NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ATLAS KHÍ HẬU VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VIỆT NAM

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ PHỤC VỤ
CHƯƠNG TRÌNH MỤC TIÊU QUỐC GIA ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
---------------------o0o---------------------

BÁO CÁO TÓM TẮT
KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI
“NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ATLAS KHÍ HẬU
VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VIỆT NAM”
MÃ SỐ: BĐKH-17

Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và
Biến đổi khí hậu
Chủ nhiệm đề tài: TS. Mai Văn Khiêm


HÀ NỘI - 2015
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ PHỤC VỤ
CHƯƠNG TRÌNH MỤC TIÊU QUỐC GIA ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
---------------------o0o---------------------

BÁO CÁO TÓM TẮT
KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI
“NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ATLAS KHÍ HẬU
VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VIỆT NAM”
MÃ SỐ: BĐKH-17

HÀ NỘI - 2015


MỤC LỤC

DANH SÁCH CÁN BỘ THAM GIA THỰC HIỆN...........................................iii
MỞ ĐẦU...............................................................................................................5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.......................................9
1.1. Các nghiên cứu trên thế giới........................................................................9
1.2. Các nghiên cứu ở trong nước....................................................................10
1.3. Mục tiêu, nội dung nghiên cứu và cách tiếp cận của đề tài.......................11
CHƯƠNG 2. SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................13
2.1. Phương pháp nghiên cứu...........................................................................13
2.1.1. Phương pháp xử lý số liệu thô.............................................................13
2.1.2. Phương pháp tính toán các đặc trưng khí hậu phục vụ xây dựng Atlas
khí hậu và biến đổi khí hậu............................................................................14
2.1.3. Phương pháp xây dựng bản đồ............................................................25
2.1.4. Quy trình công nghệ xây dựng bản đồ khí hậu....................................26
2.1.5. Phép chiếu và tỷ lệ của bản đồ.............................................................28
2.2. Số liệu nghiên cứu.....................................................................................28
CHƯƠNG 3. ATLAS KHÍ HẬU VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VIỆT NAM.........29
3.1. Giới thiệu nội dung của tập Atlas khí hậu Việt Nam.................................29
3.2. Nhóm bản đồ liên quan đến bức xạ và nắng..............................................30
3.4. Nhóm bản đồ nhiệt độ...............................................................................30
3.4.1. Nhiệt độ trung bình..............................................................................30
3.4.2. Cực đoan nhiệt độ................................................................................31
3.4. Nhóm bản đồ mưa, ẩm, bốc hơi................................................................31
3.4.1. Lượng mưa trung bình.........................................................................31
3.4.1.1. Tổng lượng mưa năm.....................................................................31
3.4.1.2. Tổng lượng mưa tháng...................................................................32

3.4.2. Các hiện tượng cực đoan liên quan đến lượng mưa............................32
3.4.3.1. Số ngày có mưa và số ngày không ngày mưa................................32
3.4.2.2. Lượng mưa ngày lớn nhất, số ngày có lượng mưa vượt ngưỡng 50
và 100mm...................................................................................................32
3.4.3. Độ ẩm tương đối..................................................................................33
2.4.4. Bản đồ chỉ số ẩm..................................................................................33
3.4.5. Bốc hơi.................................................................................................34
3.5. Nhóm bản đồ gió.......................................................................................34
3.6. Nhóm bản đồ bão và áp thấp nhiệt đới......................................................34
3.7. Nhóm bản đồ biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa....................................35
CHƯƠNG 4. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VIỆT NAM THỜI KỲ 1961-2010............36
4.1. Đặc điểm khí hậu Việt Nam thời kỳ 1961-2010........................................36
4.1.1. Khái quát đặc điểm khí hậu Việt Nam.................................................36
4.1.1.1. Các nhân tố hình thành khí hậu Việt Nam.....................................36
4.1.1.2. Đặc điểm khí hậu các vùng............................................................36
4.1.2. Đánh giá diễn biến của nhiệt độ và lượng mưa thập kỷ 2001-2010....37
4.1.2.1. Nhiệt độ..........................................................................................37
4.1.2.2. Lượng mưa.....................................................................................37
i


