ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Bùi Minh Tuân
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG NHIỆT ĐỘNG LỰC
QUY MÔ LỚN THỜI KỲ BÙNG NỔ GIÓ MÙA MÙA HÈ
TRÊN KHU VỰC NAM BỘ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2012
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Bùi Minh Tuân
Bùi Minh Tuân MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÙNG NỔ GIÓ MÙA MÙA HÈ KHU VỰC CHÂU
Á 1
1.1. Ý nghĩa của nghiên cứu gió mùa mùa hè 1
1.2. Thực tiễn nghiên cứu gió mùa mùa hè ở Việt Nam 2
1.3. Thực tiễn nghiên cứu gió mùa mùa hè trên thế giới 5
1.4. Các chỉ tiêu nghiệp vụ 11
CHƯƠNG 2: NHIỆT ĐỘNG LỰC QUI MÔ LỚN THỜI KÌ BÙNG NỔ GIÓ MÙA
QUA SỐ LIỆU TÁI PHÂN TÍCH 13
2.1. Lựa chọn các năm và giai đoạn nghiên cứu 13
2.1.1. Lựa chọn các năm nghiên cứu 13
2.1.2. Lựa chọn các giai đoạn nghiên cứu 14
2.2. Đặc trưng trường mưa GPCP giai đoạn bùng nổ gió mùa 15
2.2.1. Đặc trưng về khu vực phân bố của mưa 15
2.2.2. Đặc trưng trường bức xạ sóng dài 16
2.3. Đặc trưng trường gió tái phân tích 19
2.3.1. Đặc trưng trường gió ngày bùng nổ gió mùa 19
2.3.2. Đặc trưng khí hậu của trường gió giai đoạn đầu mùa hè 22
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG BẰNG MÔ HÌNH RAMS 27
3.1. Các điều kiện biên, điều kiện ban đầu và cấu hình miền tính 27
3.2. Phân bố mưa mô phỏng 28
3.2.1. Đặc trưng phân bố mưa mô phỏng về diện 28
3.2.2. Đặc trưng mưa mô phỏng về lượng 31
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Vai trò của độ ẩm ngưng kết tới hoàn lưu quy mô lớn.Nguồn: Webster
(1998). 16
Hình 1.2. Hoàn lưu khí quyển trong mùa hè và mùa đông bắc bán cầu. Nguồn:
Webster (1998). 7
Hình 1.3. Dị thường OLR trung bình từ tháng Mười Hai tới tháng Hai (a) và hoàn lưu
được sinh ra theo lí thuyết của Gill (b). Nguồn: Gill (1980). 9
Hình 1.4. Mô hình hoàn lưu phi tuyến đối xứng (a) và bất đổi xứng (b) của Held-Hou.
Nguồn: Held-Hou (1980). 9
Hình 2.1. Mưa GPCP tích lũy ngày trong ngày bùng nổ gió mùa các năm 1998, 1999,
2001, 2004 và 2010. 16
Hình 2.2. Trường OLR trung bình pentad tại các thời điểm trước bùng nổ 2 pentad
(pentad -2), trước bùng nổ 1 pentad (pentad -1) và pentad bùng nổ (pentad 0). 17
Hình 2.3. Hoàn lưu mực 850 hPa NCAR/NCEP ngày bùng nổ gió mùa các năm 1998,
1999, 2001 2004 và 2010. 20
Hình 2.4. Hoàn lưu mực 200 hPa NCAR/NCEP ngày bùng nổ gió mùa các năm 1998,
1999, 2001 2004 và 2010. 21
Hình 2.5. Hai thành phần trực giao chiếm lượng thông tin lớn nhất của trường gió vĩ
hướng tái phân tích NCAR/NCEP trong ba tháng: tháng Tư, tháng Năm, tháng Sáu từ
năm 1980 tới 2010. 23
Hình 2.6. Trường nhiệt mực 850 hPa số liệu tái phân tích NCAR/NCEP cho ngày bùng
nổ gió mùa các năm 1998, 1999, 2001, 2004 và 2010. 24
