Nghiên cứu sự ảnh hưởng của dải hội tụ nhiệt đới và rãnh gió mùa tới chế độ mưa trên khu vực đồng bằng bắc bộ

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

ĐỖ HƯƠNG LINH

NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA DẢI HỘI TỤ NHIỆT ĐỚI
VÀ RÃNH GIÓ MÙA TỚI CHẾ ĐỘ MƯA TRÊN
KHU VỰC ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ


Hà Nội, Năm 2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

ĐỖ HƯƠNG LINH

NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA DẢI HỘI TỤ NHIỆT ĐỚI
VÀ RÃNH GIÓ MÙA ĐẾN CHẾ ĐỘ MƯA TRÊN
KHU VỰC ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ

Chuyên ngành: Khí tượng học
Mã ngành: D440221
Giảng viên hướng dẫn: Th.S Phạm Minh
Tiến


Hà Nội, Năm 2016


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là bài nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn
khoa học của ThS. Phạm Minh Tiến. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài
là trung thực và chưa được cơng bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây. Những số
liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính
tác giả thu thập từ các nguồn số liệu khác nhau. Ngoài ra đồ án còn sử dụng một số
nhận xét đánh giá của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và
chú thích nguồn gốc. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tơi xin hoàn toàn chịu
trách nhiệm về nội dung đồ án tốt nghiệp của mình.
Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2016
Sinh viên
Đỗ Hương Linh


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thiện tốt bài niên luận này, với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời
cảm ơn chân thành tới các Thầy cô giáo trong khoa Khí tượng Thủy văn đã dạy dỗ,
tận tình chỉ bảo em trong suốt những năm tháng học tập tại trường.
Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy giáo Phạm Minh Tiến,
người đã trực tiếp định hướng và hướng dẫn em trong suốt thời gian làm khóa luận.
Bên cạnh đó em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành những lời nhận xét, góp ý
từ Thầy cơ và bạn bè giúp em hồn thành bài khóa luận này tốt hơn.
Cũng nhân đây em muốn gửi lời cảm ơn tới Gia đình, người thân và bạn bè đã
ln bên cạnh ủng hộ, động viên và giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập cũng
như làm khóa luận.
Bài khóa luận mặc dù em đã rất cố gắng để hồn thiện nhưng cũng khơng thể
tránh khỏi được sai sót,rất mong nhận được những góp ý quý báu của các thầy cơ để
em có thể rút kinh nghiệm, sửa chữa bổ sung cũng như để hoàn thành được bài tốt
hơn nữa .
Cuối cùng em xin chúc Quý Thầy cô, Gia đình, bạn bè lời chúc sức khỏe, hạnh
phúc và cơng tác tốt.

Em xin chân trọng cảm ơn !


MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
CNĐ:

Cận nhiệt đới.

ĐTD:

Đại Tây Dương.

ITCZ:

Dải hội tụ nhiệt đới.

KKL:

Khơng khí lạnh.

KTTV:

Khí tượng Thủy văn.

MST:

Rãnh gió mùa.

TBD:

Thái Bình Dương.

TBNN:

Trung bình nhiều năm

.
DANH MỤC BẢNG


DANH MỤC HÌNH


MỞ ĐẦU
Trong khí quyển ngồi sự chuyển động theo chiều ngang, khơng khí cịn
chuyển động theo chiều thẳng đứng. Tốc độ thẳng đứng so với tốc độ di chuyển của
không khí theo chiều nằm ngang thì rất nhỏ nhưng nó lại giữ một vai trò chủ yếu
trong những nguyên nhân gây ra các hiện tượng thời tiết như mây, mưa, dơng....
Trong thực tế, khơng khí xáo trộn và được đưa lên cao, dọc theo một đường,
đường đó gọi là Dải hội tụ nhiệt đới. Nói khác đi, dải hội tụ là nơi có dịng thăng rõ
rệt. Dọc theo dải hội tụ, ảnh hưởng của tốc độ gió và hướng gió khác nên khơng khí
bị dồn nén lại và thăng lên cao. Dải hội tụ có thể kéo dài từ 500-600 đến hàng nghìn
kilomets.
Dải hội tụ nhiệt đới là một trong các hệ thống thời tiết có thể cho lượng mưa
rất lớn đến mức kỷ lục trên diện rộng ở miền nhiệt đới, đặc biệt là khi hoạt động của
dải hội tụ nhiệt đới lại kết hợp với các hình thế thời tiết khác như front lạnh, bão có
thể hình thành trên dải hội tụ nhiệt đới.