4.1.2.3. Cực đoan khí hậu...........................................................................37
4.1.3. Một số nhận định về đặc điểm khí hậu vùng bờ biển và hải đảo.........37
4.6. Chế độ gió..................................................................................................38
4.6.1. Gió mùa...............................................................................................38
4.6.2. Trường gió trung bình trên Biển Đông................................................38
4.6.3. Phân bố tốc độ gió cực đại vùng Biển Đông.......................................38
4.2. Biến đổi nhiệt độ thời kỳ 1961-2010.........................................................38
4.2.1. Biến đổi nhiệt độ trung bình................................................................38
4.2.2. Biến đổi cực đoan nhiệt độ..................................................................39

4.3. Biến đổi lượng mưa thời kỳ 1961-2010....................................................40
4.3.1. Lượng mưa trung bình.........................................................................40
4.3.2. Biến đổi các hiện tượng cực đoan liên quan đến lượng mưa...............40
4.3. Biến đổi của xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ)..............................................40
4.3.1. Biến đổi của xoáy thuận nhiệt đới trên khu vực Biển Đông................40
4.3.2. Biến đổi của một số đặc trưng về xoáy thuận nhiệt đới ảnh hưởng đến
Việt Nam (XTNĐVN)...................................................................................40
4.3.3. Biến đổi về mùa bão ở Việt Nam.........................................................40
4.3.4. Biến đổi về tần số XTNĐ trên các đoạn bờ biển.................................41
CHƯƠNG 5. CÔNG CỤ NỘI SUY BẢN ĐỒ KHÍ HẬU VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ
DỮ LIỆU.............................................................................................................42
5.1. Xây dựng chương trình nội suy.................................................................42
5.1.1. Thuật toán và xây dựng chương trình nội suy.....................................42
5.1.2. Hướng dẫn sử dụng chương trình nội suy...........................................43
5.1.3. Các bản đồ đã được xây dựng bằng phần mềm nội suy......................43
5.2. Xây dựng phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu...............................................44
5.2.1. Mô tả chung về phần mềm trang web..................................................44
CHƯƠNG 6. MÔ TẢ CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC.........................................45
6.1. Các sản phẩm cần đạt được theo thuyết minh của đề tài...........................45
6.2. Các sản phẩm đạt được của đề tài.............................................................45
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................47
LỞI CẢM ƠN.....................................................................................................57
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................58

ii


DANH SÁCH CÁN BỘ THAM GIA THỰC HIỆN
TT

Họ và tên

Học hàm,
học vị

Chức vụ,
Cơ quan công tác

Chức danh
trong đề tài

1
1

Mai Văn Khiêm

TS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Chủ nhiệm

2

Nguyễn Đăng Mậu

ThS

Viện KH Khí tượng Thủy văn

và Biến đổi khí hậu

Thư ký

3

Trần Thục

GS. TS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

4

Nguyễn Văn Thắng

PGS. TS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

5

Nguyễn Đức Ngữ

GS. TSKH

Trung tâm KHCN KTTV&MT

Cộng tác viên

6

Nguyễn Trọng Hiệu

GS. TS

Trung tâm KHCN KTTV&MT

Cộng tác viên

7

Hoàng Ngọc Quang

PGS. TS

Trường Đại học TNMT Hà Nội

Cộng tác viên

8

Nguyễn Huỳnh Quang

ThS

Trung tâm Phòng tránh và giảm
nhẹ thiên tai

Cộng tác viên

9

Trương Đức Trí

ThS

Cục KTTV&BĐKH

Cộng tác viên

10

Phạm Lê Phương

KS

Trung tâm Tư liệu KTTV

Cộng tác viên

11

Hoàng Đức Cường

TS

Trung tâm Dự báo KTTV
Trung ương

Cộng tác viên

12

Nguyễn Đức Ngữ

GS. TSKH

Trung tâm KHCN KTTV&MT Cộng tác viên

13

Nguyễn Văn Hiệp

TS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
Cộng tác viên
và Biến đổi khí hậu

