Báo cáo nghiên cứu khoa học " Quá trình nhiệt ẩm qui mô lớn thời kỳ bùng nổ gió mùa mùa hè trên khu vực Nam Bộ năm 2004 "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

55
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nghiên cứu 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 năm 2004 trong hai trường hợp có địa hình và không có địa hình, nhằm xác định những đặc trưng cơ bản và cơ chế nhiệt ẩm của quá trình bùng nổ, trong đó nhấn mạnh vai trò của lục địa-địa hình trong sự tương phản với

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu khoa học " Quá trình nhiệt ẩm qui mô lớn thời kỳ bùng nổ gió mùa mùa hè trên khu vực Nam Bộ năm 2004 "

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 254-265 Quá trình nhiệt ẩm qui mô lớn thời kỳ bùng nổ gió mùa mùa hè trên khu vực Nam Bộ năm 2004 Nguyễn Minh Trường*, Bùi Minh Tuân, Công Thanh, Bùi Hoàng Hải, Hoàng Thanh Vân 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. Trong nghiên cứu 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 năm 2004 trong hai trường hợp có địa hình và không có địa hình, nhằm xác định những đặc trưng cơ bản và cơ chế nhiệt ẩm của quá trình bùng nổ, trong đó nhấn mạnh vai trò của lục địa -địa hình trong sự tương phản với các đại dương xung quanh. Kết quả cho thấy trong trường hợp có địa hình , sự bùng nổ gió mùa mùa hè khu vực Nam Bộ gắn liền với sự đảo ngược của gradient kinh hướng của nhiệt độ tại các mực trên cao. Áp cao cận nhiệt Tây Bắc Thái Bình Dương thay đổi cấu trúc với sự gián đoạn của đường sống cao áp tại bán đảo Đông Dương, đồng t hời xoáy thuận tại Sri Lanka xuất hiện làm tăng cường gió tây nam nhiệt đới phía nam vịnh Bengal. Những hình thế này tạo điều kiện thuận lợi cho sự bùng phát đối lưu trên khu vực rộng lớn. T rong trường hợp không có địa hình thì ngược lại, không xuất hiện sự đảo ngược gradient nhiệt độ mực trên cao, gió tây nhiệt đới không phát triển tới bán đảo Đông Dương. Mưa khu vực Nam Bộ có xuất hiện nhưng nguyên nhân là sự di chuyển lên phía bắc của dải mưa xích đạo. Những phân tích này cho thấy vai trò của lục địa-địa hình trong sự hình thành và phát triển của gió mùa. Từ khóa: Bùng nổ gió mùa, hoàn lưu khí quyển qui mô lớn, gradient kinh hướng của nhiệt độ . 1. Mở đầu Trong khi gió mùa mùa hè Ấn Độ và gió mùa mùa hè Đông Á là những gió mùa điển Bùng nổ gió mùa liên quan chặt chẽ đến sự hình, đã được nghiên cứu nhiều trên thế giới [1], thay thế đột ngột mùa khô bởi mùa mưa trong Việt Nam (bán đảo Đông Dương) là khu vực chu kì hàng năm và sự biến đổi của nó là chuyển tiếp, giao tranh của các đới gió mùa lại nguyên nhân chính dẫn đến những thảm họa chưa được nghiên cứu nhiều. Cũng vì là khu thiên nhiên như lũ lụt, hạn hán trên một phạm vực chuyển tiếp nên thời tiết nơi đây diễn biến vi rộng lớn. Do đó, dự báo chính xác thời điểm phức tạp khiến cho Việt Nam thường xuyên bùng nổ và chu kì hoạt động của gió mùa có vai phải gánh chịu những thiệt hại nặng nề về nông trò cực kì quan trọng đối với các hoạt động kinh nghiệp, nuôi trồng thủy sản, cháy rừng, xâm tế, xã hội đặc biệt với một quốc gia nông nhập mặn … Do đó, nghiên cứu gió mùa ở Việt nghiệp như Việt Nam. Nam đang đặt ra là một nhu cầu thực tiễn cấp _______ thiết, có vai trò quan trọng nhiều mặt.  Tác giả liên hệ. ĐT: 0912075253 E-mail: truongnm@vnu.edu.vn 254
