NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHƠN Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ GIAI ĐOẠN 1990 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA
TƯỢNG
VĂN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
TÀIKHÍ
NGUYÊN
VÀTHỦY
MÔI TRƯỜNG
HÀ NỘI
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

SINH VIÊN: NGUYỄN HẢI ANH
SINH VIÊN: NGUYỄN HẢI ANH
NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHƠN
Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ
GIAI ĐOẠN 1990 - 2015

NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHƠN
Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ
GIAI ĐOẠN 1990 - 2015
Chuyên ngành : Khí tượng học
Mã ngành
:
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: Ths. TRẦN CHẤN NAM

Nội
- 2016
HàHà
Nội
- 2016

LỜI CẢM ƠN
Để có được đồ án ngày hôm nay, trước hết, em xin cảm ơn quý thầy cô giáo
trong khoa Khí tượng Thủy văn – Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã
cung cấp cho em những kiến thức cơ bản cũng như chuyên môn rất quí giá trong
suốt quá trình học tập tại trường và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt đồ
án này.
Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thạc sĩ Trần Chấn Nam,
người đã trực tiếp hướng dẫn và nhiệt tình chỉ bảo giúp em hoàn thành bài Đồ án
này.
Cuối cùng là lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình, bạn bè đã luôn
luôn động viên, cổ vũ tinh thần, giúp em tự tin hoàn thành đồ án này.
Trong suốt quá trình học hỏi và thực hiện bài niên luận, mặc dù đã cố gắng
rất nhiều nhưng vẫn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em kính mong
nhận được ý kiến đóng góp và chỉnh sửa của quý thầy cô và các bạn để đồ án này
được hoàn thiện hơn và hữu ích hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!.
Sinh viên
Nguyễn Hải Anh


BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
If Cường độ Phơn
Tx Nhiệt độ cực đại ngày
T13 Nhiệt độ lúc 13 giờ
r13 Độ ẩm tương đối 13 giờ
Um Độ ẩm cực tiểu ngày

Mục lục


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU


MỞ ĐẦU

Biến đổi khí hậu ( BDKH) đang là vấn đề được các nhà khoa học trên thế
giới nói chung và các nhà khoa học ở Việt Nam nói riêng đặc biệt quan tâm. các
biểu hiện của nó hết sức cụ thể và có thể dễ dàng nhận biết như: nhiệt độ toàn cầu
tăng, các hiện tượng thời tiết, khí hậu cực đoan đang có xu hướng gia tăng và biến
đổi ngày càng phức tạp... tuy vậy, các biểu hiện đó lại có tính lặp đi lặp lại, hoặc
theo chu kì, theo giai đoạn nên không thể phân định được rõ đó là sự lặp lại của
hiện tượng nào. Hơn nữa, do nhiệt độ trên lục địa có xu hướng tăng nhanh hơn trên
đại dương nên gió mùa, các trung tâm khí áp,... có thể đã bị biến đổi về cường độ và
phạm vi hoạt động.
Ở Việt Nam, nắng nóng hầu như xuất hiện trên tất cả các vùng miền trên cả
nước nhưng với mức độ, nguyên nhân hình thành và diễn biến khác nhau. Và để
phân tích nguyên nhân gây nên hiện tượng cực đoan này, bài Đồ án sẽ chỉ tập trung
phân tích hiệu ứng gây nắng nóng. Cụm từ “Gió Tây khô nóng” là thuật ngữ một số
nhà chuyên môn ở Việt Nam dùng để chỉ hiệu ứng này. Đây là một trong những
hiện tượng thời tiết khắc nghiệt thường gây ra những ảnh hưởng bất lợi đến nền
kinh tế - xã hội, nhất là trong sản xuất và đời sống, nó ảnh hưởng rất lớn đến điều
kiện sinh trưởng và phát triển của cây trồng, vật nuôi cũng như sức khỏe của con
người, nó có thể là nguyên nhân gây ra hạn hán cục bộ kéo dài. Hiện tượng này diễn
ra điển hình nhất trên khu vực Bắc Trung Bộ và cụ thể hóa bằng dãy Trường Sơn.

Bắc Trung Bộ là dải đất hẹp, kéo dài từ tỉnh Thanh Hóa đến thừa Thiên Huế, khu
vực khá đông dân cư, lấy phát triển chăn nuôi, trồng trọt vẫn là nguồn sống chủ yếu,
nhưng hàng năm ở khu vực này phải gánh chịu rất nhiều hậu quả do nhiều loại hình
thời tiết khắc nghiệt gây nên.
Trong “Quy phạm quan trắc các trạm khí tượng bề mặt” cũng đã đề ra các
chỉ tiêu xác định thời tiết gió tây khô nóng. Tuy nhiên cho đến nay, các công trình
nghiên cứu của sinh viên về sự biến đổi các đặc trưng của Phơn ở khu vực Bắc
Trung Bộ còn ít. Đặc biệt là phân bố theo không gian của các đặc trưng của loại
7


hình thời tiết cực đoan này ở khu vực Bắc Trung Bộ cũng chưa được quan tâm
nhiều. Cho nên việc nghiên cứu tìm ra quy luật diễn biến của Phơn để nhằm cảnh
báo và hạn chế tới mức thấp nhất ảnh hưởng của nó là một việc rất cần thiết. Vì vậy
bài Đồ án chọn đề tài “Nghiên cứu các đặc trưng của Phơn khu vực Bắc Trung
Bộ giai đoạn 1990 - 2015” làm vấn đề nghiên cứu.
Nội dung của bài Đồ án bao gồm 3 phần:
Chương 1: Tổng quan về hiện tượng Phơn
Chương 2: Số liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Một số kết quả và đánh giá

8


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG PHƠN

1.1.

