Thử nghiệm dự tính số ngày nắng nóng khu vực Việt Nam bằng mô hình clWRF

Bài báo này trình bày kết quả mô phỏng và dự tính số ngày nắng nóng cho khu vực Việt Nam bằng mô hình clWRF. Ngưỡng nắng nóng của mô hình được xác định dựa vào phân vị quan trắc của ngưỡng nắng nóng nhiệt độ cực đại ngày ≥ 350C tại 65 trạm quan trắc khí tượng bề mặt của Việt Nam thời kỳ 1986-2005. Ngưỡng nắng nóng của mô hình tại mỗi trạm sau đó được dùng để tính số ngày nắng nóng trong tương lai.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thử nghiệm dự tính số ngày nắng nóng khu vực Việt Nam bằng mô hình clWRFNGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔITHỬ NGHIỆM DỰ TÍNH SỐ NGÀY NẮNG NÓNGKHU VỰC VIỆT NAM BẰNG MÔ HÌNH clWRFPhạm Quang Nam, Vũ Văn Thăng, Trương Bá Kiên, Mai Văn KhiêmNguyễn Văn Hiệp, Nguyễn Bùi Phong, Đàng Hồng Như, Lã Thị Tuyết,Nguyễn Thị Hoan và Ngô Tiền GiangViện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậuBài báo này trình bày kết quả mô phỏng và dự tính số ngày nắng nóng cho khu vực ViệtNam bằng mô hình clWRF. Ngưỡng nắng nóng của mô hình được xác định dựa vàophân vị quan trắc của ngưỡng nắng nóng nhiệt độ cực đại ngày ≥ 350C tại 65 trạmquan trắc khí tượng bề mặt của Việt Nam thời kỳ 1986-2005. Ngưỡng nắng nóng của mô hình tạimỗi trạm sau đó được dùng để tính số ngày nắng nóng trong tương lai.Kết quả dự tính cho thấy, vào giữa thế kỷ 21, theo kịch bản trung bình RCP4.5, số ngày nắngnóng trung bình năm tăng phổ biến 20-40 ngày so với thời kỳ cơ sở 1986-2005 trên hầu hết phạmvi cả nước. Theo kịch bản cao RCP8.5, số ngày nắng nóng tăng phổ biến 30-60 ngày trên phạm vicả nước, phổ biến 30-40 ngày đối với các vùng khí hậu phía Bắc, phổ biến 50-70 ngày đối với cácvùng khí hậu phía Nam. Theo cả hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5, vào giữa thế kỷ 21, số ngày nắngnóng ở các vùng khí hậu phía Nam tăng nhanh hơn so với các vùng khí hậu phía Bắc.Từ khóa: Dự tính khí hậu, nắng nóng, clWRF1. Giới thiệu28Trong những thập kỷ gần đây, những thayđổi của cực đoan khí hậu đã nhận được sự quantâm nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trongvà ngoài nước do những ảnh hưởng tiêu cực đốivới môi trường và con người. Nắng nóng là mộttrong những hiện tượng cực đoan khí hậu xảyra trên hầu hết các vùng khí hậu Việt Nam, nắngnóng gây tác động xấu tới nhiều lĩnh vực sảnxuất và đời sống. Theo chỉ tiêu hiện đang ápdụng tại Trung tâm Dự báo khí tượng thủy vănTrung ương, một đợt nắng nóng xuất hiện trênmột khu vực nào đó nếu một nửa số trạm trở lêntrong khu vực đó có nhiệt độ cực đại ngày (Tx)≥ 350C và độ ẩm tương đối (RH) ≤ 55% và xuấthiện từ hai ngày trở lên. Một chuỗi ngày nắngnóng có xen kẽ một ngày chưa đạt tiêu chuẩnnắng nóng nhưng trong ngày đó có ít nhất mộtnửa số trạm có Tx xấp