255 N.M. Trường và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 2 54-265 Gió mùa mùa hè Nam Bộ nằm trong hệ bao gồm: sự xuất hiện của gió tây nhiệt đới thống gió mùa mùa hè châu Á - hệ thống gió mực 850 hPa, đảo ngược gradient nhiệt độ các mùa lớn nhất, đặc trưng nhất trong hệ thống khí mực trên cao, độ đứt gió giữa hai mực 200 và hậu toàn cầu, có tính chất đa quy mô và cấu trúc 500 hPa, sự thay đổi cấu trúc sống áp cao cận phức tạp theo cả không gian và thời gian [1]. nhiệt Tây Bắc Thái Bình Dương hay sự xuất Nguyên nhân chính dẫn đến sự phức tạp của hệ hiện của xoáy kép Sri Lanka...[6, 7]. Các chỉ số thống này nằm trong sự tương phản nhiệt lực và khác nhau đưa ra những thời điểm bùng nổ bất đồng nhất bề mặt rất lớn giữa lục địa lớn khác nhau. Câu hỏi đặt ra là có thể xây dựng nhất Á-Âu và đại dương rộng nhất Thái Bình một (một số) chỉ số thích hợp bao quát các cơ Dương [2]. Sự hiện diện của cao nguyên Tibet, chế vật lí dẫn đến bùng nổ gió mùa? Vai trò cũng là cao nguyên cao nhất, được ví như một thực sự của địa hình trong sự bùng nổ gió mùa bức tường lớn chặn các dòng gió vĩ hướng, tập là gì? trung lại thành dòng xiết mực thấp và gây mưa Để trả lời những câu hỏi đó, nghiên cứu này do địa hình [3]. Bên cạnh đó là tác động của tập trung phân tích sự phát triển của hoàn lưu dao động nam (ENSO), dao động Madden quy mô lớn và sự thay đổi của trường nhiệt độ Julian (MJO) và các nhiễu động quy mô khí quyển thời kì bùng nổ gió mùa, được đặt synốp… cũng đóng vai trò quan trọng dẫn đến trong sự so sánh với trường hợp địa hình bị loại sự biến đổi phức tạp, khó dự báo của gió mùa bỏ. Mục 2 tiếp theo sẽ mô tả số liệu sử dụng và châu Á. cấu hình thực nghiệm. Các kết quả phân tích Theo trung bình khí hậu, bùng nổ gió mùa bùng nổ gió mùa mùa hè năm 2004 sử dụng mô khu vực Việt Nam thường xảy ra vào cuối hình RAMS được đưa ra trong Mục 3. Cuối tháng Tư đầu tháng Năm, được đánh dấu bởi sự cùng là phần kết luận. bùng phát mạnh mẽ của đối lưu trên phạm vi rộng lớn và sự phát triển lên phía bắc của gió 2. Số liệu và cấu hình thực nghiệm tây nam nhiệt đới. Có nhiều ý kiến cho rằng bùng nổ gió mùa khu vực Việt Nam xảy ra Trong nghiên cứu này, mô hình RAMS đồng thời với sự bùng nổ gió mùa khu vực được sử dụng để mô phỏng hoàn lưu khí quyển Bengal và Biển Đông, và là khu vực bùng nổ gió thời kì bùng nổ gió mùa năm 2004 từ ngày 1 mùa sớm nhất của gió mùa mùa hè châu Á [4]. đến ngày 15 tháng Năm. Tâm miền tính đặt tại Bùng nổ gió mùa mùa hè Ấn Độ diễn ra muộn 35°N-108°E, sử dụng phép chiếu cực. Cấu hình hơn sau đó khoảng hai tuần. Tuy nhiên, thời miền tính bao gồm 207 x 161 điểm lưới theo điểm bùng nổ gió mùa mùa hè khu vực Nam Bộ và Biển Đông có sự dao động lớn giữa các năm phương vĩ tuyến và kinh tuyến với 30 mực theo và có thể được xác