phân bố bức xạ sóng dài và mối quan hệ với lượng mưa trên khu vực việt nam trong các thời kỳ enso


TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



LÊ DUY ĐIỆP



PHÂN BỐ BỨC XẠ SÓNG DÀI VÀ MỐI QUAN HỆ VỚI LƢỢNG MƢA
TRÊN KHU VỰC VIỆT NAM TRONG CÁC THỜI KỲ ENSO












, 2014


TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



LÊ DUY ĐIỆP

PHÂN BỐ BỨC XẠ SÓNG DÀI VÀ MỐI QUAN HỆ VỚI LƢỢNG MƢA
TRÊN KHU VỰC VIỆT NAM TRONG CÁC THỜI KỲ ENSO

Chuyên ngành: - 
 60440222

 

: GS.TS. 





, 2014



MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2
1.1. Tổng quan về các vấn đề liên quan đến bức xạ sóng dài 2
1.1.1. Lý thuyết bức xạ sóng dài và phướng pháp tính toán 2
1.1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu có liên quan đến OLR 4
1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến ENSO 7
1.2.1. Khái quát về ENSO 7
1.2.2. Các công trình nghiên cứu ENSO 9
1.3. Một số nhận xét về chung và định hƣớng nghiên cứu của luận văn 11

CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU 12
2.1. Xác định các khu vực nghiên cứu OLR của Việt Nam và phụ cận 12
2.2. Phƣơng pháp xác định các chu trình ENSO 13
2.3. Xác định các trạm khí tƣợng tiêu biểu 14
2.4. Tính toán các đặc trƣng thống kê 15
2.4.1. Các đặc trưng thống kê về OLR 15
2.4.2. Tính toán chuẩn sai lượng mưa trong các chu trình ENSO 16
2.4.3. Phương pháp tính hệ số tương quan giữa OLR và lượng mưa 16
2.5. Số liệu 16
2.5.1. Số liệu OLR 16
2.5.2. Số liệu mưa 17
CHƢƠNG 3. BỨC XẠ SÓNG DÀI TRONG ĐIỀU KIỆN CHUNG, ĐIỀU KIỆN
ENSO VÀ QUAN HỆ VỚI LƢỢNG MƢA 18
3.1. Phân bố không gian và diễn biến thời gian của bức xạ sóng dài trong điều
kiện chung 18
3.1.1. Phân bố cường độ bức xạ sóng dài trung bình năm 18
3.1.2. Phân bố cường độ bức xạ sóng dài đi ra trong các tháng 19
3.1.3. Biến trình năm của bức xạ sóng dài đi ra 26
3.1.4. Mức độ biến đổi của bức xạ sóng dài đi ra 30
3.2. Phân bố bức xạ sóng dài trong điều kiện ENSO 31
3.2.1. Phân bố bức xạ sóng dài trong điều kiện EL Nino 31
3.2.2. Phân bố bức xạ sóng dài trong các điều kiện La Nina 35
3.3. Chuẩn sai bức xạ sóng dài trong điều kiện ENSO 38
3.3.1. Chuẩn sai bức xạ sóng dài đi ra trong điều kiện El Nino 38



3.3.2. Chuẩn sai cường độ bức xạ sóng dài đi ra trong điều kiện La Nina 42
3.4. Mối quan hệ giữa bức xạ sóng dài và lƣợng mƣa 45
3.4.1. Quan hệ giữa lượng bức xạ sóng dài và lượng mưa trong điều kiện chung 45

3.4.2. Quan hệ giữa chuẩn sai bức xạ sóng dài đi ra và chuẩn sai lượng mưa trong
các điều kiện ENSO 49
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61







