ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------------------

Đinh Hữu Dương

NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ GIỮA HOẠT ĐỘNG XÂM NHẬP
LẠNH VỚI CÁC TRƯỜNG KHÍ QUYỂN QUI MÔ LỚN TRONG CÁC
THÁNG MÙA ĐÔNG Ở VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội – 2019


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------------------------------------

Đinh Hữu Dương

NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ GIỮA HOẠT ĐỘNG XÂM NHẬP LẠNH
VỚI CÁC TRƯỜNG KHÍ QUYỂN QUI MÔ LỚN TRONG CÁC THÁNG
MÙA ĐÔNG Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: Khí tượng khí hậu học
Mã số :60440222
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Bùi Minh Tăng
TS. Võ Văn Hòa



Mục lục
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................... 3
Mục lục ............................................................................................................................... 4
Danh mục ký hiệu và chữ cái viết tắt ............................................................................... 7
Danh mục hình ................................................................................................................... 8
Danh mục bảng ................................................................................................................ 10
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................... 11
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................... 12
1.1 Khái niệm và định nghĩa về gió mùa- gió mùa Châu Á: ........................................12
1.3 Khái niệm về không khí lạnh: ..................................................................................15
1.3.2 Hệ quả thời tiết do tác động của không khí lạnh .................................................17
1.3.4 Đặc điểm hoạt động của các đợt xâm nhập lạnh .................................................17
1.4. Một số nghiên cứu trong và ngoài nước .................................................................20
1.4.1 Ngoài nước...............................................................................................................20
1.4.2 Ở trong nước ...........................................................................................................24
1.5 Một số chỉ tiêu và tiêu chí ......................................................................................... 26
1.5.1 Chỉ tiêu và tiêu chí trong nước ..............................................................................26
CHƯƠNG 2. SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................... 29
2.1 Số liệu quan trắc các đợt KKL ở Việt Nam : .......................................................... 29
2.2 Số liệu tái phân tích ERA - Interim. ........................................................................30
2.3. Số liệu dự báo của sản phẩm mô hình dự báo khí hậu ECWMF: ....................... 30
2.4 Các chỉ số EAWMI tham gia trong phương pháp dự báo: ...................................30
2.4 Khu vực tính toán số liệu .......................................................................................... 32
2.4.1 Chỉ số ICHEN: ............................................................................................................32
2.4.2 Chỉ số IYang:..............................................................................................................33
2.4.4 Chỉ số IShi: ................................................................................................................34
2.4.5 Chỉ số ISUN: ..............................................................................................................34
2.4.6 Chỉ số ILi&Yang: .........................................................................................................35
2.5. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 35

3.4.1 Thử nghiệm dự báo số đợt xâm nhập lạnh trong mùa đông xuống Việt Nam:
...........................................................................................................................................58
a. Sử dụng số liệu đầu vào là dữ liệu dự báo hạn mùa của ECWMF tháng 8: ..........58
b. Sử dụng số liệu đầu vào là dữ liệu dự báo hạn mùa của ECWMF tháng 9:..........58
c. Sử dụng số liệu đầu vào là dữ liệu dự báo hạn mùa của ECWMF tháng 10: ........59
3.4.2 Thử nghiệm dự báo số đợt rét đậm, rét hại xảy ra trên diện rộngtrong mùa
đông ở khu vực Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ Việt Nam: ...................................................60
a. Sử dụng số liệu đầu vào là dữ liệu dự báo hạn mùa của ECWMF tháng 8 ...........60
b. Sử dụng số liệu đầu vào là dữ liệu dự báo hạn mùa của ECWMF tháng 9 ...........61
c. Sử dụng số liệu đầu vào là dữ liệu dự báo hạn mùa của ECWMF tháng 10 .........62
5


KẾT LUẬN ...................................................................................................................... 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 65
PHỤ LỤC .......................................................................................................................... 67

6


Danh mục ký hiệu và chữ cái viết tắt

AO: Dao động Bắc cực
EAWM: gió mùa mùa đông Đông Á
EAWMI: Chỉ số gió mùa mùa đông Đông Á
ECMWF: Trung tâm dự báo khí tượng hạn vừa Châu Âu
GMĐB: Gió mùa đông bắc
HSTQ: Hệ số tương quan
HSTQB: Hệ số tương quan bội
KKL: Không khí lạnh