Hình 2.7. Trường nhiệt trung bình từ mực 500 hPa tới 200 hPa số liệu tái phân tích
NCAR/NCEP cho ngày bùng nổ gió mùa các năm 1998, 1999, 2001, 2004 và 2010. 25
đơn vị mm.ngày
-1
35
Hình 3.13. Lượng mưa mô hình tại các trạm Nam Bộ từ 04/05 đến 17/05 năm 2004,
đơn vị mm.ngày
-1
35
Hình 3.14. Lượng mưa quan trắc tại các trạm Nam Bộ từ 14/05 đến 27/05 năm 2010,
đơn vị mm.ngày
-1
36
Hình 3.15. Lượng mưa mô hình tại các trạm Nam Bộ từ 14/05 đến 27/05 năm 2010,
đơn vị mm.ngày
-1
36
Hình 3.16. Hoàn lưu mô phỏng mực 850 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 1998. 40
Hình 3.17. Hoàn lưu mô phỏng mực 850 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 1999 40
Hình 3.18. Hoàn lưu mô phỏng mực 850 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 2001. 41
Hình 3.19. Hoàn lưu mô phỏng mực 850 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 2004. 41
Hình 3.20. Hoàn lưu mô phỏng mực 850 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 2010. 42
Hình 3.21. Hoàn lưu mô phỏng mực 200 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 1998. 44
Hình 3.22. Hoàn lưu mực 200 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 1999. 44
Hình 3.23. Hoàn lưu mực 200 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 2001. 45
Hình 3.24. Hoàn lưu mực 200 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 2004. 45
Hình 3.25. Hoàn lưu mực 200 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 2010. 46
Hình 3.26. Trường nhiệt mực mô phỏng 850 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 1998.47
Hình 3.27. Trường nhiệt mực mô phỏng 850 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 1999.48
Hình 3.28. Trường nhiệt mực mô phỏng 850 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 2001.48
Hình 3.29. Trường nhiệt mực mô phỏng 850 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 2004.49
Hình 3.30. Trường nhiệt mực mô phỏng 850 hPa thời kì bùng nổ gió mùa năm 2010.49
.
60
Hình 3.41. Vận chuyển momen động lượng tương đối của khí quyển mô phỏng không
địa hình năm ngày trước bùng nổ gió mùa, trung bình từ 50
o
E – 140
o
E, đơn vị 10
22
g.m.s
-1
61
Hình 4.2. Trung bình gió vĩ hướng mực 850 hPa khu vực (10
o
N-15
o
N, 100
o
E-110
o
E)
mô phỏng bởi RAMS. 65
Hình 4.3. Trung bình gió vĩ hướng mực 850 hPa khu vực (10
o
N-15
o
N, 100
o
E-110
o
N) và đường liền là (100
o
E-110
o
E;15
o
N-25
o
N) số liệu tái phân
tích NCAR/NCEP . 69
Hình 4.6. Lượng mưa quan trắc tại các trạm Nam Bộ từ 01/05 đến 15/05 năm 2012,
đơn vị mm.ngày
-1
71
Hình 4.7. Lượng mưa tích lũy ngày trung bình từ (5
o
N – 15
o
N, 100
o
E – 110
o
E ), đơn vị
mm.ngày
-1
. Nguồn: CPC (Gauge – Based) Unified Precipitation.
71
Hình 4.8. Trường mưa dự báo thời kì bùng nổ gió mùa mùa hè khu vực Nam Bộ 2012.
