Đồ án tốt nghiệp: Mối liên hệ giữa gió mùa và lượng mưa trên khu vực Tây Nguyên trong thời kỳ gió mùa thịnh hành

Chia sẻ: Hi Hi | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

118
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đồ án tốt nghiệp: Mối liên hệ giữa gió mùa và lượng mưa trên khu vực Tây Nguyên trong thời kỳ gió mùa thịnh hành là nhằm nghiên cứu về mối liên hệ giữa gió và lượng mưa; sự biến đổi của gió và lượng mưa qua từng năm tại Tây Nguyên.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Mối liên hệ giữa gió mùa và lượng mưa trên khu vực Tây Nguyên trong thời kỳ gió mùa thịnh hành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN o0o ĐINH THỊ THU HUYỀN MỐI LIÊN HỆ GIỮA GIÓ MÙA VÀ LƯỢNG MƯA TRÊN KHU VỰC TÂY NGUYÊN TRONG THỜI KỲ GIÓ MÙA THỊNH HÀNH
Hà Nội Năm 2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN o0o ĐINH THỊ THU HUYỀN MỐI LIÊN HỆ GIỮA GIÓ MÙA VÀ LƯỢNG MƯA TRÊN KHU VỰC TÂY NGUYÊN TRONG THỜI KỲ GIÓ MÙA THỊNH HÀNH Chuyên ngành : Khí tượng học Mã ngành : D440221 Người hướng dẫn : ThS. Nguyễn Bình Phong
Hà Nội Năm 2016
LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đây là sản phẩm nghiên cứu của bản thân, được xuất phát từ yêu cầu bài toán phát sinh trong qua trình học tập để hình thành hướng nghiên cứu được thực hiện dưới sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn. Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn các nguồn tài liệu trong báo cáo và danh mục tài liệu tham khảo. Các sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trường, em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2016 Tác giả đồ án Đinh Thị Thu Huyền
LỜI CẢM ƠN Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự giúp đỡ mọi người dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp. Trong suốt thời gian học tập nhất là khi triển khai làm đồ án, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, bạn bè và gia đình. Với một sự tri ân và lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi đến quý Thầy Cô khoa Khí tượng Thủy văn Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã dồn hết tâm huyết của mình để truyền đạt tri thức cho chúng em. Tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em để hoàn thành đồ án này. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS.Nguyễn Bình Phong, Phó trưởng khoa Khí tượng thủy văn, thầy đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em rất nhiều trong thời gian em làm đồ án này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến ThS.Phạm Minh Tiến, Phó trưởng khoa Khí tượng Thủy văn đồng thời cũng là giáo viên chủ nhiệm của lớp em, cùng các thầy cô giáo trong Khoa đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình học tập tại trường. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè đã luôn giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình học tập cũng như trong cuộc sống. Dù đã cố gắng rất nhiều để hoàn thành đồ án nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót, mong thầy cô và các bạn có những ý kiến đóng góp để em có thể hoàn thiện và phát triển đề tài hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, 10 tháng 6 năm 2016 Sinh viên
Đinh Thị Thu Huyền
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam thuộc khu vực châu Á gió mùa nên hầu hết các khu vực có chế độ mưa đặc trưng của khí hậu gió mùa, với mùa mưa gần trùng với thời kỳ gió mùa mùa hè, mùa khô vào thời kỳ gió mùa mùa đông. Mưa là một trong những nhân tố hết sức quan trọng đối với mọi mặt của đời sống kinh tế, sản xuất và xã hội. Ở khu vực Tây Nguyên, mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10 gắn liền với hoạt động của gió mùa tây nam. Vì vậy, dự báo lượng mưa cũng như sự biến đổi của nó có vai trò quan trọng đối với các khu vực nghiên cứu nhất định. Một trong những nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến lượng mưa trên khu vực