Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu phân vùng khí hậu khu vực Tây Nguyên

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:75

Thêm vào BST

Báo xấu

132
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn gồm 3 chương. Chương 1 trình bày về các nguyên lý phân vùng khí hậu ở ngoài nước như của Koppen, Alisop, Buduko và tổng quan một số công trình ở trong nước như của Nguyễn Hữu Tài, Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trong Hiệu. Chương 2 đề cập đến hệ thống phân vị, chỉ tiêu phân vùng và các loại số liệu khí hậu sử dụng cho khu vực Tây Nguyên. Chương 3 trình bày về 3 vùng khí hậu chính và các tiểu vùng khí hậu thuộc Tây Nguyên.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu phân vùng khí hậu khu vực Tây Nguyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------***------------------ Hoàng Đức Hùng NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG KHÍ HẬU KHU VỰC TÂY NGUYÊN Chuyên ngành : Khí tƣợng và khí hậu học Mã ngành : 60440222 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN VĂN THẮNG HÀ NỘI - 2014 i
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến người thầy PGS.TS. Nguyễn Văn Thắng đã chỉ bảo và hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn các thầy cô và cán bộ trong khoa Khí tượng - Thủy văn - Hải dương học đã tận tình giảng dạy kiến thức, giúp đỡ, tạo điều kiện về thời gian, cơ sở vật chất trong suốt thời gian học tập tại nhà trường. Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, lãnh đạo và cán bộ Trung tâm Nghiên cứu khí tượng - khí hậu đã tạo điều kiện trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện về mặt thời gian. Các đồng nghiệp Phòng Quản lý mạng lưới trạm chia sẻ công việc để bản thân có điều kiện hoàn thành khóa học. Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện cho tôi có thời gian hoàn thành luận văn này. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, những người luôn bên cạnh tạo mọi điều kiện tốt nhất và động viên giúp đỡ trong suốt quá trình học tập. Hoàng Đức Hùng ii
MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN........................................................................................ 3 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ................................................................... 5 1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................... 10 1.3. Nhận xét và đánh giá các nghiên cứu ............................................................. 19 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP VÀ SỐ LIỆU ...................................................... 21 2.1. Cách tiếp cận nghiên cứu .............................................................................. 21 2.1.1. Đặc điểm tự nhiên khu vực Tây Nguyên .................................................. 21 2.1.2. Cơ sở lý luận và cách tiếp cận .................................................................. 22 2.2. Số liệu sử dụng ................................................................................................ 23 2.3. Phương pháp nghiên cứu phân vùng khí hậu Tây Nguyên: ........................... 26 2.3.1. Phân tích tổng hợp .................................................................................... 26 2.3.2. Phân tích về sự khác biệt của khí hậu Tây Nguyên với khu vực lân cận .. 26 2.3.3. Phân tích về phân hóa khí hậu nội vùng Tây Nguyên .............................. 30 2.4. Xác định hệ thống chỉ tiêu phân định cấp vùng và tiểu vùng khí hậu cho Tây Nguyên ......................................................................................................................... 44 2.4.1. Xây dựng bản đồ yếu tố khí hậu ................................................................ 44 2.4.2. Xác định chỉ tiêu cấp vùng ........................................................................ 50 2.4.3. Xác định chỉ tiêu cấp tiểu vùng ................................................................. 