72 DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Dị thường nhiệt độ mặt nước biển trung bình trượt ba tháng tại vùng Niño
3.4 (5
o
N–5
o
S, 120
o
W–170
o
W). Nguồn R/NCEP
.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ensoyears.shtml. 14
Bảng 2.2. Thời gian mô phỏng giai đoạn bùng nổ gió mùa mùa hè của các năm 1998,
1999, 2001, 2004 và 2010. 15
Bảng 4.1. Ngày bùng nổ gió mùa được xác định bởi chỉ số mưa quan trắc và mưa mô
phỏng 64
Bàng 4.2. Ngày bùng nổ gió mùa dựa vào chỉ số gió vĩ hướng mô phỏng và tái phân
tích NCAR/NCEP. 67
Bảng 4.3. Ngày bùng nổ gió mùa dựa vào chỉ số gradient nhiệt độ mô phỏng và
gradient nhiệt độ tái phân tích NCAR/NCEP 70
Bảng 4.6. Lượng mưa dự báo tại các trạm Nam Bộ từ 04/05 đến 09/05 năm 2012, đơn
vị mm.ngày
-1
. Các số bôi đậm chỉ giá trị mưa trên 5 mm.ngày
-1
74
MỞ ĐẦU
Gió mùa châu Á là hệ thống gió mùa lớn nhất, đặc trưng nhất trong hệ thống
khí hậu toàn cầu. Sự hoạt động của nó có vai trò cực kì quan trọng tới sự phát triển
kinh tế, xã hội của các quốc gia nơi đây, đặc biệt với một quốc gia nông nghiệp như
Việt Nam.
Trong luận văn này, mô hình RAMS được sử dụng để mô phỏng sự phát triển của
hoàn lưu khí quyển quy mô lớn thời kì bùng nổ gió mùa mùa hè khu vực Nam Bộ
trong các năm 1998, 1999, 2001, 2004 và 2010 nhằm xác định những đặc trưng cơ bản
và cơ chế nhiệt động lực của quá trình bùng nổ gió mùa, trong đó đặc biệt nhấn mạnh
vai trò của lục địa – địa hình trong sự tương phản với các đại dương xung quanh. Kết
quả nghiên cứu cho thấy, giai đoạn bùng nổ gió mùa mùa hè Nam Bộ gắn liền với sự
hình thành của một trung tâm nhiệt lớn phía trên khu vực Nam Á. Trung tâm nhiệt này
gây nên sự đảo ngược của gradient nhiệt độ kinh hướng tại các mực trên cao với bán
cầu mùa hè trở thành bán cầu có nhiệt độ cao hơn. Trung tâm nhiệt này cũng đồng thời
tạo nên một xoáy nghịch mực cao rất lớn với hoàn lưu mở rộng từ vùng biển Ả rập tới
Việt Nam. Ở các mực dưới thấp, một dòng xiết gió tây kéo dài từ vùng biển Đông Phi
tới phía nam vịnh Bengal, đồng thời xoáy kép Sri Lanka xuất hiện và tăng cường rất
mạnh trường gió tây nhiệt đới xích đạo này. Cùng thời điểm đó, áp cao cận nhiệt Tây
Thái Bình Dương đột ngột thay đổi cấu trúc và rút lui rất nhanh sang phía đông, chỉ ra
sự chuyển mùa đang diễn ra ở khu vực này. Sự di chuyển này đồng thời tạo điều kiện
cho dải mưa nhiệt đới di chuyển dần lên phía bắc và trường gió tây nam phát triển tới
bán đảo Đông Dương. Luận văn được bố cục thành bốn chương, ngoài phần mở đầu,
kết luận và tài liệu tham khảo như sau:
Chương 1: Tổng quan về bùng nổ gió mùa mùa hè khu vực Châu Á.
Chương 2: Nhiệt động lực qui mô lớn thời kì bùng nổ gió mùa qua số liệu tái phân tích
Chương 3: Kết quả mô bằng mô hình RAMS.
Chương 4: Xây dựng chỉ số gió mùa và trường hợp dự báo cho năm 2012.