Hình 13 Sự biến động của chỉ số gió mùa mùa đông IEAWM 4 và biến trình
số đợt KKL trong cùng thời kỳ.
Hình 14 Sự biến động của chỉ số gió mùa mùa đông IEAWM 5 và biến trình
số đợt KKL trong cùng thời kỳ.
Hình 15 Sự biến động của chỉ số gió mùa mùa đông IEAWM6 và biến trình số
đợt KKL trong cùng thời kỳ.
Hình 16 Bản đồ MSLP trung bình 30 của 03 tháng chính đông (1986-1987 đến
2015-2016)
Hình 17 Bản đồ MSLP trung bình 03 tháng chính đông của những KKL hoạt
động mạnh
Hình 18 Bản đồ MSLP trung bình 03 tháng chính đông của những KKL hoạt
động yếu
Hình 19 Trung bình 30 năm hoàn lưu mực 850mb của 03 tháng chính đông
(1986-1987 đến 2015-2016)
Hình 20 Hoàn lưu trung bình mực 850mb của 03 tháng chính đông những năm
KKL hoạt động mạnh
Hình 21 Hoàn lưu trung bình mực 850mb của 03 tháng chính đông những
năm KKL hoạt động yếu
Hình 22 Trung bình 30 năm hoàn lưu mực 500 mb của 03 tháng chính đông
(1986-1987 đến 2015-2016)
Hình 23 Hoàn lưu trung bình mực 500mb của 03 tháng chính đông những năm
KKL hoạt động mạnh
Hình 24 Hoàn lưu trung bình mực 500mb của 03 tháng chính đông những
năm KKL hoạt động yếu
Hình 25 Trung bình 30 năm hoàn lưu mực 300 mb của 03 tháng chính đông
(1986-1987 đến 2015-2016)

8

14

Hình 28: Số đợt không khí lạnh quan trắc được và số đợt không khí lạnh tính
được thông qua sử dụng chỉ số gió mùa EAWMI 1
Hình 29: Số đợt không khí lạnh quan trắc được và số đợt không khí lạnh tính
được thông qua sử dụng chỉ số gió mùa EAWMI 2
Hình 30: Số đợt không khí lạnh quan trắc được và số đợt không khí lạnh tính
được thông qua sử dụng chỉ số gió mùa EAWMI 3.
Hình 31: Số đợt không khí lạnh quan trắc được và số đợt không khí lạnh tính
được thông qua sử dụng chỉ số gió mùa EAWMI 4.
Hình 32: Số đợt không khí lạnh quan trắc được và số đợt không khí lạnh tính
được thông qua sử dụng chỉ số gió mùa EAWMI 5.
Hình 33: Số đợt không khí lạnh quan trắc được và số đợt không khí lạnh tính
được thông qua sử dụng chỉ số gió mùa EAWMI 6.
Hình 34: Số đợt không khí lạnh quan trắc được và số đợt không khí lạnh tính
được thông qua sử dụng bộ chỉ gió mùa (EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI 6,
EAWMI 6) trên cơ sở phương pháp hồi qui từng bước.
Hình 35: Số đợt không khí lạnh quan trắc được và số đợt không khí lạnh dự
báo được thông qua sử dụng bộ chỉ gió mùa mùa đông có được từ số liệu dự
báo hạn mùa từ tháng 8.
Hình 36: Số đợt không khí lạnh quan trắc được và số đợt không khí lạnh dự
báo được thông qua sử dụng bộ chỉ gió mùa mùa đông có được từ số liệu dự
báo hạn mùa từ tháng 9.
Hình 37: Số đợt không khí lạnh quan trắc được và số đợt không khí lạnh dự
báo được thông qua sử dụng bộ chỉ gió mùa mùa đông có được từ số liệu dự
báo hạn mùa từ tháng 10.
Hình 38: Số đợt rét đậm, rét hại quan trắc được và số đợt rét đậm, rét hại dự
báo được thông qua sử dụng bộ chỉ gió mùa mùa đông có được từ số liệu dự
báo hạn mùa từ tháng 8
Hình 39: Số đợt rét đậm, rét hại quan trắc được và số đợt rét đậm, rét hại dự
báo được thông qua sử dụng bộ chỉ gió mùa mùa đông có được từ số liệu dự
báo hạn mùa từ tháng 9

Bảng 1. Những yếu tố chính trong mỗi mùa gió mùa

12

Bảng 2. Chỉ tiêu dự báo khả năng xâm nhập của không khí lạnh trước 24h

28

Bảng 3. Bộ chỉ số phản ánh về sự biến đổi của gió mùa mùa đông Đông Á
Bảng 4. Bảng HSTQ giữa các chỉ số gió mùa mùa đông và số đợt KKL trong