định không chính xác do tác phương thẳng đứng. Khoảng cách giữa các động của các yếu tố như: gió đông nam hoạt điểm lưới phương ngang là 45 km. Lớp dưới động mạnh kết hợp với nhiệt độ bề mặt cao gây cùng dày 100 m, độ dày các lớp tiếp theo bằng mưa trái mùa đầu tháng Tư hình thành sự bùng độ dày lớp ngay sát bên dưới nhân với 1,15. nổ giả, hoạt động của các dao động trong mùa, Khi độ dày lớp đạt 1200 m thì các lớp tiếp theo sự xâm nhập của không khí lạnh xuống phía đó sẽ được gán bằng 1200 m. Bước thời gian nam (đối với bắc Biển Đông) [5]... Do đó, có tích phân là 30 s, các sơ đồ tham số hóa đối lưu nhiều chỉ số được đưa ra nhằm loại đi những tác và sơ đồ bức xạ được kích hoạt 5 phút một lần. động gây nhiễu để xác định đúng thời điểm Mô hình được ban đầu hóa sử dụng số liệu bùng nổ cũng như làm thước đo cho độ mạnh tái phân tích NCEP-NCAR. Bộ số liệu này bao hay yếu của gió mùa. Những chỉ số được đưa ra
256 N.M. Trường và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 2 54-265 gồm nhiệt độ, độ ẩm tương đối, độ cao địa thế gió mùa khu vực Nam Bộ có đặc điểm tương vị, gió kinh hướng và vĩ hướng. Các trường này đối khác so với những khu vực gió mùa điển được cho trên 17 mặt đẳng áp với độ phân giải hình khác. Ở khu vực Nam Bộ, mưa không quá ngang 2,5° x 2,5°. Các điều kiện biên trong quá lớn và đôi khi xuất hiện sớm trước cả khi hình trình tích phân được cập nhật 6 h một lần cũng thành gió tây nam nhiệt đới, được gọi là mưa sử dụng các trường tái phân tích này. Nhiệt độ tiền gió mùa, thường vào nửa đầu tháng Tư, gây mặt nước biển sử dụng cho ban đầu hóa mô ra sự bùng nổ giả. Mưa này do các nhiễu động hình là nhiệt độ mặt biển trung bình tuần với độ quy mô synốp hoặc do gió đông nam hoạt động phân giải 1° x 1°. mạnh mang ẩm vào đất liền… Do đó khi xây dựng chỉ số mưa cho bùng nổ gió mùa khu vực Nam Bộ cần khẳng định mưa xuất hiện vượt 3. Kết quả và thảo luận một ngưỡng đủ lớn và duy trì trong thời gian đủ dài. Trong nghiên cứu này, ngày bùng nổ gió Hoàn lưu năm 2004 mang đặc trưng của mùa được chọn là ngày đầu tiên lượng mưa năm El Niño, sự bùng nổ gió mùa mùa hè chậm quan trắc đạt 10 mm ngày-1 và kéo dài trong hơn các năm khác đồng thời độ lớn gió bề mặt năm ngày tiếp theo (một pentad). Tuy nhiên, cũng nhỏ hơn. Áp cao cận nhiệt tăng cường và tùy từng năm, lượng mưa có thể gián đoạn lấn sâu xuống phía nam khiến dải áp thấp xích nhiều hoặc ít, thế nên một phương án tối ưu hơn đạo di chuyển khá yếu lên phía bắc. Sau đây là là kết hợp giữa trường mưa và các trường khác những kết quả phân tích cho sự bùng nổ gió như gió tây nam là chỉ số bùng nổ. Do đó, ngày mùa mùa hè khu vực Nam Bộ tháng Năm năm bùng nổ là ngày đầu tiên gió tây nam đạt trên 3 2004 trường hợp có địa hình. m s-1 và duy trì trong suốt pentad tiếp theo. Sự kết hợp này sẽ loại bỏ đi những tác động gây 3.1. Phân bố lượng mưa nhiễu cũng như phân biệt thời điểm bùng nổ với những dao động trong mùa khác. Hình 1 biểu diễn phân bố lượng mưa mô phỏng bởi mô hình RAMS cho khu vực Nam Á 3.2. Hoàn lưu quy mô lớn và Đông Á thời kỳ bùng