xỉ 350C và RH ≤ 55%vẫn được xem là một đợt nắng nóng liên tục[10]. Theo báo cáo lần thứ 4 của IPCC (AR4,2007), ngày nắng nóng được xác định khi nhiệtđộ cực đại ≥ 350C [6]. Trong nghiên cứu nàynắng nóng được xác định theo phương pháp củaIPCC.TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂNSố tháng 08 - 2015Mô hình clWRF (Climate WRF model) đượcphát triển cho mục đích dự báo và dự tính khíhậu trên cơ sở mô hình WRF (The Weather Research and Forecast) của Mỹ. Mô hình clWRFđược nhiều tổ chức nghiên cứu quốc tế và trongnước sử dụng làm công cụ dự báo và dự tính khíhậu. Mô hình này đã được ứng dụng trong dựán CORDEX (The Cordinated Regional climateDownscaling EXperiment) thuộc Chương trìnhnghiên cứu khí hậu thế giới (WCRP) của Tổchức Khí tượng Thế giới (WMO) phối hợp cùngvới hơn 30 tổ chức nghiên cứu khác nhau. Dựán đã mô phỏng khí hậu, xây dựng các kịch bảnkhí hậu cho hầu hết các khu vực trên thế giớinhư châu Âu, châu Úc, châu Phi, Nam Mỹ,vùng Đông và Trung tâm châu Á,…[11].Gao và cs (2012) ứng dụng mô hình WRFvới độ phân giải cao dự tính nắng nóng cho khuvực Bắc Mỹ; kết quả cho thấy, theo kịch bảnRCP8.5 vào giai đoạn 2050-2059, nắng nóngtrở nên nghiêm trọng hơn ở hầu hết các khu vựcphía đông nước Mỹ [8]. Maule và cs (2013) sửdụng 2 mô hình WRF và Earth-Hirham5 dự tínhnắng nóng cho khu vực Bắc châu Âu cho thấy,tỉ lệ xuất hiện nắng nóng ở khu vực này tăng lênNgười đọc phản biện: TS. Lương Tuấn MinhNGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔIvà các đợt nắng nóng sẽ kéo dài hơn trongtương lai [5].Ở Việt Nam, những năm gần đây đã có mộtsố kết quả nghiên cứu về mức độ và xu thế biếnđổi của nắng nóng. Phan Văn Tân và cs (2010)đã nghiên cứu số ngày nắng nóng dựa trên sốliệu quan trắc của một số trạm đại diện cho cácvùng khí hậu của Việt Nam thời kỳ 1961-2007.Kết quả cho thấy, hiện tượng nắng nóng ở cácvùng khí hậu phía Bắc tăng dần từ Bắc vàoNam, ở các vùng khí hậu phía Nam lại tăng dầntừ Nam ra Bắc và miền Trung là trung tâm nắngnóng của cả nước [4].Các kết quả dự tính số đợt nắng nóng choViệt Nam bằng mô hình CCAM và mô hìnhPRECIS cho thấy, số ngày nắng nóng có xu thếtăng trên quy mô cả nước trong thế kỷ 21, tăngnhanh đáng kể ở các khu vực Đồng bằng BắcBộ, Nam Trung Bộ và Nam Bộ [2, 3].Các nghiên cứu trước đây ở Việt Nam xácđịnh nắng nóng trực tiếp từ giá trị mô phỏngnhiệt độ của mô hình. Theo cách tiếp cận này,nếu mô hình có xu thế mô phỏng nhiệt độ thiênthấp, việc xác định số ngày nắng nóng ở một sốtrạm sẽ không thể thực hiện được. Để khắc phụchạn chế trên, trong bài báo này chúng tôi sửdụng phương pháp xác định nắng nóng của môhình theo phân vị quan trắc của ngưỡng nắngnóng tại các trạm.2. Phương pháp và số liệu nghiên cứu2.1. Phương pháp xác định nắng nóngNgưỡng nắng nóng mô hình clWRF đượcxá ...