DANH SÁCH CÁC HÌNH
  2
 8
l Nino 9
 12

2
) 19

2
) 19

2
) 20

2
) 20

2

) 21

2
) 22

2
) 22

2
) 23
m
2
) 23

2
) 24
g X (W/m
2
) 24

2
) 25
nh tháng XII (W/m
2
) 25

2
) 26

2

) 26

2
) 27

2
) . 27


2
) 28

2
)
28

2
)
29

Á (W/m
2
) 29

(W/m
2
) 30
 45
 46

 46
 48
 48
 49





DANH SÁCH CÁC BẢNG
 - 2009 13
 - 2009 14

2
) 18
  30
 
2
) 34
  
2
) 37
 
(W/m
2
) 41
 
(W/m

2
) 44
 
 45
 
 51
 
 52
 
 53
  
 54
 
 56
 
 57





DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ISCU

MJO
Madden-Julian Oscillation ( madden-julian)
NCAR
The NationalCenter for Atmospheric Research (Trung tâm

NCEP

Natio       

NOAA
     

OLR
Outgoing Longwave Radiation 
R
Rainfall 
UNEP
United Nations Environment Program   

UNESCO
United Nations Educational Scientific and Cultural Organization
()
WMO
       

BB

BĐ

NB

TAD

TGTQ

TB


TXD

VBG

XDDNA
m Á
OLRTBN

OLRTBE

OLRTBLA

∆OLR

∆R






LỜI CẢM ƠN

Người đầu tiên tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc là GS.TS. Nguyễn
Trọng Hiệu, người đã người đã dành rất nhiều thời gian để giúp đỡ và hướng dẫn tận
tình cho em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Thầy, các Cô, các anh chị và các em đang
công tác, giảng dạy tại Khoa khí tượng Thủy văn và Hải dương học.
Xin gửi lời cảm ơn tới Phòng Sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đã
tạo điều kiện cho tôi trong quá trình tôi học tập tại trường. Xin cảm ơn những bạn bè

đồng nghiệp tại Trung tâm Nghiên cứu khí tượng khí hậu, Viện khoa học Khí tượng Thủy
Văn và Môi trường đã giúp đỡ tôi trong quá trình tôi thực hiện luận văn.
Cuối cùng là lời cảm ơn dành cho gia đình tôi, và tất cả bạn bè, người thân của tôi,
người luôn quan tâm, động viên, khích lệ để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.

Hà Nội ngày 24 tháng 6 năm 2014

1

MỞ ĐẦU
có 
trung bình   1200-24ph


và La Nina) .

 . Trong các 
óng dài ó



 

a 

Phân bố bức xạ sóng
dài và mối quan hệ với lượng mưa trên khu vực Việt Nam trong các thời kỳ ENSO


 


 ng quan v nghiên cu
i thiu khái quát v bc x 
bc x sóng dài, các công trình nghiên cc v bc x sóng
dài, bc x sóng dài trong ENSO và nhu rút ra t các công trình nghiên c
 u và s liu
nh các khu vc OLR  Vit Nam
và ph cnh các chu trình ENSO, li tr
biu cho các vùng khí hu  Ving
kê phc v nghiên cu lun s liu cn thu thp.
 Bc x u kiu kin ENSO và quan h vi

trình bày các kt qu thu nhc v phân b không gian và
din bin thi gian ca bc x u kin chung, phân b OLR và chun
sai OLR trong các chu trình El Nino, chu trình La Nina, quan h gia bin trình OLR
vi biu và quan h gia chun sai OLR vi
chum tiêu biu kin EL Nino và La Nina.

2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về các vấn đề liên quan đến bức xạ sóng dài
1.1.1. Lý thuyết bức xạ sóng dài và phướng pháp tính toán
a. 

v

.

Hình 1.1:Phát xạ sóng dài và hấp thụ sóng ngắn trong khí quyển

só,  OLR óng
>4m, 



b. Cách tính OLR

Thông lng bc x sóng dài trong iu kin quang mây
Trox


























 



  









 





(1.1)


3



























 




(1.2)















 





= 





= 


- 




(1.3)
Thông lng bc x trong iu kin có mây
  






, 

.


= 0,5 còn 

= 

= 1



= F * 


(1.4)

 n bc x sóng dài ca tng loi mây (

) là 



, 

thì




(1.5)














(1.6)













(1.7)
 







 



(1.8)

4

1.1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu có liên quan đến OLR
a. 