Khái quát về hiện tượng Phơn
Trong khí tượng, có hiện tượng gió vượt qua đèo/núi được gọi là gió "phơn"

(foehn). Từ bên sườn đón gió, không khí di chuyển lên, bị lạnh dần rồi ngưng kết
nên trút hết ẩm nhưng đồng thời thu thêm nhiệt do ngưng kết tỏa ra, sau khi qua
đỉnh, không khí di chuyển xuống bên sườn khuất gió, nhiệt độ tăng dần do quá trình
không khí bị nén đoạn nhiệt. Vì vậy đến chân núi bên sườn khuất gió, gió trở nên
khô và nóng hơn. Đèo/núi càng cao thì chênh lệch nhiệt độ/độ ẩm của hai bên càng
lớn. Hiệu ứng chênh lệch nhiệt độ, độ ẩm của 2 bên đèo/núi được gọi là hiệu ứng
phơn. [19].

9


Hình 1.1: Sơ đồ mô tả quá trình Phơn điển hình.
Foehn có nguồn gốc từ tiếng Đức (foehn) chỉ thứ gió ở vùng núi Alps, nhờ
nó khu vực Trung Âu được hưởng khí hậu ấm áp.
Ở những nơi khác trên thế giới, hiện tượng này được gọi bằng các tên khác.
Chẳng hạn, ở Mỹ và Canada gọi là chinook, và có nơi gọi là Diablo hay gió Santa
Ana. Còn ở Tây Ban Nha gọi là gió Bilbao. Ở Việt Nam gọi là gió Lào. Nói chung,
thường đặt tên cho gió này theo tên địa phương nơi xảy ra.
Gió ẩm, sau khi vượt qua một chướng ngại vật cao (ví dụ như dãy núi cao) bị
biến đổi tính chất, trở nên khô nóng hơn, và biến thành gió “Phơn”. Quá trình biến
đổi tính chất như trên của gió gọi là quá trình “Phơn” [20].Bản chất của quá trình
Phơn: Trên một dãy núi dài và cao có sự chênh lệch về áp suất giữa hai sườn núi.
Khi một khối khí ẩm đi qua phải vượt qua sống núi. Không khí chuyển động đi lên
theo gradient đoạn nhiệt khô lên tầng không khí loãng và lạnh hơn, khiến cho hơi
nước ngưng tụ, gây mưa bên triền núi hứng gió và đồng thời làm gió giảm áp suất.
Khi đã qua đỉnh núi thì gió trở thành một luồng khí khô hạ áp nên khi đi từ trên cao
xuống, gặp không khí đặc hơn gió sẽ bị nén lại. Quá trình đó làm tăng nhiệt độ của
gió (hiện tượng đoạn nhiệt trong môn nhiệt lực học). Kết quả là bên triền núi hứng
gió (đoạn lên núi) thì gió ẩm, mát và gây mưa nhiều nhưng bên triền núi khuất gió
(đoạn xuống núi) thì gió lại khô và nóng. Dãy núi càng cao, thì khi xuống núi mức

gia tăng nhiệt độ càng lớn và càng khô. (hình 1.1). Đó chính là gió phơn[20].

1.2.

Nguồn gốc của Phơn ở Việt Nam
Chính là gió mùa mùa hè (gió Tây Nam), nơi khởi phát là vùng Vịnh Bengan (ở Nam Á, phía đông bắc Ấn Độ Dương) thổi về phía đông. Sau đó gió gặp dãy
Trường Sơn, không khí bị đẩy lên cao và bị lạnh nên hầu hết lượng ẩm đều bị
ngưng kết lại, tạo thành mưa, trút xuống bên sườn phía Tây của dãy núi. Khi gió
10


thổi sang bên sườn núi phía đông, thuộc lãnh thổ của Việt Nam thì gió trở nên khô
và nóng, thường gọi là “gió Lào”.
Có thể nói cụ thể hơn,khối khí gây ra hiện tượng Phơn ở nước ta là khối khí
chí tuyến vịnh Bengan. Khi hình thành khối khí chí tuyến trong vịnh Bengan là khối
khí nóng ẩm từ thấp lên cao, nên có khả năng gây mưa lớn. Khối khí này khi thổi
đến Việt Nam đã trải qua một quãng đường dài hơn 1000 km qua một phần lục địa
thuộc Mianma, Thái Lan, Thƣợng Lào và gây mưa trong quá trình di chuyển. Đặc
biệt khi đến Thượng Lào gió đã bị chắn bởi dãy Trường Sơn Bắc. Dãy Trường Sơn
Bắc chạy gần như vuông góc với hướng gió, lại có sườn đón gió thoải nên khối khí
đã gây mưa hết bên sườn đón gió (sườn Tây) khi tràn vào nước ta gió đã biến tính
và trở nên cực kỳ khô và nóng. Đó chính là hiện tượng gió phơn ở nước ta.
Nhưng động lực chủ yếu sinh ra gió Lào là vùng áp thấp thường hình thành ở
miền Hoa Nam trong mùa hè, có khi trung tâm áp thấp nằm ngay ở đồng bằng Bắc
Bộ -Việt Nam. Vùng áp thấp có tác dụng “hút gió” vượt qua dãy Trường Sơn. Vùng
áp thấp này càng sâu thì gió Lào càng thổi mạnh, có trường hợp tỏa rộng ra đến Bắc
Bộ. Đó chính là hiện tượng Phơn ở nước ta[15].
Một nguyên nhân nữa gây ra hiện tượng Phơn ở nước ta là vùng áp thấp
thường hình thành ở vùng phía Nam Trung Quốc, có khi trung tâm áp thấp nằm
ngay ở Đồng bằng Bắc bộ. Vùng áp thấp có tác dụng “gọi gió” hay “hút gió” vượt

