CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 1.1 Điều kiện tự nhiên Đông Bắc là vùng núi và trung du với nhiều khối núi và dãy núi đá vôi hoặc núi đất. Phần phía tây, được giới hạn bởi thung lũng sông Hồng và thượng nguồn sông Chảy, cao hơn, được cấu tạo bởi đá granit, đá phiến và các cao nguyên đá vôi. Thực chất, đây là rìa của cao nguyên Vân Nam.
Những đỉnh núi cao của vùng đông bắc đều tập trung ở đây, như Tây Côn Lĩnh, Kiêu Liêu Ti. Phần phía bắc sát biên giới Việt - Trung là các cao nguyên (sơn nguyên) lần lượt từ tây sang đông gồm: cao nguyên Bắc Hà, cao nguyên Quản Bạ, cao nguyên Đồng Văn. Hai cao nguyên đầu có độ cao trung bình từ 1000 - 1200 m. Cao nguyên Đồng Văn cao 1600 m.
Sông suối chảy qua cao nguyên tạo ra một số hẻm núi dài và sâu. Cũng có một số đồng bằng nhỏ hẹp, đó là Thất Khê, Lạng Sơn, Lộc Bình, Cao Bằng. Phía đông, từ trung lưu sông Gâm trở ra biển, thấp hơn có nhiều dãy núi hình vòng cung quay lưng về hướng Đông lần lượt từ Đông sang Tây là vòng cung Sông Gâm, Ngân Sơn - Yên Lạc, Bắc Sơn, Đông Triều. Núi mọc cả trên biển, tạo thành cảnh quan Hạ Long nổi tiếng.
Các dãy núi vòng cung này hầu như đều chụm lại ở Tam Đảo. Phía tây nam, từ Phú Thọ, nam Tuyên Quang, nam Yên Bái, và Thái Nguyên sang Bắc Giang thấp dần về phía đồng bằng. Người ta quen gọi phần này là “vùng trung du”. Độ cao của phần này chừng 100 - 150 m, đặc trưng của vùng Trung du là có vùng Đồng Bằng khá rộng bị chia cắt bởi gò đồi.
Vùng đông bắc có nhiều sông chảy qua, trong đó các sông lớn là sông Hồng, sông Chảy, sông Lô, sông Gâm, sông Cầu, sông Thương, sông Lục Nam (thuộc hệ thống sông Thái Bình), sông Bằng, sông Bắc Giang, sông Kỳ Cùng,. Vùng biển đông bắc có nhiều đảo lớn nhỏ, chiếm gần 2/3 số lượng đảo biển của Việt Nam (kể cả quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa) [15]. Đặc điểm khí hậu Do có sự đa dạng về địa hình trên khu vực nên ở đây có sự phân hóa khí hậu có tính chất địa phương: (1) Vùng núi Đông Bắc: Có vị trí địa đầu Đông Bắc của lãnh thổ, vùng núi Đông Bắc là nơi tiếp nhận sớm nhất gió mùa Đông Bắc tràn xuống Việt Nam. Do vậy, vùng núi Đông Bắc là nơi chịu ảnh hưởng mạnh mẽ nhất của gió mùa cực đới, đem lại sự hạ thấp nhiệt độ mùa đông rõ rệt hơn cả.
So với các vùng núi khác ở cùng độ cao, nhiệt độ mùa đông ở đây thấp hơn 1 – 30C. Sự hạ thấp nhiệt độ mùa đông là nguyên nhân tăng 17 biên độ năm của nhiệt độ tới các giá trị kỷ lục 13 – 140C. Ở vùng khí hậu này, ngay ở những nơi thấp nhất cũng từng quan sát được những nhiệt độ xuống dưới 00C. Có một mùa đông lạnh nhất so với tất cả vùng khác trên toàn quốc, đó là đặc điểm nổi bật nhất của khí hậu vùng núi Đông Bắc.
Mùa đông chẳng những lạnh mà còn khá khô hanh vì gió mùa cực đới thường tràn nhanh qua các mảng trũng của vùng và nhanh chóng đặt vùng này dưới sự khống chế ổn định của khối không khí cực đới. Trong điều kiện thời tiết thịnh hành là lạnh và khô hanh, dễ dàng xuất hiện sương muối. Cho nên, đây là vùng có nhiều sương muối, nhiều nhất toàn quốc. Ngay cả dưới thấp, sương muối cũng là hiện tượng hầu như năm nào cũng xảy ra trầm trọng.
