TạpchíKhoahọcĐHQGHN,KhoahọcTựnhiênvàCôngnghệ26,Số3S(2010)334‐343
334
_______
Dao động và biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại
ở Việt Nam
Vũ Thanh Hằng
1,
*, Phạm Thị Lê Hằng
2
, Phan Văn Tân
1
1
Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN,
334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam
2
Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, 4 Đặng Thái Thân, Hà Nội, Việt Nam
Nhận ngày 11 tháng 8 năm 2010
Tóm tắt. Số liệu nhiệt độ trung bình ngày tại trạm ở các vùng khí hậu Việt Nam trong giai đoạn
1961-2007 được sử dụng để xem xét sự biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại. Kết quả cho thấy
số ngày rét đậm, rét hại ở hầu hết các trạm đều có xu thế giảm rõ rệt. Sự biến đổi của hiện tượng
này bị ảnh hưởng bởi s
ự tăng lên của nhiệt độ trung bình ở các vùng khí hậu cũng như sự thay đổi
về vị trí và cường độ của áp cao lạnh lục địa Siberia.
Từ khóa: Rét đậm, rét hại, xu thế, vùng khí hậu.
1. Mở đầu
∗
Trong những năm gần đây, sự biến đổi của
các yếu tố và hiện tượng thời tiết, khí hậu cực
đoan diễn ra rất mạnh mẽ trên qui mô khu vực
cũng như qui mô toàn cầu. Trên thế giới đã có
rất nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này,
thời kỳ mùa đông [5]. Tần suất xuất hiện của
những ngày nóng và nhữ
ng ngày lạnh cũng có
xu hướng biến đổi khác nhau. Manton và cộng
sự (2001) đã chỉ ra rằng có sự tăng lên đáng kể
của những ngày nóng và đêm ấm và giảm đi
∗
Tác giả liên hệ. ĐT: 84-4-38584943.
E-mail: [email protected]
V.T.Hằngvànnk./TạpchíKhoahọcĐHQGHN,KhoahọcTựnhiênvàCôngnghệ26,Số3S(2010)334‐343
335
đáng kể của những ngày lạnh và đêm lạnh kể từ
năm 1961 trên khu vực Nam Á và Nam Thái
Bình Dương [6]. Tuy nhiên, những phân tích về
xu thế của các hiện tượng thời tiết cực nóng hoặc
cực lạnh trong thế kỷ 20 ở Hoa Kỳ lại cho thấy
không có sự biến đổi đáng kể cả về tần suất hoặc
cường độ [7,8]. Zhai và Pan (2003) đã nghiên
cứu sự biến đổ
i về tần suất của những hiện tượng
nhiệt độ cực trị ở Trung Quốc dựa trên số liệu
nhiệt độ không khí bề mặt ngày của khoảng 200
trạm quan trắc trong thời kỳ 1951-1999, kết quả
cho thấy số ngày nóng (trên 35
o
C) có xu thế
giảm nhẹ, trong khi đó số ngày sương giá (dưới
0
o
C) có sự giảm đáng kể [9]. Tần số của những
Rét đậm, rét hại là một trong những loại
hình thời tiế
t cực đoan rất đặc trưng trong mùa
đông ở hầu khắp khu vực phía bắc lãnh thổ Việt
Nam. Trong những tháng chính đông (12, 1, 2)
các đợt rét đậm, rét hại xảy ra liên tiếp, kéo dài
và trên diện rộng không những ảnh hưởng trực
tiếp đến cây trồng, vật nuôi mà còn ảnh hưởng
đến sức khỏe con người. Hiện nay, chỉ tiêu để
xác định hiện tượng rét đậm, rét hại là dựa vào
nhiệt độ trung bình ngày (T
tb
) như sau:
- Nếu T
tb
≤ 15
o
C thì có rét đậm xuất hiện.
- Nếu T
tb
≤ 13
o
C thì có rét hại xuất hiện.