qua dãy Trường Sơn. Vùng áp thấp này càng sâu thì vùng gió Phơn này thổi càng
mạnh, và có trường hợp tỏa ra cả Bắc Bộ[15].

1.3.

Mùa Phơn
Mùa Phơn là khoảng thời gian có gió Phơn hoạt động. Theo quy luật khí hậu,
ở miền Trung bộ, mùa Phơn thường bắt đầu từ cuối tháng 4 đến giữa tháng 9, trong
đó thời gian hoạt động nhiều nhất của Phơn vào giữa tháng 6 và tháng 7, mỗi tháng
có trung bình từ 7-10 ngày, trong đó 2 – 4 ngày gió Phơn thổi mạnh. Gió Phơn
thường thổi thành từng đợt, đợt ngắn từ 2 đến 3 ngày, có đợt từ 10 – 15 ngày, có đợt
kéo dài tới 20-21 ngày.

11


Gió thường bắt đầu thổi từ 8-9 giờ sáng cho đến chiều tối, thổi mạnh nhất từ
khoảng gần giữa trưa đến xế chiều. Gió khô và nóng, nên làm cho khí hậu các vùng
nói trên trở nên khắc nghiệt. Với bầu trời nắng chói chang, gió lại thổi đều đều như
quạt lửa nên cây cỏ héo khô, ao hồ cạn kiệt, con người và gia súc bị ngột ngạt, rất
dễ sinh hoả hoạn.
Gió Phơn là một dạng thời tiết đặc biệt về mùa hè ở Trung Bộ, Việt Nam.
Gió Phơn thổi theo hướng Tây Nam. Có khi gió Phơn thổi liên tục suốt cả ngày
đêm, có đợt kéo dài trong 10 ngày đêm liền. Khi có gió Phơn thổi, nhiệt độ cao nhất
trong ngày thường vượt quá 37°C và độ ẩm thấp nhất trong ngày thường giảm
xuống dưới 50%, có khi xuống tới 30%, nhiệt độ có khi lên tới 43°C, Các nơi khác
ở nước ta cũng có gió khô nóng, song mức độ thấp hơn so với Trung bộ[15].
1.4.

Nhận biết thời kì phơn

Trước khi có hiện tượng gió Lào thổi, bầu trời thường trong xanh, gió yếu
hay lặng gió.Trên nền trời chỉ có một vài vệt mây li ti. Chân trời phía Tây thường có
mù khô màu vàng da cam, khí quyển rất trong có thể nhìn thấy một thứ nóng làm
cho da mặt hầm hập như trong cơn sốt nhẹ. Tiết trời rất khô. Đó là bối cảnh báo
trước sau một thời gian ngắn sẽ có gió Lào. Đồng thời, nếu để ý theo dõi diễn biến
của các yếu tố khí tượng trong ngày sẽ thấy như sau:
- Gió đổi hướng, yếu dần, rồi quay ngược chiều kim đồng hồ, chứng tỏ có
vùng áp thấp đang ngự trị.
- Khí áp liên tục giảm xuống, khi nào có mức giảm lớn nhất thì gió Lào sẽ
thổi mạnh nhất.
- Tầm nhìn xa rất tốt.
Phân loại hiện tượng Phơn

12


Hình 1.2: Phân loại Phơn
Các tác giả trên thế giới có nhiều cách phân loại Phơn khác nhau, tuy nhiên
có thể chia hiện tượng Phơn thành 5 loại sau:
-

Loại A: Loại Phơn kinh điển với mưa rơi hết từ dòng khí trên sườn đón gió và giáng

-

xuống nóng lên đoạn nhiệt khô trên sườn khuất gió.
Loại B: Không khí từ trên cao giáng xuống nóng lên đoạn nhiệt.
Loại C: Không khí lạnh ở sườn đón gió giáng lên không khí nóng ở sườn khuất gió,

-

tương tự như hình thế gió mùa Đông Bắc thổi qua dãy Trường Sơn vào mùa đông.
Loại D: Xâm nhập của không khí nóng và rối ngăn cản sự lạnh đi ban đêm của sườn

-

khuất gió.
Loại E: Xảy ra khi dòng khí rất ổn định bị núi ngăn chặn còn dòng khí giáng xuống
nằm ở phía trên dòng khí rất ổn định này.

13


1.5.