50 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ PHÂN VÙNG KHÍ HẬU KHU VỰC TÂY NGUYÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU CÁC VÙNG, TIỂU VÙNG ......................................... 51 3.1. Kết quả phân vùng khí hậu .............................................................................. 51 3.1.1. Sơ đồ phân vùng ........................................................................................ 51 3.1.2. Đánh giá kết quả phân vùng ...................................................................... 55 3.2. Đặc điểm khí hậu các vùng ............................................................................. 55 3.2.1. Vùng khí hậu núi cao Bắc Tây Nguyên .................................................... 55 3.2.2. Vùng khí hậu giữa Tây Nguyên ................................................................ 57 3.2.1. Tiểu vùng khí hậu II1 .............................................................................. 59 3.2.2. Tiểu vùng khí hậu II2 .............................................................................. 60 3.2.2. Tiểu vùng khí hậu II3 .............................................................................. 62 iii
3.2.2. Tiểu vùng khí hậu II4 .............................................................................. 62 3.2.2. Tiểu vùng khí hậu II5 .............................................................................. 63 3.2.3. Vùng khí hậu núi cao Đông Nam Tây Nguyên ......................................... 64 KẾT LUẬN ................................................................................................................. 67 Tài liệu tham khảo ................................................................................................ 68 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bản đồ phân vùng khí hậu thế giới Koppen................................................... 7 Hình 1.2: Phân vùng khí hậu thế giới của Alisop .......................................................... 8 Hình 1.3: Mô hì nh hệ thống phân vị của Vũ Tự Lập ................................................... 13 Hình 1.4: Bản đồ phân vùng khí hậu Tây Nguyên của Nguyễn Đức Ngữ .................. 17 Hình 2.1: Bản đồ lưới trạm khu vực Tây Nguyên và lân cận ...................................... 25 Hình 2.2: Biến trình nhiệt các trạm Đắk Tô, Kon Tum, Playcu, An Khê .................... 33 Hình 2.3: Biến trình nhiệt các trạm Auynpa, Buôn Hồ, Ma Đrắk, Buôn Mê Thuật .... 33 Hình 2.4: Biến trình nhiệt các trạm Đắk Nông, Bảo Lộc, Đà lạt, Liên Khương ......... 34 Hình 2.5: Biến trình năm lượng mưa các trạm Đắk Tô, Kon Tum, Playcu, An Khê .. 38 Hình 2.6: Biến trình năm lượng mưa các trạm Auynpa, Buôn Hồ, Ma Đrắk, Buôn Mê Thuật ...................................................................................................................... 39 Hình 2.7: Biến trình năm lượng mưa các trạm Đắk Nông, Bảo Lộc, Đà Lạt, Liên Khương ........................................................................................................................ 39 Hình 2.8: Biến trình tổng số giờ nắng các trạm Đắk Tô, Kon Tum, Playcu, An Khê 41 Hình 2.9: Biến trình tổng số giờ nắng các trạm Auynpa, Buôn Hồ, Ma Đrắk, Buôn Mê Thuật ...................................................................................................................... 41 Hình 2.10: Biến trình tổng số giờ nắng các trạm Đắk Nông, Bảo Lộc, Đà Lạt, Liên Khương ......................................................................................................................... 42 Hình 2.11: Biến trình bốc hơi năm trạm Đắk Tô, Kon Tum, Playcu, An Khê ............ 43 Hình 2.12: Biến trình bốc hơi năm trạm Auynpa, Buôn Hồ, Ma Đrắk, Buôn Mê Thuật............................................................................................................................. 43 Hình 2.13: Biến trình bốc hơi năm trạm, Đắk Nông, Bảo Lộc, Đà Lạt, Liên Khương ...................................................................................................................................... 44 iv
