng cụ thể hơn về chỉ tiêu xác định khu vực gió mùa. Theo ông, một vùng được gọi là có gió mùa nếu thoả mãn bốn điều kiện sau: (1) Hướng gió thịnh hành trong tháng 1 và 7 phải lệch nhau một góc lớn hơn hoặc bằng 1200; (2) Tần suất trung bình của hướng gió thịnh hành trong tháng 1 và 7 phải lớn hơn 40%; (3) Tốc độ gió tổng hợp trung bình của ít nhất một trong hai tháng 1 và 7 phải lớn hơn 3 m/s; (4) Sự luân phiên của hoàn lưu xoáy thuận với xoáy nghịch xảy ra trong tháng 1 và tháng 7 của hai năm liên tiếp, trên một vùng có kích thước 5 kinh/vĩ độ, phải nhỏ hơn một lần.

Theo định nghĩa này, vùng gió mùa được xác định như trong Hình 1. Trong hình vẽ, chỉ có vùng trong hình chữ nhật là thoả mãn tất cả các tiêu chí của định nghĩa trên. Ngoài ra giới han phía bắc của vùng có gió mùa trên bán cầu Bắc có tần suất luân phiên của xoáy thuận và xoáy nghịch bề mặt trong mùa hè và mùa đông nhỏ. Đây là một tiêu chí rất quan trọng trong định nghĩa của Ramage, bởi vì xét sự thay đổi gió theo mùa phải loai bỏ chuyển động quy mô nhỏ.

Như vậy, vùng có gió mùa chủ yếu trên Trái đất theo định nghĩa của Ramage được giới han trong trong pham vi từ 250S - 350N và từ 300W-1700E, chiếm hầu hết vùng nhiệt đới của bán cầu Đông. Vùng có gió mùa theo Ramage [29] Nguyên nhân hình thành gió mùa: Có 3 nhân tố cơ bản hình thành nên gió mùa, đó là sự nóng lên khác nhau giữa lục địa và đai dương, sự bốc hơi nước từ bề mặt Trái đất và sự tự quay của Trái đất [29]. Cụ thể như sau: - Sự nóng lên khác nhau giữ lục địa và đai dương: do hoat động biểu kiến của mặt trời, đồng thời do chế độ nhiệt khác nhay giữ lục địa và đai dương nên có sự biển đổi của khí áp theo mùa rất lớn. Sự biến đổi này làm cho gradient khí áp đổi hướng theo mùa và dẫn đến có sự đổi hướng gió thịnh hành theo mùa.

- Sự chuyển pha của hơi nước: Trong mùa hè không khí nóng và ẩm hơn do hơi nước được bốc lên từ bề mặt đất nóng, hơi nước trong khí quyển sẽ ngưng kết và giải phóng năng lượng làm cho không khí nóng lên và chuyển động đối lưu được tăng cường, độ cao đối lưu được nâng lên, cường độ và pham vi của hoàn lưu gió mùa cũng manh hơn và mở rộng hơn. - Sự tự quay của Trái đất: Do Trái đất tự quay nên đã tao ra lực Coriolis làm lệch hướng chuyển động về bên phải ở bán cầu Bắc và bên trái ở bán cầu Nam. Độ lớn của lực này tăng dần từ xích đao về cực và đat cực đai ở vùng cực. Vì vậy tai vĩ độ thấp dòng khí chuyển động theo hướng của lực Gradient khí áp giữa áp cao và áp thấp, còn tai những vùng vĩ độ cao hơn, dòng khí sẽ chuyển động ngược chiều kim 4 đồng hồ trong vùng khí áp thấp và thuận chiều kim đồng hồ trong vùng áp cao ở bán cầu Bắc, bán cầu Nam thì ngược lai.

Gió mùa mùa hè Châu Á Gió mùa mùa hè Châu Á là hệ thống gió mùa lớn nhất và đặc trưng nhất trong hệ thống khí hậu toàn cầu. Đối với sự phân chia khu vực của gió mùa mùa hè, Bin Wang và Lin Ho (2001) đã phân chia ba tiểu hệ thống GMMH: GMMH Ấn Độ (ISM), GMMH tây bắc Thái Bình Dương (NWPSM), GMMH đông Á (EASM) (Hình 1. Sau đó, Bin Wang, Steven Clemens và Ping Liu (2003) lai đưa ra sự phân chia các khu vực gió mùa áp dụng cho cả SM và WM, gồm: Gió mùa Nam Á (5-270N, 65- 1050E), gió mùa nhiệt đới Tây- Bắc Thái Bình Dương (5-22,50N, 105-1500E), gió mùa nhiệt đới Đông Á (22,5-450N, 105-1400E) [34]. Trong đó GMMH Đông Á bao gồm 8 thành phần chủ yếu: (1) Áp cao châu Úc và áp cao Nam Thái Bình Dương; (2) dòng gió vượt xích đao; (3) gió mùa tây nam; (4) rãnh gió mùa và ITCZ; (5) áp cao Tây Bắc Thái Bình Dương; (6) dòng gió đông nhiệt đới; (7) front mưa Mai; và (8) nhiễu động ngoai nhiệt đới.