<240W/m
2
i OLR > 240W/m
2
 trên
18].
gi 
1997  T
LC
  
 
  1998 [12].

  
-30°S và 40°E-1974-


tác 
22].


--


23].



  

 [17].
  

25].

5




VI IX
7].


(OLR) [10].


2
t
gió mùa [13].
             


2


16].
, M.V Carvalho  

 200 hPa và

MJO) 
 [19].
Mô
-
 Tây Á
[20].
7onzalez 



 [21].
Xác

chí "In-2004


2

 [8].




6


mây [14].




2

9].



-0,62 [24].
b. 
-19
 [1].


 [4].



 [6].
 

-1992, 1997-




trong công trì

  
 [3].
 Trên b     rng có 2 vùng OLR cao, mt  phía Tây   -
Pakistan và mt           p, mt  cao
nguyên Tây Tng và mt  vùng bin o.
 Các vù theo các tháng mùa hè, rt mnh trong các
u và cui mùa hè (tháng V và X) và không mnh lm trong các tháng gia mùa
hè nht là tháng VII và tháng VIII.

7

 Các vùng OLR thi my v i mnh trong
các tháng gii yu và cui mùa hè.
 Phm vi hong ci

OLR trong -


 
 [2].
1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến ENSO
1.2.1. Khái quát về ENSO
a. 



, kéo dài 6 - - 


- Dao

- 
.
b. 

 









    




8


            
 







Hình 1.2: Sơ đồ hoàn lưu Walker trong điều kiện bình thường
c.  
- 

 

 W/m
2
.
 

                 
(>280W/m
2
).

  

  

d. 


Xích
đạo
Gió Đông
Tín phong NBC
Tín phong BBC

Gió Tây
Đối lưu
phát triển

Chuyển
động
giáng
Nêm nhiệt
80
0
T
120
0
Đ


HOÀN LƯU WALKER
Nước trồi
Nóng, khí áp thấp
Lạnh, khí áp cao

9



- 









 











nó

Hình 1.3: Sơ đồ hoàn lưu Walker trong điều kiện El Nino
1.2.2. Các công trình nghiên cứu ENSO

10

a. 
khi trên
 -


â   C  L  Cg trình môi
L


 Xã hi tng chu nhiu ng ca ENSO
 Các cc tr khí hn nhiu hong kinh t
- xã hi (sn xuc, thy hi sn, nguc).
 Các khu vc t trong thi gian có La Nina và xy ra hn
hán trong thi gian có El Nino
 công


-1998.



,   

b

[9] .


[15].
bGió m
ùa khô [11].


Q
 

 [27].
b. 

11



,

a,


 

 

 [5].
 

Ngu  
 [3].
1.3. Một số nhận xét về chung và định hƣớng nghiên cứu của luận văn
1. 


2.  



3. 




.
4.          



5. 



trình La Nina.

12

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU


 
 
 
 
a)  

b) 

c) OLR và c
d) 
e) 

f) H  trong các chu

trình El Nino và La Nina trên 

2.1. Xác định các khu vực nghiên cứu OLR của Việt Nam và phụ cận
 ,
 (Hình 2.1):

Hình 2.1: Các khu vực nghiên cứu OLR




13




Khu v
0
N  24
0
N, 100
0
E  110
0
E)

0
N  20
0
N, 102

0
E  110
0
E)
8
0
N  12
0
N, 100
0
E  110
0
E)
5
0
N  20
0
N, 110
0
E  120
0
E)

0
N  35
0
N, 80
0
E  140
0

E)
6
0
N  25
0
N, 60
0
E  100
0
E)
5
0
N  20
0
N, 80
0
E  100
0
E)

0
S  5
0
N, 80
0
E  140
0
E)
9
0

S  10
0
N, 120
0
E  180
0
E)
2.2. Phƣơng pháp xác định các chu trình ENSO

 
(5
0
S  5
0
N, 90
0
W
 150
0

0
c.
 
-0,5
0
c.
 