Hình 2.14: Bản đồ phân bố tổng nhiệt độ khu vực Tây Nguyên ................................. 46 Hình 2.15: Bản đồ phân bố số ngày có nhiệt độ  350C khu vực Tây Nguyên ........... 47 Hình 2.16: Bản đồ phân bố số ngày có nhiệt độ  150C khu vực Tây Nguyên ........... 48 Hình 2.17: Bản đồ phân bố tổng lượng mưa năm khu vực Tây Nguyên ..................... 49 Hình 3.1: Sơ đồ cấp phân vị khu vực Tây Nguyên ...................................................... 51 Hình 3.2: Bản đồ phân vùng khí hậu khu vực Tây Nguyên ......................................... 54 v
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Danh sách thời kỳ lấy số liệu khí hậu các trạm khu vực Tây nguyên và các trạm lân cận ............................................................................................................ 24 Bảng 2.2: Chênh lệch nhiệt độ, độ cao các điểm có vĩ độ tương đương ..................... 27 Bảng 2.3: Phân hóa lượng và mùa mưa các điểm có vĩ độ tương đương .................... 28 Bảng 2.4: Phân hóa ẩm - nắng - bốc hơi các điểm có vĩ độ tương đương ................... 30 Bảng 2.5: Đặc trưng khí hậu các trạm khu vực Tây Nguyên ...................................... 31 Bảng 2.6: Đặc điểm phân hóa mùa mưa khu vực Tây Nguyên .................................. 35 Bảng 2.7: Thời kỳ mưa lớn khu vực Tây Nguyên ...................................................... 35 Bảng 2.8: Đặc điểm phân hóa thời gian mưa khu vực Tây Nguyên ............................ 37 Bảng 2.9: Đặc trưng ẩm độ không khí khu vực Tây Nguyên ...................................... 40 Bảng 3.1. Sơ đồ phân chia các vùng khí hậu khu vực Tây Nguyên ............................ 53 Bảng 3.2: Đặc trưng các yếu tố khí hậu của trạm Playcu ............................................ 57 Bảng 3.3: Đặc trưng các yếu tố khí hậu các trạm vùng II ........................................... 58 Bảng 3.4: Đặc điểm phân hóa mùa mưa của trạm vùng II ........................................... 58 Bảng 3.5: Đặc trưng cực trị của trạm vùng II .............................................................. 59 Bảng 3.6: Đặc trưng các yếu tố khí hậu các trạm vùng III .......................................... 66 Bảng 3.7: Đặc điểm phân hóa mùa mưa các trạm vùng III ......................................... 66 Bảng 3.8: Đặc trưng cực trị các trạm vùng III ............................................................. 66 vi
BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ttb (0C) Đặc trưng nhiệt độ trung bình Txtb (0C) Đặc trưng nhiệt độ cao nhất trung bình nhiều năm Tmtb (0C) Đặc trưng nhiệt độ thấp nhất trung bình nhiều năm Txtđ Đặc trưng nhiệt độ cao nhất tuyệt đối Tmtđ Đặc trưng nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối Utb(%) Độ ẩm tương đối trung bình Umin (%) Độ ẩm tương đối thấp nhất trung bình T (0C) Biên độ nhiệt độ trung bình năm T (0C) Tổng lượng nhiệt năm ∑R (mm) Tổng lượng mưa năm ∑Bh (mm) Tổng lượng bốc hơi năm ∑Sh (giờ) Tổng số giờ năng năm ∑nr (ngày) Tổng số ngày mưa năm Tx  350C Số ngày có nhiệt độ tối cao  350C Tm  150C Số ngày có nhiệt độ tối thấp  150C Tm  130C Số ngày có nhiệt độ tối thấp  130C vii
MỞ ĐẦU Khí hậu ở một khu vực có mối quan hệ chặt chẽ, tác động qua lại với các nhân tố tự nhiên như địa hình- địa mạo, nước, cảnh quan- sinh vật,… Khí hậu tác động đến các yếu tố tự nhiên như một nhân tố tạo nên sự đa dạng, phong phú của tự nhiên. Ngược lại, các thành phần tự nhiên khác lại tác động trở lại đối với khí hậu, tạo nên sự thay đổi về đặc điểm khí hậu, làm cho khí hậu không chỉ có sự thay đổi theo thời gian mà còn có sự phân hóa theo không gian. Khí hậu là sự tiếp diễn có quy luật các hệ quả thời tiết đặc trưng ở mỗi vùng miền, địa phương. Trong quá trình phát triển của xã hội loài người, con người có mối quan hệ mật thiết với tự nhiên, có ảnh hưởng tác động qua lại với khí hậu bằng nhiều cách khác nhau đã khai thác hiệu quả tài nguyên khí hậu cũng như hạn chế tác động xấu của nó. Khí hậu đóng vai trò quan trọng trong nhiều hoạt động của các ngành kinh tế