MỞ ĐẦU Những năm gần đây, tình hình ít mƣa, hạn hán ở Tây Nguyên và Nam Bộ đã xảy ra khốc liệt và thƣờng xuyên hơn, ảnh hƣởng không nhỏ đến đời sống xa hội, nên các thông tin về dự báo mƣa hạn dài ở các khu vực này về thời điểm bắt đầu và kết thúc cũng nhƣ tổng lƣợng mƣa toàn mùa luôn là những yêu cầu bức thiết của xã hội đối với ngành dự báo khí tƣợng. Khu vực Tây Nguyên bao gồm một chuỗi các cao nguyên liền kề phía nam Việt Nam gồm có 5 tỉnh, xếp theo thứ tự vị trí địa lý t ừ bắc xuống nam gồm Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông và Lâm Đồng, là nơi có địa hình phức tạp, bao gồm nhiều núi đá, phần phía đông đƣợc bao bọc bởi dãy núi Trƣờng Sơn,khí hậu một năm đƣợc phân làm hai mùa rõ rệt là mùa khô và mùa mƣa. Chịu ảnh hƣởng của gió mùa mùa hè, nên trƣớc đây, mùa mƣa ở các khu vực này thƣờng đƣợc xem nhƣ là ngày bùng phát của gió mùa mùa hè. Trên thực tế, nhiều khi chƣa đến ngày bùng phát gió mùa mùa hè, nhƣng mƣa đã xảy ra trên khu vực Tây Nguyên do nhiều hình thế thời tiết khác nhau.
Đặc điểm phân bố mƣa theo không gian và thời gian cũng nhƣ các đặc trƣng mƣa nhƣ tổng lƣợng mƣa tháng và mùa và ngày bắt đầu mùa mƣa có ảnh hƣởng rất lớn đến các lĩnh vực nông, lâm, ngƣ nghiệp cũng nhƣ việc quản lý tài nguyên nƣớc, vận hành, điều tiết các hồ thủy điện…Vì vậy, việc nghiên cứu ngày bắt đầu gió mùa mùa hè và mùa mƣa, đặc biệt là ngày bắt đầu mùa mƣa trên khu vực Tây Nguyên là điều hết sức cần thiết. Hiện nay, trong thực tế dự báo nghiệp vụ, việc dự báo ngày bắt đầu mùa mƣa ở khu vực Tây Nguyên vẫn bị bó hẹp trong phạm vi dự báo hạn 10 ngày, còn việc dự báo ngày bắt đầu mùa mƣa trong hạn dự báo xa hơn vẫn còn là một vấn đề cần tìm hiểu và nghiên cứu. Một số nghiên cứu về ngày bắt đầu gió mùa mùa hè trƣớc đây cho rằng khi gió mùa mùa hè bắt đầu cũng là thời điểm bắt đầu mùa mƣa (nhƣ nghiên cứu của Phạm Thị Thanh Hƣơng, Trần Việt Liễn, Phạm Xuân Thành…). Tuy nhiên, thực tế số liệu quan trắc ở khu vực Tây Nguyên trong một số năm mùa mƣa xảy ra sớm hơn khi gió mùa mùa hè bắt đầu, một số năm thì ngƣợc lại, mùa mƣa tới muộn hơn.
Nhƣ vậy, câu hỏi đặt ra là mùa mƣa ở Tây Nguyên có đặc trƣng, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đặc điểm gì khác biệt so với các khu vực gió mùa khác trên thế giới và cũng nhƣ các khu vực khác ở nƣớc ta.Liệu có mối liên hệ chặt chẽ nào không giữa ngày bắt đầu mùa mƣa ở Tây Nguyên với những nhân tố khí quyển khác? Chính vì vậy đề tài luận văn “Nghiên cứu ngày bắt đầu gió mùa mùa hè và mùa mƣa ở Tây Nguyên” đề ra ba mục tiêu chính: - Xác định ngày bắt đầu mùa gió mùa mùa hè trên khu vực Tây Nguyên. - Xác định ngày bắt đầu mùa mƣa trên khu vực Tây Nguyên. - So sánh ngày bắt đầu gió mùa mùa hè và ngày bắt đầu mùa mƣa trên khu vực Tây Nguyên. Từ đó tìm hiểu khả năng dự báo hạn vừa và hạn dài cho thời điểm bắt đầu mùa mƣa ở Tây Nguyên.