Tổng quan các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.5.1. Các nghiên cứu ngoài nước
Trên thế giới, việc nghiên cứu sự biến đổi của hiện tượng phơn đã được thực
hiện ở rất nhiều quốc gia như New Zealand, Mỹ, Canada, Bulgari. Trong những
năm vừa qua đã có rất nhiều tác giả, nhóm tác giả nghiên cứu về các hiện tượng cực
đoan trên mỗi vùng như nắng nóng, có thể kể tên một số nghiên cứu sau đây:
Trong công trình nghiên cứu trình “Sự nóng lên đột ngột bởi gió Phơn ở dãy
núi Smoky” của tác giả David M. Gaffin, tác giả đã nêu những quan sát bất thường
của hiện tượng Phơn khu vực dãy núi Smoky. Ngày 2 tháng 1 năm 1999, một đợt
gió phơn đông nam đã gây ra dải nhiệt độ hẹp ấm hơn 100C (180F) so với khu vực
xung quanh ở trung tâm Đại thung lũng Tennessee phía tây bắc dãy núi Smoky.
Hiện tượng này đặc biệt thú vị so với các hiện tượng gió Phơn khác đã được ghi
nhận trước đó bởi trong hiện tượng này, nhiệt độ điểm sương và nhiệt độ thực tế
tăng lên đáng kể dẫn đến một thay đổi nhỏ trong độ ẩm tương đối bề mặt quan trắc
được. Một khối khí tương đối ấm và gần bão hòa mực 850hPa xung quanh rặng núi

cao nhất của dãy núi Smoky là nguồn gốc của không khí đoạn nhiệt bị nén quan trắc
được trên sườn phía tây bắc dãy núi Smoky.[11]
David M. Gaffin đã tiến hành nghiên cứu 30 năm (1971 - 2000) với các sự
kiện gió Phơn được xác định trên cả hai sườn phía tây và phía đông Nam
Appalachian bằng cách so sánh nhiệt độ tức thời của trạm với trạm ở phía nam
Appalachian (trạm Phơn) và hai trạm gần đó nằm xa núi hơn (trạm không Phơn).
Một hiện tượng gió phơn xảy ra khi những tiêu chí sau đây được đáp ứng:
nhiệt độ tối thấp hoặc tối cao hàng ngày tại trạm phơn phải cao hơn ít nhất 3°C
(∼5°F) so với trạm không phơn, tốc độ gió đi xuống nhỏ nhất là 2.5 m/s (∼5 kt) tại
trạm phơn và sự nóng lên ít nhất là 3°C (∼5°F) phải diễn ra trong thời kỳ gió đi
xuống.
Các sự kiện gió Phơn ở sườn tây thường xảy ra khi gió đông nam phát triển
phía trước một hệ thống áp thấp giữa thung lũng sông Mississippi, trong khi các
hiện tượng gió Phơn ở sườn đông thường là kết quả của gió tây bắc sau front lạnh
14


nông. Khối khí tương đối ấm mực 850 hPa (chỉ mát hơn một vài độ so với nhiệt độ
bề mặt) gần như là khu vực phát sinh của gió phơn trên cả hai sườn.
Các thử nghiệm tổng hợp của hiện tượng gió Phơn cho thấy gradient nhiệt độ
thẳng đứng và profile gió đó là thuận lợi để hình thành sóng núi biên độ lớn, đặc
biệt là ở sườn tây của Appalachian. Một điều thú vị (và có thể là duy nhất) quan trắc
được với các sự kiện gió phơn ở phía nam Appalachian (so với các hiện tượng gió
phơn đã được nghiên cứu khác) là sự gia tăng điểm sương bề mặt tại các trạm phơn
trong gần ba phần tư các hiện tượng ở sườn tây và gần một phần ba các hiện tượng
ở sườn đông.
Công trình “Một số kết quả thăm dò trong khí quyển đối với trường hợp
Phơn ở thung lũng Sofia” của các tác giả P. Videnov, A. Tzenkova, A. Gamanov
cũng nghiên cứu về hiện tượng Phơn khu vực thung lũng Sofia. Thung lũng Sofia
được bao quanh bởi phía nam là dãy núi Vitosha. Khí hậu địa phương điển hình ở

khu vực này là hiện tượng Phơn biểu hiện rõ rệt. Theo đó, cường độ và chiều sâu
của Phơn được biểu hiện trong một số trường hợp nhiệt độ tăng cao. Một số trường
hợp thăm dò trong khí quyển có liên quan tới sự bắt đầu và kết thúc của Phơn. Dưới
đây là trung bình tần số của Phơn ở khu vực này.
Bảng 1.1: Trung bình tần số của Phơn ở thung lũng Sofia
I

I
I

2
.6

I
II

2

I

V

V
4

V
I

3

2

V
II

1

V
III

0

I

X

X
1

X
I

1

3

X
II

3

Y
ear

2

.6
.3
.6
.3
.5
.1
.9
.8
.8
.5
0
Vận tốc gió trung bình bề mặt là trong trường hợp có Phơn là 15 – 20m/s,

một số trường hợp gió có thể mạnh lên đến 25-30m/s. Trong tháng 12 năm 1970,
gió đạt tới 35m/s và 40m/s tại Cherni vrah. Nhiệt độ vào tháng 12 năm 1979 tại
Sofia là 17,3°C. Đặc thù của thám không vô tuyến trong những trường hợp foehn
trên thung lũng Sofia ít được nghiên cứu[14].
1.5.2. Các nghiên cứu trong nước
Cho đến nay, ở Việt Nam cũng đã có nhiều nghiên cứu về nắng nóng. Kết
quả của những công trình này đã được công bố khá rộng rãi trên các tạp chí, ấn