Bên cạnh đó, rãnh gió mùa cũng là một hình thế gây mưa lớn. Rãnh gió mùaMST là một dải tương đối hẹp, được đặc trưng bởi sự chuyển hướng gió theo chiều
xốy thuận trong vùng gió mùa. Trên khu vực Nam Á và Đơng Nam Á, MST là một
hệ thống hình thành từ một dải thấp nóng bề mặt mạnh và phát triển đến tầng đối
lưu giữa nhờ có sự hội tụ vào rãnh của gió mùa tây nam giàu hơi nước ở phía nam
với gió đơng có nguồn gốc lục địa ở phía bắc.
Ở khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ, vào mùa mưa, có nhiều hình thế thời tiết gây
mưa trên khu vực: bão, áp thấp nhiệt đới, dải hội tụ nhiệt đới, rãnh gió mùa... lượng
mưa trong mùa mưa chiếm tới 80- 85% lượng mưa cả năm. Vì vậy, việc nắm rõ quy
luật, thời gian hoạt động, đặc điểm cơ bản của những hình thế gây mưa lớn và sự
kết hợp giữa các hình thế với nhau đóng vai trị quan trọng đối với công tác dự báo
của các dự báo viên.
Do đó, em đã chọn đề tài “Nghiên cứu sự ảnh hưởng của ITCZ, MST tới
chế độ mưa ở khu vực Đồng bằng Bắc Bộ” với những nội dung sau:
Chương 1: Tổng quan về ITCZ, MST
Chương 2: Phương pháp nghiên cứu

9


Chương 3: Kết quả nghiên cứu.
Do quá trình nghiên cứu và việc tìm tài liệu, kiến thức cũng như kinh nghiệm
của bản thân cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi những sai sót. Em rất
mong Thầy, Cơ cho em những nhận xét, ý kiến để em có thể tiếp thu. Đó sẽ là
những kiến thức quý báu, là hành trang giúp em trong công việc sau này.

10


CHƯƠNG I - TỔNG QUAN
1.1 Dải hội tụ nhiệt đới

1.1.1 Khái niệm
Theo Khromov (1957) [5]: ITCZ là dải thời tiết xấu, hình thành bởi sự hội tụ
của tín phong 2 bán cầu, của tín phong 1 bán cầu với tín phong bán cầu kia vượt
xích đạo và chuyển hướng và tín phong mỗi bán cầu với đới tín phong gió tây xích
đạo mở rộng. Có 3 mơ hình của dải hội tụ nhiệt đới:
•

Loại 1: Gần sát xích đạo. Xảy ra ở Đại Tây Dương khi tín phong 2 bán cầu gặp nhau ở
gần xích đạo. Loại dải hội tụ gió này có tần suất cao, tồn tại ngay trên bản đồ gió trung
bình tồn cầu ở miền xích đạo ĐTD. Trong dải hội tụ nhiệt đới này, dải mây tích và mây
vũ tích tạo thành dải có mật độ không đều. Chiều rộng của dải mây chừng 200- 300m,
chiều dài rất lớn, có trường hợp gần như bao quanh Trái Đất.

Hình 1.1a. Mơ hình ITCZ loại I
•

Loại 2: Dải hội tụ nhiệt đới loại 2 là kết quả của sự hội tụ giữa tín phong Nam Bán
Cầu vượt xích đạo chuyển hướng thành gió mùa tây nam với tín phong đông bắc
Bắc Bán Cầu. Đặc điểm của loại dải hội tụ nhiệt đới này là nằm cách xa xích đạo,
với khoảng cách này lực Coriolis đủ lớn để tạo các xoáy xoáy thuận thể hiện qua
các xoáy mây trên ảnh mây vệ tinh. Dải hội tụ nhiệt đới loại 2 đặc trưng cho dải hội
tụ nhiệt đới ở Đông Nam Á và Biển Đơng. Những xốy thuận trên dải hội tụ nhiệt
đới là nhiễu động ban đầu cho sự hình thành của bão ở Biển Đơng.

11


Hình 1.1b. Mơ hình ITCZ loại II
•

Loại 3: Tín phong hai bán cầu hội tụ với đới gió tây xích đạo mở rộng. Dải hội tụ
nhiệt đới thứ ba là dải hội tụ kép với dải hội tụ chính ở Bắc Bán Cầu và dải hội tụ
phụ ở Nam Bán Cầu với cường độ phát triển không lớn bằng dải hội tụ ở phía bắc.
Loại dải hội tụ nhiệt đới này ít thấy hơn so với hai loại trên và chỉ xảy ra ở nơi đới
gió tây xích đạo biểu hiện rõ.

Hình 1.1c. Mơ hình ITCZ loại III.
•

Quy luật hoạt động:

Theo những thời hạn ngắn, ITCZ cũng có những quy luật hoạt động nhất định.
Theo kết quả nghiên cứu về thời gian kéo dài của một đợt ITCZ hoạt động (từ khi
hình thành cho đến khi tan rã) cho thấy, thời gian này rất khơng đồng nhất, có
những đợt ITCZ tồn tại rất ngắn, chỉ trong một ngày, thậm chí là trong vài kì quan
trắc; ngược lại, có những đợt ITCZ tồn tại trong thời gian khá dài, đợt kéo dài điển
hình nhất đợt từ ngày 12-30/11/86 (19 ngày) [1].
Theo quy luật hoạt động mùa: trong tháng 4 và tháng 11, ITCZ hoạt động ở vĩ độ
thấp nhất. Thực tế nghiên cứu từng ngày cũng cho thấy, trong tháng 11, có những đợt
ITCZ hoạt động ở vĩ độ rất thấp, xấp xỉ 30N. Khi ITCZ hoạt động lên vị trí cao nhất
(trong tháng 7 và 8) thường là những ngày có bão hoạt động trong ITCZ và bão đi lên
vùng vĩ độ cao; khi bão đổ bộ rồi tan đi thì ITCZ cũng tan theo nên nó khơng kéo dài

12


mấy ngày như khi ở vĩ độ thấp nhất. Ví dụ, đợt ngày 15/7/1987, ITCZ hoạt động ở vĩ
độ khá cao, cao trên 360N và đến ngày sau đó bão đổ bộ vào Trung Quốc thì ITCZ
cũng tan theo.