30

các tháng mùa đông thời kỳ 1992 -2016

41

Bảng PL1. Tổng số đợt không khí lạnh trong các tháng mùa đông (từ mùa
đông1992-2015)

68

Bảng PL2. Tổng số các đợt GMĐB và KKLTC; Tổng số đợt rét đậm, rét hại
ảnh hưởng đến Việt Nam trong các mùa đông thời kỳ 1992-2015

69

10





CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 Khái niệm và định nghĩa về gió mùa- gió mùa Châu Á:
Thuật ngữ gió mùa (Monsoon) có nguồn gốc từ vùng Ả Rập với từ địa phương là
Mausim, có nghĩa là mùa.
Theo Khrômov: “Gió mùa là chế độ dòng khí của hoàn lưu chung khí quyển trên
một phạm vi đáng kể của bề mặt Trái Đất, trong đó ở mọi nơi gió thịnh hành chuyển
ngược hướng hay gần như ngược hướng từ mùa đông sang mùa hè và từ mùa hè sang
mùa đông”. Khrômov cũng đưa ra khái niệm góc gió mùa là góc giữa hướng gió thịnh
hành giữa mùa đông và mùahè là 120o – 180o. Dựa vào tiêu chuẩn về tần suất gió thịnh
hành chia thành: khu vực có xu thế gió mùa với tần suất hướng gió thịnh hành < 40%,
khu vực gió mùa với tần suất gió thịnh hành từ 40 – 60% và khu vực gió mùa điển hình
khi tần suất gió thịnh hành > 60%.
Theo K. Ramage (1971) cũng thống nhất với định nghĩa này và đưa ra một số chỉ
tiêu định lượng cụ thể. Theo ông, một vùng được gọi là có gió mùa nếu thoả mãn các điều
kiện sau:
- Hướng gió thịnh hành trong tháng 1 và 7 phải lệch nhau một góc lớn hơn hoặc
bằng 1200;
- Tần suất trung bình của hướng gió thịnh hành trong tháng 1 và 7 phải lớn hơn
40%;
- Tốc độ gió tổng hợp trung bình của ít nhất một trong hai tháng 1 và 7 phải lớn hơn
3 m/s;
- Sự luân phiên của hoàn lưu xoáy thuận với xoáy nghịch xảy ra trong hai tháng này
của hai năm liên tiếp, trên một vùng có kích thước 5 kinh/vĩ độ phải nhỏ hơn một lần.
Đối với gió mùa châu Á, có 6 yếu tố chính trong mỗi mùa gió mùa (Bảng 1) và sự
tương thích của các yếu tố đó trong hai hệ thống gió mùa có thể được phân như sau:
Bảng 1: Những yếu tố chính trong mỗi mùa gió mùa
TT
1

gió thịnh hành chuyển ngược hướng hay gần như ngược hướng từ mùa đông sang mùa hè
và từ mùa hè sang mùa đông”.
Cùng với định nghĩa về gió mùa thì tác giả cũng đưa ra các tiêu chuẩn xác định khu
vực gió mùa tương đối cụ thể, đó là khu vực thỏa mãn bốn điều kiện sau:
- Hướng gió thịnh hành trong tháng 1 và 7 phải lệch nhau một góc lớn hơn hoặc
bằng 1200.
- Tần suất trung bình của hướng gió thịnh hành trong tháng 1 và 7 phải lớn hơn hoặc
bằng 40%.
- Tốc độ gió tổng hợp trung bình của ít nhất một trong tháng 1 và 7 phải lớn hơn 3
m/s;
- Sự luân phiên của hoàn lưu xoáy thuận với xoáy nghịch xảy ra trong hai tháng bất
kỳ của hai năm liên tiếp, trên một vùng có kích thước 5 kinh/vĩ độ phải nhỏ hơn một lần.
Theo định nghĩa này, vùng gió mùa tại khu vực Châu Á được xác định như ở hình
1.1 dưới đây.
Trong hình 1.1 khu vực Đông Nam Á (nằm trong hình chữ nhật EF) là khu vực thoả
mãn tất cả các tiêu chí của định nghĩa trên. Như ta đã thấy khu vực này cũng là khu vực
hội tụ đủ các nhân tố hình thành nên gió mùa:
- Là khu vực mà có sự tương phản rất lớn giữa một bên là lục địa rộng lớn còn một
bên là đại dương thế giới.
- Đây là khu vực có lực Coriolis mạnh.
Trong bộ tiêu chí mà Trần Công Minh đưa ra, tiêu chí 4 là một tiêu chí rất quan
trọng, bởi vì xét sự thay đổi gió theo mùa phải loại bỏ chuyển động qui mô nhỏ. Như vậy,
vùng có gió mùa chủ yếu trên trái đất theo định nghĩa của Ramage được giới hạn trong
phạm vi từ 250S - 350N và từ 300W-1700E, chiếm hầu hết vùng nhiệt đới của bán cầu Đông.
Các khu vực này cũng thỏa mãn các nhân tố hình thành nên gió mùa: sự tương phản nhiệt
theo mùa, địa hình và lực Coriolis đủ mạnh,....