Cấu trúc luận văn gồm 3 chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan về tình hình nghiên cứu ngày bắt đầu gió mùa mùa hè và ngày bắt đầu mùa mƣa. Chƣơng 2: Số liệu và phƣơng pháp. Chƣơng 3: Các kết quả và phân tích. Chƣơng này sẽ phân tích các kết quả về đặc điểm trƣờng mƣa trên khu vực Tây Nguyên, ngày bắt đầu gió mùa mùa hè và ngày bắt đầu mùa mƣa cho khu vực Tây Nguyên.Đƣa ra kết quả thử nghiệm dự báo ngày bắt đầu mùa mƣa cho khu vực Tây Nguyên cho ba năm 2015, 2016 và 2017.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1 TỔNG QUAN Các hoàn lƣu gió mùa, đặc trƣng bởi sự đảo ngƣợc theo mùa của hƣớng gió trên các khu vực đất liền nhiệt đới trên thế giới, là nhân tố chính chi phối các chu kỳ mƣa theo mùa trên các khu vực này. Khu vực gió mùa mùa hè châu Á là một hệ thống gió mùa lớn nhất trên thế giới. Theo Wang và Ho (2002) [25], hệ thống gió mùa mùa hè Châu Á đƣợc chia thành ba tiểu hệ thống gió mùa: gió mùa mùa hè Ấn Độ (ISM), gió mùa mùa hè tây-bắc Thái Bình Dƣơng (WNPSM), gió mùa mùa hè Đông Á (EASM). Khu vực bán đảo Đông Dƣơng, trong đó có Việt Nam và khu vực Tây Nguyên nằm trong đới chuyển tiếp và là nơi giao tranh của ba hệ thống gió mùa nói trên (hình 1.
Bản đồ phân chia khu vực gió mùa mùa hè Châu Á-Thái Bình Dươngthành 3 tiểu khu vực. ISM là khu vực gió mùa Ấn Độ và EASM là khu vực gió mùa Đông Á, WNPSM là khu vực gió mùa tây bắc Thái Bình Dương. Khu vực Tây Nguyên thuộc bán đảo Đông Dương, nằm trong đới chuyển tiếp giữa 3 khu vực gió mùa. Ở Việt Nam, hoàn lƣu gió mùa ảnh hƣởng khá lớn đến thời tiết, trong đó gió mùa mùa hè là hệ thống chính chi phối mùa mƣa ở khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ.
Với địa hình cao và phức tạp, lại nằm trong khu vực giao tranh giữa các hệ thống gió mùa, nên đặc mùa mƣa tại khu vực Tây Nguyên có các đặc trƣng khác biệt so với mùa mƣa tại các khu vực gió mùa khác trên thế giới. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Các quan niệm trƣớc đây cho rằng mùa mƣa trên khu vực Tây Nguyên bắt đầu trùng với thời điểm bắt đầu mùa gió mùa mùa hè, hay nói cách khác nguyên nhân gây mƣa trên khu vực Tây Nguyên là do gió mùa mùa hè. Vì thế các nghiên cứu trƣớc đây về ngày bắt đầu gió mùa mùa hè cho khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ thƣờng tính đến cả yếu tố mƣa trong chỉ tiêu.Tuy nhiên, trên thực tế, nhiều năm, mƣa xảy ra trên khu vực Tây Nguyên trƣớc khi gió mùa mùa hè bắt đầu gọi là mƣa tiền gió mùa. Do mƣa rất quan trọng trong đời sống và có tác động lớn đến nông, lâm, ngƣ nghiệp cũng nhƣ khi mùa mƣa bắt đầu sẽ chấm dứt các thời kỳ hạn hán, nhƣ vậy, nếu coi mùa mƣa trùng với mùa gió mùa mùa hè thì việc dự báo ngày bắt đầu gió mùa mùa hè cho khu vực Tây Nguyênchƣa thực sự sát so với mùa mƣa thực tế, là do trƣớc khi gió mùa mùa hè xảy ra thì tại một số nơi, mƣa đã xảy ra trƣớc đó rồi.