2.2. Số liệu
Số liệu nhiệt độ trung bình ngày của các
trạm quan trắc bề mặt ở các vùng khí hậu Việt
Nam trong giai đoạn 1961-2007 được sử dụng
để phân tích. Danh sách các trạm quan trắc tại
từng vùng khí hậu cụ thể là:
- Vùng Tây Bắc (B1): Sơn La, Điện Biên,
hại) trung bình theo thập kỷ.
- Độ lệch chuẩn của số ngày rét đậm (rét hại)
theo tháng và nă
m tại các trạm.
- Phương trình xu thế biến đổi tuyến tính theo
thời gian của số ngày rét đậm (rét hại) tại các
trạm, y = a
0
+ a
1
t trong đó y là số ngày rét đậm
(rét hại), a
0
và a
1
là hệ số của phương trình hồi
qui tuyến tính một biến, t là thời gian (năm). Xu
thế biến đổi là tăng lên khi hệ số a
1
> 0 và ngược
lại. Giá trị tuyệt đối của hệ số a
1
càng lớn thể hiện
mức độ tăng, giảm càng mạnh theo thời gian.
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Phân bố số ngày rét đậm, rét hại theo
không gian và thời gian
Rét đậm, rét hại là những hiện tượng gắn
liền với điều kiện thời tiết khi có sự xâm nhập
của không khí lạnh từ phía bắc trong các tháng
Hòa Bình
Phủ Liễn
Nam Định
Ninh Bình
Bạch Long Vĩ
Thái Bình
Hồi Xuân
Thanh Hóa
Tương Dương
Hà Tĩnh
Hương Khê
Kỳ Anh
Tuyên Hóa
Đông Hà
Vinh
Huế
A Lưới
Nam Đông
Số ngày rét đậm
B1
B3
B2
B4
Số ngày rét hại trung bình mùa
0
20
40
60
80
100
A Lưới
Số ngày rét hại
B1
B3
B2
B4
Hình 1. Số ngày rét đậm và rét hại trung bình mùa tại một số trạm tiêu biểu.
Hình 1 biểu diễn số ngày rét đậm và rét hại
trung bình mùa (từ tháng 11 năm trước đến
tháng 4 năm sau) từ chuỗi số liệu quan trắc
trong giai đoạn 1961-2007 tại một số trạm tiêu
biểu trên các vùng khí hậu B1-B4. Có thể nhận
thấy rằng, số ngày rét đậm, rét hại nhìn chung
có xu hướng giảm dần từ bắc vào nam tuy
nhiên mức độ giảm không nhiều. Một số trạm
thuộc vùng khí hậu B1 và B2 có số ngày rét
đậm (c
ũng như rét hại) lớn hơn nhiều so với các
trạm còn lại như trạm Sapa (132 ngày), trạm
Mộc Châu (81 ngày). Sự chênh lệch này là do
ngoài tác động của sự xâm nhập lạnh, vai trò
của địa hình đóng góp một phần không nhỏ vào
sự giảm nhiệt độ theo độ cao ở đây.
Phân bố số ngày rét đậm, rét hại trung bình
tháng tại các vùng khí hậu được biểu diễn trên
Hình 2. Qua đó nhận thấy hiện tượ
ng rét đậm,
rét hại tập trung chủ yếu trong ba tháng chính
đông (12, 1, 2) là thời gian mà cường độ của
cao áp lạnh lục địa Siberia mạnh nhất đồng thời
T11 T12 T1 T2 T3
Thời gian
S ố ngày rét hại
Lai Châu
Điện Biên
Sơn La
Mộc Châu
Yên Châu
Số ngày rét đậm trung bình xuất hiện trong
tháng ở vùng Đông Bắc
0
5
10
15
20
25
30
T11 T12 T1 T2 T3
Thời gian
Số ngày rét đậm
Hà Giang
Sa Pa
Bãi Cháy
Lạng Sơn
Tuyên Quang
Cô Tô
Số ngày rét hại trung bình xuất hiện trong
tháng ở vùng Đông Bắc
0
5
Số ngày rét hại trung bình xuất hiện trong
thá ng ở vùng Đồng bằng Bắc Bộ
0
5
10
15
20
T12T1T2T3
Thời gian
Số ngày rét hại
Láng
Hòa Bình
Ph ủ Liễn
Nam Định
Ninh Bìn h
Bạch Long Vĩ
Thái Bình
Số ngày rét đậm trung bình xuất hiện trong
tháng ở vùng Bắc Trung Bộ
0
5
10
15
T11 T12 T1 T2 T3
Thời gian
Số ngày rét đậm
Hồi Xuân
Thanh Hóa
Tương Dương
Hà Tĩnh
với số ngày rét đậm nhưng mức độ dao động
của hai hiện tượng gần như tương đương nhau.