nổ gió mùa. Trước ngày 10 tháng Năm, bán đảo Đông Dương có a) Hoàn lưu mực 850 hPa mưa nhỏ vào ngày 4 và 6 sau đó dừng hẳn, Trước ngày 8 tháng Năm áp cao cận nhiệt lượng mưa chủ yếu tập trung tại hai khu vực, Tây Bắc Thái Bình Dương khống chế toàn bộ một tại front Meiyu – Baiu với một dải mưa lớn khu vực Việt Nam, gió yếu trên vịnh Bengal, ở trung tâm Trung Quốc và phía nam Nhật Bản, gió mùa hoàn toàn chưa có dấu hiệu bùng nổ và một dải mưa khác tại xích đạo với vị trí (Hình 2a). Hoàn lưu mực thấp cho thấy khu vực trung bình khoảng 5°N. Xoáy thuận Sri Lanka gần Sri Lanka phát triển một áp thấp đồng thời xuất hiên cũng gây mưa lớn tại khu vực này với một khu áp thấp khác ở phía nam xích đạo (Hình 1a,b, đường dòng không đưa ra). Đến trên biên phía nam của miền tính (trong hình ngày 10, cùng với sự xuất hiện của gió tây nam, không chỉ ra), do đó hình thành cặp xoáy kép. mưa đã xuất hiện tại Nam Bộ, lượng mưa quan Ở giữa hai xoáy thuận này, gió tây đến tây nam trắc và mô phỏng có thể đạt 10 mm ngày-1 và phát triển trên khu vực biển Ấn Độ Dương xích kéo dài trong nhiều ngày tiếp theo (Hình đạo. Những ngày sau đó, áp cao cận nhiệt Tây 1d,e,f). Kết quả mưa mô phỏng phù hợp tốt với Bắc Thái Bình Dương vẫn nằm sát bán đảo mưa vệ tinh TRMM (hình vẽ không đưa ra). Đông Dương, mặc dù đang di chuyển lên phía Mưa, theo truyền thống, là chỉ số đặc trưng bắc và rút ra phía đông. Quá trình bùng nổ gió để chỉ sự xuất hiện của gió mùa. Tuy nhiên mưa mùa mùa hè khu vực Nam Bộ chỉ thực sự bắt
257 N.M. Trường và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 2 54-265 đầu từ ngày 10 khi áp cao Tây Bắc Thái Bình 90°E) phát triển lên phía bắc, đánh dấu sự thống Dương rút hoàn toàn ra ngoài kinh độ 120°E, trị của gió tây lên toàn bộ khu vực vịnh Bengal tạo điều kiện cho gió tây nhiệt đới (từ kinh độ và bán đảo Đông Dương (Hình 2b). (B) (A) (C) (D) (E) (F) Hình 1. Lượng mưa mô phỏng bằng mô hình RAMS, đơn vị mm ngày-1 .
258 N.M. Trường và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 2 54-265 Sau ngày bùng nổ gió mùa 10 tháng Năm, Phía bắc của dòng xiết này là gió tây bắc vùng gió tây nam xích đạo liên tục được tăng cường ngoại nhiệt đới. Sự kết hợp của những dòng gió từ phía nam vịnh Bengal, vượt qua Nam Bộ tới này đã gây ra sự hội tụ gió mạnh (tốc độ gió lên tới 25 m s-1), cùng với đó là một lượng ẩm lớn phía bắc Biển Đông, kết hợp với dòng gió tây nam phía bắc áp cao cận nhiệt Tây Bắc Thái được vận chuyển từ vùng nhiệt đới tới khu vực Bình Dương tạo thành dòng xiết kéo dài từ khu này (Hình 2 c, d). vực sông Dương Tử tới phía nam Nhật Bản. (A) (B) (D) (C) Hình 2. Hoàn lưu mực 850 hPa từ ngày 8 đến 14 tháng Năm, đơn vị m s-1. Thay đổi đặc trưng của hoàn lưu gió mùa triển lên phía bắc của gió tây nhiệt đới từ phía thời điểm này là sự gián đoạn của dải sống cao nam vịnh Bengal tới bán đảo Đông Dương. áp tại bán đảo Đông Dương. Ngày 6, sống cao b) Trường nhiệt độ áp vẫn liền một dải từ Vịnh Bengal tới Tây Bắc Sự hình thành gió mùa liên quan chặt chẽ Thái Bình Dương. Tuy nhiên từ ngày 8, khi áp tới chế độ bức xạ mặt trời, sự phát triển theo cao Tây Bắc Thái Bình Dương rút sang phía mùa của tương phản nhiệt lực giữa lục địa và đông và hoàn lưu xoáy nghịch Vịnh Bengal đại dương và các yếu tố địa hình. Gió mùa Nam cũng suy yếu, thì dải sống này bị gián đoạn từ Bộ nằm trong khu vực điển hình của gió mùa vĩ độ 90°E tới 110°E, thay vào đó là sự phát
