BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
, VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN

LUẬN VĔN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP THẤP NAM Á VÀ
ÁP CAO THÁI BÌNH DƯƠNG ĐẾN NẮNG NÓNG
TRÊN KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ

CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC

ĐỖ THỊ THI

HÀ NỘI, NĔM 2019


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĔN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP THẤP NAM Á VÀ
ÁP CAO THÁI BÌNH DƯƠNG ĐẾN NẮNG NÓNG TRÊN KHU
VỰC BẮC TRUNG BỘ
CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC
MÃ SỐ: 60440222

HỌC VIÊN: ĐỖ THỊ THI
KHÓA: 2016 - 2018
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. NGUYỄN ĐĔNG QUANG
2. TS. CHU THỊ THU HƯỜNG



3

LỜI CẢM ƠN

Luận vĕn thạc sĩ chuyên ngành Khí tượng - Khí hậu học “Nghiên cứu
ảnh hưởng của áp thấp Nam Á và Áp cao Thái Bình Dương đến nắng nóng
ở khu vực Bắc Trung Bộ ” đã hoàn thành vào tháng 12 nĕm 2018. Trong suốt
quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận vĕn, tác giả đã nhận được rất
nhiều sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Trước hết tác giả luận vĕn xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn
Ěĕng Quang, người đã tận tình chỉ bảo, định hướng đề tài và tạo mọi điều
kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận.
Tác giả cũng xin cám ơn chân thành đến TS. Chu Thị Thu Hường,
người đã đồng hành cùng TS. Nguyễn Ěĕng Quang, hết mình chỉ bảo và tạo
những điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian học tập tại trường và
làm khóa luận.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Khoa Khí tượng Thủy vĕn,
Trường Ěại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt
kiến thức, tạo điều kiện và hướng dẫn trong suốt quá trình học tập và thực
hiện luận vĕn.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo mọi điều
kiện để tác giả có thể hoàn thành luận vĕn này.
Trong khuôn khổ một luận vĕn, do sự giới hạn về thời gian và kinh
nghiệm nên không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy tác giả rất mong nhận
được ý kiến đóng góp quý báu của thầy cô và các bạn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 27 tháng 12 nĕm 2018
Tác giả

2.1. Nguồn số liệu .......................................................................................... 14
2.1.1. Số liệu về nắng nóng ........................................................................ 14
2.1.1. Số liệu tái phân tích.......................................................................... 15
2.2. Phương pháp............................................................................................. 15
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ ĚÁNH GIÁ ............................................................... 20

3.1. Ěặc điểm nắng nóng tại vùng núi Bắc Trung Bộ..................................... 20
3.1.1. Hình thế điển hình gây nắng nóng tại Bắc Trung Bộ........................ 20
3.1.2. Ěặc điểm nắng nóng tại khu vực Bắc Trung Bộ.............................. 21
3.1.3. Một số đợt nắng nóng điển hình ở Bắc Trung Bộ............................. 25


5

3.1.4. Tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao tuyệt đối tại khu vực bắc Trung
Bộ .................................................................................................................... 29
3.1.5. Ěánh giá trường nhiệt độ vùng núi Bắc Trung Bộ tại thời điểm trước
và sau ngày bắt đầu gió mùa mùa hè. ............................................................. 34
3.1.6. Phân tích trường trung bình nhiều nĕm của áp cao cận nhiệt đới và
áp thấp nóng phía tây trong thời kỳ gió mùa mùa hè...................................... 39
3.2. Mối liên hệ giữa nắng nóng tại khu vực bắc Trung Bộ và hiện tượng
ENSO .............................................................................................................. 42
3.3. Phân tích EOF với hệ thống áp cao cận nhiệt đới .................................... 51
3.4. Phân tích EOF với áp thấp nóng phía tây ................................................ 53
3.5. Phân tích EOF với các nĕm xảy ra cực trị nắng nóng.............................. 56
3.5.1. Áp thấp nóng phía tây ...................................................................... 56
3.5.2. Áp cao cận nhiệt đới ....................................................................... 58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 63



Ký hiệu

Từ viết tắt

BĚKH

Biến đổi khí hậu

CCSM

Community Climate System Model – version 3


vii
ECMWF

ENSO
EOF
GMMH
JRA

Trung tâm dự báo hạn vừa Châu Âu (European Centre for Medium-

Range Weather Forecasts)
Dao động nam (El Niño-Southern Oscillation)
Kỹ thuật khai triển một trường thành chuỗi hàm trực giao tự
nhiên
Gió mùa mùa hè