quốc dân, nếu được khai thác hợp lý và bảo vệ tốt thì đất đai trở nên mầu mỡ, nguồn nước phong phú, cây cối tốt tươi, tính đa dạng sinh học được phát triển, đời sống con người được cải thiện. Đánh giá được đầy đủ và khách quan tài nguyên khí hậu góp phần không nhỏ vào phát triển tài nguyên khí hậu bền vững. Khu vực Tây Nguyên nằm ở phía tây dãy Trường Sơn, bao gồm toàn bộ vùng cao nguyên phía nam nước ta. Khu vực Tây Nguyên tương đối đồng nhất về cấu trúc địa hình, sinh vật, thổ nhưỡng. Tuy nhiên, khí hậu Tây Nguyên nằm trong miền khí hậu phía nam nước ta nhưng đã có biến thể, mang lại những sắc thái riêng biệt của miền. Với địa hình nội vùng chia cắt mạnh, độ dốc lớn, núi cao và các thung lũng thấp xen kẽ nhau khá phức tạp đã tạo ra nhiều đơn vị khí hậu khác nhau, dẫn đến sự đa dạng của các hệ canh tác, đa dạng cây trồng vật nuôi. Nếu biết khai thác hợp lý nguồn tài nguyên này sẽ có khả năng trồng và phát triển được các loài cây có nguồn gốc nhiệt đới, á nhiệt đới và ôn đới. Khí hậu Việt Nam trong khoảng 100 năm qua đã có sự biến đổi theo thời gian, thể hiện ở xu thế tăng hay giảm qua từng thời kỳ của một số yếu tố khí hậu, chủ yếu như nhiệt độ, lượng mưa, tần số bão, tần số front lạnh,… Biến đổi khí hậu làm thay đổi các cực trị khí hậu, cùng các hiện tượng El Nino, La Nina ảnh hưởng mạnh mẽ đến thời tiết nước ta làm xuất hiện những cực trị khí hậu mới. Trong thập kỷ gần đây, khu vực Tây Nguyên bị ảnh hưởng thiên tai có nguồn gốc khí tượng thủy văn có chiều hướng gia tăng, gây nhiều tổn thất về người và tài sản. Mang đặc điểm là 1
khí hậu nhiệt đới gió mùa cao nguyên với đặc trưng nắng quanh năm. Sự phân hóa sâu sắc theo không gian và thời gian của chế độ khí hậu thủy văn kết hợp với địa hình phức tạp, những hoạt động thái quá của con người và đặc biệt là sự tác động mạnh mẽ của biến đổi khí hậu toàn cầu được thấy rõ: Khô hạn trong mùa khô và lũ lụt trong mùa mưa hàng năm đã gây thiệt hại trực tiếp đến con người và tài sản, để lại những hậu quả xấu về môi trường . Ngoài ra, các biến động khác như mưa lớn , lốc tố, mưa đá, dông sét, nắng nóng, sương mù,.. cũng đã gây ra không ít khó khăn trở ngại cho đời sống sinh hoạt và sản xuất của nhân dân Tây Nguyên. Hiện nay, cùng với sự phát triển chung của cả nước đang bước vào thời kỳ hội nhập kinh tế quốc tế, khu vực Tây Nguyên cũng đang trên đà phát triển mạnh mẽ về mọi mặt như: Trong các lĩnh vực Nông- Lâm nghiệp, Công nghiệp, Năng lượng, Giao thông vận tải, Du lịch, Dịch vụ. Vấn đề nghiên cứu đặc điểm khí hậu, phân vùng khí hậu thủy văn trở nên rất cần thiết. Khi có được những kết quả này, chúng ta sẽ hoàn toàn chủ động trong việc đưa ra những quy hoạch phát triển kinh tế- xã hội hợp lý, dài hạn. Cùng với nguồn tư liệu và thiết bị đo đạc khí tượng đã được tăng lên đáng kể so với những thập kỷ cuối thế kỷ XX, các kết quả nghiên cứu mới thuộc nhiều lĩnh vực ở nước ta cũng đã rất phong phú. Đi sâu nghiên cứu phân vùng khí hậu địa phương cũng là một vấn đề đáng được quan tâm trong giai đoạn hiện nay, nhằm đáp ứng cái nhìn tổng quan hơn về điều kiện tự nhiên, điều kiện hình thành của khu vực đó, mặt khác góp phần trong việc sử dụng hiệu quả tài nguyên thiên nhiên một cách hợp lý hơn. Chính vì các lý do đó , học viên đã lựa chọn đề tài nghiên cứu của Luận văn là "Nghiên cứu phân vùng khí hậu khu vực Tây Nguyên”. Ngoài Mở đầu , Kết luận và kiến nghị , Luận văn được cấu trúc trong chương: Chương 1. Tổng quan. Chương này trì nh bày về c ác nguyên lý phân vùng khí hậu ở ngoài nước như của Koppen , Alisop, Buduko và tổng quan một số công trình ở trong nước như của Nguyễn Hữu Tài , Nguyễn Đức Ngữ , Nguyễn Trong Hiệu. Chương 2. Phương pháp và số liệu đề cập đến hệ thống phân vị , chỉ tiêu phân vùng và các loại số liệu khí hậu sử dụng cho khu vực Tây Nguyên . Chương 3. Kết quả phân vùng khí hậu khu vực Tây Nguyên trình bày về 3 vùng khí hậu chính và các tiểu vùng khí hậu thuộc Tây Nguyên . 