Trên đại bộ phận vùng núi Đông Bắc, chẳng những mùa đông ít mưa mà mùa hạ cũng ít mưa so với vùng khác. Tình trạng ít mưa mùa hạ ở đây có liên quan đến tác dụng quan trọng của cánh cung Đông Triều đối với luồng gió mùa mùa hạ và các nhiễu động khí quyển. Trong khi ở phía đón gió là vùng duyên hải Quảng Ninh thu được những lượng mưa rất lớn trong các dạng nhiễu động khí quyển vào mùa hạ (bão, rãnh thấp, đường đứt,…) và trở thành một trong những trung tâm mưa lớn ở Việt Nam (trung tâm Móng Cái) thì ở khuất sau núi chiếm phần lớn diện tích khu vực, lượng mưa lại giảm sút rõ rệt, trong một số thung lũng khuất, lượng mưa còn ít hơn nữa. Chính trong vùng khí hậu này đã xuất hiện một trong những trung tâm khô hạn nhất Việt Nam là Na Sầm, với lượng mưa trên 1.
Một đặc điểm nữa cần nêu là về ảnh hưởng của bão tới vùng này. Nói chung mùa bão ở bờ biển Đông Bắc đến sớm hơn các vùng bờ biển phía Nam. Hai tháng nhiều bão nhất ở đây là tháng 7 và tháng 8, sang tháng 9, bão đã ít khi đổ bộ vào vùng bờ biển qua phía Bắc này. Bão gây ra mưa to gió lớn chủ yếu ở vùng duyên hải, vào đến vùng núi Cao Bằng, Lạng Sơn, ảnh hưởng của bão đã giảm nhiều, song so với vùng núi Tây Bắc thì ở đây vẫn chịu ảnh hưởng của bão mạnh hơn.
(2) Vùng núi Việt Bắc - Hoàng Liên Sơn: Vùng này có mùa đông ít lạnh hơn so với vùng núi Đông Bắc. Nói chung, không khí cực đới tràn vào lãnh thổ nước ta rất ít khi từ phía bắc mà thường là từ phía đông bắc, cho nên vùng này thường tiếp nhận không khí lạnh thổi từ đồng bằng và vùng núi Đông Bắc tới, đã bị biến tính thêm một phần, không đem lại những nhiệt độ quá thấp như ở vùng núi Đông Bắc. So với cùng độ cao, nhiệt độ mùa đông ở đây cao hơn vùng núi Đông Bắc 1 - 20C. Song so với vùng núi Tây Bắc khuất sau dãy Hoàng Liên Sơn thì mùa đông ở đây lại lạnh hơn 1 – 20C.
Đây là vùng núi có nhiều dãy núi cao nên do ảnh hưởng của độ cao địa hình mà thực tế trên các rẻo cao đã quan sát được những nhiệt độ rất thấp. Ở đây, sương muối là hiện tượng quen thuộc, băng giá và tuyết cũng gặp trong những năm rét. 18 Mùa đông, front cực đới thường bị chặn lại trên sườn đông Hoàng Liên Sơn, tồn tại nhiều ngày như một front tĩnh, gây mưa dai dẳng trên toàn vùng. Kết quả là, ở đây hầu như mất hẳn thời kỳ khô hanh đầu mùa đông, tiêu biểu của miền khí hậu phía Bắc.
Lượng mưa trong các tháng mùa đông dồi dào hơn các vùng khác. Đặc biệt hiện tượng mưa phùn trong nửa cuối mùa đông phát triển mạnh mẽ ở vùng núi này vì các thung lũng mở rộng về phía đồng bằng đã tạo điều kiện thuận lợi tích tụ các luồng gió nồm ẩm từ biển tới. Mùa hạ, không khí ẩm hướng đông nam dễ dàng tràn qua đồng bằng xâm nhập sâu vào các thung lũng đem lại lượng mưa rất lớn trên các sườn núi cao và cả trong những thung lũng thượng nguồn. Kết quả là ở đây đã hình thành nhiều trung tâm mưa lớn như: Bắc Quang, Tam Đảo và Hoàng Liên Sơn [12].2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1.1 Ngoài nước Khí hậu có ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến các ngành kinh tế - xã hội, các hoạt động sản xuất và sinh hoạt.