13



đảo Malaysia thường cho lượng mưa lớn ở đây.
- Đặc điểm thứ ba là sự đảo ngược của gió trên cao từ hướng đông sang hướng
tây ở nam lục địa Trung Quốc: Điều đó xảy ra khi gradient nhiệt độ theo hướng bắc nam đi qua lục địa châu Á đổi thành hướng ngược lại (Cheang, 1991). So với hoàn lưu
gió mùa mùa hè, hoàn lưu gió mùa mùa đông có chiều dày nhỏ hơn nhiều. Gần khu vực
hình thành của áp cao, áp cao lạnh có chiều dày không lớn do nguồn gốc nhiệt của nó.
Trên phần lớn lục địa châu Á gió tại mực 700 mb là gió hướng tây, điều đó có nghĩa là
gió mùa mùa đông được giới hạn ở phía dưới mực 700mb.
1.3 Khái niệm về không khí lạnh:
Không khí lạnh là hiện tượng thời tiết khi khối không khí rất lạnh từ lục địa Châu
Á di chuyển xuống khu vực nước ta, nơi đang có khối không khí ấm, gây ra gió đông bắc
mạnh trời trở rét và thời tiết xấu. Thời gian đặc trưng là vào thời kỳ gió mùa mùa đông nên
còn gọi là "gió mùa đông bắc". Khối không khí lạnh này có nguồn gốc cực đới, tràn qua
lục địa Châu Á dưới dạng front lạnh, xuống đến nước ta trong nhiều trường hợp không còn
thể hiện rõ tính chất điển hình của một front lạnh nên ta gọi chung là "không khí lạnh".

15


Mỗi đợt KKL được coi là xâm nhập hoặc ảnh hưởng đến nước ta nếu thỏa mãn một
trong hai điều kiện sau đây:
- KKL làm tốc độ gió hướng lệch bắc ngoài khơi đo được tại trạm Bạch Long Vỹ
từ cấp 6 trở lên và kéo dài trên 3 tiếng (2 quan trắc liên tiếp).
- KKL gây thay đổi thời tiết mạnh mẽ: diện mưa tăng lên ở một hoặc nhiều khu vực
và đồng thời làm nhiệt độ trung bình ngày đối với trên một nửa số trạm ở một hoặc nhiều
khu vực đất liền giảm (mức giảm nhiệt độ trung bình từ 3 độ trở lên).
1.3.1 Phân loại không khí lạnh:
Không khí lạnh được chia làm 2 loại Gió mùa đông bắc (GMĐB) và Không khí
lạnh tăng cường (KKLTC)
Gió mùa đông bắc (GMĐB): là không khí lạnh kèm theo front lạnh hoặc đường đứt,
khi xâm nhập đến nước ta thường gây ra biến đổi thời tiết mạnh mẽ: gió trong đất liền cấp