Hình 1.1d. Hoạt động của ITCZ theo mùa.
1.1.2 Đặc trưng
ITCZ có những đặc trưng sau:
1) ITCZ là giới hạn phía xích đạo của vịng hồn lưu Hadley và cũng là nơi
hình thành nhánh đi lên vịng hồn lưu này.
2) ITCZ là một đới hẹp bao quanh Trái đất, về cơ bản, nó nằm trong bán cầu
mùa hè. Tuy nhiên, vị trí của ITCZ có sự biến động rất lớn tuỳ theo từng khu vực.
Trên bề mặt, vị trí cực bắc của nó trong tháng 7 và vị trị cực nam của nó trong tháng
1. Trong tháng 7, vị trí của ITCZ dịch chuyển lên phía bắc nhất (tới 28 0N) trên lục
địa châu Á, cịn trong tháng 1 vị trí của nó dịch chuyển xuống phía nam thấp nhất
trên lục địa Australia và Đơng Phi. Như vậy, tại bề mặt, vị trí của ITCZ thường
trùng với vùng có nhiệt độ cao nhất, thậm chí ngay cả trên các vùng đại dương. Vì
vậy, ITCZ thường được gọi là xích đạo nhiệt của Trái đất.
3) Khi ITCZ nằm ở vị trí cao nhất lên phía bắc hay thấp nhất xuống phía nam
thì khối khơng khí phía xích đạo của ITCZ khơng phải bao giờ cũng là khối khơng
khí từ bán cầu mùa đơng thổi sang.
4) ITCZ khơng nằm ngay trên xích đạo mà thường là ở phía bắc hoặc phía
nam. Nguyên nhân của hiện tượng này vẫn chưa được giải thích một cách rõ ràng.
Khi tín phong của một trong hai bán cầu vượt qua xích đạo rồi đổi hướng thành gió
có thành phần tây trước khi hội tụ vào ITCZ (không hẳn chỉ do tác động của lực

13


Coriolis). Như vậy ln có một độ đứt gió xốy thuận qua ITCZ với gió có thành
phần hướng tây phía xích đạo và thành phần hướng đơng phía cực của ITCZ.
5) Trên quy mơ hành tinh, ta có thể xem ITCZ là một đới có khí áp thấp nhất
và có sự hội tụ khối lượng theo phương nằm ngang trong tầng thấp, do vậy nó cũng
là đới có dịng thăng mạnh.
6) Thơng thường khối khơng khí phía cực của ITCZ là khơng khí trong nhánh

đi xuống của vịng hồn lưu Hadley nên nó là dịng giáng đoạn nhiệt, vì vậy nó khá
nóng, khơ và ổn định. Trong khi đó khối khơng khí phía xích đạo của ITCZ là khối
khơng khí biển nhiệt đới, khá mát hơn khối khơng khí phía cực nên ITCZ thường
nghiêng về phía xích đạo. Độ nghiêng của ITCZ có tính biến động rất lớn theo
khơng gian cũng như thời gian. Độ nghiêng này phụ thuộc vào sự khác nhau của
nhiệt độ và tốc độ gió giữa hai bên ITCZ. Tuy nhiên sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai
bên ITCZ thường không đáng kể nên độ nghiêng của ITCZ cũng khơng lớn. Do đó
trên bản đồ synop, ITCZ thường được xem là một đới bất liên tục về hướng gió và
một rãnh khí áp thấp nhất chứ không phải là một đới bất liên tục của nhiệt độ.
7) Nếu căn cứ vào sự bất liên tục của hướng gió thì trên vùng Ấn Độ, vào
tháng 7, ITCZ phát tiển lên đến độ cao lớn nhất, tới mực 400mb. Trong khi đó ở
những vùng khác, ITCZ thường chỉ phát triển lên đến mực 700mb. Phía trên mực
đó là dịng gió đơng khá khơ thuộc hồn lưu của áp cao cận nhiệt đới. Mây được
hình thành trong lớp khơng khí ẩm phía xích đạo của ITCZ. Trong nhiều trường
hợp, khi độ dày của lớp ẩm lên tới trên 3km thì những đám mây Cu và Cb lớn được
hình thành. Trên những vùng khác, ta có thể nhận thấy những đám mây tích phát
triển theo chiều cao khơng lớn hoặc những đám mây tầng tích. Lượng mây cực đại
thường quan trắc được ở về phía xích đạo của ITCZ với kích thước khoảng từ 200
đến 500km tính từ vị trí ITCZ bề mặt. Trên cơ sở đó, việc xác định vị trí của ITCZ
trên những vùng khơng có số liệu quan trắc gió và áp được thực hiện bằng ảnh mây
vệ tinh cho kết quả rất tốt. Như vậy, ITCZ khơng những là một đới bất liên tục về
hướng gió, một đới có khí áp nhỏ nhất mà cịn là một đới mây cực đại trên ảnh mây
vệ tinh.
Những hệ thống thời tiết quy mô synop và quy mô vừa cũng tác động nhất
định đối với thời tiết gần vùng ITCZ. Trong ITCZ, mây biến đổi mạnh do có sự dao