Tây Nguyên đó chính là chế độ gió. Chế độ gió thay đổi dẫn đến sự thay đổi của lượng mưa. Do đó nghiên cứu sự ảnh hưởng cũng như mối liên hệ giữa chế độ gió và mưa gió mùa là cần thiết tới khu vực. Để hiểu chi tiết hơn về sự ảnh hưởng của chế độ gió tới lượng mưa Tây Nguyên, trong đồ án này em đã lựa chọn đề tài có tên là “Mối liên hệ giữa gió mùa và lượng mưa trên khu vực Tây Nguyên trong thời kỳ gió mùa thịnh hành”. Kết quả của đồ án cho thấy sự biến đổi theo thời gian của lượng mưa khá phù hợp với sự biến đổi của gió kinh hướng, gió vĩ hướng. Nội dung của đồ án ngoài mở đầu, kết luận và kiến nghị được bố cục trong 3 chương như sau. Chương 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu. Chương 2. Số liệu và phương pháp nghiên cứu. Chương 3. Kết quả và nhận xét.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát khu vực nghiên cứu 1.1.1 Vị trí địa lí Tây Nguyên là vùng cao nguyên, phía bắc giáp tỉnh Quảng Nam, phía đông giáp các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận, phía nam giáp các tỉnh Đồng Nai, Bình Phước, phía tây giáp với các tỉnh Attapeu (Lào) và Ratanakiri, Mondulkiri (Campuchia). Vùng khí hậu Tây Nguyên bao gồm 5 tỉnh, từ Bắc vào Nam lần lượt là Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông, Lâm Đồng, thuộc sườn phía tây của dãy Trường Sơn ( Hình 1.1) Hình 1. . Bản đồ khu vực Tây Nguyên Tây Nguyên có thể chia thành ba tiểu vùng địa hình, đồng thời là ba tiểu vùng khí hậu, gồm Bắc Tây Nguyên (tương ứng với các tỉnh Kon Tum và Gia Lai, trước là một tỉnh), Trung Tây Nguyên (tương ứng với các tỉnh Đắk Lắk và Đắk Nông), Nam Tây Nguyên (tương ứng với tỉnh Lâm Đồng). Ở phần phía bắc có cao nguyên Gia Lai – Kon Tum cao 500700m nằm ở phía tây nam khối núi đồ sộ Kon Tum thượng với đỉnh vượt quá 2000m. Ở phần trung Tây Nguyên địa hình khom như 1 cái chảo úp, mà phần lớn diện tích có độ cao 300600m , tuy có
độ cao thấp hơn nhưng nền nhiệt độ ở đây lại cao hơn hai tiểu vùng phía Bắc và phía Nam. Phần nam Tây Nguyên ngăn cách với cao nguyên Đắk Lắc bởi trũng hồ Đắk Lắc, gồm 2 cao nguyên bậc thềm là cao nguyên Lang Biang cao 1500m và cao nguyên Di Linh cao 8001000m. Phía đông gần bờ biển nhô lên những đỉnh núi của dãy nam Trường Sơn. 1.1.2 Khí hậu Tây Nguyên Khu vực Tây Nguyên có nền nhiệt cao, hàng năm giữa mùa nóng và mùa lạnh không chênh lệch nhiệt độ đáng kể, nên nhiệt độ hạ thấp do độ cao địa hình. Bức xạ tổng cộng 150 – 170Kcal/cm 2, cân bằng bức xạ năm 70 – 100 Kcal/cm2, số giờ nắng năm 2000 – 2500 giờ. Nhiệt độ trung bình năm 24 – 280C, nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất tới 24 – 280C. Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối 37 –400C, nhiệt độ tháng lạnh nhất 210C, nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 3 – 90C. Điều đáng chú ý ở khí hậu Tây Nguyên là có 2 mùa, mùa khô và mùa mưa. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa tháng trên 200mm, mưa cực đại vào tháng 8. Mùa khô hạn hán nghiêm trọng, từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, với lượng mưa dưới 50mm. Lượng mưa trung bình năm 1400 – 2000mm, lượng mưa ngày lớn nhất trên 200mm. Gió mạnh hơn vùng đồng bằng, tốc độ gió trung bình năm 1,5 – 3,5m/s. Tốc độ gió mạnh nhất 20 – 25m/s do ít ảnh hưởng của bão. Mùa đông thịnh hành gió Bắc, Đông Bắc. 1.1.3 Gió mùa mùa hè và chế độ mưa ở Tây Nguyên a. Khái niệm gió mùa Theo Khromov: “Gió mùa là hoàn lưu của khí quyển trên một phạm vi rộng lớn của bề mặt trái đất, trong đó gió thịnh hành giữa mùa đông và mùa hè có hướng gần như ngược nhau”. Về hướng gió Khromov còn đưa ra một chỉ tiêu định lượng là góc tạo bởi hướng gió thịnh hành của hai mùa phải lớn hơn hoặc bằng 120 0 và góc này được gọi là góc gió mùa. K.Ramage (1971) đã đưa ra một số chỉ tiêu định lượng cụ thể đó là: 1. Hướng gió thịnh hành trong tháng 1 và tháng 7 phải lệch nhau một góc lớn hơn hoặc bằng 1200.