2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN Phân vùng khí hậu về tổng thể được dựa trên sự phân chia các vùng địa lý gắn liền với các điều kiện tự nhiên hình thành nên vùng khí hậu đó. Các nhân tố hình thành khí hậu trên mỗi vùng, khu vực hay nhỏ hơn thường thể hiện khá rõ nét tính chất tương đồng về các điều kiện tự nhiên của mỗi vùng. Tuy nhiên, ở một chừng mực nào đó các vùng khí hậu thường có tính bất biến theo thời gian và không gian, ngoài ra ranh giới phân chia các vùng khí hậu phần nào cũng chỉ mang tính chất tương đối. Chính vì tính tương đối này dẫn đến có nhiều cách phân chia các vùng khí hậu khác nhau, cách tiếp cận nghiên cứu cũng khác nhau, tồn tại nhiều vùng khí hậu khác nhau, tùy theo cách nhìn nhận và phương pháp lựa chọn nhân tố phân vùng khí hậu khác nhau. Cuối cùng phân vùng khí hậu là nhằm đến mục đích: - Đánh giá sự khác biệt giữa các khu vực về những điều kiện khí hậu có ý nghĩa thực tiễn, giúp con người đầu tiên là nhận thức về một khu vực khí hậu mà con người đang sinh sống, từ nhận thức đó con người có kế hoạch khai thác tài nguyên thiên nhiên ở từng nơi một cách hợp lý, hiệu quả nhất. - Bằng các biện pháp kỹ thuật tìm và nêu bật lên được mối quan hệ khí hậu giữa các khu vực, cũng như mối quan hệ giữa khí hậu khu vực nghiên cứu với các khu vực khác nhằm so sánh trao đổi các thông tin trong lĩnh vực khí hậu, khai thác tài nguyên, định hướng phát triển kinh tế xã hội,… - Đánh giá tài nguyên khí hậu ở từng khu vực nghiên cứu làm rõ những thuận lợi, khó khăn đối với các ngành kinh tế- xã hội, từ đó có được chiến lược phát triển kinh tế - xã hội phù hợp tầm vĩ mô và vi mô. Sự phân bố đặc điểm địa lý tự nhiên đều thể hiện thông qua hoàn cảnh địa lý, mức độ phân bố bức xạ mặt trời không đồng đều trên bề mặt trái đất, các nhân tố hình thành có tính ảnh hưởng lớn như hoàn lưu khí quyển và các nhân tố ảnh hưởng có quy mô lớn khác, để hình thành nên các khu vực khí hậu hay đơn vị khí hậu người ta thường xây dựng các bản đồ khí hậu từ đó các lớp bản đồ được chồng lên nhau, sử dụng các phương pháp phân tích tổng hợp để xác định ranh giới đơn vị khí hậu. Nguyên tắc là tìm ra cái chung nhất để xây dựng các chỉ tiêu cụ thể làm nền, từ đó sử dụng các chỉ tiêu phụ để xác định ranh giới đơn vị khí hậu chẳng hạn: Đối với các phạm vi rộng như đai khí hậu, đới khí hậu, miền khí hậu, vùng khí hậu người ta thường quan tâm đến các nhân tố hình thành có phạm vi ảnh hưởng rộng, quy mô 3
lớn như hoàn lưu khí quyển, khối khí khống chế khu vực..; Vùng khí hậu hoặc tiểu vùng khí hậu, người ta quan tâm sâu hơn đến các nhân tố hình thành có tính địa phương như đặc điểm địa hình, hoàn lưu địa phương, hệ quả khí hậu địa phương...; Còn các vùng khí hậu ứng dụng, ngoài nguyên nhân hình thành khí hậu chung, người ta chú trọng phân vùng khí hậu hướng đến các đối tượng sử dụng. Lợi ích của phân vùng khí hậu là thấy rõ, đầu tiên khí hậu đem đến nhận thức cho con người về cảnh quan, điều kiện tự nhiên, môi trường, sinh vật vùng miền mà con người đang sinh sống, tiếp đến là các hoạt động của con người gắn liền với hoàn cảnh vùng miền khí hậu đó và khí hậu ngày càng thể hiện được vai trò của chúng trong đời sống. Cho đến nay phân vùng khí hậu không phải là những nghiên cứu mới và đã có hàng trăm các nghiên cứu về phân vùng khí hậu từ cấp độ lớn đến cấp tiểu vùng, hình thành nhiều sơ đồ phân vùng khí hậu khác nhau. Tuy nhiên, những cập nhật mới nhất về cơ sở dữ liệu cho một vùng khí hậu hay tiểu vùng là cần thiết. Các chỉ tiêu xây dựng được chi tiết hoá từ đó làm cơ sở đánh giá đúng tài nguyên khí hậu trong vai trò sử dụng. Nguyên tắc cơ bản của phương pháp phân vùng khí hậu là bảo đảm tính khoa học của sơ đồ phân vùng, mối liên hệ chặt chẽ và nhất quán giữa cơ cấu khí hậu và quy luật khí hậu, dựa trên nền tảng các số liệu quan trắc được trên lưới trạm khí tượng. Dựa trên những nghiên cứu trước đây và hiện nay có thể tóm lược các quan điểm và phương pháp phân vùng khí hậu theo các cơ sở sau [6]: - Quan điểm địa lý khí hậu. Xuất phát từ sự đánh giá ý nghĩa chủ đạo của thời tiết khí hậu trong sự hình thành các tổ hợp địa lý, để tìm ra sự thống nhất các đặc trưng chọn lựa ứng với các