Vùng khí hậu B4, nơi ít xảy ra hiện tượng này
V.T.Hằngvànnk./TạpchíKhoahọcĐHQGHN,KhoahọcTựnhiênvàCôngnghệ26,Số3S(2010)334‐343
338
có độ lệch chuẩn là nhỏ nhất, trong đó hai trạm
ít biến động nhất là trạm Huế và trạm Nam Đông.
Tương tự, để xem xét mức độ biến động
theo thời gian trong năm, độ lệch chuẩn được
tính cho từng tháng tại mỗi trạm và được biểu
diễn trên Hình 4. Từ đây nhận thấy trong các
tháng chính đông (12, 1 và 2) độ lệch chuẩn có
giá trị lớn nhất.
Đ
ộ lệch chuẩn của tổng số ngày rét đậm trung bình
0
5
10
15
20
Lai Châu
Điện Biên
Sơn La
M ộc Châu
Yên Châu
Hà Giang
Bắc Quang
Sa Pa
Bãi Cháy
0
5
10
15
Lai Châu
Đ iệ n Biên
S ơ n La
M ộ c Châu
Yên Châu
Hà Giang
B ắ c Quang
Sa Pa
Bãi Cháy
L ạ ng Sơ n
Tuyên Q uang
Yên Bái
Thái Nguyên
Cô Tô
Láng
Hòa Bình
Phủ Liễ n
Nam Định
Ninh Bình
B ạ ch Long Vĩ
Thái Bình
H ồi X uân
Thanh Hóa
T ương Dương
Hà Tĩnh
H ương Khê
Sơn La
Yên Châu
Đ
ộ lệch chu
ẩ
n của t
ổ
ng số ngày rét hại trung bình
vùng Tây Bắc
0
2
4
6
8
T11 T12 T1 T2 T3
Tháng
Độ lệch chuẩn (ngày)
Điện Biên
Lai Châu
Mộc Châu
Sơn La
Yên Châu
Đ
ộ lệch chuẩn của tổng số ngày rét đậm trung bình
vùng Đông Bắc
0
2
4
6
8
ộ lệch chu
ẩ
n của t
ổ
ng s
ố
ngày rét đậm trung bình
vùng ĐB Bắc Bộ
0
2
4
6
8
T12 T1 T2 T3
Tháng
Độ lệch chuẩn (ngày)
Bạch Long Vĩ
Hòa Bình
Láng
Nam Định
Phủ Liễn
Thái Bình
Đ
ộ lệch chuẩn của tổng số ngày rét hại trung bình
vùng ĐB Bắc Bộ
0
2
4
6
8
0
2
4
6
8
T11 T12 T1 T2 T3
Tháng
Độ lệch chuẩn
(ngày)
A lưới
Hà Tĩnh
Hồi Xuân
Huế
Thanh Hóa
Tương Dương
Vinh
Hình 4. Độ lệch chuẩn của số ngày rét đậm (trái) và rét hại (phải) trung bình từng tháng tại các trạm.