Nhiệt độ tối cao


8

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Minh họa áp thấp Nam Á thời kỳ 13/8 – 19/8/2015............... 6
(Số liệu tái phân tích JRA – 55).............................................................. 6
Hình 1.2: Minh họa áp cao cận nhiệt Thái Bình Dương. Ěường nét đậm
là giá trị trung bình trong mỗi khoảng thời gian (Zhou và các cộng sự, 2008).7
Hình 1.3: Phân bố vị trí địa lý của vùng núi bắc Trung Bộ .................... 8
Hình 1.4:Biểu đồ xu thế biến đổi ngày mát và đêm lạnh (trái) (Manton,
2001), ngày nóng và đêm ấm (phải) (Manton, 2001). .................................... 10
Hình 3.1: Bản đồ tái phân tích của Trung tâm hạn vừa Châu Âu
(ECMWF)........................................................................................................ 26
Hình 3.2: Bản đồ tái phân tích của Trung tâm hạn vừa Châu Âu
(ECMWF)........................................................................................................ 27
tại các mực từ mặt đất đến 500mb ngày 10/6/2016 .............................. 27
Hình 3.3: Biểu đồ phân bố nhiệt độ tối cao tuyệt đối ứng với mức lịch
sử và tần suất 1% tại vùng núi bắc Trung Bộ. ................................................ 34
Hình 3.4: Trường nhiệt độ không khí mực 2m (oC) quanh thời điểm bắt
đầu GMMH trên khu vực Ěông Dương- Việt Nam........................................ 35
Hình 3.5: Chênh lệch trường

nhiệt độ 2m ....................................... 35

Hình 3.6a: Thành phần chính thứ nhất EOF1 của trường nhiệt độ bề
mặt mực 2m từ 21 đến 30/4 trong thời kỳ 1985-2016. Trái: thành phần chính
theo không gian, Phải: giá trị riêng của EOF1 đối với T2m ...........................

gian .................................................................................................................. 60
e), f) Phép phân tích EOF mode 1 nĕm 2015 theo không gian và thời
gian .................................................................................................................. 60


10

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Phân bố các trạm Khí tượng và thời gian có số liệu quan
trắc................................................................................................................... 14
Bảng 3.1a: Nhiệt độ không khí tối cao tuyệt đối tháng và nĕm ........... 22
Bảng 3.2: Phân bố nhiệt độ cao nhất ngày từ 10 đến 15/6/2016 tại khu
vực Bắc Trung Bộ, Đơn vị: oC........................................................................ 28
Bảng 3.3: Tần suất xuất hiện Tx tuyệt đối tại trạm Yên Định, Hồi Xuân
......................................................................................................................... 29
Bảng 3.4: Tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao tuyệt đối tại trạm Như
Xuân và Bái Thượng ....................................................................................... 30
Bảng 3.5: Tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao tuyệt đối tại trạm Đô
Lương và Tây Hiếu.......................................................................................... 31
Bảng 3.6: Tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao tuyệt đối tại trạm Quỳ
Châu và Quỳ Hợp............................................................................................ 31
Bảng 3.7: Tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao tuyệt đối tại trạm Con
Cuông và Tương Dương.................................................................................. 32
Bảng 3.8: Tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao tuyệt đối tại trạm Hương
Sơn và Hương Khê .......................................................................................... 32
Bảng 3.9: Tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao tuyệt đối tại trạm Tuyên
Hóa và Khe Sanh............................................................................................. 33
Bảng 3.10: Tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao tuyệt đối tại trạm A Lưới
và Nam Đông................................................................................................... 33
Bảng 3.11: Số ngày nắng nóng tại vùng núi của bắc Trung Bộ trong

lịch sử về nhiệt độ xảy ra liên tiếp trong tháng 5, 6 và 7/2015 ở Bắc Bộ và
Trung Bộ; chuỗi số ngày nóng nóng tại miền Trung đã kéo dài nhiều nhất
trong chuỗi số liệu lịch sử với nhiều nơi tại vùng núi phía tây đã lên đến 29 30 ngày, kéo dài từ giữa tháng 5 đến giữa tháng 6, với nhiều ngày nắng nóng
đặc biệt gay gắt trên 40 độ. Hệ quả của đợt nắng nóng gay gắt này là một số
lượng lớn sông suối, hồ đập ở Nghệ An cạn khô, nhiều diện tích lúa hè thu đã
gieo cấy đã bị héo khô, nhiều diện tích đất thiếu nước không thể canh tác. Ở
các huyện miền núi như Thanh Chương, Con Cuông, Quỳ Hợp, Tương
Dương..., nhiều nơi bị thiếu nước sinh hoạt trầm trọng. Hàng loạt vụ cháy
rừng liên tiếp xảy ra trên địa bàn các huyện Nam Ěàn, Ěô Lương, Con
Cuông, khiến hàng trĕm héc-ta rừng bị thiêu rụi.
Nắng nóng ở nước ta thường xuất hiện vào các tháng mùa hè, trong đó
khu vực nắng nóng nhiều nhất, khốc liệt nhất là khu vực miền Trung Việt