259 N.M. Trường và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 2 54-265 mùa hè châu Á, ở đó tương phản nhiệt lực giữa Trung tâm nóng này xuất hiện đã phá vỡ hình cao nguyên Tibet và các đại dương xung quanh thế nhiệt dạng rãnh vốn có của vùng vĩ độ trung giữ vai trò nền tảng. Cao nguyên này có vai trò bình (Hình 3b,c,d). So với những khu vực cùng như cỗ máy nhiệt khổng lồ mà ở đó, các luồng vĩ độ (khoảng 20°N đến 30°N) ở cả phía đông khí xung quanh bị hút vào tâm, sau đó bị đốt (lưu vực sông Dương Tử) và phía tây (Ấn Độ), nóng, thăng lên và phân kì ở các mực trên cao. nhiệt độ ở tâm này cao hơn khoảng 2 đến 3 K. Mục này sẽ phân tích sự phát triển của trường Theo chiều kinh hướng, sự xuất hiện của tâm nhiệt độ khí quyển nhằm đưa ra những đánh giá nóng này đánh dấu sự đảo ngược gradient nhiệt về tác động của nhiệt lực tới sự bùng nổ gió độ các mực trên cao, chuyển từ hình thế mùa mùa. đông (với nhiệt độ khu vực phía nam cao hơn) sang hình thế mùa hè (nhiệt độ khu vực phía Sự phát triển của trường nhiệt độ trung bình bắc cao hơn). Do đó, căn cứ vào sự thay đổi của ở các mực trên cao thời kì bùng nổ gió mùa trường nhiệt các mực trên cao, có thể khẳng được thể hiện trong Hình 3. Đặc trưng dễ nhận định sự chuyển mùa đầu tiên của khu vực gió thấy là sự hình thành của một tâm nóng phát mùa châu Á diễn ra tại vịnh Bengal và bán đảo triển dần sang phía đông đến phía bắc bán đảo Đông Dương. Đông Dương (với nhiệt độ khoảng 254 K). (A) (B) (C) (D) Hình 3. Trường nhiệt độ trung bình lớp 500-200 hPa từ ngày 6 đến 14 tháng Năm, đơn vị K, thang chia 1,5K.
260 N.M. Trường và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 2 54-265 Sự đảo ngược gradient nhiệt độ kinh hướng mực 300 hPa và thông lượng hiển nhiệt bề mặt trên cao được chỉ ra trong Hình 4 dưới dạng trung bình ngày khu vực cao nguyên Tibet nhiệt độ trung bình lớp 500-200 hPa giữa hai (27,5°N-37,5°N, 80°E-100°E) được biểu diễn khu vực 90°E-120°E, 5°N-15°N (đường liền) trong Hình 5. Nhiệt độ trung bình mực 300 hPa và 90°E-120°E, 17,5°N-27,5°N (đường chấm). đại diện cho nhiệt độ cột không khí phía trên Trong khi nhiệt độ trung bình các mực trên cao cao nguyên Tibet. Trước thời điểm bùng nổ gió khu vực phía nam gần như không thay đổi mùa (ngày 10) có thể nhận thấy sự tăng đột nhiều, nhiệt độ trung bình tại khu vực phía bắc ngột của nhiệt độ (ngày 5), đồng thời là sự giảm sau khi giảm nhẹ đã có sự tăng đột ngột từ ngày đột ngột của thông lượng hiển nhiệt bề mặt (từ 5 đến ngày 13 tháng Năm. Sự đảo ngược của ngày 1 đến ngày 9). Rõ ràng trong trường hợp gradient nhiệt độ diễn ra vào ngày 9, trước thời này, sự không khớp nhau của hiển nhiệt bề mặt điểm bùng nổ gió mùa khu vực Nam Bộ một và