1
2
Về mặt khoa học, nghiên cứu gió mùa là nghiên cứu hệ thống hoàn lưu quy mô
lớn, chứa đựng trong đó các hệ thống thời tiết quy mô nhỏ hơn. Nghiên cứu gió mùa
giúp hiểu rõ hơn những cơ chế hình thành và vận động của khí quyển, giải quyết được
bài toán này sẽ cải thiện rất lớn khả năng dự báo thời tiết trong tương lai. Đặc biệt,
trong hoàn cảnh khí hậu đang bị biến đổi do sự nóng lên toàn cầu, việc hiểu rõ được cơ
chế vận động của khí quyển là cực kì quan trọng. Mặt khác, các mô hình dự báo khí
hậu hiện nay vẫn chưa thực sự nắm bắt được những quá trình động lực có thể dẫn đến
sự thay đổi hoàn toàn của hệ thống khí hậu (ví dụ như các quá trình hồi tiếp trong khí
quyển), do đó dẫn đến những dự báo chưa chính xác.
Từ những thực tiễn trên, nghiên cứu gió mùa ở Việt Nam đặt ra là một nhu cầu
cấp thiết, có vai trò quan trọng nhiều mặt. Vì vậy tôi đề xuất đề tài:“ Nghiên cứu một
số đặc trưng nhiệt động lực quy mô lớn thời kì bùng nổ gió mùa mùa hè khu vực Nam
Bộ” nhằm hướng đến vấn đề quan trọng này.
1.2. Thực tiễn nghiên cứu gió mùa mùa hè ở Việt Nam
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 mưa gió mùa ở Nam Bộ có diễn
biến phức tạp do chịu tác động của cả hai hệ thống này. Theo trung bình khí hậu, mùa
mưa tại Nam Bộ bắt đầu vào cuối tháng Tư tới đầu tháng Năm, được đánh dấu bởi sự
hình thành của gió tây nam nhiệt đới thổi từ vịnh Bengal sang. Theo rất nhiều nghiên
cứu trên thế giới, giai đoạn này trùng với thời điểm xuất hiện mưa tại vịnh Bengal và
nam Biển Đông, và là những khu vực xuất hiện mưa mùa hè sớm nhất của gió mùa
mùa hè châu Á. Gió mùa mùa hè Ấn Độ thường xuất hiện muộn hơn sau đó khoảng
hai tuần. Tuy nhiên, ngày bắt đầu mùa mưa tại Nam Bộ có sự dao động lớn giữa các
năm và phân bố mưa giữa các khu vực cũng không hoàn toàn giống nhau.
Gió mùa mùa hè Ấn Độ và gió mùa mùa hè Đông Á là những hệ thống gió mùa
điển hình, đã được nghiên cứu khá nhiều trên thế giới, tuy nhiên Việt Nam (bán đảo
Đông Dương) là khu vực chuyển tiếp, giao tranh của các đới gió mùa lại chưa được
nghiên cứu nhiều. Bên cạnh sự hạn chế về số lượng các trạm quan trắc, hoàn lưu gió
khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ Việt Nam với vùng nổ gió mùa trên vịnh Bengal.
Tuy nhiên, nghiên cứu này còn mang tính định tính rất nhiều của phương pháp phân
tích synốp.