Phân bố rét đậm trung bình mùa qua các thập
kỷ
0
10
20
30
40
50
Điện Biên Hà Giang Láng Vinh
Trạm
Số ngày rét đậm
61-70
diện cho các vùng khí hậu từ B1 đến B4. Nhìn
chung số ngày rét đậm và rét hại thể hiện rõ xu
thế giảm qua các thập kỷ, đặc biệt giảm mạnh
trong nh
ững thập kỷ gần đây. Điều này hoàn
toàn phù hợp với nhận định của nhiều tác giả về
xu thế tăng lên mạnh của nhiệt độ cực tiểu ngày
dẫn đến làm giảm những hiện tượng lạnh trong
thời kỳ mùa đông. Quy luật này cũng thể hiện
rõ khi xem xét chi tiết cho từng tháng như trên
Hình 6, đặc biệt trong các tháng chính đông.
V.T.Hằngvànnk./TạpchíKhoahọcĐHQGHN,KhoahọcTựnhiênvàCôngnghệ26,Số3S(2010)334‐343
339
Phân bố rét đậm trung bình tháng qua các thập kỷ ở trạm
Điện Biên
0
4
8
12
16
20
T11 T12 T1 T2 T3
Số ngày rét đậm
61-70
71-80
81-90
91-00
01-07
Phân bố rét hại trung bình tháng qua các thập kỷ ở trạm
Hà Giang
0
4
8
12
16
20
T11 T12 T1 T2 T3
Số ngày rét hại
61-70
71-80
81-90
91-00
01-07
Phân bố rét đậm trung bình tháng qua các thập kỷ ở
trạm Láng
0
4
8
12
16
20
T11 T12 T1 T2 T3
Số ngày rét đậm
61-70
71-80
81-90
91-00
01-07
Phân bố rét hại trung bình tháng qua các thập kỷ ở trạm
Vinh
0
4
8
12
16
20
T11 T12 T1 T2 T3
Số ngày rét hại
61-70
71-80
81-90
91-00
01-07
Hình 6. Số ngày rét đậm và rét hại trung bình tháng qua các thập kỷ tại một số trạm tiêu biểu.
3.3. Xu thế biến đổi tuyến tính của hiện tượng
rét đậm, rét hại
Xu thế tăng/giảm và mức độ biến đổi của
hiện tượng rét đậm, rét hại theo thời gian tại các
vùng khí hậu có thể được xem xét dựa vào giá
trị của hệ số a
1
trong phương trình hồi qui tuyến
tính một biến (Hình 7).
V.T.Hằngvànnk./TạpchíKhoahọcĐHQGHN,KhoahọcTựnhiênvàCôngnghệ26,Số3S(2010)334‐343
1
Bạ ch Long Vĩ
Thái Bình
H ồi Xu â n
Thanh Hóa
T ương Dương
Hà Tĩnh
H ương Khê
Kỳ Anh
Tuyên Hóa
Đồng Hớ i
Đ ông Hà
Vinh
Huế
A Lưới
Nam Đ ông
H ệ số A1
B1
B3B2 B4
Xu thế tuyến tính của số ngày rét hại
-0.6
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
Lai Châu
Đ iện Biên
A Lưới
Nam Đ ông
H ệ s ố A1
B1
B3
B2
B4
Hình 7. Xu thế biến đổi tuyến tính của số ngày rét đậm, rét hại tại các trạm.
