phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, được bố cục thành 3 chương như sau: Chƣơng 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu. Số liệu và phương pháp nghiên cứu Chƣơng 3. Kết quả và thảo luận Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nƣớc 1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới Bài toán nghiên cứu biến trình ngày đêm của mưa đã được nhiều tác giả trên thế giới đề cập, đặc biệt trong những năm gần đây.
Sau đây là một số công trình tiêu biểu: Guixing Chan, và cộng sự (2008), đã sử dụng số liệu vệ tinh kết hợp với các mô hình để nghiên cứu sự biến đổi theo không gian của chu trình mưa ngày đêm và mùa của lượng mưa trên khu vực đông nam Trung Quốc (SEC). Kết quả cho thấy phân bố không gian của các chu trình ngày đêm đối với SEC có tính dao động mùa mạnh và có sự khác biệt rõ ràng giữa các khu vực. Biên độ dao động ngày đêm của lượng mưa khá nhỏ vào mùa xuân nhưng đầu mùa hè biên độ dao động này lớn hơn nhiều so với mùa xuân. Trong khu vực SEC lượng mưa buổi sáng chiếm phần lớn tổng lượng mưa trong ngày, đặc biệt là các thung lũng, vùng đồng bằng và các khu vực xa bờ.
Nghiên cứu chỉ ra tần suất xuất hiện mưa cao vào buổi sáng ở miền Tây SEC. Nhưng phía Đông SEC lượng mưa buổi sáng tương đương với lượng mưa buổi chiều. Ngược lại, phân bố không gian của các chu trình ngày đêm của lượng mưa vào mùa hè chủ yếu phụ thuộc vào địa hình. Buổi sáng (chiều) mưa chủ yếu xảy ra ở các vùng thung lũng, lưu vực sông và đại dương.
Lượng mưa đạt cực đại vào buổi chiều trở thành đặc điểm nổi bật ở miền Nam Trung Quốc. Về mùa hè mưa xảy ra rải rác vào buổi sáng ở miền Trung Trung Quốc, điều này có thể liên quan đến sự dịch chuyển về phía bắc của dải mưa mùa hè. Theo Tianjun Zhou (2009), lượng mưa trong mùa hè phía Đông Trung Quốc có biến trình ngày rõ rệt. Mưa đạt cực đại vào nửa đêm ở phía đông cao nguyên Tây Tạng và giữa phía trên thung lũng sông Dương Tử là rất rõ.
Phía Nam đất liền Trung Quốc và phía Đông Bắc Trung Quốc có lượng mưa đạt lớn nhất vào chiều muộn. Chu trình ngày đêm của lượng mưa mùa hè tại khu vực Trung Đông Trung Quốc giữa sông Dương Tử và thung lũng sông Hoàng Hà được đặc trưng bởi hai 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đỉnh có thể so sánh được, một là vào buổi sáng sớm, một vào cuối chiều. Các pha ngày đêm của giáng thuỷ mùa hè phía Đông Trung Quốc được xác định cụ thể bởi thời gian của các trận mưa. Những trận mưa kéo dài trong 1-3 giờ thường thể hiện cực đại xung quanh chiều tối, trong khi những trận mưa kéo dài hơn 6 giờ thường xảy ra trong thời gian từ giữa đêm đến trưa và đạt cực đại lúc gần sáng sớm.
Trong khi biến đổi theo mùa của pha ngày đêm là nhỏ ở phía Tây nam Trung Quốc, đỉnh mưa ở miền Đông nam Trung Quốc dịch chuyển rõ rệt từ chiều muộn trong mùa nóng sang sáng sớm trong mùa lạnh, thể hiện sự biến đổi mạnh mẽ theo mùa. Khả năng phát triển mây khác nhau trên hai khu vực có thể là nguyên nhân đóng góp vào sự khác biệt. Thời kỳ phân tích là 5 tháng từ tháng 4 năm 2008 đến tháng 8 năm 2008 và sản phẩm CAPPI 3 km được tạo ra liên tục 7.5 phút một với bán kính 270 km. Kết quả cho thấy, vào tháng 4, thời điểm trước khi gió mùa hoạt động, PHVT trung bình tháng của khu vực đạt cực đại xung quanh 17 giờ.