2. Tần suất trung bình của hướng gió thịnh hành trong tháng 1 và tháng 7 phải lớn hơn 40%. 3. Tốc độ gió tổng hợp trung bình của ít nhất một trong hai tháng phải lớn hơn hoặc bằng 3m/s. 4. Sự luân phiên của hoàn lưu xoáy thuận với xoáy nghịch xảy ra trong hai tháng này của hai năm liên tiếp, trên 1 vùng có kích thước 5kinh/vĩ độ phải nhỏ hơn một lần. Như vậy, một vùng được gọi là có gió mùa khi thỏa mãn 4 điều kiện trên. Gió mùa mùa hè Hệ thống gió mùa bắt nguồn từ áp cao Mascaren Gió mùa Nam Á (hay còn gọi là gió mùa Tây nam) được đặc trưng bởi các thành phần: (1) Áp cao Mascarene, (2) Dòng xiết vượt xích đạo Đông Phi, (3) Rãnh gió mùa, (4) Áp cao Tây Tạng, (5) Dòng xiết gió đông nhiệt đới, (6) MâyMưa gió mùa [11]. (1) Áp cao Mascaren: Áp cao Mascaren là một áp cao thuộc hệ thống áp cao cận nhiệt đới nằm trên nam Ấn Độ Dương có tâm vào khoảng 30 0S và 500E trên đảo Mascaren. Trị số khí áp trung bình trong tháng tại trung tâm vào khoảng 1024mb. Vào thời khì mùa hè ở bán cầu bắc, tín phong đông nam từ áp cao này vượt qua xích đạo trên khu vực đông phi thành dòng vượt xích đạo Đông Phi. (2) Dòng xiết vượt xích đạo đông phi: là một dòng chảy vượt qua xích đạo tầng thấp trong mùa gió mùa mùa hè. Dòng xiết Đông Phi hay dòng xiết Somali đạt cường độ cực đại vào các tháng 7 8 và tách làm hai nhánh ở khoảng 10 0 N, 600 E. Hai nhánh này vượt qua phần Nam biển Ả Rập rồi tới miền Trung và Tây nam duyên hải Ấn Độ. Dòng xiết này thể hiện mạnh nhất trên mực 11,5 km. Người ta đã nhận thấy rằng đã có mối quan hệ tỷ lệ thuận giữa cường độ của dòng xiết này với lượng mưa trên miền tây Ấn Độ (3) Rãnh gió mùa: Rãnh gió mùa vốn là một rãnh khí áp nóng tầm thấp, là một phần của rãnh xích đạo toàn cầu của mùa hè ở bán cầu Bắc. Khi gió mùa mùa hè vượt xích đạo thổi tới hội tụ ở rãnh cùng với gió đông ở rìa phía cực của rãnh thì tiềm năng của rãnh tăng lên đáng kể, nó có thể phát triển lên các tầng cao
hơn đến giữa tầng đối lưu, và rãnh thấp nóng nghèo tiềm năng trước đấy trở thành rãnh gió mùa. Vị trí trung bình của rãnh xích đạo trong các mùa chủ yếu theo tiêu chí của Ramage, vị trí trung bình của rãnh xích đạo biến đổi từ 18 0N trên vùng Tây Phi lên đến 300N trên Tây Tạng. Rãnh gió mùa với cực tiểu khí áp có trị số khoảng 995mb trên vùng Pakistan, kéo dài từ tây Bắc Phi đến Biển Đông. Toàn bộ vùng rãnh bao gồm những áp thấp nóng lục địa mùa hè trên Bắc Phi, Ả Rập và cao nguyên Tây Tạng. Nhờ gió mùa và hơi ẩm do gió mùa mang tới, các áp thấp này ở mức độ khác nhau đều tàng trữ một năng lượng bất ổn nhất định.Vị trí của trục rãnh gió mùa biến động rất lớn. Khi trục nằm phía nam vị trí trung bình và giới hạn phía Đông của nó lấn sang phía Bắc vịnh Bengal thì gió mùa hoạt động mạnh. Ngược lại, khi trục rãnh dịch chuyển về phía bắc gần chân dãy Himalaya thì đó là thời đoạn gián đoạn của gió mùa trên hầu khắp Ấn Độ, ngoại trừ một vùng mưa lớn xuất hiện trên phần Đông Bắc Ấn Độ . (4) Áp cao Tây Tạng: là một cao áp tồn tại trong tầng đối lưu trên ở vùng bắc Ấn Độ, ngay trên áp