Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 29-36
29
Xu thế biến động của một số đặc trưng ENSO
Trần Quang Đức
*
Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN,
334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam
Nhận ngày 29 tháng 4 năm 2011
Tóm tắt. Giai đoạn từ 1950 đến 2010 liệu ENSO có biến động hay không trong bối cảnh ấm lên
toàn cầu? Dựa trên số liệu nhiệt độ mặt nước biển vùng Nino3, bài báo phân tích xu thế và mức độ
biến đổi của nột số đặc trưng ENSO. Bước đầu chưa thể đưa ra nhận định về mối liên hệ giữa sự
ấm lên toàn cầu và sự biến động ENSO, nghiên cứu cho thấy trong giai đoạn tuy còn ngắn một số
đặc trưng ENSO có biến động: Các đợt El Nino ngày càng dài hơn. Số các đợt ENSO ngày càng
giảm. Cường độ El Nino ngày càng mạnh.
Từ khóa: ENSO, xu thế, dị thường, nhiệt độ mặt nước biển.
1. Sự ấm lên toàn cầu và ENSO
Trên cơ sở số liệu dị thường nhiệt độ trung
bình Bắc bán cầu giai đoạn 1000-2000 được
tính như là hiệu sai trung bình năm so với trung
bình giai đoạn 1961-1990 (Số liệu giai đoạn từ
khoảng 1860 đến nay có được nhờ quan trắc,
giai đoạn từ năm 1000 đến khoảng 1860 được
tái dựng nhờ dấu hiệu trên thực vật, lõi băng…)
có thể thấy xu thế ấm lên toàn cầu rõ nét và đặc
biệt xu thế tăng mạnh trong khoảng một trăm
năm trở lại đây.
Sự ấm lên toàn cầu trong một thế kỷ trở lại
đây hầu như do gia tăng nồng độ khí nhà kính
phía Đông và trung tâm Thái Bình Dương xích
T.Q. Đức / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 29-36
30
đạo nóng lên một cách dị thường, kéo dài
khoảng một năm với chu kỳ không đều, khoảng
3-5 năm. La Nina (pha lạnh) là hiện tượng nhiệt
độ bề mặt nước biển phía Đông Thái Bình
Dương xích đạo lạnh đi so với bình thường.
Dao động nam dùng để chỉ sự dao động bập
bênh khí áp bề mặt khu vực Đông Thái Bình
Dương, Tây Thái Bình Dương và Ấn Độ
Dương miền nhiệt đới và thường biến động
mạnh trong thời kỳ ENSO [1].
Nằm trong khu vực Đông Nam Á, nơi vực
thường bị ảnh hưởng mạnh của hiện tượng El
Nino và La Nina nên thời tiết, khí hậu Việt
Nam cũng bị biến động mạnh khi xảy ra các
hiện tượng này. Trong khung cảnh chung ấm
lên toàn cầu, liệu rằng ENSO có biến động? Bài
báo này nhằm đưa ra những nhận xét về sự biến
động của ENSO trong hơn nửa thế kỷ gần đây
trên cơ sở một số đặc trưng cơ bản.
2. Các chỉ số và số liệu nghiên cứu
Một số chỉ số có liên quan đến nhiệt độ mặt
nước biển
Sau đây là một số chỉ số có liên quan đến
nhiệt độ mặt nước biển (Sea Surface
Temperature Anomaly - SSTA) thường được
bình trượt 3 tháng SSTA khu vực Nino3.4 với
ngưỡng ± 0,5°C và phải đạt ít nhất 5 tháng.
Ngưỡng với ENSO trung bình là ±1°C, và với
ENSO mạnh là ±1,5°C (Trung tâm Dự báo Khí
hậu Hoa Kỳ, CPC).
Ở Việt Nam
Pha El Nino khi SSTA Nino1+2, Nino3 >
1°C liên tục 3 tháng liền (Bùi Minh Tăng, Tạp
chí KTTV, 446, T2/1998).
Thời kỳ ENSO là thời kỳ có giá trị tuyệt
đối trung bình trượt 5 tháng của SSTA khu vực
Nino3 vượt 0,5°C kéo dài 6 tháng trở lên. El
Nino mạnh khi SSTA ≥ 1,5°C, La Nina mạnh
khi SSTA ≤ -1,5°C (Nguyễn Đức Ngữ, Trần
Việt Liễn, Nguyễn Thị Hiền Thuận).