15

3

phẩm xuất bản hoặc các báo cáo khoa học. Một số công trình nghiên cứu có thể kể
tên:
Theo nghiên cứu trong tài liệu “Khí hậu Việt Nam” của Phạm Ngọc Toàn và
Phan Tất Đắc tác giả đã chỉ ra rằng, gió khô nóng thực chất là gió mùa mùa hạ
(luồng phía Tây) bị biến tính khi vượt qua những dãy núi Lào và Trường Sơn, có
thể ảnh hưởng đến miền Bắc nước ta trong những tháng đầu mùa hạ. Nó mang lại
trạng thái thời tiết khô nóng cực đoan, với nhiệt độ tối cao thường vượt quá 3335°C và độ ẩm tương đối hạ thấp xuống dưới 65% và thậm chí xuống dưới 45%.
Tên gọi thứ gió này khác nhau tùy vùng. Ở Trung Bộ thường gọi là gió Lào, ở Tây
Bắc là gió Tây, một vài địa phương còn có tên gọi khác nữa nhưng chung quy đều
chỉ vào trạng thái thời tiết đặc biệt của mùa hạ [10].
Số liệu về số ngày khô nóng trung bình tháng và năm trong công trình “Khí
hậu và tài nguyên khí hậu Việt Nam”. Theo đó, số ngày khô nóng được xác định
theo chỉ tiêu sau đây:
(1) Nhiệt độ 13 giờ (T13) trên 34°C
(2) Độ ẩm tương đối 13 giờ (r13) dưới 65%

Bảng 1.2. Số ngày khô nóng trung bình tháng và năm
Trạm
II
III
IV
Thanh Hóa
0,0 0,0
0,2
Hồi Xuân
0,0 0,8
3,8
Quỳ Châu

0,2 1,7
4,9
Tương Dương
0,8 4,3
7,8
Vinh
0,3 1,2
7,3
Hà Tĩnh
0,2 0,7
1,5
Kỳ Anh
0,0 0,7
2,4
Tuyên Hóa
0,5 2,3
5,8
Đồng Hới
0,0 0,3
1,2
Huế
0,1 1,4
4,3
Số ngày khô nóng trung bình năm

V
VI
4,0 5,7
11,0 9,8
9,9 9,7

15,3 13,3
9,9 13,4
7,2 9,4
8,4 8,9
11,2 8,4
7,3 9,9
10,7 13,1
phổ biến là

VII
7,4
11,1
11,3
15,8
6,4
13,8
12,5
11,6
13,4
14,9
20-40

VIII
3,0
6,0
4,6
8,9
0,7
6,5
5,9

6,0
6,4
10,9
ở vùng

XI Năm
0,1 20,4
1,8 44,3
0,6 42,9
2,7 68,9
0,0 39,2
0,0 39,3
0,7 39,5
1,6 47,4
0,7 39,2
2,6 58,0
núi thấp Tây

Bắc, 5-20 ở vùng núi thấp Đông Bắc, 10-20 ở vùng Đồng bằng Bắc Bộ, 30-60 ở
vùng đồng bằng duyên hải Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ. Một số nơi ở vùng núi

16


Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ, trung bình hàng năm có trên 60 ngày khô nóng
(Bảng 1.3) [5].
Trong công trình “Tìm hiểu về hạn hán và hoang mạc hóa” của Nguyễn
Đức Ngữ tác giả có đưa ra một số nhận xét qua kết quả nghiên cứu như sau :
-

Từ những số liệu về nhiệt độ tối cao, nhiệt độ 13giờ (T13), độ ẩm 13 giờ (r13), độ
ẩm tương đối của các trạm ta thống kê, phân tích theo những chỉ tiêu xác định gió
khô nóng, từ đó xác định những ngày có gió khô nóng trong khu vực miền trung
Việt Nam.