nhiệt độ cho thấy cao nguyên Tibet không ngày. Chênh lệch nhiệt độ lớn nhất giữa hai khu đóng vai trò chính trong việc làm tăng nhiệt độ vực đạt cực đại khoảng 2 K trong ngày 13. khí quyển thời điểm bùng nổ gió mùa. Sự thay đổi nhiệt độ ở đây là do bình lưu ngang từ phía Để tìm hiểu vai trò nhiệt lực của cao nguyên tây. Tibet tới bùng nổ gió mùa mùa hè khu vực Nam Bộ, sự phát triển của nhiệt độ trung bình ngày 90oE-120o E 17.5oE-27.5oE 5oE-15oE Hình 4. Nhiệt độ trung bình lớp 500-200 hPa, Hình 5. Thông lượng hiển nhiệt bề mặt (nét đứt-đơn vị W m-2 ) và nhiệt độ (nét liền-đơn vị K) đường liền cho khu vực phía nam, đường chấm cho khu vực phía bắc, đơn vị K. mực 300 hPa. 3.3. Vận chuyển ẩm kỳ quan trọng. Hình 6 biểu diễn sự vận chuyển thông lượng ẩm trung bình trong lớp mô hình Cơ chế quan trọng cho sự bùng phát đối lưu 3158 m dưới cùng năm ngày sau thời điểm quy mô lớn là sự hội tụ ẩm, đốt nóng bề mặt và bùng nổ gió mùa. Dễ thấy trong thời gian này, độ đứt gió theo phương thẳng đứng phải đủ lớn. vịnh Bengal và khu vực Đông Á là hai khu vực Trong đó cường độ hội tụ ẩm đóng vai trò cực nhận được nhiều ẩm nhất tiếp đến là Ấn Độ và
261 N.M. Trường và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 2 54-265 bán đảo Đông Dương. Nguồn cung cấp ẩm phân tích trong Hình 5 cho thấy sự không ăn chính cho các khu vực này có nguồn gốc từ Ấn khớp giữa thông lượng hiển nhiệt bề mặt và sự Độ Dương, vịnh Bengal và Biển Đông. Lượng thay đổi trường nhiệt độ trên cao. Câu hỏi được ẩm được vận chuyển từ phía nam (khu vực đặt ra là vai trò của các khối núi chính trong lục Philippine) vào Biển Đông là nhỏ, tuy nhiên địa Âu-Á là như thế nào? Để trả lời câu hỏi đó, lượng vận chuyển từ Biển Đông lên phía bắc lại mô phỏng thời kì bùng nổ gió mùa trong trường rất lớn (84,7 g Kg-1 m s-1). Ngoài ra một dòng hợp loại bỏ địa hình được thiết lập. Kết quả ẩm rất lớn được vận chuyển về phía nam cao phân tích trường mưa và trường hoàn lưu năm nguyên Tibet. Như vậy, cùng với sự phát triển ngày sau bùng nổ được thể hiện trong Hình 7. của gió tây nam nhiệt đới, một lượng ẩm lớn đã Đặc trưng trường mưa trong trường hợp này là được vận chuyển vào khu vực gió mùa, kết hợp hai dải mưa lớn khu vực Ấn Độ và khu vực với các điều kiện nhiệt lực có sẵn nơi đây hình Đông Á hình thành một ranh giới chia miền thành những vùng đối lưu gây mưa trên khu tính làm hai miền là nhiệt đới ở phía nam và vực rộng lớn như đã thấy trong Hình 1. miền ngoại nhiệt đới ở phía bắc. Dải mưa xích đạo hình thành khá rõ nét và di chuyển dần lên 3.4. Trường hợp không có địa hình phía bắc tới bán đảo Đông Dương. Nhìn chung phân bố lượng mưa tích lũy là rất khác nhau Theo lí thuyết cổ điển, gió mùa vẫn được trên khu vực Đông Á, Trung Quốc, bán đảo nhìn nhận có nguyên nhân là tương phản nhiệt Đông Dương-Đông Nam Á, và Ấn Độ. lực giữa lục địa và đại dương. Tuy nhiên trong Hình 6. Trung bình thông lượng ẩm được vận chuyển năm ngày sau thời điểm bùng nổ gió mùa khu vực Nam Bộ. Giá trị được tính trung bình trong lớp mô hình 3158 m dưới cùng, đơn vị g Kg-1 m s-1.