2.1và 2.2.
Bảng 2.1: Các chu trình El Nino thời kỳ 1960 - 2009
T


Chu
trình El
Nino


Th

Dài
(L)
tháng
Max SSTA

Phân

chu
trình
Tháng

Tháng


Tháng

1
E
63-64

7
63

1
64
7
0,9
12
63
N
2
E
65-66

6
65
3
66
10
1,6
11
65
N
3
E
68-69

11
68
5
69
7
1,0

2
69
N
4
E
69-70

9
69
2
70
3
0,8
1
70
N
5
E
72-73

5
72
3
73
11
2,0
12
72
N
6

E
76-77

9
76
2
77
6
0,8
11
76
N
7
E
82-83

5
82
6
83
14
2,6
1
83
D

14

8
E

86-88

9
86
1
88
17
1,7
9
87
D
9
E
91-92

5
91
6
92
14
1,9
1
92
D
10
E
94-95

9
94

2
95
6
1,3
12
94
N
11
E
97-98

5
97
4
98
12
2,7
12
97
D
12
E
02-03

6
02
3
03
10
1,6

12
02
N
13
E
04-05

8
04
1
05
6
0,7
11
04
N
Bảng 2.2: Các chu trình La Nina thời kỳ 1960 - 2009


Chu
trình La
Nina



thúc
Dài
(L)
tháng
Max SSTA

Phân

chu
trình
Tháng

Tháng


Tháng

1
La
64-65

4
64
1
65
10
-1,3
12
64
N
2
La
67-68

9

67
4
68
8
-0,8
2
68
N
3
La
70-72

6
70
1
72
20
-1,8
12
70
D
4
La
73-76

5
73
5
76
37

-1,9
12
73
D
5
La
83-84

9
83
2
84
6
-1,0
12
83
N
6
La
84-85

9
84
7
85
11
-1,4
12
84
N

7
La
85-86

10
85
3
86
6
-0,7
2
86
N
8
La
88-89

4
88
9
89
18
-2,3
12
88
D
9
La
95-96

8
95
4
96
9
-1,0
12
95
N
10
La
98-01

6
98
2
01
33
-1,7
1
00
D
11
La
07-08

8
07
5
08

10
-1,8
1
08
N
Chú thích: N: Ngắn, D: Dài
2.3. Xác định các trạm khí tƣợng tiêu biểu
7  

 Tây Bc:   103.90)
 c: Hà Giang   104.97)
 ng Bng Bc B: Hà Ni   103.90)
 Bc Trung B: Vinh   105.67)
 Nam Trung Bng   108.20)

15

 Tây Nguyên: Buôn Mê Thut   108.05)
 Nam B: C   105.77)
2.4. Tính toán các đặc trƣng thống kê
2.4.1. Các đặc trưng thống kê về OLR
1) 



















)
(2.1)


jt

2) 


















)
(2.2)
3) Chu




 


(2.3)
4)  lch tiêu chun ca OLR tháng j











 
















(2.4)

5) OLR tháng j (%)















(2.5)
6) 












  



(2.6)












OLR trong tháng th 1 ca chu trình ENSO


: Tr s trung bình ca OLR trong tháng th L ca chu trình ENSO
7) Chun sai OLR trong các chu trình ENSO:







 

 

) (2.7)


ct
: Chun sai OLR trong chu trình ENSO dài L tháng
OLR
1
: Chun sai OLR trong tháng th 1 ca chu trình ENSO

16


L
: Chun sai OLR trong tháng th L ca chu trình ENSO

2.4.2. Tính toán chuẩn sai lượng mưa trong các chu trình ENSO
8) m S trong chu trình ENSO







 

 

 (2.8)

 dài L tháng
u trình ENSO
Rs,l: Chui trm S trong tháng L ca chu trình ENSO.
2.4.3. Phương pháp tính hệ số tương quan giữa OLR và lượng mưa
9) H s 











 







 







 



(2.9)
:










)


: OLR trung bình tháng j (j = 






)
Vi j = 12, 

c coi là rõ rt khi 

áng k khi 


10) 






 




 


(2.10)




i

i

0



i

i

0
x
i

 y
i



2.5. Số liệu

2.5.1. Số liệu OLR

09 -NCEP.