14


động về vị trí và cường độ của chuyển động thăng trong vùng lân cận. Vị trí và

cường độ của áp cao cận nhiệt đới trong cả hai bán cầu đều ảnh hưởng tới vị trí và
cường độ của ITCZ.
8) ITCZ có vai trị vận chuyển nhiệt: Như đã biết, cán cân bức xạ của hệ thống
mặt đất-khí quyển vùng nhiệt đới ln ln dương, cịn ở vùng vĩ độ cao ln ln
âm. Trong đó, các đại dương nhiệt đới chiếm phần lớn năng lượng này. Khoảng 1/3
năng lượng mà các đại dương nhận được được vận chuyển lên vùng vĩ độ cao nhờ
các dòng hải lưu, còn 2/3 năng lượng còn lại được vận chuyển từ các đại dương vào
khí quyển do bốc hơi. Khi trong ITCZ chưa có đối lưu phát triển mạnh thì hơi nước
được vận chuyển tới những vùng cận nhiệt đới trong tầng đối lưu dưới. Nhưng khi
trong ITCZ có đối lưu phát triển mạnh thì tiềm nhiệt ngưng kết được giải phóng ra,
trở thành hiển nhiệt trong các lớp khí quyển của tầng đối lưu trên rồi được vận
chuyển lên các vĩ độ cận nhiệt đới.
1.1.3 Cấu trúc
Đôi khi, ITCZ thể hiện rõ một cấu trúc với hội tụ ở mực thấp và phân kỳ ở
mực cao với dịng thăng rất mạnh và có tốc độ cực đại ở phần giữa tầng đối lưu. Hội
tụ ở mực thấp chủ yếu là do sự hội tụ của thành phần kinh hướng của gió mỗi bán
cầu và xốy là do độ đứt trong dịng khí giữa các nhánh hội tụ của tín phong mỗi
bán cầu hay là hội tụ giữa tín phong một bán cầu với đới gió tây xích đạo vốn là tín
phong của bán cầu kia khi vượt xích đạo chuyển hướng.
Theo nghiên cứu của GATE [2] (Global Atmospheric Tropical Experiment)
trên khu vực Đại Tây Dương đã chỉ ra những dặc điểm cơ bản của ITCZ trong
phạm vi 15 vĩ độ. Về cơ bản, cấu trúc của ITCZ trên phạm vi toàn cầu đưuọc mô tả
như trên, nhưng đối với từng khu vực cụ thể thì nó lại mang những nét đặc trưng
riêng. Ngay cả khi đã xét cho tưng khu vực cụ thể, vị trí và cấu trúc của ITCZ cũng
có những biến động hàng ngày và nhiều ngày khá phức tạp. Theo các cơng trình
nghiên cứu thì sự biến động của ITCZ theo thời gian là do:
-

Sự dịch chuyển theo hướng bắc- nam quy mơ tồn cầu.
Sự dịch chuyển của sóng đơng.

Biến thiên nhiệt độ ngày đêm.
1) Cấu trúc của trường áp

15


Hình 1.1e cho thấy, ở trung tâm rãnh, khí áp cực tiểu với giá trị 1011,9-1012,0mb
kéo dài trên phạm vi khoảng 6 độ vĩ, từ dải thứ 5 đến dải thứ 11. Phần phía bắc của
rãnh, gradient khí áp là 0,15mb/độ vĩ, cịn phần phía nam là 0,3mb/ độ vĩ.
2) Cấu trúc trường gió vĩ hướng

Hình 1.1e. Sự phân bố khí áp bề mặt

Hình 1.1f. Mặt cắt thẳng đứng kinh hướng của gió vĩ hướng.

Hình 1.1f đã chỉ ra rằng, ở bề mặt gió tây tồn tại trong tất cả các vĩ tuyến và
đạt cực đại tại điểm thứ 8, nơi có đối lưu cực đại. Dịng gió đơng tầng giữa có tốc
độ cực đại lớn hơn 10m/s với trung tâm nằm phía bắc vùng có dịng thăng cực đại.
Dịng gió đơng nhiệt đới trên mực 200mb có một một cực tiểu rõ ràng trên vùng có
dịng thăng cực đại.
3) Cấu trúc trường gió kinh hướng
Hình 1.1g: mơ tả gió kinh hướng trung bình trong vùng ITCZ.
Từ hình vẽ ta thấy, hầu hết các dòng kinh hướng tầng thấp hội tụ vào ITCZ
đều đến từ phía nam của ITCZ, dịng hội tụ từ phía bắc ITCZ đến yếu nhưng tồn tại
tới độ cao lớn. Đới hội tụ giữa gió nam và gió bắc tại bề mặt nằm cách vùng đối lưu
cực đại khoảng 200km về phía bắc (điểm 6). Vùng phân kì mạnh nhất xuất hiện
trong tầng đối lưu trên với trục gần trùng với đới hội tụ tầng thấp.
4) Sự phân kì vận tốc nằm ngang và chuyển động thẳng đứng
Hình 1.1h chỉ ra rằng, xung quanh đới đối lưu cực đại có một vùng hội tụ tầng thấp
và phân kì tầng cao. Phía nam điểm 12, đặc trưng này không thể hiện rõ rệt.