Các chỉ số ENSO áp dụng trên thế giới và
Việt Nam nêu trên đều sử dụng nhiệt độ mặt
nước biển đối với khu vực Nino1, Nino2, Nino3
và Nino4 (Hình 1), đó thường là những khu vực
có biến động mạnh nhất khi xảy ra ENSO. Chỉ
số và ngưỡng giá trị được sử dụng bởi các tác
giả Nguyễn Đức Ngữ, Trần Việt Liễn, Nguyễn
T.Q. Đức / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 29-36
31
Thị Hiền Thuận nhìn chung là trùng với chỉ số
và ngưỡng của Cơ quan Khí tượng Úc, Cơ quan
Khí tượng Nhật Bản, Pao-Shin Chu và Jianxin.
Tuy nhiên đối với Cơ quan Khí tượng Úc
ngưỡng của SSTA không phải là ± 0.5°C mà là
Bảng 1. Các thời kỳ ENSO El Nino
La Nina
1
1951
1950/1951
2
1953
1954/55/56
3
1957/1958
1964/1965
4
1963
1967/1968
5
1965/1966
1998/99/00
12
1997/1998
2007/2008
13
2002/2003
2010/
14
2009/2010 T.Q. Đức / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 29-36
32
3. Xu thế biến động của một số đặc trưng ENSO
Trên cơ sở chuỗi số liệu nhiệt độ mặt nước
biển và phương pháp xác định các đặc trưng
ENSO trên, bài báo đưa ra nhận định về xu thế
2002/2003
2009/2010
Năm
Số tháng
Thời gian
Đường xu thế
Thời gian kéo dài các đợt La Nina
0
5
10
15
20
25
1950/1951
1954/55/56
1964/1965
1967/1968
1970/1971
1973/1974
1974/75/76
1984/1986
1988/1989
1995/1996
1998/99/00
2007/2008
Năm
Số tháng
Thời gian
Đường xu thế
b)
Khoảng cách thời gian giữa các đợt El Nino
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1951
1953
1957/1958
1963
1965/1966
1969/70
1972/1973
1976/1977
1982/1983
1986/87/88
1991/1992
1997/1998
2002/2003
2009/2010
Năm
Số tháng
Thời gian
Đường xu thế
giữa các đợt El Nino giai đoạn 1950-2010.
Khoảng cách dài nhất giữa các đợt El Nino đều
ở nửa cuối giai đoạn, vào sau đợt của những
năm 1982, 1997 và 2009, trong đó khoảng cách
dài nhất là sau đợt năm 1983, 2010 đều trên 63
tháng, khoảng cách sau đợt năm 1997 ngắn hơn
sau hai đợt trên, và dài khoảng gần 60 tháng.
Khoảng cách ngắn nhất giữa các đợt El Nino
đều ở gần đầu giai đoạn, vào sau đợt của những
năm 1953, 1965 và kéo dài cùng khoảng 14
tháng. Xu thế khoảng cách giữa các đợt El Nino
tăng, với mức trung bình khoảng hơn ba tháng
sau mỗi đợt.
Khoảng cách thời gian giữa các đợt La Nina
giai đoạn 1950-2010 được mô tả trên Hình 3b.
Khoảng cách dài nhất giữa các đợt La Nina đều
ở nửa cuối giai đoạn, vào sau đợt của những
năm 1976, 1989 và 2000, và tương ứng là 96,
74, 85 tháng. Tuy nhiên vào nửa đầu giai đoạn,
khoảng cách giữa hại đợt sau năm 1956 đạt cực
đại, nhưng đây cũng là khoảng cách dài duy
nhất trong toàn bộ nửa đầu giai đoạn, cùng
trong giai đoạn này khoảng cách giữa các đợt
La Nina đạt cực tiểu vào sau đợt của những
năm 1971, 1974 và kéo dài lần lượt 15, 4 tháng.
Xu thế khoảng cách giữa các đợt La Nina tăng,
giảm chưa rõ rệt, nhưng nếu nhìn nhận một
cách định tính theo đường xu thế trên hình có
thể thấy khoảng cách giữa các đợt La Nina ngày
càng tăng với mức trung bình khoảng gần hai
Khoảng cách thời gian giữa các đợt La Nina tới El Nino
0
5
10
15
20
25
1950/1951
1953
1957/1958
1964/1965
1967/1968
1970/1971
1973/1974
1976/1977
1984/1986
1988/1989
1995/1996
1998/99/00
2007/2008
Năm
Số tháng
Thời gian
Đường xu thế
Hình 4. Khoảng cách (số tháng) giữa các đợt El Nino tới La Nina (a), La Nina tới El Nino (b)
giai đoạn 1950-2010 và xu thế tuyến tính.