- Mưa: GMĐB tràn về thường gây ra những đợt mưa trên diện rộng, đặc biệt là
các tỉnh thuộc khu vực phía đông Bắc Bộ và ven biển Trung Bộ và lượng mưa thường
lớn hơn mưa khi có không khí lạnh tăng cường. Tuy vậy, cũng có những trường hợp
gió mùa đông bắc tràn về, mưa chỉ xảy ra ở vài nơi thuộc phía đông Bắc Bộ với lượng
mưa không đáng kể khi không khí lạnh lục địa này rất khô; thế nhưng ở Trung Bộ vẫn
có mưa, thậm chí có mưa vừa, mưa to.
- Gió: GMĐB tràn về thường gây ra sự đổi hướng gió đột ngột, từ gió có có thành
phần nam sang thành phần bắc với tốc độ gió mạnh cấp 6-7, giật có thể lên đến cấp 9 trên
vịnh Bắc Bộ và vùng biển ngoài khơi Trung Bộ, biển động rất mạnh.
- Nhiệt độ không khí: GMĐB tràn về thường gây nên sự giảm nhiệt đột ngột, chẳng
hạn nhiệt độ sau 24 giờ ở Tuyên Quang đã từng giảm tới 21,50C và ở Láng cũng đã giảm
tới 17,40C, có khi có rét đậm, rét hại xảy ra ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam.
Hệ quả thời tiết của KKLTC:
- Mưa: KKLTC thường gây ra những đợt mưa tuy không lớn lắm nhưng xảy ra trên
diện rộng, đặc biệt là ở các tỉnh thuộc khu vực Đông Bắc Bộ và ven biển Trung Bộ. Tuy
vậy, cũng có những trường hợp KKLTC làm giảm hoặc kết thúc mưa trên toàn lãnh thổ
thuộc Bắc Bộ và Thanh Hoá.
- Gió: KKLTC có thể gây ra gió đông bắc mạnh cấp 6-7, giật cấp 8-9 trên vịnh Bắc
Bộ và vùng biển ngoài khơi Trung Bộ, biển động rất mạnh.
- Nhiệt độ không khí: những đợt KKLTC, đặc biệt là những đợt KKLTC liên tục,
vào những tháng chính đông, thường gây nên rét đậm, rét hại ở các tỉnh miền Bắc Việt
Nam, nhiều nơi ở vùng núi phía bắc xuất hiện băng giá, sương muối, thậm chí có nơi còn
có tuyết rơi. Trái lại, KKLTC khô có thể làm cho lãnh thổ miền Bắc Việt Nam nằm sâu
trong lưỡi cao lạnh, do quang mây nên ban ngày nhiệt độ cao, ban đêm nhiệt độ rất thấp,
do đó biên độ nhiệt độ ngày rất lớn.
1.3.4 Đặc điểm hoạt động của các đợt xâm nhập lạnh
Không khí lạnh ảnh hưởng đến Việt Nam đều có nguồn gốc từ áp cao Siberia. Áp
cao Siberia là một áp cao lạnh lục địa hoạt động ở tầng thấp (dưới 700mb), mạnh nhất vào
các tháng chính đông. Vào các tháng mùa đông, áp cao này có tâm ở vùng Siberia nên
được gọi là áp cao Siberia. Ở các tháng chính đông là khoảng thời gian áp cao này đạt

hiểm cho các hoạt động hàng hải và khai thác thủy hải sản, còn kéo theo sự ảnh hướng đến
đời sống và sản xuất. Đặc biệt là vào thời kỳ xuân hè, khi khối không khí trước front ở
trạng thái bất ổn định thì sự xâm nhập của không khí lạnh là điều kiện tác động quan trọng
gây ra sự phát triển mạnh mẽ của khối mây đối lưu, làm xuất hiện dông mạnh kèm theo
lốc, tố và mưa đá. Còn vào thời kỳ mùa đông, sự xâm nhập của không khí lạnh từ phía Bắc
có thể kết hợp với tín phong Đông Bắc, dải hội tụ nhiệt đới và địa hình dãy Trường sơn sẽ
gây ra những đợt mưa lũ rất lớn ở các tỉnh miền Trung.
Xâm nhập lạnh ảnh hưởng đến miền Bắc nước ta có thể được phân chia thành
3 thời kỳ chính như sau:
18


