Ngày bắt đầu mùa mưa trên khu vực Tây Nguyên: Biến động theo thời gian, vai trò của các trường quy mô lớn và khả năng dự báo

Trong nghiên cứu này việc xây dựng chỉ tiêu xác định ngày bắt đầu mùa mưa (RSOD) trên khu vực Tây Nguyên (TN) và mối liên hệ giữa RSOD với các trường qui mô lớn đã được thực hiện dựa trên số liệu lượng mưa ngày quan trắc từ các trạm khí tượng giai đoạn 1981-2015.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ngày bắt đầu mùa mưa trên khu vực Tây Nguyên: Biến động theo thời gian, vai trò của các trường quy mô lớn và khả năng dự báoKỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường”DOI: 10.15625/vap.2019.000140NGÀY BẮT ĐẦU MÙA MƯA TRÊN KHU VỰC TÂY NGUYÊN: BIẾN ĐỘNG THEO THỜI GIAN, VAI TRÒ CỦA CÁC TRƯỜNG QUY MÔ LỚN VÀ KHẢ NĂNG DỰ BÁO Phạm Thanh Hà1, Phan Văn Tân1, Ngô Đức Thành2, Trần Quang Đức1 và Nguyễn Đăng Quang3 1 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 2 Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội (USTH), Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST) 3 Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia, Tổng cục Khí tượng Thuỷ vănTÓM TẮT Trong nghiên cứu này việc xây dựng chỉ tiêu xác định ngày bắt đầu mùa mưa (RSOD) trênkhu vực Tây Nguyên (TN) và mối liên hệ giữa RSOD với các trường qui mô lớn đã được thực hiệndựa trên số liệu lượng mưa ngày quan trắc từ các trạm khí tượng giai đoạn 1981-2015. Kết quả chothấy RSOD thay đổi đáng kể qua từng năm, trung bình là 28/4 với độ lệch chuẩn là 14 ngày. Đaphần mùa mưa bắt đầu muộn hơn trong những năm El Niño và sớm hơn trong những năm La Niña.Giá trị RSOD trên khu vực TN có sự tương quan tốt với nhiệt độ mặt nước biển (SST), gió vĩ hướngmực 850-hPa (U850) và áp suất mực nước biển (PMSL) trên các khu vực nhất định của Thái BìnhDương và Ấn Độ Dương. Dựa trên các mối quan hệ này, các trường SST, U850 và PMSL được sửdụng như là các nhân tố để xây dựng phương trình dự báo RSOD cho khu vực TN theo hai cách tiếpcận khác nhau là phân tích thành phần chính (PCA) và giá trị trung bình. Kết quả dự báo RSOD thuđược khá sát với thực tế với độ lệch chủ yếu nằm trong khoảng từ -6 đến 3 ngày. Từ khoá: Ngày bắt đầu mùa mưa, Tây Nguyên, Việt Nam.1. GIỚI THIỆU Tây Nguyên (TN) là vùng có chế độ mưa điển hình của gió mùa Nam Á với hai mùa tươngphản rõ rệt là mùa khô và mùa mưa. Giai đoạn chuyển dịch từ mùa khô sang mùa mưa được đặctrưng bởi sự tăng lên đột ngột của lượng mưa trong khoảng thời gian từ cuối tháng 4 đến giữa tháng5 (Zhang và cs, 2002; ...), và có sự liên hệ chặt chẽ với sự bùng nổ gió mùa mùa hè châu Á. Cácnghiên cứu trước đây đã đưa ra nhiều phương pháp để xác định ngày bắt đầu mùa mưa (RSOD)(Zhang và cs, 2002; Ngo-Thanh và cs, 2018; Davidson và cs, 1983; Omotosho, 1992; ...). Trên thựctế, RSOD có sự thay đổi đáng kể qua từng năm và điều này ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động sảnxuất nông nghiệp. Một số nghiên cứu đã chỉ ra mối liên hệ chặt chẽ giữa RSOD trên khu vực Bánđảo Đông Dương với hiện tượng ENSO, cụ thể đa phần mùa mưa bắt đầu muộn hơn trong nhữngnăm El Niño và sớm hơn trong những năm La Niña (Zhou và Chan, 2007; ...). Để đáp ứng nhu cầumạnh mẽ của xã hội, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá khả năng dự báo RSOD bằngnhiều cách tiếp cận khác nhau. Trong đó, phương pháp dự báo thống kê dựa vào các đặc trưng vềhoàn lưu quy mô lớn cho kết quả tương đối sát với giá trị thực tế của RSOD (Omotosho, 1992;Pham và cs, 2010; ...). Do đó, nghiên cứu này không chỉ nhằm mục đích mô tả khí hậu và xu thếbiến đổi của RSOD trong giai đoạn 1981-2015, mà còn xem xét khả năng dự đoán của RSOD trongkhu vực TN dựa trên mối quan hệ với các trường hoàn lưu khí quyển.2. PHƯƠNG PHÁP VÀ SỐ LIỆU 2.1. Số liệu Số liệu được sử dụng trong nghiên cứu này bao gồm: 1) Số liệu quan trắc mưa ngày của 10trạm khí tượng khu vực TN; 2) Số liệu tái phân tích của hệ thống dự báo khí hậu (CFS) của Trung 303Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019tâm dự báo môi trường Hoa Kỳ (NCEP) độ phân giải 0.5 x 0.5 độ (CFSR0.5) của các trường: SST,U850, PMSL) nằm giới hạn trong miền từ 40oE-100oW và từ 400S-400N. 2.2. Xác định ngày bắt đầu mùa mưa Ngày bắt đầu mùa mưa được xác định là ngày đầu tiên trong năm thoả mãn đồng thời các điềukiện sau đây: (1) Tổng lượng mưa 5 ngày liên tiếp phải lớn hơn 25 mm; (2) Ngày bắt đầu và ít nhất2 trong 5 ngày liên tiếp phải đạt lượng mưa ngày trên 0.1mm/ngày; (3) Trong 30 ngày tiếp theo kểtừ ngày bắt đầu không có quá 7 ngày liên tiếp không mưa; (4) Trên 50 % số trạm trong vùng cólượng mưa trên 0.1 mm/ngày. 2.3. Đánh giá xu thế biến đổi của ngày bắt đầu mùa mưa Việc xác định xu thế biến đổi của RSOD cho khu vực TN trong nghiên cứu này được thựchiện bằng phương pháp phi tham số - hệ số góc Sen (Sen, 1968) và kiểm nghiệm xu thế Mann-Kendall (Kendall, 1975). 2.4. Xây dựng phương trình dự báo RSOD Các nhân tố dự báo được lựa chọn dựa trên mối quan hệ tương quan thống kê giữa RSOD vàcác trường qui mô lớn PMSL, U850 và SST từ số liệu CFSR0.5 của các tháng 1-4 và được xâydựng theo hai phương pháp khác nhau đó là: phân tích thành phần chính (PCA, Jollif ...