Nam và khu vực Bắc Trung Bộ là nơi chịu tác động mạnh mẽ của hiện tượng
phơn khô nóng.
Nguyên nhân chính gây ra nắng nóng là điều kiện địa hình kết hợp với
hình thế áp thấp nóng ở các mực thấp và áp cao Thái Bình Dương ở trên. Sự
xuất hiện cũng như mức độ lấn tây của áp cao Thái Bình Dương sẽ đóng vai
trò quan trọng trong việc gây ra hiện tượng nắng nóng với các trị số nhiệt cực
đại. Bên cạnh xu thế dịch chuyển về phía tây của áp cao Thái Bình Dương thì
áp thấp Nam Á cũng có xu hướng mở rộng ảnh hưởng về phía đông, đông
nam thì cường độ nắng nóng càng gay gắt hơn.
2. Mục tiêu của đề tài
Tìm hiểu, thống kê giá trị nhiệt độ cao tại vùng núi của Bắc Trung Bộ
trong 32 nĕm trở lại đây, từ nĕm 1985 - 2016.
Nghiên cứu các hình thế thời tiết gây ra nắng nóng điển hình ở Bắc
Trung Bộ và mối quan hệ của ENSO với số ngày nắng nóng trên khu vực.
Sử dụng phương pháp phân tích hàm trực giao tự nhiên để tìm hiểu
mức độ đóng góp của các hình thế cơ bản (áp thấp nóng phía tây, áp cao cận

1.1. Khái quát chung về nắng nóng
1.1.1. Khái niệm
Nắng nóng là một dạng thời tiết nguy hiểm thường xảy ra trong những
tháng mùa hè. Sự biểu hiện của nắng nóng là khi nền nhiệt độ trung bình ngày
khá cao và được đặc trưng ở nhiệt độ cao nhất trong ngày. Nắng nóng có thể
xảy ra trong trường hợp ít mây, độ ẩm tương đối của không khí khá thấp (dưới
50%) thì được gọi là hiện tượng khô nóng và cũng có trường hợp xảy ra trong
điều kiện nhiều mây, độ ẩm tương đối của không khí thấp, trời oi bức gây khó
chịu.
Ở các tỉnh Bắc Bộ, nắng nóng xuất hiện vào thời kỳ các tháng mùa hè
còn ở các tỉnh Trung Bộ, nắng nóng thường xuất hiện chủ yếu vào thời kỳ
mùa khô. Do vậy nắng nóng hay kèm theo sự khô hạn thiếu nước ảnh hưởng
nghiêm trọng đến sản xuất và đời sống. Dự báo quá trình nắng nóng kéo dài ở
khu vực này bao giờ cũng kèm theo dự báo khả nĕng xảy ra khô hạn.
Nắng nóng tại miền Trung thường xảy ra gay gắt nhất tại các tỉnh vùng
núi của khu vực, dọc các tỉnh từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế. Do vậy,
trong luận vĕn này, sẽ nghiên cứu và tìm hiểu về số ngày nắng nóng phổ biến
trên khu vực, cũng như giá trị nhiệt độ cực trị có thể xảy để từ đó có những
biện pháp phòng tránh hiện tượng thời tiết cực đoan này.
Trong thực tế, những cấp nhiệt độ tối cao có ý nghĩa quan trọng trong
đời sống và sản xuất. Theo tổ chức Khí tượng Thế giới nhiệt độ tối cao trên
33oC là giới hạn nóng đối với người và sinh vật, trên 35oC là nhiệt độ có ảnh
hưởng đối với nông nghiệp, vật nuôi và con người. Theo quy định quan trắc
bề mặt trên 35oC đạt nắng nóng, với mức nhiệt trên 37oC là mức nắng nóng
gay gắt không những có ảnh hưởng đến con người, sinh vật, nông nghiệp mà
còn ảnh hưởng tới các hoạt động dân sinh, kinh tế - xã hội. Ěiển hình vào
mùa hè nĕm 2015, một đợt nắng nóng gay gắt đã xảy ra bắt đầu từ ngày14/5
và kéo dài đến 39 ngày trên khu vực Bắc Trung Bộ với nền nhiệt độ cao nhất
tuyệt đối phổ biến 39.00C – 41.00C. Thiệt hại do nắng nóng và hạn hán ở Việt
Nam theo báo cáo của Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc (UNDPvà

diện rộng.
b, Cấp độ rủi ro thiên tai do nắng nóng
Nắng nóng cũng được coi là một trong những loại hình thiên tai cần
phải được dự báo, cảnh báo và truyền tin do mức độ ảnh hưởng của nó đến