262 N.M. Trường và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 2 54-265 Tóm lại, khi địa hình bị loại bỏ đã gây lên Trường gió mực 850 hPa trong hai trường sự thay đổi rất lớn của hoàn lưu khí quyển cũng hợp cũng có sự khác nhau rất lớn. Trong trường như sự phân bố lượng mưa thời kì bùng nổ gió hợp không có địa hình, áp cao biển tại Ả Rập mùa. Mặc dù mưa đã xuất hiện ở khu vực Nam biến mất, áp cao cận nhiệt Tây Bắc Thái Bình Bộ, tuy nhiên gió tây nam nhiệt đới đã không Dương vẫn tồn tại nhưng bị đẩy lên khá cao tới phát triển đến được khu vực này. Nguyên nhân vĩ độ 35°N. Tại khu vực là cao nguyên Tibet gây mưa ở đây chủ yếu là sự di chuyển của dải trong trường hợp có địa hình, hình thành một mưa xích đạo lên phía bắc. Ở các mực trên cao rãnh rất sâu và lấn dần xuống phía nam. Trường không có sự xuất hiện của đảo ngược gradient gió tây phía đông nam của rãnh thấp này kết nhiệt độ. Do đó có thể khẳng định lục địa – địa hợp với gió tây nam tại rìa phía bắc của áp cao hình có một vai trò cực kì quan trọng trong sự cận nhiệt Tây Bắc Thái Bình Dương hình thành bùng nổ gió mùa. khu vực dòng xiết trải dài từ trung tâm Trung Quốc tới Nhật Bản. Dải hội tụ gió này là nguyên nhân gây ra mưa lớn tại khu vực Đông Kết luận Á trong các Hình 7a,c,e. Tuy nhiên do bị đẩy lên vùng vĩ độ cao và phát triển mạnh nên tại Bùng nổ gió mùa châu Á đánh dấu sự Biển Đông bị thay thế hoàn toàn bằng trường chuyển mùa từ mùa đông sang mùa hè của hoàn gió đông. Gió tây nhiệt đới xuất hiện ở phía lưu khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Việt nam vịnh Bengal nhưng không phát triển được Nam có vị trí nằm giữa ba hệ thống lớn là gió lên phía bắc. Hoàn lưu khu vực bán đảo Đông mùa Ấn Độ, gió mùa Đông Á và gió mùa Tây Dương lúc này chủ yếu là gió đông và một phần Bắc Thái Bình Dương, do đó gió mùa khu vực gió tây nhiệt đới. Hình 8 mô tả sự phát triển của Việt Nam chịu ảnh hưởng bởi cả ba hệ thống trường nhiệt độ trên cao thời kì bùng nổ gió này. Nói cách khác, gió mùa khu vực Việt Nam mùa trong trường hợp không có địa hình. Rõ mang tính chất lai giữa gió mùa nhiệt đới và gió ràng là vì không có sự hiện diện của các khối mùa cận nhiệt đới. núi khổng lồ trên lục địa Âu-Á nên không có sự đảo ngược của gradient nhiệt độ ở các mực trên cao vào thời điểm bùng nổ. Điều này giải thích vì sao gió tây nhiệt đới hình thành nhưng không thể phát triển lên phía bắc.
263 N.M. Trường và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 2 54-265 (A) (B) (C) (D) (F) (E) Hình 7. Trường mưa và trường gió mực 850 hPa năm ngày sau bùng nổ gió mùa trường hợp không có địa hình.
264 N.M. Trường và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 2 54-265 Dựa trên những kết quả mô phỏng của mô nguyên nhân trực tiếp dẫn đến sự đảo chiều hình RAMS, có thể rút ra một số kết luận như gradient kinh hướng của nhiệt độ mà vai trò ở sau: đây là bình lưu nóng vĩ hướng từ phía tây. 1. Bùng nổ gió mùa khu vực Nam Bộ xảy ra 4. Mặc dù vậy, địa hình có vai trò cực kỳ sau khoảng bốn ngày so với sự xuất hiện của quan trọng trong sự bùng nổ và phát triển gió xoáy kép Sri Lanka, xoáy kép này có vai trò mùa mùa hè khu vực Nam Bộ nói riêng và gió quan trọng trong việc tăng cường gió tây mực mùa châu Á nói chung. Khi không có địa hình thấp sang phía đông, cho thấy là một chỉ thị có thì gió tây nam không thể phát triển lên phía giá trị tham khảo trong dự báo bùng nổ gió bắc được và phân bố mưa tích lũy sẽ khác hoàn mùa. toàn. 2. Áp cao cận nhiệt Tây Bắc Thái Bình Trong dự báo hạn ngắn và hạn vừa, việc dự Dương thống trị toàn bộ khu vực thời điểm báo chính xác thời điểm bùng nổ gió mùa có vai trước bùng nổ giúp duy trì nền nhiệt độ bề mặt trò cực kì quan trọng đối với nông nghiệp, quản khá cao trên lục địa và đại dương. Khi áp cao lí tài nguyên nước, môi trường, và các hoạt cận nhiệt rút lui sang phía đông tạo điều