14

Lê Duy Điệp

ThS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

15

Nguyễn Hoàng Minh

ThS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

16

Lã Thị Tuyết

ThS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

17

Thần Thị Thảo

CN

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

18

Phạm Thị Hải Yến

CN

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

19

Trần Duy Hiên

ThS

Bộ Tài nguyên và Môi trường

Cộng tác viên

20

Trương Thị Thanh
Thủy

CN

Viện KH Khí tượng Thủy văn
Cộng tác viên
và Biến đổi khí hậu

21

Trần Thị Thảo

CN

Viện KH Khí tượng Thủy văn Cộng tác viên
iii


TT

Họ và tên

Chức vụ,
Cơ quan công tác

Học hàm,

học vị

Chức danh
trong đề tài

và Biến đổi khí hậu
22

Đào Thị Thúy

KS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

23

Trần Đình Trọng

ThS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

24

Vũ Văn Thăng

ThS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

25

Nguyễn Bình Phong

ThS

Trường Đại học TNMT Hà Nội

Cộng tác viên

26

Hoàng Đức Hùng

ThS

Đài KTTV Khu vực Đồng
Bằng Bắc Bộ

Cộng tác viên

27

Đinh Thị Mai

KS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

28

Nguyễn Thu Hoa

KS

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

29

Hà Trường Minh

CN

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

30

Lưu Nhật Linh

CN

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

31

Trịnh Thùy Nguyên

CN

Viện KH Khí tượng Thủy văn
và Biến đổi khí hậu

Cộng tác viên

32

Nguyễn Thị Hải

ThS

Trung tâm Hải Văn

Cộng tác viên

iv


MỞ ĐẦU
Khí hậu là tập hợp của những điều kiện khí quyển đặc trưng cho mỗi địa
phương và phụ thuộc hoàn toàn vào hoàn cảnh địa lý của địa phương. Trong quá
trình phát triển của xã hội loài người, con người luôn chịu tác động của khí hậu
và bằng nhiều cách khác nhau đã khai thác hiệu quả tài nguyên khí hậu cũng
như hạn chế tác động xấu của nó. Khí hậu được khai thác hợp lý và bảo vệ tốt
thì đất đai trở nên mầu mỡ, nguồn nước phong phú, cây cối tốt tươi, tính đa dạng
sinh học được phát triển, đời sống con người được cải thiện.
Đánh giá được đầy đủ tài nguyên khí hậu góp phần không nhỏ vào phát
triển bền vững. Một trong các hình thức đúc kết thể hiện thông tin khí hậu là
dưới dạng các bản đồ hay Atlas. Ở đó, Atlas khí hậu mô tả những đặc điểm tính
chất khí hậu ở mỗi vùng địa lý là công cụ hữu ích để cung cấp thông tin cho
người sử dụng. Bởi tính chất quan trọng trên nên Atlas khí hậu đã được quan
tâm nghiên cứu và xây dựng. Các xuất bản về Atlas khí hậu đã có những đóng
góp đáng kể đối với hiểu biết của chúng ta về đặc điểm khí hậu ở quy mô toàn
cầu, khu vực cũng như quốc gia. Điểm dễ nhận thấy từ các công trình nghiên
cứu trên thế giới, đặc biệt là các nghiên cứu gần đây đã sử dụng công nghệ GIS
trong xây dựng bản đồ. Ở một số nước như Trung Quốc, Nhật Bản, Anh,.. Atlas
khí hậu được cập nhật sau mỗi thập kỷ nhằm đánh giá lại chế độ khí hậu ở các
vùng quan địa lý nhất định.
Ở Việt Nam, thông tin khí hậu rất được quan tâm, đặc biệt là đối với phát
triển nông nghiệp. Đã có nhiều thành quả khoa học về nghiên cứu và dụng thông