16


Hình 1.1h. Mặt cắt thẳng đứng

Hình 1.1i. Mặt cắt thẳng đứng kinh

theo hướng bắc- nam của gió

hướng của độ phân kì vận tốc

kinh hướng

ngang (x10-6/s)

5) Độ ẩm tương đối
Hình 1.1i chỉ ra rằng, xung quanh dải có đối lưu cực đại, từ thấp lên cao, độ
ẩm ntương đối lớn hơn vùng khác từ 10 đến 15%.
6) Giáng thuỷ
Từ hình 1.1j ta thấy, điểm số 8 là nơi có giáng thuỷ cực đại với giá trị
3cm/ngày. Đây cũng là điểm chuyển động thăng có giá trị cực đại. Trong vùng từ
điểm 4 đến điểm 11, lượng mưa trung bình khoảng 2cm/ngày.

Hình 1.1j. Mặt cắt thẳng đứng theo

Hình 1.1k. Phân bố mưa theo

hướng bắc- nam của độ ẩm tương

hướng bắc- nam.

đối.
Mơ hình lí tưởng của ITCZ được dẫn ra trong hình 1.1k. Bằng việc sử dụng số
liệu thám sát tàu biển từ tháng 5 đến tháng 7 năm 1973 trên vùng biển Ả Rập,
Godbole và Ghosh đã xây dựng được mặt cắt thẳng đứng của ITCZ trên vùng từ
550E và 650E như được dẫn ra trong hình 1.1l.
17


Hình 1.1m. Mơ hình lý tưởng của ITCZ.

Hình 1.1l. Mặt cắt thẳng đứng theo hướng bắc- nam của gió trên vùng biển Ả rập
tại kinh tuyến 550E và 650E.
1.1.4 Hệ quả thời tiết
Dải hội tụ nhiệt đới có ảnh hưởng lớn thới thời tiết khu vực Nam Á. Hằng
năm, Dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) bắt đầu từ tháng 6, tới tháng 7, 8, thậm chí là
tháng 9, nó thường hoạt động mạnh ở biển Đông. Áp thấp ở Biển Đông và Bão
thường phát triển trên Dải hội tụ nhiệt đới [4].
Căn cứ vào quy luật hoạt động của ITCZ (đã được nói đến ở Chương I) và số
liệu TBNN cho thấy, vị trí cao nhất trung bình tháng của ITCZ vào tháng 8, khoảng
210N đi qua khu vực ĐBBB, tương ứng với vị trí trục Áp cao Tây TBD cao nhất vè
phía bắc TBNN vào tháng 8: khoảng 30,50N (theo tập số liệu TBNN vè trục Áp cao
tây TBD của Phòng Dự báo hạn ngắn- Trung tâm Quốc gia Dự báo KTTV).

18


Đối với khu vực Bắc bộ, ITCZ thưởng hoạt động trong tháng 7, tháng 8 dưới
hai dạng sau cần lưu ý :

1. ITCZ hoạt động đơn thuần
- ITCZ đi qua ĐBBB mỗi khi lưỡi áp cao tây TBD mạnh lên và lấn về phía tây, đới

gió đơng- đơng nam ở phía bắc ITCZ mạnh lên. Trên bản đồ mặt đất khí áp tăng
(p 24: dương), các bản đồ trên cao, độ cao địa thế vị (H24: dương) đều tăng;
biểu hiện quá trình áp cao tây TBD mạnh, cường độ hội tụ phần phía bắc ITCZ
mạnh lên, gây q trình mưa rào và dơng diện rộng, có nơi mưa vừa, mưa to, chủ
-

yếu xảy ra ở phần phía bắc đường hội tụ.
Kinh nghiệm cho thấy, trên bản đồ mực 500mb (đường 588 dam, địa thế vị) lấn về
phía tây với kinh tuyến 1070- 1080E, quá trình mưa bắt đầu từ vùng ven biển rồi lan
dần về phía tây. Ở đồng bằng trung du Bắc bộ thời gian mưa chủ yếu xảy ra vào
đêm và sáng với lượng mưa ngày trung bình 20-30mm, có nơi từ 50-70mm, q
trình mưa kéo dài 2-3 ngày. Khi lưỡi áp cao tây TBD suy yếu và lùi dần ra phía
đơng, tốc độ gió đơng- đơng nam yếu dần, khí áp ở mặt đất và độ cao địa thế vị ở
các tầng trên cao chuyển sang biến áp và biến cao âm, quá trình mưa giảm dần và đi

đến kết thúc, chỉ còn mưa rào nhẹ và có tính chất cục bộ ở ven biển đồng bằng.
2. ITCZ hoạt động, đồng thời xuất hiện các nhiễu động xốy thuận ở vịnh Bắc bộ hoặc
-

phía đơng đảo Hải Nam.
Khi lưỡi áp cao tây TBD mạnh lên và lấn về phía tây, nhiễu động xốy thuận- vùng
áp thấp (ở mặt đất thường là 1- 2 đường đẳng áp đóng kín, chưa đạt cấp ATNĐ)
theo dịng gió đơng dày và mạnh ở các tầng trên cao, di chuyển về phía tây vào đất
liền Bắc bộ gây ra quá trình mưa vừa, mưa to diện rộng từ đông sang tây, kéo dài từ
2- 3 ngày, lượng mưa 24h phổ biến từ 30- 50mm, có nơi đạt 50- 100mm. Khi xốy
thuận đi về phía tây và sát nhập vào vùng áp thấp Ấn- Miến hoặc vùng áp thấp ở tây