-

Xác định ngày bắt đầu, ngày kết thúc và thời gian kéo dài của loại hình thời tiết này.
Thời gian có gió Lào thông thường chiếm từ 15 đến 60 ngày, cá biệt có thể lên đến
100 ngày trong một năm tùy theo địa phương. Theo số liệu đo đạc của 30 trạm,
trong vòng 10 năm gần đây (1990-1999) có thể rút ra mấy vấn đề đáng chú ý như
sau:
+ Số ngày gió Tây khô nóng hằng năm ở vùng đồng bằng Nghệ An- Hà
Tĩnh đạt tới 20-30 ngày. Trong các vùng thung lũng phía Tây Nghệ An- Hà Tĩnh
mức độ khô nóng nghiêm trọng hơn, trung bình 40-50 ngày/năm, trong đó có từ 1530 ngày nóng mạnh (Tương Dương: xấp xỉ 50 ngày, Hương Khê 35 ngày).
+ Khu vực Quảng Trị có đèo Lao Bảo hút luồng gió Tây thổi xuống đồng
bằng, làm cho cường độ và tần số gió Tây ở đây tương tự vùng đồng bằng Nghệ
An- Hà Tĩnh (Đông Hà: 44,9 ngày; Đồng Hới: 29,5 ngày)
Gió Tây khô nóng thường xảy ra vào tháng 3, tháng 4 và kết thúc vào tháng
9. Thời gian có gió tây khô nóng lớn nhất trong khoảng tháng 6 và tháng 7. Trong
10 năm thống kê, năm 1998 số ngày gió Tây khô nóng lớn nhất, liên quan đến sự
xuất hiện El-Nino và đợt hạn lớn năm 1997-1998 [6].
Tiến sĩ Nguyễn Việt Cường, Giám đốc Trung tâm Vật liệu và môi trường
khắc nghiệt (Viện Cơ học) cho biết, gió Lào sở dĩ rất khô nóng vì đã trút hết hơi ẩm
bên Lào, khi sang Việt Nam lại tăng nhiệt độ do đi qua các núi đá. Những trận gió
này làm khí hậu mùa hè ở Bắc Trung bộ và nhất là Nghệ An trở nên cực kỳ khắc
nghiệt, làm tăng chi phí sinh hoạt, giảm hiệu suất công việc và khiến các nhà đầu tư

17

ngần ngại Gió Tây Nam khô nóng ảnh hưởng nhiều nhất ở các tỉnh Bắc Trung Bộ,
Ở đồng bằng Nghệ An – Hà Tĩnh, trung bình hàng năm quan sát được 20 - 30 ngày.
Ngoài ra công trình “Sự biến đổi của Phơn và nắng nóng ở Hà Tĩnh – miền
Trung Việt Nam” của Trần Quang Đức trong cũng đã trình bày về phương pháp
nghiên cứu cũng như xu thế biến đổi một số đặc trưng của Phơn ở khu vực Hà Tĩnh.
Theo đó, tác giả đã đưa ra bộ chỉ tiêu và định nghĩa về các đặc trưng của Phơn và
một số kết quả nghiên cứu[2].

1.6.

Đặc điểm về điều kiện tự nhiên khu vực Bắc Trung Bộ
1.6.1 Vị trí địa lí
Trên bản đồ địa lý Việt Nam, BTB là 1 trong 7 vùng khí hậu của cả nước, có
vị trí trung gian giữa miền Bắc và miền Nam. Bắc Trung Bộ Việt Nam gồm có 6
tỉnh: Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên-Huế.
Vùng Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung có diện tích tự nhiên 90.790
km2 chiếm 28% diện tích tự nhiên cả nước. Địa hình Bắc Trung Bộ có độ cao thấp
dần từ khu vực miền núi xuống đồi - gò trung du. Tọa độ địa lí phần đất liền kéo dài
từ 16ON đến 20,5ON và từ 103,05OE đến 107,01OE.
1.6.2 Địa hình

•

Bắc Trung Bộ là nơi bắt đầu của dãy Trường Sơn, mà sườn Đông đổ xuống Vịnh
Bắc Bộ, có độ dốc khá lớn. Lãnh thổ có bề ngang hẹp, địa hình chia cắt phức tạp
bởi các con sông và dãy núi đâm ra biển, như dãy Hoàng Mai (Nghệ An), dãy Hồng
Lĩnh (Hà Tĩnh)... sông Mã (Thanh Hoá), sông Cả (Nghệ An), sông Nhật Lệ (Quảng

•

Bình)...
Cấu trúc địa hình gồm các cồn cát, dải cát ven biển, tiếp theo là các dải đồng bằng
nhỏ hẹp, cuối cùng phía Tây là trung du, miền núi thuộc dải Trường Sơn Bắc. Phía
Tây là sườn Đông Trường Sơn, Phía Đông hướng ra biển Đông với tuyến đường bộ

•

ven biển dài 700 km, Vùng có nơi hẹp nhất là Quảng Bình (50km).
Nhìn chung địa hình Bắc Trung Bộ phức tạp, đại bộ phận lãnh thổ là núi, đồi,
hướng ra biển, có độ dốc, nước chảy xiết, thường hay gây lũ lụt bất ngờ gây khó

•

khăn cho sản xuất và đời sống nhân dân.
Tiếp giáp :

18







Phía Bắc là TD – MNDD, DB sông Hồng.
Phía Đông: biển Đông.
Phía Nam: Duyên Hải nam Trung Bộ.
Phía Tây: Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào.

Hình 1.3: Địa hình khu vực Bắc Trung Bộ
1.6.3 Đặc điểm khí hậu
Vùng có điều kiện khí hậu khắc nghiệt nhất trong cả nước. Hàng năm thường
xảy ra nhiều thiên tai như bão, lũ, gió Lào, hạn hán mà nguyên nhân cơ bản là do vị
trí, cấu trúc địa hình tạo ra. Về cơ bản, khí hậu Bắc Trung Bộ vẫn giữ những đặc
điểm chính của khí hậu miền Bắc. Song liên quan đến vị trí cực nam của vùng này
trong miền khí hậu phía Bắc, và với đặc điểm riêng của địa hình khu vực, mà khí
hậu ở đây thể hiện những nét riêng có tính chất chuyển tiếp giữa kiểu khí hậu miền
phía Bắc và miền Đông Trường Sơn.
Mùa đông lạnh, nắng tương đối ít, có mưa phùn, có năm có sương muối ở
một vài nơi. Mùa đông ở đây đã bớt lạnh hơn so với Bắc Bộ. Cho tới vĩ độ của