đời sống của người dân. Cấp độ rủi ro thiên tai do nắng nóng theo “quy định
chi tiết về cấp độ rủi ro thiên tai” bao gồm 3 cấp.
Trong đó:
Cấp độ 1: đợt nắng nóng với nhiệt độ cao nhất trong ngày từ 39 đến
40oC kéo dài từ 5 đến 10 ngày và đợt nắng nóng với nhiệt độ cao nhất vượt
qua 40oC kéo dài từ 3 đến 5 ngày.
Cấp độ 2: đợt nắng nóng với nhiệt độ cao nhất từ 39 đến 40oC kéo dài
trên 10 ngày đợt nắng nóng với nhiệt độ cao nhất vượt qua 40 oC kéo dài từ 5
đến 10 ngày.
Cấp độ 3: khi xảy ra đợt nắng nóng với nhiệt độ vượt qua 40oC kéo dài
trên 10 ngày.
1.1.3. Nguyên nhân gây nắng nóng
Các hình thế quy mô lớn ảnh hưởng tới Việt Nam gây ra nắng nóng


gồm:
Áp thấp Ấn Miến hay Áp thấp Nam Á (Hình 1.1): áp thấp này hình
thành trên khu vực sa mạc lục địa Ấn Ěộ vào mùa hè, hoàn lưu của áp thấp
này (gió mùa Tây Nam) khi vượt qua dãy Trường Sơn hơi ẩm bị giữ lại chỉ
còn gió khô thổi về Việt Nam gây ra hiện tượng phơn khô nóng ở Miền
Trung.

Hình 1.1: Minh họa áp thấp Nam Á thời kỳ 13/8 – 19/8/2015
(Số liệu tái phân tích JRA – 55).

còn hơi ẩm nên khô và nóng.
1.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu
Trên thế giới cũng như ở Việt Nam trong những nĕm gần đây đã có rất
nhiều tác giả nghiên cứu về các hiện tượng cực đoan như: nắng nóng, rét đậm,
rét hại,… dựa vào nhiệt độ cực trị trên mỗi vùng.


Sự thay đổi nhiệt độ bề mặt và lượng mưa ở Việt Nam từ nĕm 1971 đến
nĕm 2010 đã được Nguyễn Ěĕng Quang và cs (2013) chỉ ra rằng, nhiệt độ
trung bình trên toàn quốc đã gia tĕng với tốc độ xấp xỉ 0.26oC/thập kỷ, gấp
đôi tốc độ gia tĕng chung của nhiệt độ toàn cầu. Tỷ lệ nhiệt độ tĕng trong mùa
đông lớn hơn so với mùa hè. Ngoại trừ Tây Nguyên, nhiệt độ trung bình hàng
nĕm ở miền Nam tĕng nhanh hơn ở miền Bắc [13].
Theo Manton M.J và các cộng sự (2001) “Phân tích xu thế cực trị nhiệt
độ ngày trong thời 1961-1998 ở Ěông Nam Á” cho thấy xu thế giảm những
ngày mát và những đêm lạnh ở mùa đông còn mùa hè lại có xu thế tĕng
những ngày nóng và những đêm ấm ở hầu hết các quốc gia nghiên cứu, được
thể hiện ở Hình1.4[19]. Theo Easterling và các cộng sự (1999),“Nghiên cứu
về xu thế biến đổi cực trị nhiệt độ nĕm 1999”, đã phân tích những quan trắc
theo không gian và thời gian về nhiệt độ, giáng thủy, độ ẩm, gió và áp suất
khí quyển ở nhiều khu vực trên toàn thế giới để xem xét rằng liệu các cực trị
đã biến đổi trong thế kỷ XX trên toàn thế giới hay chỉ trên một vùng đơn lẻ.
Những quan trắc ghi nhận được thì phần lớn các khu vực đều có nhiệt độ tĕng
lên và trung bình nhiệt độ toàn cầu đã tĕng khoảng 0.6ºC tính từ đầu thế kỷ
XX. Ěiều này có liên quan đến sự ấm lên mạnh hơn của nhiệt độ tối thấp
ngày so với nhiệt độ tối cao ngày [19].


Hình 1.4:Biểu đồ xu thế biến đổi ngày mát và đêm lạnh (trái) (Manton, 2001),
ngày nóng và đêm ấm (phải) (Manton, 2001).