Trong thực tế phần lớn kế tiếp sau mỗi đợt
34
Khoảng cách thời gian giữa các đợt ENSO
0
10
20
30
40
50
60
70
1950/1951
1953
1957/1958
1964/1965
1967/1968
1970/1971
1973/1974
1976/1977
1984/1986
1988/1989
1995/1996
1998/99/00
2007/2008
2010/
Năm
Số tháng
Thời gian
Đường xu thế
0
C)
Cường độ
Đường xu thế
(a)
Cường độ các đợt La Nina
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
1950/1951
1954/55/56
1964/1965
1967/1968
1970/1971
1973/1974
1974/75/76
1984/1986
1988/1989
1995/1996
1998/99/00
2007/2008
Năm
SSTA(
0
C)
cường độ mạnh nhất đa phần đều ở nửa đầu giai
đoạn, như đợt năm 1954 giá trị dị thường nhiệt
độ mặt nước biển đạt cực tiểu là -2,3
o
C. Đợt La
Nina yếu nhất bắt đầu vào năm 1998 với dị
thường nhiệt độ mặt nước biển -0,8
o
C nằm ở
gần cuối giai đoạn. Xu thế cường độ La Nina
giảm, tuy nhiên xu thế giảm này không thật rõ
rệt. So sánh giữa El Nino và La Nina, cường độ
giữa các đợt La Nina chênh lệch ít hơn.
Như trên đã nói, ngưỡng giá trị dị thường
nhiệt độ mặt nước biển của vùng Nino3 đối với
El Nino và La Nina mạnh là +1,5 và -1,5
o
C. Xu
thế cường độ El Nino mạnh tăng, và với mức
độ tương đối nhanh, trung bình khoảng 0,13
o
C
sau mỗi đợt (Hình 7a). Xu thế cường độ La
Nina mạnh giảm, và với mức độ tương đối
chậm, trung bình khoảng 0,02
o
C sau mỗi đợt
(Hình 7b), tuy nhiên cũng như với trường hợp
cường độ các đợt La Nina nói chung, xu thế
giảm chưa thật rõ rệt. So sánh giữa El Nino và
1997/1998
2009/2010
Năm
SSTA (
0
C)
Cường độ
Đường xu thế
Cường độ các đợt La Nina mạnh
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
1950/1951
1954/55/56
1964/1965
1970/1971
1973/1974
1974/75/76
1988/1989
1998/99/00
2007/2008
Năm
SSTA(
0
C)
Cường độ
thế cường độ La Nina giảm. Xu thế cường độ
El Nino mạnh tăng, và với mức độ tương đối
nhanh. Xu thế cường độ La Nina mạnh giảm, và
với mức độ tương đối chậm. Tuy nhiên đối với
cả hai trường hợp cường độ các đợt La Nina nói
chung và mạnh xu thế giảm chưa thật rõ rệt.
Cường độ các đợt El Nino mạnh dao động lớn
hơn La Nina.
Nghiên cứu được thực hiện với sự hỗ trợ của
đề tài QG-10-13
Tài liệu tham khảo
[1] Nguyễn Đức Ngữ, ENSO và hạn hán ở các tỉnh
ven biển miền Trung và Tây Nguyên, Tạp chí
Khí tượng Thủy văn, Số 530 (2005) 1.
[2] Đặng Trần Duy, Chỉ số thống kê xác định các kỳ
El Nino và La Nina, Tạp chí Khí tượng Thủy văn
Số 460 (1999) 15.
[3] Nguyễn Đức Ngữ, Ảnh hưởng của ENSO đến
các cực trị nhiệt độ ở Việt Nam, Tạp chí Khí
tượng Thủy văn, Số 538 (2005) 1.
[4] Nguyễn Đức Ngữ, Tác động của ENSO đến thời
tiết, khí hậu, môi trường và kinh tế- xã hội ở Việt
Nam”, Báo cáo kết quả đề tài nghiên cứu khoa
học độc lập cấp Nhà nước về ENSO. Hà Nội,
2002.
[5] Liew Juneng, Fredolin T. Tangang, “Evolution
of ENSO-related rainfall anomalies in Southeast
Asia region and its relationship with
atmosphere-ocean varitions in Indo-Pacific
sector”, Climate Dinamics. N