Thời kì đầu mùa Đông (Từ tháng 9 đến tháng 11):thời kì này các đợt không khí
lạnh tràn xuống miền Bắc được di chuyển theo hướng Bắc- Nam và chịu sự biến tính qua
lục địa Trung Quốc. Mặc dù nhiệt độ đã tăng lên nhiều so với trạng thái ban đầu nhưng khi
tràn đến nước ta vẫn giữ được đặc tính cực đới lạnh.
Ở trên cao thường xuất hiện lớp nghịch nhiệt dày do di chuyển đi xuống của đới gió
Tây trên cao. Điều này kiến lượng hơi ẩm vốn đã rất ít của khối không khí cực đới khô
khống chế ở tầng thấp khổng thể chuyển động lên cao ngăn cản quá trình tạo mây. Do đó
thời tiết Bắc Bộ trong thời kì này đặc trưng quang mây, ban ngày sẽ có nắng, nhiệt độ sẽ
tăng cao từ từ, nhưng về ban đêm mặt đất phát xạ song dài rất mạnh làm nhiệt độ tụt xuống
nhanh chóng. Biên độ nhiệt độ ngày đêm ở Bắc Bộ trong thời kì này là lớn nhất, thường
đạt trên 10oC có khi còn lên tới 15oC đến 17oC và còn hơn nữa. Trong thời kì này thường
xuất hiện nhiều lớp sương mù vào buổi sáng chỉ tồn tại khi nắng lên gọi là sương mù bức
xạ, ở các vùng đồi núi khi xuất hiện sương muối rất có hại cho vật nuôi và cây trồng.
Vào tháng 9 và nửa đầu tháng 10 ở khu vực Bắc Bộ khi mặt đệm tương đối nóng,
không khí lạnh tràn xuống có thể gây ra những sự xáo trộn về nhiệt, ẩm mạnh mẽ khiến
các dòng khí ẩm chuyển động đối lưu trên cao và giải phóng năng lượng rất lớn sẽ cho
mưa rào và dông, đôi khi kéo theo tố lốc và mưa đá.Nửa cuối tháng 10 và cả tháng 11
không khí lạnh tràn về chủ yếu gây mưa và mưa nhỏ, thậm chí có nhiều đợt không mưa.

nên những đợt nóng rất sớm. Nhiệt độ tăng ở mức khá cao.
Khi lưỡi áp cao lạnh lục địa di chuyển xuống phía Nam sẽ nén rãnh thấp nối với
vùng áp thấp phía Tây gây ra hiện tượng nắng to, nhiệt độ ban đầu sẽ tăng cao, nóng nực
thường thấy trước khi không khí lạnh tràn về.
Tháng 3 là thời kỳ chuyển tiếp của gió mùa do đó khi không khí lạnh bắt đầu tràn
về có thể gây nên những đợt mưa nhỏ, phùn và rét và kèm theo những cơn dông đầu mùa
cũng xuất hiện trong tháng này khi có không khí lạnh tràn về..
Tóm lại, không khí lạnh hoạt chủ yếu vào thời kỳ chính đông và cuối mùa đông.
Đặc biệt không khí lạnh hoạt động mạnh nhất vào thời kỳ chính đông từ tháng 12 đến tháng
2 năm sau là những tháng rét nhất và cũng là những tháng có gió mùa hoạt động mạnh
nhất. Biên độ ngày đêm cũng thấp nhất, gây nên đợt rét đậm, rét hại kèm theo thời tiết
hanh khô.
1.4. Một số nghiên cứu trong và ngoài nước
1.4.1 Ngoài nước
Áp cao Siberia có vai trò ảnh hưởng rất quan trọng trong mùa đông Châu Á, Bingiyi
Wu và Jia Wang (2002) đã có bài nghiên cứu về tác động của dao động cực Bắc (AO) và
áp cao Siberia (SH) trong gió mùa mùa đông Đông Á (EAWM). Các tác giả sử dụng bộ số
liệu của Trung tâm dự báo môi trường quốc gia/ trung tâm nghiên cứu khí quyển quốc gia
(NCEP / NCAR) và đã chỉ ra hệ số tương quan của chỉ số AO và chỉ số EAWM là 0.28,
trong khi hệ số tương quan của chỉ số SH và chỉ số EAWM là 0.8; mối tương quan này
cho thấy chỉ số SH có thể thể hiện cường độ của EAWM. Trong mùa đông: AO và SH là
tương đối độc lập với nhau trong ảnh hưởng đến EAWM. SH có nhiều ảnh hưởng trực tiếp
và đáng kể hơn AO tới EAWM. Tác động của SH tới nhiệt độ không khí bề mặt xảy ra chủ
yếu ở phía Nam của 50°N qua Đông Á, Tây Bắc Thái Bình Dương và biển Nam Trung
Quốc do AO ngăn ảnh hưởng của SH tới vĩ độ của Châu Á[15].
Nghiên cứu của Tsing-Chang Chen, Ming-Cheng Yen và các cộng sự (2002), cũng
như C.P.Chang, Zhuo Wang và Harry Hendon (2006) đã có những nghiên cứu điển hình
20