-

nam Trung Quốc, q trình mưa vừa- mưa to ở phía đơng Bắc bộ kết thúc.
Cũng có trường hợp, khi xốy thuận đã sát nhập vào vùng áp thấp Ấn- Miến thì ở
vịnh Bắc bộ hoặc vùng hía đơng đảo Hải Nam, trên đường ITCZ lại xuất hiện một
xoáy thuận khác, đồng thời lại một quá trình lưỡi áp cao tây TBD mạnh lên và lấn
về phía tây, xốy thuận tiếp tục di chuyển về phía tây, đi vào đất liền Bắc bộ, một
quá trình mưa vừa, mưa to mới lại xuất hiện ở Bắc bộ. Điển hình của quá trình này
là thời kì hoạt động của ITCZ có kèm xốy thuận liên tiếp xảy ra vào gia đoạn từ

19


ngày 2 tháng 8 đến ngày 18 tháng 8 năm 1971, gây mưa vừa, mưa to kéo dài trog
nhiều ngày, đợt nọ nối tiếp đợt kia, gây ngập lụt nghiêm trọng ở nhiều nơi thuộc
Bắc Bộ.
1.2 Những kiến thức cơ bản về Rãnh gió mùa
1.2.1 Khái niệm
Rãnh gió mùa MST là một dải tương đối hẹp, được đặc trưng bởi sự chuyển
hướng gió theo chiều xốy thuận trong vùng gió mùa. Trên khu vực Nam Á và
Đông Nam Á, MST là một hệ thống hình thành từ một dải thấp nóng bề mặt mạnh
và phát triển đến tầng đối lưu giữa nhờ có sự hội tụ vào rãnh của gió mùa tây nam
giàu hơi nước ở phía nam với gió đơng có nguồn gốc lục địa ở phía bắc [1].

Hình 1.1m. Rãnh gió mùa nối vào ITCZ
1.2.2 Cấu trúc
Hàng năm, trên khu vực Nam Á, khi gió mùa tây nam được thiết lập, tín
phong bán cầu Nam vượt xích đạo đi lên bán cầu Bắc, ITCZ kép bị phá vỡ, hệ
thống đệm ở xích đạo được thiết lập thì gió mùa tây nam nhanh chóng tiếp cận và
hội tụ vào rãnh thấp Nam Á. Như vậy, MST hình thành ngay trong rãnh thấp Nam

Á và đem vào rãnh một động năng, và quan trọng hơn là đã tích luỹ được một lượng
ẩm dồi dào, khiến cho hệ thống này đã thay đổi về chất. Vì thế, vào mùa hè, khi gió

20


mùa tây nam đã hội tụ vào rãnh thấp Nam Á thì hệ thống này cần được gọi là MST
để nhấn mạnh đến lượng tiềm năng bất ổn định đang tàng trữ của nó.
1.2.3 Hệ quả thời tiết
Phạm vi hoạt động của MST chỉ trong khoảng từ 15-30 0N nên nó chủ yếu chỉ
gây mưa rào và dơng cho các khu vực từ Bắc Bộ tới Trung Trung Bộ; còn các khu
vực phía nam ít chịu ảnh hưởng của MST. Trong khu vực nghiên cứu, MST thường
hiện diện khá đa dạng, song có thể phân thành hai dạng chính tuỳ theo hướng phát
triển của nó: MST vĩ hướng và MST kinh hướng [1].
MST vĩ hướng: Vào những thời kì khác nhau MST vĩ hướng cũng có những đặc
trưng khác nhau, ta có thể chia thành ba giai đoạn, trong đó, giai đoạn đầu và cuối
của mùa gió mùa tây nam có những đặc trưng khá giống nhau.
- Vào giai đoạn đầu (tháng 5) và cuối (tháng 8, 9) của mùa gió mùa tây nam,
gió tây nam thường thổi qua bán đảo Đơng Dương tới Biển Đơng. Trên biển Đơng
gió đổi hướng, đi vào rãnh thấp nóng trên lục địa châu Á làm xuất hiện MST trên
khu vực Biển Đông. Trong tình huống như vậy, MST trên biển khơng trùng với
rãnh thấp nóng như trên đất liền. Nhưng chính sự xuất hiện MST trên Biển Đông là
cơ hội để MST từ đất liền có thể vươn ra biển, đi qua Bắc Bộ hoặc Bắc Trung Bộ.
Sự liên thông này làm cho MST trên đất liền trở nên ít di động hơn và có độ bất ổn
định khơng lớn nên nó thường chỉ gây ra những trận mưa rào hoặc mưa rào nhẹ vào
trưa và chiều. Hiện tượng được lặp đi lặp lại trong mấy ngày. Song thường xảy ra
tình huống là cùng với sự xuất hiện của MST trên biển thì ở rìa phía bắc có KKL,
gây ra các đợt mưa rào và dông cho vùng duyên hải.
- Vào giai đoạn giữa (tháng 6, 7): MST thường xuất hiện ở các vĩ độ khá cao
(25-300N) qua bắc bán đảo Đông Dương và nam lục địa Trung Quốc. Lúc này MST