Tiếp theo, trong nghiên cứu của Nguyễn Đức Ngữ và Nguyễn Thị Hiền Thuận
(2006) [1] , các tác giả đã có bước tiến mới trong việc đề xuất một chỉ số hoàn lưu gió
mùa để nghiên cứu tính biến động của gió mùa mùa hè ở Nam Bộ. Trong nghiên cứu
4
này số liệu mưa CMAP (Climate Prediction Center – Merged Analysis of
Precipitation) đã được sử dụng để so sánh với trường gió trên khu vực nghiên cứu. Kết
quả cũng cho thấy có thể sử dụng gió vĩ hướng mực 850 hPa để xây dựng chỉ số hoàn
lưu vì đây là nhân tố có mối quan hệ chặt với số liệu mưa CMAP trên khu vực Nam
Bộ. Cuối cùng là chỉ số hoàn lưu được xác định là hiệu gió vĩ hướng mực 850 hPa
giữa hai khu vực (2,5
o
N – 12,5
o
N; 95
o
E – 110
o
E) và (20
o
N – 27,5
o
N; 105
o
E – 120
o
E) rồi lấy trung bình cho tất cả các tháng mùa hè
chưa có một kết luận chung chính thức được đưa ra. Cho tới thời điểm hiện tại, có bốn
quan điểm chính về khu vực bùng nổ đầu tiên của gió mùa như sau:
- Gió mùa bùng nổ đầu tiên tại Biển Đông sau đó mở rộng lên phía bắc và phía tây
(Tao và Chen, 1987) [25]
- Gió mùa bùng nổ đầu tiên tại vịnh Bengal (Wu và Zhang, 1998) [36]
- Gió mùa bùng nổ đầu tiên tại bán đảo Đông Dương và khu vực phía nam xung
quanh (Li và Qu, 1999 [16]; Zhang, 2004 [38]; Lau và Yang, 1997 [15];
Matsumoto, 1997 [18]; Webster, 1998 [34]; Wang và Fan, 1999 [31]; Lu và đồng
tác giả, 2006 ) [17]
- Gió mùa bùng nổ cùng lúc ở vịnh Bengal, Biển Đông và bán đảo Đông Dương (He
và đồng tác giả, 2004 [13]; Wang và đồng tác giả, 2003[26] )
Gió mùa mùa hè (mùa đông) Châu Á và gió mùa mùa đông (mùa hè) Châu Úc có
mối liên hệ chặt chẽ với nhau, thậm chí có thể gộp chung thành hệ thống gió mùa Á –
Úc. Do đó, sự dịch chuyển theo mùa của gió mùa Châu Á, sự tương tác giữa khí quyển
ở bán cầu bắc và bán cầu nam và sự dịch chuyển của đối lưu vùng nhiệt đới giữa hai
châu lục là không thể tách rời. Zeng và Li (2002) [37] cho rằng sự di chuyển của vùng
đối lưu nhiệt quy mô hành tinh trùng pha với các sóng tựa tĩnh hành tinh (tác động
chính) và tương phản đất biển, độ cao địa hình (tác động phụ) là nguyên nhân của
vùng mưa gió mùa Châu Á – Úc. Khu vực Maritime Continent bao gồm cả Sumatra và
Kalimanta là khu vực đối lưu phát triển lớn nhất trên thế giới, và sự di chuyển của
đối lưu Sumatra rất “gần” với sự bùng nổ gió mùa tại bán đảo Đông Dương. Nếu gọi
vùng Maritime Continent là “cây cầu” nối giữa hai lục địa Châu Á và Châu Úc (He,
2004 [13]; Chang, 2004 [8]; Wang , 2004 [30]) thì cơ chế dịch chuyển theo mùa của
đối lưu khu vực này chính là cơ chế gây bùng nổ gió mùa mùa hè Châu Á.
Quan điểm cổ điển nhìn nhận tương phản đốt nóng giữa lục địa – đại dương là
6
nguyên nhân chính của gió mùa, tuy nhiên cách nhìn nhận này không giải thích thỏa
đáng cho sự bùng nổ đột ngột của gió mùa cũng như các chu kì hoạt động – gián đoạn
của hệ thống này. Webster và đồng tác giả (1998) [34] đã chỉ ra rằng bên cạnh đốt
suốt giai đoạn phát triển của El Niño, đặc biệt trong ba tháng: Tháng Tám, Tháng
Chín, Tháng Mười, mặc dù mối quan hệ này thay đổi và yếu trong hai thập kỉ gần đây.
Mặt khác, sự biến đổi chính tại khu vực gió mùa mùa hè Đông Á lại được nhận thấy
trong những năm sau El Niño, tuy cũng có một số ít năm là trong suốt cả giai đoạn
phát triển của El Niño. Trong những năm sau El Niño, lượng mưa mùa hè tại Tây Bắc
Thái Bình Dương giảm trong khi giáng thủy front cận nhiệt Đông Á lại tăng cường.