thấp gió mùa mặt đất. Vào tháng 7 cao áp này hoạt động trên cao nguyên Tây Tạng và duy trì ở đây cho tới tháng 9. Sau đó nó di chuyển về phía Đông Nam khi dải đốt nóng cực đại ở mặt đất và áp thấp di chuyển về phía nam và cùng với sự bắt đầu của mùa hè bán cầu Nam. (5) Dòng xiết gió Đông nhiệt đới Dòng gió ở rìa phía Nam của áp cao Tây Tạng là dòng xiết gió đông nhiệt đới. Dòng xiết này duy trì từ tháng 79, trước khi áp cao Tây Tạng suy yếu. Đây là một trong những đặc trưng bền vững nhất của gió mùa mùa hè. Nguyên nhân hình thành áp cao Tây Tạng và dòng xiết này có thể là do sự tồn tại của nguồn nhiệt Himalaya Tây Tạng. Một vòng hoàn lưu Hadley được nhận biết một cách rõ ràng đang hoạt động trên vùng dòng vào của dòng gió xiết đông nhiệt đới trên khu vực Đông Nam Á và một dòng hoàn lưu Hadley không rõ ràng ở vùng dòng ra trên khu vực Châu Phi. Với hoàn lưu như vậy, dọc theo dòng xiết, một vùng chuyển động thăng rộng lớn với thời tiết mây mưa phía bắc dòng xiết trên khu vực Nam Ấn Độ và một vùng chuyển động Giáng quy mô lớn với thời tiết khô hạn trên khu vực Băc Phi và Trung Đông.
(6) Mây và mưa gió mùa: Màn mây là thành phần quan trọng của gió mùa Ấn Độ trên khu vực này. Trong thời kỳ gió mùa hoạt động, trên khu vực từ bờ biển phía tây vịnh Bengal tới bắc vịnh Ả Rập, một màn mây dày đặc. Hình 1. . Các thành phần của gió mùa Nam Á. Hệ thống gió mùa bắt nguồn từ áp cao châu Úc Ngoài ra còn 1 hệ thống gió mùa tây nam khác bắt nguồn từ áp cao châu Úc với các thành phần sau: (1) Áp cao châu Úc, (2) Dòng gió vượt xích đạo, (3) Gió mùa tây nam và (4) Rãnh thấp gió mùa [11]. (1) Áp cao châu Úc: là áp cao lạnh lục địa, tồn tại bán vĩnh cửu ở dưới 30 0 của bán cầu Nam. (2) Dòng gió vượt xích đạo: dòng gió từ bán cầu Nam vượt xích đạo ở khoảng 1100E đi lên biển Đông. (3) Gió mùa tây nam: khi dòng gió vượt xích đạo thì đổi hướng thành gió tây nam thổi vào lục địa. (4) Rãnh thấp gió mùa: là rãnh khí áp thấp nóng đóng vai trò hút gió, phát triển lên cao, lượng ẩm lớn bất ổn định và có khả năng gây mưa lớn. b. Quy luật hoạt động của gió mùa
Quy luật hoạt động của gió mùa tây nam gắn chặt với các thành phần của gió mùa, được quyết định bởi quy luật hoạt động của các thành phần gió mùa, mà trước hết là các trung tâm phát gió và các trung tâm hút gió. Các trung tâm phát gió là những áp cao ở hai bán cầu, còn trung tâm hút gió là rãnh gió mùa, dải hội tụ nhiệt đới. Khi các trung tâm phát gió và hút gió mạnh lên thì gió mùa sẽ mạnh lên và ngược lại. Ngày mở đầu, ngày kết thúc của gió mùa tây nam đã được nhiều tác giả nghiên cứu với những chỉ tiêu khác nhau đã đưa ra những kết quả về ngày mở đầu cũng như ngày kết thúc khác nhau. Tuy nhiên, sử dụng chỉ tiêu mưa của Ding Yihui và Liu Yanju, đã xác định được ngày mở đầu của gió mùa tây nam trên khu vực Tây Nguyên là ngày 11/5 và ngày kết thúc là ngày 14/10. Sự bắt đầu của gió mùa mùa hè ( gió mùa tây nam) được đặc trưng bởi sự thay đổi trong lượng mưa và có thể biến đổi từ năm này qua năm khác phụ thuộc vào hoạt động mạnh