tin khí hậu Chương trình 42A đã tạo ra bộ sản phẩm khoa học gồm bộ số liệu và
bộ bản đồ khí hậu đồ sộ, phong phú, phục vụ thực tiễn hiệu quả trong nhiều năm
qua. Cho đến nay, đây là một trong những thành tựu khoa học khí tượng được
tham khảo nhiều nhất trong các hoạt động thực tiễn. Tài liệu này được xây dựng
trên cơ sở số liệu quan trắc từ khi thành lập trạm khí tượng, thủy văn đến 1985,
nói chung các trạm ở miền Bắc có thời gian quan trắc khá dài song rất nhiều
trạm ở Miền Nam chỉ có số liệu từ sau giải phóng (1975). Đến nay bộ số liệu
quan trắc đã thêm 25 năm nữa do đó bộ số liệu cũng như các tham số khí hậu
cần được bổ sung và tính lại. Đề tài “Kiểm kê tài nguyên khí hậu Việt Nam” của
Nguyễn Duy Chinh, trên cơ sở bổ sung số liệu khí tượng đến năm 2000 đã xây
dựng bộ bản đồ tương tự bộ bản đồ nêu trên. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu diễn ra
mạnh mẽ trong các thập kỷ gần đây, đặc biệt thập kỷ 2001-2010 đã được đánh
giá là thập kỷ nhiệt độ tăng lên nhiều hơn, diễn biến mưa và thiên tai phức tạp
hơn cả. Vì vậy, đánh giá điều kiện khí hậu trong bối cảnh biến đổi khí hậu là cơ
sở khoa học phục vụ nhiều hoạt động kinh tế - xã hội.
Do kỹ thuật, công nghệ và thời gian thực hiện trước đây, cả hai công trình
nghiên cứu trên đều vẽ bản đồ chỉ cho các tháng tiêu biểu của các mùa trong
năm trong khi nhu cầu thực tế yêu cầu về bộ bản đồ cho đầy đủ các tháng trong
năm, trung bình mùa đã trở thành cấp thiết hiện nay. Chính vì vậy nhu cầu cấp
5


bách là xuất bản một bộ số liệu, tham số khí tượng, thủy văn và bộ bản đồ khí
tượng thủy văn để sử dụng tham khảo trong các hoạt động kinh tế xã hội trên cơ
sở kế thừa thành quả hai công trình nói trên và bộ số liệu cập nhật trong đó có
thập kỷ 2001-2010
Phân tích các chuỗi số liệu khí hậu cho thấy, ở Việt Nam, xu thế biến đổi
của nhiệt độ và lượng mưa là rất khác nhau trên các vùng trong 50 năm qua. Nhiệt
độ trung bình năm tăng khoảng 0,5-0,6OC trên phạm vi cả nước và lượng mưa có
xu hướng giảm ở nửa phần phía Bắc, tăng ở phía Nam lãnh thổ [1, 2]. Cụ thể:

Về nhiệt độ, nhiệt độ tháng I (tháng đặc trưng cho mùa đông), nhiệt độ
tháng VII (tháng đặc trưng cho mùa hè) và nhiệt độ trung bình năm tăng trên
phạm vi cả nước trong 50 năm qua. Nhiệt độ vào mùa đông tăng nhanh hơn so
với vào mùa hè và nhiệt độ vùng sâu trong đất liền tăng nhanh hơn nhiệt độ vùng
ven biển và hải đảo. Xu thế chung của nhiệt độ là tăng trên hầu hết các khu vực
trên cả nước. Mức tăng nhiệt độ cực đại trên toàn Việt Nam nhìn chung dao động
trong khoảng từ -3oC đến 3oC. Mức tăng nhiệt độ cực tiểu chủ yếu dao động trong
khoảng -5oC đến 5oC. Xu thế chung của nhiệt độ cực đại và cực tiểu là tăng, tốc
độ tăng của nhiệt độ cực tiểu nhanh hơn nhiều so với nhiệt độ cực đại, phù hợp
với xu thế chung của biến đổi khí hậu toàn cầu [1, 2].
Về mưa, lượng mưa mùa ít mưa (tháng XI-IV) tăng lên chút ít hoặc không
thay đổi đáng kể ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí
hậu phía Nam trong 50 năm qua. Lượng mưa mùa mưa nhiều (tháng V-X) giảm
từ 5 đến trên 10% trên đa phần diện tích phía Bắc nước ta và tăng khoảng 5 đến
20% ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua. Xu thế diễn biến của
lượng mưa năm hoàn toàn tương tự như lượng mưa mùa mưa nhiều, tăng ở các
vùng khí hậu phía Nam và giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc. Khu vực Nam
Trung Bộ có lượng mưa mùa ít mưa, mùa mưa nhiều và lượng mưa năm tăng
mạnh nhất so với các vùng khác ở nước ta, khoảng 20% trong 50 năm qua.
Lượng mưa ngày cực đại tăng lên ở hầu hết các vùng khí hậu, nhất là trong
những năm gần đây. Số ngày mưa lớn cũng có xu thế tăng lên tương ứng, nhiều
biến động mạnh xảy ra ở khu vực miền Trung [1, 2].
Như vậy, khí hậu ở Việt Nam đã có sự biến đổi rõ rệt theo không gian và
thời gian. Việc xây dựng các bản đồ khí hậu theo các thời kỳ chuẩn khác nhau là
rất cần thiết trong thời điểm hiện nay nhằm tạo cơ sở khoa học cho việc đúc kết
và minh họa được những quy luật, đặc điểm phân bố (không gian và thời gian)
của khí hậu và biến đổi khí hậu ở Việt Nam trong thế kỷ 20 và thập kỷ đầu của
thế kỷ 21, đồng thời cung cấp những thông tin cơ bản nhất về khí hậu và biến
đổi khí hậu phục vụ các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội và ứng phó với biến
đổi khí hậu ở Việt Nam.

Khí hậu là tài nguyên thiên nhiên quý báu của con người, thông tin khí
hậu như nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, áp suất khí quyển, gió, các hiện tượng xảy
ra trong khí quyển và nhiều yếu tố khác có vai trò quan trọng đối với tất cả các
6


hoạt động kinh tế - xã hội. Do vậy, việc nắm bắt và đúc kết được quy luật phân
bố các đặc trưng khí hậu theo không gian và thời gian trên vùng lãnh thổ nước ta
đóng một vai trò quan trọng phục vụ phát triển kinh tế xã hội bền vững và phòng
tránh thiên tai ở nước ta. Đặc biệt, Việt Nam là một nước nông nghiệp với hơn
80% dân số sống ở nông thôn và hơn 70% lao động trong lĩnh vực nông nghiệp,
điều kiện khí hậu và thời tiết có vai trò vô cùng quan trọng. Chính vì vậy, các
nghiên cứu, đánh giá những điều kiện khí hậu cho phạm vi toàn lãnh thổ, quy
mô cấp vùng và địa phương là rất quan trọng. Bên cạnh đó, tính "thất thường"
của khí hậu, đặc biệt là diễn biến của các thiên tai đã có những tác động mạnh
mẽ đến việc lập kế hoạch sản xuất và gây ra những thiệt hại nặng nề cho đời
sống xã hội. Vì thế, hiểu được những xu thế, rũi ro khí hậu trong quá khứ, giám
sát được chặt chẽ diễn biến khí hậu sẽ đóng góp quan trọng để giảm thiểu những
tác động tiêu cực do khí hậu gây ra, đồng thời cho phép chúng ta tìm được các
biện pháp thích ứng cho công tác quản lý, chỉ đạo thực hiện kế hoạch các mùa,
vụ sản xuất cũng như các kế hoạch dài hạn khác.
Hiện nay, tổ chức khí tượng thế giới (WMO) đang đẩy mạnh phát triển
vấn đề dịch vụ và ứng dụng thông tin khí hậu. Một số dự án do WMO cho triển
khai đã mang lại những hiệu quả tích cực như dự án "Phục vụ thông tin và dự
báo khí hậu - CLIPS" ở các quốc gia. Trong kế hoạch của Tiểu ban Khí tượng và
Vật lý địa cầu của Hiệp hội ASEAN, dự án dự báo khí hậu (DBKH) được coi là
một trong 6 dự án nghiên cứu trọng điểm của khu vực Đông Nam Á.
Ở nhiều nước trên thế giới việc cung cấp thông tin khí hậu do nhiều cơ
quan và tổ chức khác nhau đảm nhiệm. Ví dụ ở Anh là Trung tâm Khí hậu
Hadley (HC), ở Mỹ là Trung tâm Dự đoán Khí hậu (CDC thuộc NOAA), Trung