19


Nghệ An, vẫn còn quan sát được sương muối xuất hiện ngay ở vùng trung du (Tây
Hiếu).
Đặc điểm quan trọng nhất của vùng Bắc Trung Bộ là sự xuất hiện một thời
kỳ khô nóng gió tây vào đầu mùa hạ, liên quan với hiệu ứng fơehn của Trường Sơn
đối với luồng gió mùa tây nam. Đặc biệt ở đồng bằng Nghệ An-Hà Tĩnh và trong
thung lũng sông Cả, thời tiết gió tây phát triển rất mạnh (hàng năm có tới 20-30
ngày gió tây và trên nữa).
Ở đây, các tháng đầu mùa hạ lại là một thời kỳ khô và mức độ khô ngày càng
trầm trọng trong quá trình phát triển của gió mùa mùa hạ. Tháng VII trở thành tháng
nóng nhất và có độ ẩm thấp nhất trong năm.

HÌnh 1.4: Địa hình khu vực Bắc Trung Bộ
Về sự phân khí hậu trong phạm vi vùng, trước hết có thể nhận xét đến sự
biến thiên khí hậu khá mạnh theo chiều từ Bắc xuống Nam. Đại thể có thể chia Bắc
Trung Bộ thành ba khu vực: khu vực Thanh Hóa và vùng núi Tây Bắc Nghệ An-Hà

Tĩnh; khu vực đồng bằng Nghệ An và khu vực Hà Tĩnh.
20


Khí hậu khu vực Thanh Hóa có tính chất chuyển tiếp với khí hậu đồng bằng
Bắc Bộ: mùa đông lạnh hơn, gió tây khô nóng ít hơn, thời kỳ đầu mùa hạ không rõ
rệt.
Khí hậu khu vực Nghệ An đặc trưng bằng sự hoạt động mạnh của gió tây
khô nóng, đem lại một thời kỳ khô nóng gay gắt đầu mùa hạ, và một tình trạng ít
mưa nói chung.
Khu vực Hà Tĩnh có chế độ mưa ẩm đặc biệt phong phú lien quan đến tác
dụng chắn gió của dày Hoành Sơn. Lượng mưa ở đây lớn gấp hai lần ơt khu vực
Nghệ An, và khu vực này đã trở thành một trong những trung tâm mưa lớn ở nước
với lượng mưa năm đạt tới 2500-3000mm.

21


CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ SỐ LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1. Phương pháp nghiên cứu
Để nghiên cứu về các đặc trưng cũng như sự biến đổi của hiện tượng Phơn ở
miền Trung Việt Nam ta có thể sử dụng các phương pháp thống kê, phân tích xu thế
biến đổi, xác định chỉ tiêu của các đặc trưng Phơn.
2.1.1. Phương pháp thống kê
Bài toán đặt ra trong bài niên luận này là phân tích hiện tượng phơn tại khu
vực nghiên cứu trong 1 khoảng thời gian dài. Để đạt mục đích đó, trước hết em sử
dụng phương pháp thống kê toán học để thống kê các giá trị nhiệt độ cực đại ngày,
giá trị độ ẩm cự tiểu, số ngày có phơn, ... Từ đó phân tích đặc trưng đặc điểm của
mùa phơn cũng như cường độ phơn trong khu vực.
2.1.2. Chỉ tiêu xác định ngày khô nóng

Theo Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, ngày khô nóng
được xác định theo chỉ tiêu sau:
-

Nhiệt độ tối cao: Tx ≥ 35ºC và độ ẩm tương đối: Um ≤ 55% [15].

-

Xét trên một khu vực, một chuỗi ngày khô nóng có xen kẽ một ngày chưa đạt tiêu
chuẩn khô nóng, nhưng trong ngày đó có ít nhất 1/2 số trạm có

T x ≈ 35ºC và Um ≤

55% vẫn được xem là một đợt khô nóng liên tục.
-

Nếu trong khu vực có khô nóng xuất hiện mà ít nhất một phần ba số trạm có T x ≥
37ºC và Um ≤ 45% (hoặc Tx ≥ 39ºC) thì được xem là có khô nóng gay gắt.
2.1.2. Phương pháp xác định chỉ tiêu của các đặc trưng Phơn
Phơn ở khu vực miền Trung Việt Nam, đặc biệt là khu vực Bắc Trung Bộ là
loại Phơn điển hình, với mưa gần như rơi hết bên sườn đón gió, khi sang bên sườn
khuất gió, không khí bị nóng lên qua quá trình nén đoạn nhiệt khiến gió trở nên cực
kỳ khô nóng. Khu vực Bắc Trung Bộ Việt Nam là một dải đất hẹp dọc theo sườn
khuất gió của dãy núi Trường Sơn vào phần lớn thời gian có gió mùa mùa hè. Phía
đông khu vực này là biển, vì vậy nếu có bất kì cơ chế vận động nào gây hoàn lưu có
hướng đông, đông bắc, đông nam đều cung cấp cho khí quyển một lượng ẩm lớn.