tương quan phức hợp cảnh quan địa lý. Quan điểm địa lý khí hậu tỏ rõ ưu điểm trong trường hợp có số liệu đủ đồng nhất và sự hiểu biết các thành phần khác của cân bằng tự nhiên tương đối đầy đủ. - Quan điểm động lực trong phân vùng khí hậu. Việc đánh giá khí hậu dựa vào các hệ quả sẽ không có ý nghĩa bằng quy về những nguyên nhân, do đó vấn đề đặt ra là tìm mối quan hệ giữa nguyên nhân và hệ quả để đi tới được sự phân tích bản chất các quy luật khí hậu. - Quan điểm kết hợp. Để đạt được tính chặt chẽ của quan điểm động lực, vừa phối hợp biểu thị định lượng bằng đặc trưng thống kê, quan điểm kết hợp gần đây đã được nhiều tác giả vận dụng vào phân vùng khí hậu phạm vi lãnh thổ cỡ nhỏ và tương đối thành công. Quan điểm kết hợp cho phép vận dụng phương pháp toán học 4
vào các phân tích động lực, nhằm nâng cao độ chính xác và ý nghĩa khách quan của các đặc trưng. Tất nhiên, nó cũng không bao giờ tách rời các cơ sở địa lý học và địa vật lý mà không làm cho kết quả phân vùng giảm bớt ý nghĩa thực tiễn. - Phân vùng khí hậu tổng hợp (hay tự nhiên): Là phân vùng dựa trên cơ sở phân tích khách quan các loại hình khí hậu để tìm ra sự tương đồng giữa chúng theo không gian và thời gian, đồng thời đánh giá bản chất các quy luật và kết hợp mô tả những đơn vị khí hậu tùy theo yêu cầu ứng dụng. - Phân vùng khí hậu ứng dụng (hay chuyên dụng): Yêu cầu ở đây là đánh giá mức độ phù hợp của khí hậu đối với nhiệm vụ phát triển kinh tế và sản xuất. Tất nhiên, nội dung diễn đạt này không thể tách rời sự đánh giá các điều kiện khí hậu tự nhiên. Vì thế phân vùng khí hậu ứng dụng thường phải dựa vào các phác thảo phân vùng khí hậu tổng hợp đã có, với sự cố gắng chi tiết hóa thêm những khía cạnh cần thiết theo các đặc trưng thống kê được lựa chọn một cách hợp lý và khoa học. 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Theo Khí hậu đại cương Trần Công Minh [5]. Năm 1918, Koppen dùng trị số trung bình năm và biến đổi năm của nhiệt độ, lượng mưa để thiết kế một phương pháp phân vùng khí hậu rất chặt chẽ. Sau đó, năm 1923, Koppen lại có tác phẩm tường thuật tỉ mỷ về phương pháp phân vùng của ông, đồng thời dùng nó vào việc thuyết minh khí hậu thế giới. Ông chia từ xích đạo đến cực địa làm 5 nhóm khí hậu theo chữ cái từ A đến E với 8 đới khí hậu được phân chia, bao gồm: Nhóm A (Đới khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm) nằm ở hai phía xích đạo có đặc điểm là không có mùa đông. Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất > 180C còn tổng lượng giáng thủy năm ≥ 7500mm; Nhóm B (Hai đới khí hậu khô) mưa ít, bốc hơi khẳ năng lớn do nhiệt độ cao; Nhóm C (Hai đới khí hậu ôn hòa) không có lớp tuyết phủ thường xuyên. Nhiệt độ trung bình trong các tháng ấm nhất >100C, tháng lạnh nhất trung bình nằm trong khoảng −30C tới 180C”; Nhóm D (Đới khí hậu ẩm với mùa đông lạnh) “Nhiệt độ trung bình trên 100C trong các tháng ấm nhất và tháng lạnh nhất có nhiệt độ trung bình dưới −30C”; Nhóm E (Hai đới khí hậu cực) “Trong cả năm nhiệt độ trung bình các tháng < 100C”. Sau khi được điều chỉnh Koppen căn cứ vào bản đồ phân loại thực vật do Gorinzbath phát biểu, đã phân chia địa cầu thành 6 loại khí hậu: 5
- Loại I: Khí hậu vùng đất thấp nhiệt đới, nhiệt độ không khí trung bình tháng lạnh nhất trên 180C, có nhiều giáng thủy. - Loại II: Khí hậu khô ráo, khí hậu quanh năm ít mưa. - Loại III: Khí hậu nhiệt độ trung bình, nói chung tuy ôn hòa, nhưng có mùa đông lạnh và mùa hè nóng. Lượng giáng thủy và sự phân bố theo mùa của giáng thủy khác nhau tùy theo từng nơi. - Loại IV: Khí hậu rét lạnh. Tháng lạnh nhất nhiệt độ dưới 60C, mùa đông có tích tuyết, mùa hè có giáng thủy nhiều. - Loại V: Khí hậu rất lạnh, nhiệt độ không khí trung bình tháng nóng nhất là 0 10 C. - Loại VI: Khí hậu đóng băng vĩnh cửu, nhiệt độ không khí trung bình tháng nóng nhất dưới 00C, có rất ít sinh vật. Trong phương pháp phân vùng này Koppen chủ yếu dùng nhiệt độ không khí và giáng thủy làm cơ sở để phân chia khí hậu, nhưng đặc điểm của Koppen là đầu tiên ông dùng nhiệt độ không khí tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất. Về sau Koppen dùng phân bố thực vật làm cơ sở phân chia khí hậu tỷ mỷ hơn. 6