bề mặt giữa Tây Bắc Thái Bình Dương và Đông Bắc Trung Quốc, bao gồm sự xâm nhập
về phía nam (hoặc bắc) của khối không khí lạnh (hoặc ấm) liên quan đến mô hình rãnh –
sống. Chỉ số chặn (blocking index – BI) được định nghĩa là sự khác biệt dị thường 𝜃 giữa
vùng Bắc Cực và vùng phía đông bắc Trung Quốc, biểu thị sự thay đổi (từ dịch gốc là đảo)
của khối không khí liên quan đến sự đảo ngược của gradient 𝜃, thường thấy trong khi xảy
ra chặn sự phát triển của các sóng lạnh. Các phân tích tổng hợp dựa trên WI và BI thể hiện
21


rõ những biến động về mặt động năng của các kiểu tăng áp cao lạnh. Sự tăng sóng lạnh
liên quan đến việc mở rộng phía đông nam của áp cao Siberia và gió hướng bắc gần bề
mặt[26].
Gao Hui và cs (2007) phân tích các năm có EAWM mạnh thể hiện qua gió đông
bắc mạnh hơn, nhiệt độ giảm mạnh đó là khi áp cao Siberia và dòng xiết gió tây đều rất
mạnh, áp thấp Aleut và rãnh Đông Á khơi sâu19.
Wang và Chen (2013) xác định chỉ số mới của EAWM, thông qua xem xét chỉ số
đông-tây (EWI) (gradient khí áp giữa áp cao Siberia và áp thấp Aleutvà chỉ số Bắc-Nam
(NSI) (gradient giữa áp cao Siberiavà rãnh xích đạo). HSTQ giữa các chỉ số được chuẩn
hoá và Pmsl vùng tác giả chọn trong 45 năm là 0,99. HSTQ giữa chỉ số EAWM và EWI
(NSI) là 0,95 (0,91). HSTQ giữa NSI và EWI là 0,74. Các tác giả cho rằng, mối quan hệ
của áp cao Siberia và rãnh xích đạo cao hơn so với mối quan hệ của áp cao Siberia và áp
thấp Aleut22.
Yi Zhang và cộng sự (1997) nghiên cứu khí hậu và biến trình năm gió mùa mùa
đông Á từ năm 1979 – 1995 của NCEP/NCAR đã thêm một số điểm chú ý về khí hậu gió
mùa mùa đông. Các tác giả nhấn mạnh sự phân bố thời gian và không gian của đợt lạnh
tăng cường và áp cao Siberia, bao gồm: nguồn gốc, đường đi và sự tiến triển của chúng.
Đặc biệt là sự biến đổi của gió mùa mùa đông và đợt xâm nhập lạnh.Theo các tiêu chí
thông thường, có khoảng 13 đợt lạnh xảy ra mỗi mùa đông, trong đó có 2 đợt là mạnh mẽ.
Các đợt thường kéo dài trung bình khoảng 7 ngày và cường độ trung bình là 1050 hPa; các
đợt mạnh thường kéo dài 9 ngày với cường độ trung bình năm là 1060 hPa. Các đợt tăng

này [25].
Năm 2014, Se-Hwan and LU Riyu : Đã nghiên cứu lại khả năng dự đoán 21 chỉ số
EAWM của 5 mô hình dự báo khí hậu tổ hợp của các trung tâm dự báo khí hậu lớn trênthế
giới như: UK MetOffice, Me´te´o-France, ECMWF, Leibniz Institute of Marine Sciencesat
Kiel University, Euro-Mediterranean Center for Climate Change. Kết quả là khả năng dự
đoán chỉ số gió màu mùa đông của các mô hình dự báo khí hậu tổ hợp trong số 21 chỉ số
EAWM tốt, với hệ số tương quan dao động từ 0,54 đến 0,61[21].
Năm 2017, Li Qiaoping và cs [23] nghiên cứu việc sử dụng mô hình CFSv2 để dự
báo KKL trong 11 năm từ 1999 - 2010 cho kết quả dự báo tương đối tốt với thời hạn dự
báo đến 45 ngày. Trong bài viết này, tác giả sử dụng trung bình giá trị của trường các yếu
tố dự báo của Cơ quan khí tượng Trung Quốc trong một khu vực nằm trong ô vuông (20550N, 105-1350E) để thay thế cho trung bình các trường yếu tố dự báo này trên toàn bộ
lãnh thổ Trung Quốc. Trong bài báo này, tác giả đã đưa ra một số kết luận đáng chú ý:
- Mô hình khí hậu CFSv2 đã bắt được tần số, cường độ và khu vực có KKL và cho
kết quả dự báo tốt nhất với thời hạn dự báo 15 ngày.
- Mô hình khí hậu CFSv2 có khả năng mô phỏng các hoàn lưu chính trong mùa
đông ở khu vực Đông Á.
- Năm 2010, Yueqing Li và Song Yang26 đã xây dựng một bộ chỉ số mới , chỉ số
động lực cho Gió mùa Mùa đông khu vực Đông Á:
[{U200(30-350N/90-1600E)-U200(50-600N/70-1700E)}+{U200(30-350N/90-1600E) U200(5-100N/90-1600E)}] /2 ;
Chỉ số có tính đến sự ảnh hưởng của nhiều nhân tố:
- Diễn tả tốt hơn quá trình vật lý liên quan đến gió mùa;
23