22

Chính vì vậy, có thể xác định hiện tượng Phơn ở Bắc Trung Bộ thông qua hiệu ứng
gió vượt núi gây nhiệt độ cao đồng thời độ ẩm thấp hay xác định các chỉ tiêu của
Phơn dựa vào chỉ tiêu khô nóng.
Chỉ tiêu của một số đặc trưng Phơn:
-

Ngày có Phơn: Tx ≥ 35˚C và Um ≤ 55%
Ngày bắt đầu: Là ngày đầu tiên của chuỗi ngày có Phơn sau ngày 25/4, ngày 25/4

-

xác định ngày bắt đầu gió mùa mùa hè.
Ngày kết thúc Phơn: là ngày cuối cùng có Phơn.
Thời gian kéo dài mùa Phơn: Khoảng thời gian từ ngày bắt đầu tới ngày kết thúc

-

Phơn.
Số ngày có Phơn: Số ngày có Phơn trong một mùa Phơn.
Độ dài đợt Phơn trung bình mùa: Trung bình độ dài các đợt Phơn trong một mùa

-

Phơn, độ dài đợt Phơn là số ngày có Phơn liên tục.
Cường độ Phơn: được xác định theo bộ chỉ tiêu tỷ lệ giữa nhiệt độ cực đại ngày và
độ ẩm cực tiểu ngày:
+ Cường độ Phơn: If = Tx / Um
+ Ngày có cường độ Phơn yếu: 0,6 ≤ Tx/Um < 0,8
+ Ngày có cường độ Phơn trung bình: 0,8 ≤ Tx/Um < 1
+ Ngày có cường độ Phơn mạnh: Tx/Um ≥ 1

Chỉ tiêu cường độ phơn theo tỷ lệ giữa nhiệt độ cực đại ngày và độ ẩm cực
tiểu ngày, thường vào thời điểm đầu giờ chiều, được đề xuất trên cơ sở đối với phơn
càng mạnh hiệu ứng hoặc nhiệt độ sẽ càng cao, hoặc độ ẩm tương đối sẽ càng thấp,
hoặc đồng thời nhiệt độ cao và độ ẩm tương đối thấp.
2.1.3. Phương pháp phân tích xu thế
Phân tích xu thế là một trong những phương pháp thường được xét đến trong
nghiên cứu biến đổi khí hậu. Từ chuỗi số liệu đã thu thập và xử lý về các đặc trưng
của các yếu tố khí hậu, phương trình hồi quy tuyến tính một biến dạng x=a 0+a1t
được xác định, trong đó x là đặc trưng của các yếu tố khí hậu, còn t là thứ tự các
năm, a0 và a1 là các hệ số hồi quy được xác định bởi:

Với , , Sx, St, r tương ứng là trung bình số học và độ lệch chuẩn của x và t,
và x hệ số tương quan tuyến tính giữa và t.
23


Xu thế tăng giảm của các yếu tố khí hậu được xác định bởi dấu và giá trị
tuyệt đối của hệ số góc a1 của phương trình hồi quy. Hệ số a 1 dương (hoặc âm) cho
biết xu thế tăng (hoặc giảm) của các yếu tố khí hậu trong giai đoạn đang xét. Đồng
thời, giá trị tuyệt đối của hệ số a1 càng lớn có nghĩa mức độ biến đổi càng mạnh.
Trong nghiên cứu các đặc trưng của Phơn, đối với mỗi phương trình của
từng đặc trưng thì dấu và giá trị tuyệt đối của hệ số góc a 1 lại có những ý nghĩa khác
nhau. Ví dụ như: đối với ngày bắt đầu mùa Phơn, hệ số góc a 1 mang dấu dương
(hoặc âm) cho biết xu thế tăng hoặc giảm của ngày bắt đầu, tức là ngày bắt đầu mùa
Phơn càng sớm khi hệ số góc a 1 mang dấu âm và ngược lại; đối với ngày kết thúc
mùa Phơn, hệ số góc a1 mang dấu dương cho thấy mùa Phơn kết thúc muộn hơn và
ngược lại; đối với tổng số ngày quan sát thấy Phơn, hệ số góc a 1 mang dấu dương
(hoặc âm) cho thấy số ngày quan sát thấy Phơn tăng (hoặc giảm)… Tuy từng đặc
trưng mà xu thế tuyến tính lại mang một ý nghĩa nhất định.
2.2. Nguồn số liệu

Để nghiên cứu về hoạt động của hiện tượng Phơn khu vực Bắc Trung Bộ,
Việt Nam, đồ án đã sử dụng số liệu nhiệt độ cực đại ngày và độ ẩm tương đối cực
tiểu ngày của 5 trạm khu vực Bắc Trung Bộ trong giai đoạn từ năm 1990 – 2015.
Phân bố các trạm được minh họa ở các bản đồ sau:

24


Hình 2.1: Mạng lưới các trạm khí tượng khu vực Bắc Trung Bộ(a)
Danh mục các trạm:
Bảng 2.1: Các trạm khí tượng khu vực Bắc Trung Bộ
TT
1
2
3
4
5

Tên trạm
Hồi Xuân
Tĩnh Gia
Tương Dương
Hương Khê
Vinh

Kinh độ
105,1
105.47
104,467
105.700

105.683

25

Vĩ độ
20,367
19.27
19,267
18.183
18.667

Độ cao (m)
102,2
95.1
96,1
17.0
5.1