Do vậy, việc nghiên cứu đánh giá và đúc kết các đặc trưng khí hậu phục vụ phát triển kinh tế - xã hội, phòng tránh thiên tai, cũng như sinh hoạt của người dân rất được quan tâm ở các nước trên thế giới, đặc biệt là ở các nước phát triển. Năm 1956, Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO) đã tiến hành nghiên cứu đánh giá điều kiện khí hậu toàn cầu và xây dựng tập atlas về mây [23]. WMO cũng đưa ra khuyến nghị các nước sử dụng chung thời kỳ chuẩn khí hậu, với độ dài là 30 năm. Đến năm 1967, WMO một lần nữa khuyến nghị các nước sử dụng chung thời kỳ chuẩn khí hậu với độ dài là 30 năm [24].
Trải qua nhiều năm, các thời kỳ chuẩn khí hậu đã được WMO công bố bao gồm: 1901 - 1930, 1931 - 1960, 1961 - 1990, 1971 - 2000, 1981 - 2010 và tiếp đến là 1991 - 2020. Hàng năm, WMO đều thực hiện các đánh giá điều kiện khí hậu toàn cầu. Sau khoảng 10 năm, các đánh giá khí hậu thập kỷ cũng được thực hiện [25]. Bên cạnh đó, một số dự án do WMO cho triển khai đã mang lại những hiệu quả tích cực như dự án “Phục vụ thông tin và dự báo khí hậu - CLIPSˮ ở các quốc gia.
Trong kế hoạch của Tiểu ban Khí tượng và Vật lý địa cầu của Hiệp hội ASEAN, dự án dự báo khí hậu được coi là một trong 6 dự án nghiên cứu trọng điểm của khu vực Đông Nam Á. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học tính toán và hệ thống giám sát khí hậu toàn cầu (GTS) của WMO, nhiều nguồn số liệu quan trắc trên lưới (hay còn gọi là tái phân tích) đã được xây dựng, như CFS (Climate Forecast System), GPCP (Global Precipitation Climatology Project), TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission), 19 CRU (Climatic Research Unit), … Để cung cấp các đặc trưng khí hậu, JMA (2005) đã xây dựng thành công bộ số liệu tái phân tích toàn cầu 25 năm (JRA-25) [31]. Hiện nay, bộ số liệu này được biết đến rộng rãi và được ứng dụng nhiều trong các nghiên cứu đánh giá đặc trưng khí hậu. Các bộ số liệu này góp phần quan trọng trọng các nghiên cứu khí tượng, khí hậu trong những năm qua ở các nước trên thế giới và ở Việt Nam.
Ở các nước trên thế giới, việc cung cấp thông tin về các đặc trưng khí hậu là một yêu cầu quan trọng và được các cơ quan khí tượng thực hiện. Ở Hoa Kỳ, Cơ quan Đánh giá khí hậu quốc gia (National Climate Assessment) đều thực hiện báo cáo “Đánh giá điều kiện khí hậu quốc gia” hàng năm [29]. Việc đánh giá đặc trưng khí hậu năm và nhiều năm ở các nước khác cũng được thực hiện, như Cơ quan Khí tượng Úc (BOM), Cơ quan Khí tượng Anh Quốc (MetOffice), Cục Khí tượng Nhật Bản (JMA), Cục Khí tượng Trung Quốc (CMA), … Ở Hoa Kỳ, năm 1968, Trung tâm Dữ liệu Khí hậu Quốc gia (NCDC) thuộc Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển - Đại dương (NOAA) và Trường Đại học OSU tính toán các đặc trưng khí hậu và thành lập bộ bản đồ khí hậu. Trong những năm qua, NCDC đã có nhiều cải tiến và thực hiện các tính toán đặc trưng khí hậu cho các thời kỳ chuẩn khác nhau như 1961 - 1990, 1971 - 2000 và 1981 - 2010.
Đến nay, các đặc trưng khí hậu cho toàn bộ lãnh thổ Hoa Kỳ được đúc kết trong khoảng 2023 bản đồ.