thường liên thông với front Meiyu thành một dải từ Nam Á tới Đông Bắc Á. Đối
với những đoạn MST trên đất liền thì khi gió mùa tây nam mang theo hơi ẩm đi lên
tiếp cận với rãnh thì chúng thường chuyển hướng theo chiều xoáy thuận rồi mới hội
tụ vào rãnh cho nên một dải hội tụ khối lượng của không khí ẩm được hình thành
dọc theo rìa phía nam của rãnh, cịn ở phía bắc của rãnh, khơng khí mát và khô hơn
tiếp cận và hội tụ thẳng vào rãnh. Khi KKL hội tụ vào rãnh đủ mạnh nó sẽ kích hoạt

21


làm cho khơng khí nóng ẩm bốc lên theo chiều xoáy thuận và phát triển thành
những vùng áp thấp trong rãnh. Ở một số địa phương nhất định, tác động địa hình
có thể góp phần tạo nên các dịng KKL mạnh, có tác dụng kích hoạt làm xuất hiện
các trung tâm áp thấp trong rãnh khi MST đi qua địa phương này.
Với cấu trúc như vậy, trên MST trong đất liền, thời tiết xấu (mưa rào, dông)
thường xảy ra ở trên rãnh và mở rộng về phía nam rãnh. Thời tiết xấu thường tập
trung trong khu vực áp thấp và mở rộng ở rìa phía nam và đơng rãnh.
MST trên đất liền ảnh hưởng tới thời tiết Việt Nam thường diễn ra như sau:
 Khi gió mùa tây nam tiếp cận và hội tụ vào MST ở khu vực phía Tây nam và nam

Trung Quốc, đồng thời KKL lục địa tiếp cận tới phía bắc MST. Khi đủ mạnh, KKL
đẩy MST di chuyển xuống phía nam. Vân Nam Trung Quốc là một trong những nơi
hình thành áp thấp trên MST. Khi MST xuống gần biên giới Việt- Trung thì mưa
bắt đầu xuất hiện ở Việt Nam và duy trì cho đến khi MST đi qua hoặc suy yếu và
tan đi.
 Mưa do MST loại này gây ra có thể chỉ 1 ngày nếu MST đi qua nhanh. Khi MST di

chuyển chậm hoặc di chuyển lên hoặc xuống thì đợt mưa có thể kéo dài 2-3 ngày.
Với MST loại này, mưa thường xảy ra vào buổi chiều và tối khi mà điều kiện bất ổn
định nhiệt lực phát triển, đêm và sáng thời tiết tốt.

•

MST kinh hướng: Khi áp thấp Nam Á phát triển mạnh về phía đơng, thường tới
bắc bán đảo Đông Dương và tây nam Trung Quốc, đồng thời gió mùa tây nam hoạt
động mạnh, tiến xa về phía đông đông bắc, vượt qua bán đảo Đông Dương tới Biển
Đơng. Ở đây gió mùa tây nam gặp đới tín phong lượn theo chiều xốy nghịch ở rìa
phía tây của áp cao TBD đi lên phía bắc nên gió mùa tây nam cũng phải chuyển
hướng đi lên phía bắc, theo chiều xốy thuận trên Biển Đơng đã làm xuất hiện MST
có trục chạy theo hướng bắc tây bắc- nam đơng nam phù hợp với bờ biển Bắc
Trung Bộ và đi qua Bắc Bộ.
Bình thường MST kinh hướng chỉ gây nên mưa rào nhẹ vào trưa và chiều ở
Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ. Nhưng khi ở phía đơng của rãnh có sự hợp lưu giữa gió
mùa tây nam và gió đơng có nguồn gốc là KKL hoặc là tín phong thổi vào thì vùng

22


hợp lưu thường có trục gần như theo hướng bắc-nam. Do tác động của địa hình,
vùng hợp lưu này thường gây ra mưa to đến rất to ở Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ.
1.3 Mưa
1.3.1 Khái niệm
Mưa là một dạng ngưng tụ của hơi nước khi gặp điều kiện lạnh, mưa có các
dạng như: mưa phùn, mưa rào, mưa đá, các dạng khác như tuyết, mưa tuyết, sương.
Mưa được tạo ra khi các giọt nước khác nhau rơi xuống bề mặt Trái Đất từ
các đám mây. Khơng phải tồn bộ các cơn mưa đều có thể rơi xuống đến bề mặt,
một số bị bốc hơi trên đường rơi xuống do đi qua khơng khí khơ, tạo ra một dạng
khác của sự ngưng đọng .
1.3.2 Đặc trưng
Mưa đóng một vai trị quan trọng trong chu trình thủy học trong đó nước từ
các đại dương (và các khu vực khác có chứa nước) bay hơi, ngưng tụ lại thành các