Mặt khác, cực đại dao động xung quanh 1 giờ vào tháng 7, tháng mà biến trình ngày thể hiện rất rõ. Hệ thống mây đối lưu thì di chuyển từ Tây Nam đến Đông Bắc. Nghiên cứu của Gang Zhang, và cộng sự (2015) đã cung cấp sự hiểu biết tốt hơn về chu kỳ ngày đêm của lượng mưa mùa nóng (tháng 6 đến tháng 9) trên khu vực Tây Phi. Lượng mưa từ hệ thống quan trắc lượng mưa vùng nhiệt đới và các trường khí quyển từ mô hình động lực trên các vùng được sử dụng để đánh giá giai đoạn 1998-2013 và phân tích cho năm 2006.
Trong cả hai trường hợp nghiên cứu, hầu hết các vùng của Tây Phi đều có duy nhất lượng mưa đạt đỉnh vào buổi chiều hoặc ban đêm. Trung bình ở Tây Phi chu kỳ ngày đêm có hai đỉnh, nhưng loại chu trình ngày đêm này lại không điển hình trên quy mô không gian nhỏ hơn. Hệ thống mưa thường được tạo ra vào buổi chiều và lan truyền về phía Tây, kéo dài vào ban đêm. Lượng mưa đêm có liên quan với sự lan truyền về phía Tây của các hệ thống 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com gây mưa và nói chung không ổn định ở địa phương.
Lượng mưa đêm xuất hiện thường xuyên nhất khoảng kinh độ 3-100 kinh vùng hạ lưu các khu vực có đỉnh điểm mưa vào buổi chiều. Lượng mưa trong chu kỳ ngày đêm có liên chặt chẽ với thời gian của các trận mưa lớn. Scott Curtis (2004) đã mô tả sự biến đổi chu trình ngày đêm trong mùa hè ở miền Nam Mexico, Trung Mĩ và các đại dương lân cận. Ông đã sử dụng bộ dữ liệu vệ tinh về gió để nghiên cứu yếu tố địa hình tác động đến chu trình mưa.
Tác giả xác định rằng lượng mưa tăng vào buổi tối trên mặt đất trong khi lượng mưa cực đại ở bờ biển Thái Bình Dương là ban ngày. Tanaka và cộng sự (2013) đã nghiên cứu sự biến đổi ngày đêm của lượng mưa tại bốn trạm trong và xung quanh Manaus (03°S, 60°W) bằng cách sử dụng của nghiên cứu này với dữ liệu mưa giờ từ 2006 đến 2011, với phương pháp tính toán số liệu của Tanaka và cộng sự (2013) là: Dữ liệu mưa được xử lý chi tiết theo giờ (HP) thu được tại bốn trạm quanh khu vực Manaus trong giai đoạn 2006-2011 để phân tích. Chuỗi số liệu trong 6 năm nghiên cứu gồm có có 6 × 365 × 24 giờ. Năm nhuận số liệu ngày 29 tháng 2 không được đưa vào để tính toán, hay nói cách khác là không dùng số liệu ngày 29-2 để tính trong nghiên cứu này.
Như vậy nếu cho P (i, j, k) là lượng mưa theo giờ thứ i của ngày thứ j của năm thứ k. HP trung bình cho giờ thứ I dược đưa ra bởi công thức sau: Trong đó J và K là số ngày và số năm. Tần số mưa (FP), số lượng trận mưa, giờ thứ I của ngày đưa ra: Trong đó C(i, j, k) = 1 if P(i, j, k) ≥ 1 mm. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tổng trong phương trình 1 và 2 thường quá số ngày trong năm (365) và số năm dữ liệu (là 6).