Các nhà khí hậu cũng nhận thấy rằng trong pha cực trị của El Niño, sự thiếu hụt lượng
mưa gió mùa Châu Úc theo sau gió mùa yếu tại Ấn Độ, ngược lại lượng mưa tăng trên
toàn Ấn Độ và Biển Đông trong giai đoạn sau đó.
Quy luật chu kì năm của gió mùa :
Hình 1.2. Hoàn lưu khí quyển trong mùa hè và mùa đông bắc bán cầu.
Nguồn: Webster và đồng tác giả (1998) [34].
Dựa trên thống kê số liệu quan trắc cho thấy có sự luân phiên tuần tự của năm gió
mùa mạnh và năm gió mùa yếu. Theo Hình 1.2, những năm gió mùa mạnh, gió Ekman
(gió bề mặt) vận chuyển lượng nhiệt lớn từ Bắc Ấn Độ Dương xuống Nam Ấn Độ
8
Dương khiến cho bắc bán cầu lạnh đi nhanh chóng, gradient qua xích đạo của nhiệt độ
khí quyển giảm, đồng nghĩa với sự yếu đi của gió mùa. Điều ngược lại xảy ra trong
những năm gió mùa yếu. Vì vậy sau một năm gió mùa mạnh sẽ là một năm gió mùa
yếu hơn và ngược lại.
Vai trò của lục địa - địa hình: Lục địa – địa hình không chỉ có vai trò như một bức
tường lớn chặn các dòng mực thấp để gây mưa cưỡng bức, nó còn làm biến đổi biên
độ và các quá trình vận chuyển năng lượng của các sóng trong khí quyển. Ở các mực
trên cao, dòng xiết gió tây hình thành lên những rãnh tĩnh ở sườn khuất gió của các
dãy núi, ví dụ như dãy Rocky và cao nguyên Tibet. Phía đông của các rãnh này, gió
tây với vận tốc được tăng cường chiếm ưu thế. Các nghiên cứu với mô hình toàn cầu
của Syukuro và Theodore (1973) [23] cũng chỉ ra rằng, địa hình cao làm tăng cường
động năng của các nhiễu động tĩnh bằng cách làm tăng sự chuyển hóa xoáy thế năng
Hình 1.4. Mô hình hoàn lưu phi tuyến đối xứng (a) và bất đổi xứng (b)
của Held-Hou. Nguồn: Held-Hou (1980)[14].
10
Mô hình hoàn lưu phi tuyến của Held và Hou dựa trên thừa nhận sự bảo toàn
momen động lượng của khí quyển mực cao mà ở đó, gió mùa là một thành phần của
vòng hoàn lưu Hadley. Điều này đặc biệt đúng cho mùa hè bắc bán cầu, khi dòng
thẳng đứng trung bình ở vùng nhiệt đới của vòng hoàn lưu Hadley được thống trị bởi
dòng thăng của gió mùa châu Á. Trong những nghiên cứu đầu tiên, việc áp dụng các
định luật của lí thuyết Held – Hou vào trường hợp mô hình hai chiều, ở đó dòng vĩ
hướng trung bình đối xứng qua xích đạo (dòng thăng ở vùng xích đạo và dòng giáng ở
vùng ngoại nhiệt đới) dưới một tác động ở vùng ngoại nhiệt đới (ví dụ sự đốt nóng khí
quyển do cao nguyên Tibet) sẽ dẫn đến dòng vượt xích đạo từ nam bán cầu lên phía
bắc bán cầu như được biểu diễn trong Hình 1.4. Điều này rất phù hợp với dòng gió tây
nam nhiệt đới quan trắc được trên thực tế trong mùa hè bắc bán cầu. Lí thuyết này
cũng đưa ra kết luận về một ngưỡng mà ở đó tác động ngoại nhiệt đới cần vượt qua để
có sự biến đổi từ mô hình hoàn lưu đối xứng sang mô hình hoàn lưu bất đối xứng. Tuy
nhiên, lí thuyết có một số hạn chế là coi lực tác động này là cố định, không tính đến sự
tương tác qua lại giữa lực tác động này và hoàn lưu quy mô lớn. Mặt khác, lí thuyết
này coi khí quyển là khô trong khi khí quyển thực là ẩm nên đã bỏ qua vai trò quan
trọng của hồi tiếp hơi nước tới hoàn lưu quy mô lớn. Hạn chế này dẫn đến thời gian để
chuyển từ hình thế đối xứng sang hình thế bất đối xứng và đạt trạng thái cân bằng mới
ở hình thế này là rất lớn (khoảng 100 ngày) trong khi sự bùng nổ gió mùa xảy ra đột
ngột và mạnh mẽ (Plumb và đồng tác giả) [20]. Nói cách khác, với khí quyển khô, để
xảy ra quá trình bùng nổ gió mùa, nhiệt độ bề mặt cao nguyên Tibet phải cao hơn rất
nhiều so với thực tế mà nó có được.