Hình 1.1: Bản đồ phân vùng khí hậu thế giới Koppen Theo Khí hậu đại cương Trần Công Minh [5], Phân vùng khí hậu Việt Nam Nguyễn Hữu Tài [10]. Alisop phân chia thành 7 đới khí hậu chủ yếu xuất phát từ hoàn lưu chung khí quyển: 1. Đới xích đạo “Quanh năm thịnh hành không khí xích đạo”; 2. Đới cận xích đạo “Mùa hạ chi phối bởi không khí xích đạo, mùa đông thịnh hành không khí nhiệt đới”; 3. Nhiệt đới “Quanh năm chịu tác động của không khí nhiệt đới”; 4. Cận nhiệt đới “Mùa hạ là không khí nhiệt đới, mùa đông là không khí ôn đới”; 5. Ôn đới “Nằm trong ảnh hưởng thuần nhất của không khí ôn 7
đới”; 6. Cận cực “Mùa hạ ngự trị không khí ôn đới, mùa đông không khí cực đới”; 7. Cực đới “Quanh năm thịnh hành không khí cực đới”. Giữa các đới này Alisop phân biệt 6 đới chuyển tiếp, 3 đới ở mỗi bán cầu được đặc trưng bởi sự thay đổi theo mùa của các khối khí thịnh hành. Đó là hai đới khí hậu gió mùa (khí hậu xích đạo) trong đó vào mùa hè thịnh hành không khí xích đạo, còn mùa đông là không khí nhiệt đới; Hai đới cận nhiệt trong đó mùa hè không khí nhiệt đới còn mùa đông không khí cực thịnh hành; Đới cận cực Bắc Băng Dương hay cận cực Nam Băng Dương mùa hè không khí cực còn mùa đông không khí Bắc Băng Dương hay không khí Nam Băng Dương thịnh hành. Trong mỗi đới khí hậu phân biệt bốn loại khí hậu chủ yếu: Khí hậu lục địa, khí hậu đại dương, khí hậu bờ phía tây và khí hậu bờ phía đông đại dương. Sự khác biệt giữa khí hậu lục địa và biển chủ yếu gây nên do những sự khác biệt trong các tính chất của mặt trải dưới; trong trường hợp đầu những tính chất này tạo nên do không khí lục địa, trong trường hợp thứ hai do các khối khí biển. Sự khác biệt giữa khí hậu bờ tây và khí hậu bờ đông của lục địa phần lớn liên quan với những sự khác biệt trong điều kiện hoàn lưu khí quyển và một phần liên quan với sự phân bố của các dòng biển. Hình 1.2: Phân vùng khí hậu thế giới của Alisop (1- Đới xích đạo; 2- Đới cận xích đạo; 3- Nhiệt đới; 4- Cận nhiệt đới; 5- Ôn đới; 6- Cận cực; 7- Cực đới) 8
Theo Khí hậu đại cương Trần Công Minh [10]. Năm 1931, Thornthwaite đưa ra khái niệm về thể thoát hơi hay “hiệu ứng nhiệt ẩm” T- E: Tỷ số P- E là thương số giữa lượng giáng thủy tháng và lượng bốc hơi tháng. Tổng số của tỷ số P- E trong 12 tháng được gọi là chỉ số hữu hiệu giáng thủy, để tránh sự bất tiện trong việc phân loại, có thể đem mỗi tỷ số P- E nhân với 10. Thornthwaite đã tính tỷ số giữa chỉ số T- E của 3 tháng mùa hè và chỉ số T- E năm, gọi tỷ số này là sự tập trung mùa hè của hiệu ứng nhiệt. Coi mối quan hệ giữa sự sinh trưởng của thực vật với giáng thủy và với bốc hơi của giáng thủy làm xuất phát điểm cho phương pháp phân vùng của mình, mối quan hệ này là tiềm năng cho sinh vật phát triển: Cho nên, căn cứ vào tình hình tập trung của hiệu ứng nhiệt này lại qui định ra 5 loại khu vực phụ của nhiệt độ: Khí hậu siêu nhiệt (megathermal) T- E > 114 Khí hậu trung nhiệt (mesothermal) 57  T- E  114 Khí hậu tiểu nhiệt (microthermal) 28,5 < T- E < 57 Khí hậu đài nguyên 14,5 < T- E < 28,5 Khí hậu băng tuyết T- E
Đới khí hậu bắc cực, là khu vực gió đông bắc rét buốt; đới khí hậu ôn đới, thịnh hành gió Tây và Tây Nam, có lượng giáng thủy lớn; đới khí hậu nhiệt đới; đới khí hậu xích đạo, giáng thủy phong phú, sức gió yếu ớt, hướng gió không nhất định. Nguyên lý phân vùng khí hậu theo địa lý, theo hoàn lưu khí quyển hay theo chế độ nhiệt ẩm được áp dụng rộng rãi cho các quy mô khác nhau ở nhiều nước trên thế giới và ở Việt Nam. Năm 1948, Ram Bahadur Madal [12], trên cơ sơ phân loại khí hậu cửa Koppen và Thornthwaite đã đánh giá và phân vùng khí hậu cho khu vực Ấn Độ. Đến năm 1990 các quan điểm quốc tế về phân vùng khí hậu Ấn Độ mới được đánh giá và xây dựng lại bởi Chatterjee. Năm 2000, hai tác giả Harvey Stern and Graham de Hoedt [13] sử dụng phương pháp phân vùng khí hậu của các tác giả Koppen, Alisop, Thornthwaite để đánh giá phân vùng lại khí hậu Australia được đăng tải trên tạp chí khí hậu Australian (Australian Meteorology Magazine- June 2000). Tuy nhiên các phương pháp chỉ đánh giá ở quy mô lớn. 1.