hay yếu của hoàn lưu. Trong khi đó sự rút lui của gió mùa mùa hè xảy ra vào khoảng giữa tháng 9 đến tháng 10, lúc này do sự di chuyển về phía Nam Bán Cầu nên có sự biến đổi mùa hè sang mùa đông của các hoàn lưu. Như vậy hình thế bắt đầu của gió mùa mùa hè ở Tây Nguyên là hệ quả của sự thay đổi cấu trúc hoàn lưu quy mô lớn ở Đông Nam Á. Đến cuối tháng 4, đầu tháng 5 gió tây nam thịnh hành. Hoạt động của gió Tây nam có liên quan nhiều đến chế độ mưa: Những năm gió mùa Tây nam ổn định và ít biến động thì phân bố mưa cũng tương đối ổn định. Những năm gió mùa Tây nam hoạt động mạnh thì lượng mưa có xu hướng tăng trung bình nhiều năm. Thời kỳ gió Tây nam hoạt động mạnh thường liên quan đến thời kỳ mưa nhiều. c. Mưa ở Tây Nguyên Khu vực Tây Nguyên do địa hình tương đối cao với các dãy núi chạy dài theo hướng bắc – nam đặc biệt với dãy Trường Sơn, vì vậy sự tương phản giữa mùa mưa và mùa khô rất sâu sắc do tác dụng chắn gió của dãy Trường Sơn. Trong thời kỳ gió mùa mùa hè, lượng mưa năm lớn, nơi có lượng mưa lớn nhất thường nằm ở sườn phía tây nam của các cao nguyên, ở các thung lũng khuất gió lượng mưa giảm đi rõ rệt. Kết quả là lượng mưa mùa hè rất lớn đóng góp trên
90% lượng mưa toàn năm và nâng cao lượng mưa toàn năm lên những giá trị thuộc loại cao ở nước ta kéo theo đó độ ẩm mùa hè cũng rất cao thường từ 85% trở lên. Trái lại về mùa đông gió tín phong Đông Bắc sau đi qua biển mang lượng ẩm lớn cho mưa ở bên sườn đông, vượt qua núi sang sườn tây lại chịu hiệu ứng phơn không khí trở nên nóng và khô hơn. Đồng thời do sự phân hóa không gian của khí hậu trong phạm vi đồi núi Tây Nguyên, tùy vào độ cao và dạng địa hình khu vực nhỏ mà các điều kiện khí hậu sẽ khác nhau nên yếu tố mưa cũng có sự thay đôi, chênh lệch nhau, mùa mưa ở bắc Tây Nguyên chấm dứt sớm hơn, trong khi nam Tây Nguyên vào tháng 10. Trung Tây Nguyên có lượng mưa nhỏ hơn bắc và nam Tây Nguyên. Khu vực nam Tây Nguyên lượng mưa khá lớn, xấp xỉ như bắc Tây Nguyên. Hình 1. . Biểu đồ lượng mưa trung bình từng tháng giai đoạn 19802014 của các trạm thuộc khu vực Tây Nguyên Biến trình mưa ở Tây Nguyên thuộc loại biến trình của vùng nhiệt đới gió mùa: có sự phân hóa biến trình mưa ở bắc và trung, nam Tây Nguyên. Lượng mưa tập trung vào mùa gió mùa mùa hè, chênh lệch lượng mưa giữa mùa mưa và mùa ít mưa rất lơn. Nhìn vào hình 1.3 cho thấy phân bố mưa trong năm thường tập trung vào thời kỳ từ tháng 5 tới tháng 10, lượng mưa cực đại của hầu hết là vào khoảng tháng 8 đây là thời kỳ thịnh hành của gió Tây nam, cũng là thời kỳ mùa hè. Trong
khi đó mùa khô rơi vào các tháng mùa đông, lượng mưa trung bình 35 năm từ 1980 đến 2014 là rất nhỏ so với thời kỳ mùa hè. Tổng lượng mưa trong mùa mưa chiếm trên 75% tổng lượng mưa năm ở hầu hết các trạm. 1.2 Tổng quan các nghiên cứu về gió mùa, mưa gió mùa Đã có rất nhiều nhà khoa học, nhà nghiên cứu trong và ngoài nước nghiên cứu, tìm hiểu về gió mùa mùa hè và ảnh hưởng của nó đến lượng mưa, cho các khu vực bị chi phối. Các công trình nghiên cứu cũng đã chỉ ra được