- Ứng dụng tốt hơn vào đánh giá biến đổi của gió mùa và tác động của chúng tới
khí hậu khu vực;
- Chỉ số này có sự liên kết với SST khu vực Thái Bình Dương xích đạo;
- Có thể dự báo được bởi NCEP Climate Forecast System.
1.4.2 Ở trong nước
Năm 2016 theo Trung tâm Khí tượng Thủy văn, không khí lạnh xâm nhập vào

24


chung vào nghiên cứu về các đợt XNL của gió mùa Á-Úc. Các tác giả cho rằng, hoạt động
của các trung tâm tác động như áp cao Hoa Đông, áp cao lạnh Siberia và áp cao Thanh
Tạng làm ảnh hưởng đến các đợt XNL chủ yếu ở khu vực phía Bắc, thường tăng cường
mạnh vào các tháng chính và cuối đông. Ngoài ra, sự gia tăng nhiệt độ trong tháng 1 và
tháng 2 trong thời kỳ 1961-2000, ở một số trạm là thời kỳ áp thấp Trung Hoa và áp cao
TBD hoạt độngmạnh [4].
Theo Trần Công Minh (2003) kết quả thống kê các đợt xâm nhập của không khí
cực đới biến tính ở miền Bắc cho thấy, trong thời kỳ 10 năm: từ 1994 đến 2003 có 294 đợt
xâm nhập lạnh. Như vậy, trung bình mỗi năm có gần 30 đợt xâm nhập lạnh. Trong tháng
9 có 10 đợt (3%), ba tháng tiếp theo là tháng 4, tháng 5, và tháng 10 đều có từ 25 đến 27
đợt (chiếm 9%), các tháng còn lại (tháng 11, 12, 1, 2, 3) mỗi tháng có từ 4 – 47 đợt xâm
nhập lạnh (chiếm 12-16%) [11].
Phạm Vũ Anh và Nguyễn Viết Lành đã đi sâu tìm hiểu về nguồn gốc của khối không
khí, những trung tâm khí áp, hướng di chuyển của khối không khí và bản chất biến tính
của từng khối không khí theo từng giai đoạn, chủ yếu là vào thời kỳ mùa đông, các tác giả
đi sâu phân tích các hình thế khí áp, từ mặt đất đến các tầng trên cao để từ đó nhận biết
được các dấu hiệu của sự xâm nhập lạnh vào Việt Nam[7].
Nguyễn Đức Ngữ cho rằng: Trong những năm ENSO, số front lạnh ảnh hưởng đến
nước ta đều ít hơn bình thường. Tỷ lệ giữa tổng chuẩn sai dương và tổng chuẩn sai âm của
tần số front lạnh đi qua Hà Nội của các tháng trong năm chỉ bằng 70%. Thời gian kết thúc
hoạt động không khí lạnh ở Việt Nam sớm hơn bình thường [3].
Phân tích hoạt động của một số trung tâm khí áp ảnh hưởng đến Việt Nam trong các
tháng chuyển mùa từ đông sang hè trong giai doạn 1961 – 2010, Lê Anh Tú (2015) cho
rằng, trong thời kì này áp cao Tây Bắc Thái Bình Dương có xu hướng yếu đi ở tầng thấp
1000mb và 850mb. Tuy nhiên nó lại mạnh lên và ảnh hưởng đến Việt Nam nhiều hơn ở
mực trên cao 500mb. Đồng thời, dải thấp xích đạo cũng có xu hướng mở rộng hơn về phía
đông. Trong khi đó, các hệ thống khí áp chi phối thời tiết mùa đông hoạt động yếu đi và