Vì thế, luận văn phân biệt hai khái niệm là ngày bắt đầu mùa mƣa và ngày bắt đầu gió mùa mùa hè, không tính đến yếu tố của mƣa trong chỉ tiêu riêng biệtvới nhau để tính toán và so sánh.1 Tổng quan các nghiên cứu về ngày bắt đầu gió mùa mùa hè.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Cho đến nay, trên thế giới có khá nhiều nghiên cứu về ngày bắt đầu gió mùa không tính đến chỉ tiêu về mƣa, trong đó, có các nghiên cứu về gió mùa khu vực Đông Á và khu vực Biển Đông. Ví dụ nhƣWang và LinHo (2004) [24] sử dụng chỉ số gió vĩ hƣớng mực 850hpa tính trung bình miền (5o-15oN, 110o-120oE) (kí hiệu là USCS) thời kỳ 1948-2001 từ NCEP/NCAR để xác định ngày bắt đầu gió mùa mùa hè trên khu vực Biển Đông. Cụ thể, ngày bắt đầu gió mùa trên khu vực Biển Đôngđƣợc xác định bởi pentad đầu tiên sau ngày 25 tháng 4 đáp ứng hai tiêu chí sau: (a) trong pentad đầu tiên có USCSlớn hơn 0; (b) trong bốn pentads tiếp theo (bao gồm cả pentad bắt đầu) ít nhấtba pentads có USCSlớn hơn 0 và tính trung bình 4 pentad USCS phải lớn hơn 1m/s.Kết quả nghiên cứu cho thấy pentad bùng phát sớm nhất là pentad 25 (1-5 tháng 5) và muộn nhất là pentad 34 (14-19 tháng 6).
Tính trung bình cả thời kỳ là pentad 28 (15-20 tháng 5). (2012) [12] sử dụng số liệu tái phân tích về gió vĩ hƣớng mực 850hpacủa NCEP/NCAR từ năm 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1945-2008, phát triển chỉ tiêu của Wang và LinHo (2004) thành chỉ tiêu cụ thể nhƣ sau: (1) vào ngày bắt đầu gió mùa mùa hè và trong suốt 5 ngày sau ngày bắt đầu, chỉ số SCSSM trung bình phải lớn hơn 0 (có nghĩa là gió tây đƣợc thiết lập một cách liên tục); (2) trong hai mƣơi ngày tiếp theo, chỉ số SCSSM phải dƣơng trong ít nhất 15 ngày; (3) chỉ số SCSSM trung bình cộng dồn trong 20 ngày phải lớn hơn 1m/s (nghĩa là có sự chuyển đổi mùa liên tục). Trong đó SCSSM là tốc độ gió vĩ hƣớng trên mực 850hpa trung bình cho khu vực biển Đông trong miền (5o-15oN, 110o-120oE). Kết quả cho thấy, trong giai đoạn sau này từ năm 1994-2008, ngày bắt đầu gió mùa mùa hè trung bình trên khu vực biển Đông xảy ra sớm hơn (vào ngày 14 tháng 5) so với giai đoạn từ năm 1979-1993 (vào ngày 30 tháng 5).
Năm 2008 Wang và cộng sự [26]đã tổng kết và thảo luận về một số chỉ tiêu gió mùa mùa hè đã đƣợc nghiên cứu và đề xuất và phân chia các loại chỉ số gió mùa thành 5 loại nhƣ sau: Loại thứ nhất dựa trên sự tƣơng phản về nhiệt độ giữa phía đông và phía tây đƣợc xây dựng bởi sự khác biệt về khí ápmực nƣớc biển trên khu vực đất liền Đông Á và khu vực đại dƣơng ở Tây Bắc Thái Bình Dƣơng. Ý tƣởng ban đầu đƣợc đề xuất bởi Guo (1983), chỉ số này sau đó đƣợc sửa đổi bởiShi và Zhu (1996), Peng và cộng sự (2000), Zhao và Zhou (2005). Quan niệm đằngsau định nghĩa ban đầu này là sự tƣơng phản về nhiệt độ giữa đại dƣơng và đất liền theo hƣớng đông-tây có khả năng xác định đƣợc cƣờng độ gió mùa tây nam trên khu vực Đông Á. Loại thứ hai phản ánh "sự tƣơng phản về nhiệt độ giữa phía bắc và phía nam" bằng cách sử dụng độ đứt theo chiều thẳng đứng của gió vĩ hƣớng, nhƣ nghiên cứu của Webster và Yang (1992).
Hầu hết các chỉ số trong thể loại này tính toán bằng gió nhiệt vĩ hƣớng giữa mực 850 và mực 200 hPa. Điều này dựa trên sự tƣơng phản về nhiệt độ giữa khu vực đất liền Đông Á và và Biển Đông, ví dụ nhƣ Wang và cộng sự (1998), Zhu và cộng sự (2000), He và cộng sự (2001).