Qua đó có thể nhận thấy hệ số a
1
< 0 ở hầu
hết các trạm, có nghĩa là trong giai đoạn từ
1961 đến 2007 số ngày rét đậm, rét hại nhìn
chung có xu thế giảm theo thời gian. Riêng hai
trạm Hà Tĩnh và trạm Huế thể hiện xu thế tăng
nhẹ. Một số trạm có sự giảm mạnh như Điện
Biên, Tuyên Quang, Hòa Bình và Đồng Hới. 3.4. Một số nhân tố ảnh hưởng đến sự biến đổi
của hi
ện tượng rét đậm, rét hại
Sự biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại
là một trong những hệ quả của sự biến đổi nhiệt
độ. Trong bối cảnh nóng lên toàn cầu, Việt
Nam cũng là một trong số các quốc gia bị ảnh
hưởng, điều này thể hiện rõ ở sự biến đổi nhiệt
độ trung bình của các vùng khí hậu được biểu
V.T.Hằngvànnk./TạpchíKhoahọcĐHQGHN,KhoahọcTựnhiênvàCôngnghệ26,Số3S(2010)334‐343
2
T_ĐB Bắc Bộ
y = 0.0219x + 27.696
T_Bắc Trung Bộ
20
22
24
26
28
30
1961 1971 1981 1991 2001
năm
T trung bình
y = 0.0255x + 28.388
20
25
30
35
1961 1971 1981 1991 2001
năm
T trung bình
Hình 8. Xu thế biến đổi tuyến tính của nhiệt độ trung bình tại các vùng khí hậu.
Bên cạnh đó, ảnh hưởng của sự xâm nhập
lạnh cũng có tác động đáng kể đến sự giảm
nhiệt độ cũng như số ngày có nhiệt độ đạt
ngưỡng rét đậm, rét hại. Hình 9 biểu diễn
trên cả nước.
- Số ngày rét đậm, rét hại có xu thế giảm ở
hầu hết các trạm trong các vùng khí hậu. Sự
giảm này thể hiện rõ nét trong các tháng chính
đông và qua các thập kỷ.
- Sự biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại
bị ảnh hưởng bởi xu thế tăng của nhiệt độ trung
bình ở các vùng khí hậu, đồng thời sự biến đổi
về
vị trí cũng như cường độ của áp cao lạnh lục
địa Siberia cũng có thể tác động đến xu thế biến
đổi của hiện tượng này.
Lời cảm ơn
Nghiên cứu được hoàn thành nhờ sự hỗ trợ
của đề tài KC 08.29/06-10. Tập thể tác giả xin
chân thành cảm ơn.
Tài liệu tham khảo
[1] IPCC, Climate change 2001: The Scientific
Basis. Contribution of Working Group I to the
Third Assessment Report of the
Intergovernmental Panel on Climate Change.
Cambridge University Press, Cambridge, United
Kingdom and New York, NY, USA, 2001.
[2] D.R. Easterling, B. Horton, Maximum and
minimum temperature trends for the globe,
Science 227 (1997) 364.
[3] A. Kattenberg, F. Giorgi, H. Grassl, G.E. Meehl,
J.F.B Mitchell, R.J. Stouffer, T. Tokioka, A.J.
Weaver, T.M.I Wigley, Climate models –
projections of future climate. Climate change
(1999) 1077.
[8] H.A. Nasrallah, E. Nieplova, E. Ramadan,
Warm season extreme temperature events in
Kuwait, J. Arid. Environ. 56 (2004) 357.
[9] P. Zhai, X. Pan, Trends in temperature extremes
during 1951-1999 in China, Geophys. Res. Lett.
30(17) (2003) 1913.
[10] Z. Yan, P.D. Jones, T.D. Davies, A. Moberg, H.
Bergstroem, D. Camuffo, C. Cocheo, M.
Maugeri, G.R. Demaree, T. Verhoeve, E. Thoen,
M. Barriendos, R. Rodriguez, J. Martin-Vide, C.
Yang, Trends of extreme temperatures in Europe
and China based on daily observations, Climate
Change 53 (2002) 355.
[11] Hồ Thị Minh Hà, Phan Văn Tân, Xu thế và mức
độ biến đổi của nhiệt độ cực trị ở Việt Nam
trong giai đoạn 1961-2007, Tạp chí khoa học
Đại học Quốc gia Hà nội, Khoa học Tự nhiên và
Công nghệ 25 3S (2009) 412.
Variability and change in cold and damaging-cold events
in Vietnam
Vu Thanh Hang
1
, Pham Thi Le Hang
2
, Phan Van Tan
1
1
Faculty of Hydro-Meteorology & Oceanography, Hanoi University of Science, VNU