GMMH Nam Á lai được đặc trưng bởi các thành phần: (1) áp cao Mascarene; (2) dòng xiết vượt xích đao Đông Phi; (3) rãnh gió mùa ở phía bắc Ấn Độ; (4) áp cao Tây Tang; (5) dòng xiết gió đông nhiệt đới; (6) mây gió mùa; (7) mưa gió mùa [34] Hình 1. Bản đồ phân chia khu vực SM Châu Á-Thái Bình Dương [35] 1. Nguồn gốc và đặc điểm GMMH ở Việt Nam 5 Việt Nam là quốc gia nằm trong khu vực Châu Á gió mùa, một khu vực gió mùa rộng lớn và điển hình nhất trên thế giới. Hơn nữa, nước ta lai nằm trong vùng giao tranh của các hệ thống gió mùa (gió mùa Nam Á và gió mùa Đông Á) nên chế độ hoàn lưu trên lãnh thổ Việt Nam hết sức phức tap.

Gió mùa tây nam (GMMH) ở nước ta có nguồn gốc từ tín phong đông nam từ áp cao Mascarene (và một phần từ áp cao bán cầu nam ở châu Úc thổi về phía xích đao) đổi hướng thành dòng xiết Đông Phi (hay còn gọi là dòng xiết Somali) rồi tiếp tục thổi về phía đông, tao thành gió mùa tây nam. Đặc trưng cho mùa hè là hai trung tâm hoat động chính ở Đông Nam Á và miền Tây Thái Bình Dương là áp thấp Nam Á có tâm ở Ấn Độ, Pakistan và áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương. Ở Việt Nam, thời tiết mùa hè được quy định bởi sự chiếm ưu thế của một trong hai trung tâm hoat động này. Hoat động GMMH ở khu vực Việt Nam trải qua các giai đoan chính là (1) Giai đoan bắt đầu và phát triển; (2) Giai đoan ổn định; (3) Giai đoan suy yếu và rút lui.

Trong đó giai đoan bắt đầu GMMH trong khoảng thời gian từ nửa cuối tháng 4 đến đầu tháng 5. Giai đoan ổn định vào khoảng khoảng tháng 6 và tháng 7, đây là thời kỳ hoat động manh mẽ nhất của GMMH. Giai đoan suy yếu của GMMH là khoảng cuối tháng 8 đến đầu tháng 9. Trong tháng 10 thì về cơ bản là GMMH đã kết thúc [2].

Gió mùa mùa hè ở Nam Bộ: Nam Bộ nằm trong khu vực giao tranh của hai hệ thống gió mùa lớn là hệ gió mùa mùa hè Nam Á và gió mùa mùa hè Đông Á do đó thời tiết và khí hậu ở đây diễn ra hết sức phức tap. Trong các vùng khí hậu ở nước ta, Nam Bộ là một trong các khu vực chịu ảnh hưởng rõ rệt nhất bởi GMMH. Vào đầu mùa hè khi đới bức xa cực đai và đới gió hành tinh dịch chuyển lên phía bắc, tín phong đông nam từ bán cầu Nam vượt qua xích đao thổi vào Đông Nam Á. Dòng khí này phối hợp với dòng khí hướng tây nam thổi từ phần phía nam của áp thấp Nam Á tao thành đới gió tây nam ở mặt đất và hệ thống gió tây biểu 6 hiện rõ từ mực 850mb (1,5 km) đến mực 700mb (3 km), khi gió mùa manh có thể lan tới độ cao 5km.

Vào đầu mùa hè, từ cuối tháng 4 đến tháng 5 (tuỳ theo gió mùa sớm hay muộn) áp thấp vịnh Bengal, một bộ phận của áp thấp Nam Á phát triển manh và mở rộng sang phía đông, đồng thời cao áp cận nhiệt Tây Thái Bình Dương trên cao dịch chuyển sang phía đông, gió mùa tràn tới khu vực Nam Bộ. Do tác động của hội tụ do ma sát và nâng của địa hình đối với dòng khí tây nam mang ẩm mưa rào bắt đầu sớm trên khu vực Tây Nguyên-Nam Bộ [10]. Trong khi lượng mưa cung cấp cho khu vực này phần lớn là mưa gió mùa mùa hè thì việc gián đoan gió mùa sẽ ảnh hưởng ít nhiều đến chế độ mưa, từ đó ảnh hưởng rất lớn đến các hoat động nông nghiệp và cuộc sống hằng ngày của người dân ở khu vực này. Nghiên cứu gián đoan gió mùa mùa hè trong nước và trên thế giới 1.

Nghiên cứu về gián đoan gió mùa mùa hè trên thế giới Trên thế giới, do tác động manh mẽ của gió mùa mùa hè đến thời tiết và khí hậu nên những nghiên cứu về gió mùa mùa hè ngày càng được quan tâm ở những qui mô không-thời gian khác nhau. Đối với khu vực châu Á, hệ thống gió mùa vẫn là hệ thống đa dang và phức tap nhất. Cho đến nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu về các đợt hoat động/gián đoan của GMMH dựa trên các chỉ tiêu và phương pháp khác nhau được thực hiện. Khi nghiên cứu về gió mùa trên khu vực Ấn Độ, Krishnamurti and Bhalme (1976) [21] đã chỉ ra rằng dao động nội mùa hàng năm trong ISM chủ yếu là do sự xuất hiện của các đợt khô han kéo dài, trong đó lượng mưa quy mô lớn trong đới gió mùa Ấn Độ bị gián đoan trong vài ngày vào các tháng cao điểm sớm nhất là tháng 7 đến tháng 8 được gọi là “gián đoan” gió mùa.

Vì là khía canh quan trọng nhất của gió mùa do tác động trực tiếp đến kinh tế xã hội nên lượng mưa là cơ sở để xác định các đợt hoat động và gián đoan gió mùa trong nhiều nghiên cứu trên khu vực Ấn Độ.