đám mây trong tầng đối lưu của khí quyển do gặp lạnh, khi các đám mây đủ nặng,
nước sẽ bị rơi trở lại Trái Đất, tạo thành mưa, sau đó nước có thể ngấm xuống đất
hay theo các con sông chảy ra biển để lại tiếp tục lặp lại chu trình vận chuyển.
Các giọt mưa nhỏ là có dạng gần như hình cầu. Các giọt lớn hơn thì bị bẹt dần đi,
giống như bánh hamburger (một loại bánh mì dẹp như bánh bao); cịn các giọt rất lớn
thì có hình dạng giống như cái dù. Trung bình thì giọt mưa có kích thước từ 1 mm đến
2 mm theo đường kính. Những giọt mưa lớn nhất trên Trái Đất đã được ghi lại
ở Brasil và quần đảo Marshall năm 2004 - một số giọt có kích thước tới 10 mm. Kích
thước lớn được giải thích là sự ngưng tụ trong các hạt khói lớn hay bởi sự va chạm
giữa các giọt mưa trong một khu vực nhỏ với lượng rất lớn nước lỏng.
1.3.3 Phân loại mưa
Trung tâm khí tượng thủy văn phân loại mưa theo mức độ mưa:
-

Mưa vừa: lượng mưa đo được từ 16 - 50 mm/24h

-

Mưa to: Lượng mưa đo được từ 51 – 100mm/24h

-

Mưa rất to: Lượng mưa đo được > 100mm/24.

1.4. Đặc điểm địa lý và khí hậu khu vực ĐBBB

23


1.4.1. Vị trí địa lý

Đồng bằng Bắc Bộ là một vùng đất rộng lớn nằm quanh khu vực hạ lưu sông
Hồng thuộc miền Bắc Việt Nam, các tỉnh và thành phố như: Hà Nội, Hà Nam,
Hưng Yên, Hải Dương, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình.

Hình 1.4: Bản đồ khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ.
(Nguồn: Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Đồng bằng Bắc Bộ)
- Phía bắc và đơng bắc giáp vùng Đơng Bắc (Việt Nam)
- Phía tây và tây nam tiếp giáp vùng Tây Bắc
- Phía đơng là vịnh Bắc Bộ
- Phía nam giáp vùng Bắc Trung Bộ.
Nhìn chung khu vực Đồng bằng Bắc Bộ có địa hình thấp và khá bằng phẳng,
thấp dần từ tây bắc xuống đông nam, từ các thềm phù sa cổ 10- 15m xuống đến các
bãi bồi 2- 4m ở trung tâm rồi các bãi triều hàng ngày còn ngập nước triều.
1.4.2. Đặc điểm khí hậu
Khí hậu vùng Đồng bằng Bắc Bộ cũng điều hịa, bớt khắc nghiệt hơn. Mùa hè
bớt khơ nóng hơn so với vùng đồng bằng Bắc Trung Bộ.
Khí hậu vùng Đồng bằng Bắc Bộ có đặc điểm là có nền nhiệt độ đồng đều và
cao hơn so với các vùng khí hậu khác ở miền Bắc.
Tính chung cả năm, khu vực Đồng bằng Bắc Bộ có nền nhiệt cao:
-

Tổng lượng bức xạ từ 110-120 kcal/cm2/năm;

24


- Tổng nhiệt từ 8000- 8500 độ C;
- Nhiệt độ khơng khí trung bình năm 23 –240C;
- Độ ẩm từ 80- 85 %;
- Lượng mưa trung bình năm 1400 – 1800mm;

-

Lượng bốc hơi trung bình năm là 700 – 800mm;
- Tốc độ gió trung bình năm 1,5 – 2,0m/s.

-

Do vị trí địa lý nên khí hậu vùng ĐBBB chia làm 2 mùa:
Mùa hè

-

Kéo dài từ tháng 5- tháng 10, nóng, nhiệt độ cao nhất vào tháng 6, 7; hướng gió

-

chính là hướng nam và đông nam, lượng mưa chiếm 80- 85% lượng mưa cả năm.
Bức xạ tổng cộng 105– 130Kcal/cm2, số giờ nắng năm 1400 – 1700 giờ.
Do ảnh hưởng của vị trí địa lý và đặc điểm địa hình nên khu vực có ảnh hưởng của
áp thấp Ấn Độ- Mianma (áp thấp Ấn Miến) hút gió đơng nam từ vịnh Bắc Bộ vào
(hướng gió nam và đơng nam ở đây là do gió tây nam đổi hướng ảnh hưởng của của
áp thấp)
Mùa đông
- Mùa đông bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Với 3 tháng có nhiệt độ

dưới 18 độ C, so với khu vực Đông Bắc đã bớt lạnh hơn.
- Mùa đơng chính là mùa khơ, mưa ít, có nhiều ngày mưa phùn, sương mù, nên

tính chất khơ hạn khơng q gay gắt như ở khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ.
- Mùa đông diễn biến thất thường, năm rét nhiều, năm rét ít, năm sớm, năm

muộn (chịu ảnh hưởng của hiện tượng ENSO).
-

Vùng khí hậu khu vực đồng bằng Bắc bộ chịu ảnh hưởng nhiều của bão trong thời
kì từ tháng 7 đến tháng 10. Lượng mưa bão thường chiếm 25-30% tổng lượng mưa
mùa hạ.
Đặc trưng khí hậu của vùng là mùa xn có tiết mưa phùn. Điều kiện về khí
hậu của vùng cũng tạo thuận lợi cho việc tăng vụ trong năm vụ đông với các cây ưa
lạnh, vụ xuân, vụ hè thu và vụ mùa.
1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
1.5.1 Ngoài nước

25