Nếu trong một ngày cụ thể hoặc trong một tháng cụ thể dữ liệu bị thiếu, thì không được được tính. Tương tự, trung bình cho một tháng cụ thể trong năm có thể được xác định. Điều quan trọng cần nhớ là một sự kiện mưa được xác định là C (i, j, k) = 1 chỉ khi tỷ lệ mưa lớn hơn hoặc bằng 1 mm/h. Nghiên cứu chỉ ra các biến thiên mưa trong quy mô lớn cũng như quy mô nhỏ rất quan trọng đối với sự thay đổi lượng mưa trong lưu vực.
Gió mậu dịch ổn định mang lại độ ẩm cho lục địa Nam Mỹ từ Đại Tây Dương và Thái Bình Dương. Chu kỳ theo mùa trong vận chuyển độ ẩm xác định mùa mưa và ít mưa (hoặc mùa khô). Đối lưu có tổ chức và quy mô nhỏ là nguyên nhân cho các trận mưa trong lưu vực sông Amazon. Các hiệu ứng địa phương như gió brizơ sông điều khiển chu kỳ ngày đêm của các trạm gần sông hơn.
Nghiên cứu chỉ ra sự biến đổi lượng mưa tại bốn trạm trong và xung quanh Manaus ở trung tâm lưu vực sông Amazon được nghiên cứu với các quan trắc hàng giờ trong khoảng thời gian 6 năm cho phép phân tích hợp lý để tìm ra sự khác biệt giữa mùa mưa và mùa khô, cũng như sự khác biệt giữa rừng và khu đô thị. Tần suất các trận mưa của trạm rừng và trạm đô thị khác nhau, chủ yếu là do độ ẩm cao hơn trong rừng do thoát hơi nước. Lượng mưa ban ngày thường xuyên hơn lượng mưa vào ban đêm. Các trạm rừng có lượng mưa thường xuyên hơn các trạm thành phố.
Số giờ mưa phổ biến tại các trạm rừng (12 – 16h địa phương) khác với các trạm thành phố (10 – 14h địa phương) nằm gần các con sông hơn. Lượng mưa mùa mưa chiếm 80% lượng mưa hàng năm, phù hợp với tần suất mưa lớn hơn trong mùa này. Hiệu ứng gió brizơ sông - đất liền rất quan trọng đối với tần suất lớn hơn của các trận mưa vào buổi sáng tại các trạm gần các con sông. Sự thay đổi hoàn toàn của các trận mưa cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa các trạm rừng và đô thị.
Sự thoát hơi nước của thảm thực vật giữ cho độ ẩm cao giúp lượng mưa thường xuyên hơn và cao hơn trên rừng. Ngay cả ở một khu vực rừng nhiệt đới có lượng mưa cao hơn, tần suất lớn nhất của các sự kiện là cường độ mưa thấp và khi cường độ mưa tăng lên, số lượng các sự kiện giảm nhanh chóng. Các kết quả 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com trong nghiên cứu này có giá trị liên quan chặt chẽ đối với khu vực Manaus. Mặc dù khả năng áp dụng kết quả đối với lưu vực sông Amazon lớn hơn còn hạn chế, nên đề cập rằng các thành phố dọc theo sông Amazon như Santar cũng có sự tương phản giữa rừng, thành phố và sông nơi kết quả có thể được sử dụng.2 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc Trong những năm gần đây, các nhà khoa học trong nước đã có những nghiên cứu bước đầu về hoàn lưu, cơ chế, biến động mùa mưa ở Việt Nam.
Nguyễn Đức Ngữ (2007) đã nghiên cứu tác động của ENSO đến thời tiết, khí hậu, môi trường kinh tế xã hội ở Việt Nam. Nghiên cứu đã tính toán và chỉ ra các đợt Elnino, LaNina và tác động của nó đến một số yếu tố khí tượng thủy văn như nhiệt độ, lượng mưa, hoạt động của bão… cho một khu vực cụ thể ở Việt Nam.