Nikki và Alan (2007) [21] đã tiến hành một loạt những thí nghiệm với mô hình
toàn cầu, ở đó các trường đầu vào được thay đổi ví dụ như: loại bỏ hoàn toàn địa hình,
cho địa hình là hình chữ nhật hoặc thay đổi trường nhiệt độ mặt biển như là hàm của vĩ
độ để tính toán tác động của từng yếu tố này tới sự bùng nổ gió mùa. Nghiên cứu cho
- Chỉ số gió mùa Á – Úc (Webster – Yang, 1992 [33]): Chỉ số này sử dụng giá
trị gió vĩ hướng mực 850 hPa trừ đi gió vĩ hướng mực 200 hPA tại khu vực 0
o
–20
o
N,
40
o
E – 110
o
E để đại diện cho sự hoạt động của gió mùa Á – Úc.
- Chỉ số gió mùa Nam Á (Goswami, 1999 [12]): Chỉ số này sử dụng giá trị
trung bình gió kinh hướng mực 850 hPa trừ đi gió kinh hướng mực 200 hPa tại khu
vực 10
o
N – 30
o
N, 70
o
E – 110
o
E.
- Chỉ số gió mùa Đông Á – Tây Bắc Thái Bình Dương (Wang, 2008 [32]): Chỉ
số này sử dụng giá trị trung bình gió vĩ hướng mực 850 hPa tại khu vực 5
o
N – 15
o
N,
90
o
tương quan chéo lớn giữa các nhân tố và làm giảm bậc của hạng tử tự do của các biến
độc lập.
13
Chương 2
NHIỆT ĐỘNG LỰC QUI MÔ LỚN THỜI KÌ BÙNG NỔ
GIÓ MÙA QUA SỐ LIỆU TÁI PHÂN TÍCH
2.1. Lựa chọn các năm và giai đoạn nghiên cứu
2.1.1. Lựa chọn các năm nghiên cứu
Mối liên hệ của Dao Động Nam (ENSO) và gió mùa Châu Á là vấn đề thống trị
trong nghiên cứu khí hậu ở Việt Nam cũng như trên thế giới. Bên cạnh các phương
pháp thống kê như xây dựng các phương trình hồi quy sử dụng chỉ số dao động nam
(SOI) như một nhân tố để dự báo thời điểm xuất hiện và cường độ của gió mùa, các thí
nghiệm mô phỏng sử dụng mô hình khí quyển – đại dương cũng cho thấy sự tương tác
hệ biển – khí này. Do đó, nghiên cứu gió mùa trong luận văn cũng không thể không
xét đến khía cạnh quan trọng này. Năm giai đoạn nghiên cứu ứng với năm pha ENSO
khác nhau của năm năm được chọn để nghiên cứu, bao gồm hai năm El Niño (năm
1998 và 2010, trong đó năm 2010 là năm El Niño đang suy yếu), hai năm La Nina
(năm 1999 và 2001, trong đó năm 2001 là năm La Nina đang suy yếu) và một năm non