mối quan hệ gió mùa hè và lượng mưa hay chế độ ẩm trên các khu vực đó. Trên thực tế trong những năm gần đây sự biến đổi về lượng mưa đã có phần thay đổi ảnh hưởng đến đặc điểm khí hậu của một số vùng. 1.2.1 Một số nghiên cứu trên Thế giới Các nhà khoa học trên thế giới đã nhận thấy có sự liên hệ giữa mưa và gió mùa. Khi có sự thay đổi của gió mùa, kèm theo lượng mưa, cường độ mưa thay đổi. Dựa trên những tiến bộ của khoa học kĩ thuật ,áp dụng thành tựu đó nên sự tìm hiểu về gió mùa càng dễ dàng hơn, dưới các phương pháp khác nhau như synop, thống kê, chạy mô hình để có thể nắm bắt được chu kỳ hoạt động và khả năng chi phối đến thời tiết, khí hậu. Dưới đây trình bày tổng quan về một số nghiên cứu về gió mùa, mưa gió mùa và chế độ ẩm của các nhà nghiên cứu trên thế giới. Năm 1984 , Watts và cộng sự trong bài báo “Nghiên cứu về mối quan hệ của tốc độ gió và lượng mưa trên thềm lục địa thông qua âm thanh” [12]. Kết quả là bằng chứng đáng khích lệ cho khả năng sử dụng các phép đo tiếng ồn môi trường xung quanh trong việc ước tính cả tốc độ gió và lượng mưa. Vào năm 2002, Bright và cộng sự trong nghiên cứu “Dự báo hạn ngắn về lượng mưa trong thời kì gió mùa tây nam” đã sử dụng mô hình MM5 để dự báo lượng mưa trên khu vực Arizona trong thời kì gió mùa tây nam [13]. Tham số hóa mây cumulus được đưa vào mô hình để sử dụng. Dựa trên việc chạy mô hình dự báo với 97 × 97 điểm lưới với độ phân giải ngang là 36km. Mô hình này có 27 lớp thẳng đứng lên tới độ cao 200hpa từ bề mặt. Qua đó cho thấy lượng mưa dự báo có xu hướng tập trung ở những vùng mây Cumulus phát triển mạnh đồng thời cũng
thể hiện được mối liên quan của lượng mưa trong thời kì gió mùa Tây nam thịnh hành. Vào năm 2008 tác giả Riser đã quan sát sự thay đổi của lượng mưa và tốc độ gió thu thập trên khu vực Vịnh Bengal từ các trạm phao đặc biệt Argo với đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của gió mùa ở vịnh Bengan dựa trên tốc độ gió và lượng mưa” [16]. Ngoài các cảm biến bình thường, các trạm phao Argo được đặt gói cảm biến tự động giúp giám sát quang phổ của tiếng ồn, âm thanh dọc theo quỹ đạo trong khoảng thời gian vài phút. Sau đó sử dụng một tập hợp các thuật toán hiện có để ước tính tốc độ gió và tốc độ mưa từ những tiếng ồn quang phổ. Kết quả nhận được đó là các tín hiệu gió mùa mạnh ở vịnh Bengal có liên quan chặt chẽ tới lượng mưa. Gần đây hơn, năm 2009 Nuijens và cộng sự đã nghiên cứu về mối quan hệ giữa tốc độ gió, độ ẩm và lượng mưa đối lưu mực thấp. Kết quả cho thấy sự thay đổi giữa tốc độ gió, độ ẩm và lượng mưa tương đồng lượng giáng thủy gây ra do đối lưu sâu. Các tác giả đã nhận định rằng những cơn gió mạnh hơn, cùng với sự tăng cường bốc hơi từ bề mặt và xáo trộn của không khí ẩm, dẫn đến những vùng đối lưu trong các đám mây cumulus phát triển mạnh và gây ra mưa nhiều hơn [15]. Năm 2011, Conroy và cộng sự đã xác định các miền gió mùa và hệ thống gió mùa châu Á bằng cách sử dụng phương pháp trực giao thực nghiệm (EOF) [14]. Trong nghiên cứu này, sự biến đổi của