kiện động kinh tế-xã hội… tuy nhiên nó cũng chứa cho sự phát triển của gió tây nam nhiệt đới sang đựng những vấn đề rất phức tạp chưa được làm phía đông, đồng nghĩa với lượng ẩm lớn được rõ. Nghiên cứu này đưa ra những kết quả ban vận chuyển từ Ấn Độ Dương và vịnh Bengal đầu, những nghiên cứu sâu hơn sẽ được thực đến bán đảo Đông Dương. hiện trong thời gian tiếp theo. Lời cảm ơn Nghiên cứu này được sự hỗ trợ của đề tài QG-10-07. Số liệu tái phân tích NCEP-NCAR được NOAA cung cấp trên trang Web ftp://ftp.cdc.noaa.gov/pub/Datasets/ncep.reanal ysis/. Số liệu nhiệt độ bề mặt biển được lấy từ ftp://ftp.emc.ncep.noaa.gov/cmb/sst/oisst_v2/. Tài liệu tham khảo Hình 8. Giống Hình 4 nhưng cho trường hợp [1] Yihui, D., J. C. L. Chan, The East Asian summer monsoon: An overview. Meteorol. Atmos. Phys., không có địa hình. 89 (2005) 117. [2] Wang, B., Z. Wu, and J. Li, How to Measure the 3. Tại thời điểm bùng nổ gió mùa, gradient Strength of the East Asian Summer Monsoon , J. nhiệt độ kinh hướng các mực trên cao đảo chiều Meteor. Soc. Japan, 82 (2007) 845. trước một ngày (từ âm sang dương) chỉ ra sự [3] Webster, P. J., Monsoons: a brief introduction, J. Meteor. Soc. Japan, 84 (2000) 375. thay thế hình thế mùa đông bởi hình thế mùa [4] Yongfu, Q., Z. Yan, J. Jing, Y. Yonghong, and hè, với một trung tâm nóng tại phía bắc bán đảo X. Zhongfeng, The Earliest Onset Areas and Đông Dương. Thông lượng hiển nhiệt bề mặt Mechanism of the Tropical Asian Summer trên khu vực cao nguyên Tibet không phải là Monsoon. Acta Meteo. Sinica., 19 (2006) 129.
265 N.M. Trường và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 2 54-265 [5] Wang, B., Lin- Ho, Y. Zhang, and M.-M Lu, [7] Mao, J., and Johnny C.L. Chan, Relationship Definition of South China Sea monsoon onset between the onset of the South China Sea and commencement of the East Asia summer Summer Monsoon and the structure of the Asian monsoon, J. Climate, 17 (2004) 699. Subtropical Anticyclone, J. Meteor. Soc. Japan 82 (2004) 845. [6] He, H., C. H. Sui, M. Jian, and Z. Wen, The evolution of trophospheric temprature field and its relationship with the onset of asian summer monsoon, J. Geosci. China 4 (2002) 44. Thermal and moist large-scale processes during the monsoon onset period over Southern Vietnam in 2004 Nguyen Minh Truong, Bui Minh Tuan, Cong Thanh, Bui Hoang Hai, Hoang Thanh Van Faculty of Hydro-Meteorology & Oceanography, Hanoi University of Science, VNU, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam In the present study, the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS) is used to simulate the development of large-scale circulation to identify the characteristics and mechanisms of the summer monsoon onset over southern Vietnam in 2004 in two cases with and without topography. The control simulations show that the onset over southern Vietnam closely relates to the reversal of the meridional gradient of temperature in the upper troposphere and the changes in structure and evolution of the Northwestern Pacific Subtropical high. Furthermore, the onset occurs four days after the appearance of twin cyclones over Sri Lanka and adjacent seas, and the northward propagation of the equatorial low belt. These patterns, therefore, favor for convection to burst out over the whole region. In non- topography case, the difference is tremendous, that is, the reversal of the meridional gradient of upper- level temperature does not exist and the tropical weasterly does not intrude to the Indochina peninsula. Precipitation in southern Vietnam is induced by the northward propergation of the equatoral rain belt. These analyses exhibit the contributions of topography and thermal contrast between lands and seas to the onset of the Asia summer monsoon. Keywords: Monsoon onset, large-scale circulation, meridional gradient of temperature.