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc Nghiên cứu phân vùng khí hậu Việt Nam được bắt đầu từ giữa thập kỷ 60 của thế kỷ XX, đầu tiên là phải kể đến tác giả Nguyễn Xiển trong cuốn Đặc điểm khí hậu Miền Bắc Việt Nam. Sau này, khi đất nước thống nhất cuốn Khí hậu Việt Nam được xuất bản của hai tác giả Phạm Ngọc Toàn và Phan Tất Đắc [11]. Khi phân tích các điều kiện hình thành khí hậu, trong đó đặc biệt tác giả chú trọng đến cơ chế hoàn lưu và hình thế thời tiết, coi như nhân tố hàng đầu của sự tạo thành khí hậu gió mùa. Đi sâu phân tích sự phân bố không gian và thời gian của gió mùa cực đới mùa đông, gió mùa hải dương mùa hạ, khu vực chịu ảnh hưởng đặc trưng của gió mùa nhiệt đới. Với hoạt động của gió mùa nếu không góp mặt của các nhiễu động thời tiết đi kèm thì lượng mưa ít, thời tiết trở nên hanh khô, nếu có mặt của các nhiễu động thời tiết thì lượng mưa tăng lên đáng kể. Về bức xạ, tác giả cho rằng bức xạ mặt trời là yếu tố đặc trưng của nguồn năng lượng khí hậu, tuy nhiên chế độ bức xạ bị biến dạng sâu sắc bởi tác động của hoàn lưu gió mùa làm cho hình thái khí hậu thay đổi điều này thể hiện rõ rệt ở phía bắc hơn phía nam. Nguyên nhân chủ yếu xuất phát từ lượng mây che phủ bầu trời sinh ra do các nhiễu động thời tiết. 10
Những đặc điểm này đã tạo nên tính phức tạp đa sắc màu của mỗi vùng miền khí hậu nước ta. Tác giả chủ yếu phân tích các điều kiện hình thành các miền, khu vực khí hậu theo độ dài mùa của các hệ quả thời tiết ứng với suất đảm bảo 50% đối với các yếu tố chi phối chính là mùa nhiệt tương ứng với (nóng- lạnh), mùa mưa tương ứng với độ (dài- ngắn). Từ việc phân tích cơ chế hoàn lưu gió mùa và hệ quả thời tiết gió mùa mang lại tác giả đã chia nước ta thành 3 miền: - Miền khí hậu phía bắc, từ đèo ngang (xấp xỉ vĩ tuyến 180N): khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh (gồm 5 vùng): 1. Vùng núi Đông Bắc 2. Vùng núi Việt Bắc- Hoàng Liên Sơn (vùng núi phía bắc) 3. Vùng Đồng Bằng Bắc Bộ 4. Vùng núi Tây Bắc 5. Vùng Bắc Trung Bộ - Miền khí hậu đông Trƣờng Sơn, từ Đèo Ngang đến Mũi Dinh (xấp xỉ vĩ tuyến 110B): Đặc trưng của mưa ẩm lệch hẳn so với tình hình chung- lệch hẳn về mùa đông (3 vùng): 1. Vùng Bình- Trị- Thiên (cũ) 2. Vùng Trung Trung Bộ 3. Vùng Nam Trung Bộ - Miền khí hậu phía nam (Nam Bộ và Tây Nguyên): nhiệt độ quanh năm cao với 1 mùa mưa và một mùa khô tương phản phù hợp với gió mùa (2 vùng): Tây Nguyên và vùng Đồng Bằng Nam Bộ. Về tổng thể tác giả sử dụng phương pháp phân tích khí hậu khách quan tổng hợp. Về phân miền và vùng khí hậu tác giả chưa đưa ra một sơ đồ phân vùng khí hậu với chỉ tiêu cụ thể. Năm 1978, Vũ Tự Lập [3] trong Địa lý tự nhiên Việt Nam cũng có những quan điểm tương đối giống với Phạm Ngọc Toàn- Phan Tất Đắc về các điều kiện hình thành khí hậu Việt Nam, như chế độ nhiệt- ẩm trong cơ chế hoàn lưu gió mùa, 11
nhưng phân vùng khí hậu theo quan điểm cảnh địa trong phân tích khách quan được thể hiện rõ ràng hơn với phân hóa chế độ nhiệt ẩm theo vòng địa lý và đai cao đan xen trong đó là tính chất cảnh quan địa phương chi phối mạnh đối với cấp phân vị cấp miền và nhỏ hơn. Hệ thống phân vị ông xây dựng dựa trên 3 nguyên tắc chính là: (1) Quy luật phân hóa không gian phổ biến của địa lý quyển là nguyên nhân chính của sự hình thành nên các địa tổng thể các cấp; (2) Hệ thống phân vị phải đầy đủ các cấp gọi là những đơn vị bắt buộc làm chỗ dựa vững chắc cho sự phân vùng từ trên xuống dưới; (3) Hệ thống phân vị phải được thể hiện rõ ràng, bằng một mô hình phản ánh những mối quan hệ thân thuộc giữa các đơn vị Từ cách nhìn nhận như vậy, mô hình hệ thống phân vị của ông được xây dựng trên cơ sở lý luận khá chi tiết từ cấp địa lý quyển cho đến điểm địa lý: Đây là hệ thống phân vị địa lý tự nhiên nhưng thực chất hệ thống phân vị này được gắn liền với những chỉ tiêu khí hậu trong cách hình thành hệ thống phân vị này (Hình 1.3). 12
Hình 1.3: Mô hì nh hệ thống phân vị của Vũ Tự Lập 13