lượng mưa trong khu vực gió mùa Châu Á được xác định thông qua lượng mưa dị tường hàng tháng. Theo đó các tác giả sử dụng bộ số liệu bao gồm: sản phẩm tái phân tích lượng giáng thủy CMAP hàng tháng kéo dài từ tháng 1 năm 1979 đến tháng 9 năm 2009, và các dữ liệu mưa của sản phẩm dự án lượng mưa toàn cầu GPCP hàng tháng kéo dài từ tháng 1 năm 1979 đến tháng 7 năm 2009 và bộ dữ liệu TRMM chứa dữ liệu tốc độ giáng thủy tính bằng mm mỗi giờ, có độ phân giải không gian 0.250 × 0.250, và kéo dài từ tháng Giêng năm 1998 đến tháng năm 2009. Từ các số liệu mưa các tác giả lấy căn bậc hai của mỗi lượng mưa hàng tháng, tiến hành phân phối dữ liệu. Cùng với số liệu áp suất mực nước biển (SLP) và dữ liệu gió 850mb các tác giả thực hiện phân tích mưa dị thường hàng tháng theo dạng lưới cho mỗi vùng trong ba bộ dữ liệu sử dụng MATLAB, phân tích các ma trận mưa
theo thời giankhông gian vào vector riêng và giá trị riêng liên quan để tìm khu vực có mưa dị thường. Tiến hành phân tích trên các ma trận tương quan, xem xét các khu vực có lượng mưa khác nhau và muốn phân định vùng có lượng mưa thay đổi theo mùa. Kết quả là lượng mưa trên toàn khu vực gió mùa châu Á là không đồng nhất, có phân bố không gian phức tạp phụ thuộc vào chế độ gió theo mùa. Tác giả Kripalani và cộng sự đã khảo sát sự biến đổi của lượng mưa trong thời kì gió mùa mùa hè thông qua các mô hình khí hậu [17]. Kết quả của nghiên cứu được sử dụng trong báo cáo lần thứ 4 của liên ban chính phủ về biến đổi khí hậu (AR4). Kiểm tra đầu ra của 22 mô hình, thì có 19 mô hình có thể nắm bắt được lượng mưa cực đại trong thời kỳ gió mùa mùa hè (từ tháng 6 đến tháng 9), có 2 mô hình không nắm bắt được chu kỳ biến đổi trong năm của lượng mưa, 1 mô hình còn lại là không thể mô phỏng được gió mùa mùa hè. Các biến trình mô phỏng từ 19 mô hình với lượng mưa trung bình 500mm 900mm và hệ số biến thiên từ 313%, xu hướng dài hạn 2 năm 1 lần. Trong khi có 7 mô hình nghiên cứu xu hướng hạn dài, 8 mô hình mô phỏng tính chất hai năm của lượng mưa gió mùa, 6 mô hình cho ra khí hậu gió mùa thế kỷ 20 thực tế nhất cho phía Nam Á, được lựa chọn để kiểm tra dự báo tương lai theo kịch bản tăng gấp đôi CO2. Dự báo cho thấy sự tăng đáng kể trong mùa mưa, trung bình lượng mưa ở mức 8% và có thể kéo dài thời gian xảy ra gió mùa. 1.2.1 Một số nghiên cứu trong nước Ở nước ta, trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang là một vấn đề nóng và cấp thiết, có rất nhiều các tác giả quan tâm đến sự biến đổi của lượng mưa trong những năm gần đây cũng như sự ảnh hưởng của chế độ gió đến lượng mưa. Dưới đây là một số bài báo, nghiên cứu của các tác giả đã được công bố. Năm 1999, tác giả Phạm Thị Thanh Hương và Trần Trung Trực đã sử dụng số liệu mưa quan trắc lấy trung bình trượt năm ngày và gió vĩ hướng 850 hPa để xác định thời điểm bùng nổ gió mùa mùa hè trên khu vực Nam Bộ [3]. Cụ thể, khi lượng mưa vượt 25 mm/ngày hoặc gió vĩ hướng 850hPa chuyển từ thành phần hướng đông sang hướng tây thì có thể xem là xảy ra bùng nổ gió mùa. Kết quả