tâm Dự báo Khí hậu (CPC thuộc NOAA), Viện Nghiên cứu Quốc tế về dự báo
khí hậu (IRI, NCAR) và rất nhiều cơ sở nghiên cứu khác, ở Trung Quốc là
Trung tâm Khí hậu Quốc gia,... Thông tin khi hậu được cung cấp rất đa dạng và
phong phú, dười nhiều hình thức khác nhau.
Hầu như tất cả các hoạt động kinh tế đều nhạy cảm với khí hậu. Một số
ngành như các ngành xây dựng, hàng không, nông nghiệp nhạy cảm hơn những
ngành khác như y tế hoặc thống kê. Tuy khác nhau về mức độ và quy mô sử
dụng nhưng hầu như tất cả các ngành trong các hoạt động thực tiễn hàng ngày
đếu sử dụng các thông tin khí hậu.
Các ngành kinh doanh là những bạn hàng lớn của các thông tin khí hậu.
Các chiến lược và chiến thuật tiếp thị có nhu cầu thông tin khí hậu rất lớn. Các
nhà doanh nghiệp cũng sử dụng các số liệu khí hậu để trả lời các câu hỏi như:
Nguyên nhân nào làm giá cả hoa quả lại tăng nhiều trong một năm nào đó?
Trong nông nghiệp, nhu cầu về các thông tin khí hậu là rất rõ ràng. Độ dài của
một vụ trồng trọt phụ thuộc vào loại cây trồng và nhiệt độ không khí. Cả vật
nuôi và cây trồng đều phụ thuộc vào sự sẵn có về nước, và sự sẵn có đó thường
7


bắt nguồn từ lượng giáng thuỷ ở địa phương hoặc lưu vực. Ngay cả thời gian
xảy ra giáng thuỷ cũng rất quan trọng đối với hiệu quả sử dụng nước.
Các kỹ sư kiến trúc và xây dựng cần biết các nhân tố như tải trọng gió, tải
trọng tuyệt đối với mái nhà xây; giáng thuỷ để tiêu thoát và lau rửa các hệ thống
cấp nước; số liệu nhiệt độ để điều hoà nóng, lạnh và không khí…
Ngành giao thông vận tải là bạn hàng lớn của các số liệu khí hậu. Các
thông tin dự báo thời tiết trên toàn tuyến bay, các số liệu khí hậu như tốc độ gió,
tầm nhìn xa của khí quyển, áp suất khí quyển, nhiệt độ, tần suất xuất hiện băng,
độ che phủ mây, độ ẩm, các đặc trưng của khí quyển (sương mù dày và sương
mù mỏng, khói, bão bụi, v.v…) và các yếu tố khác là rất quan trọng đối với việc
thiết kế, xây dựng và mở rộng sân bay.

Các điều kiện khí hậu cũng rất quan trọng đối với du lịch và thể thao. Sự
thành công của các chuyến du lịch, lữ hành trong kinh doanh du lịch cũng như
thành tích của các sự kiện thể dục và thể thao phụ thuộc rất nhiều đến các thông
tin dự báo thời tiết, các thông tin khí hậu.
Các ngành bảo hiểm cũng rất cần các thông tin khí hậu để xây dựng và
đưa ra các mức bảo hiểm cho những ngành có liên quan và nhạy cảm với thời
tiết và khí hậu, đặc biệt là trong các lĩnh vực báo hiểm cây trồng, vật nuôi, sức
khoẻ, vận tải hàng không, trên bộ và trên biển.
Bên cạnh đó, còn rất nhiều ngành kinh tế xã hội cũng chịu tác động rõ
ràng từ các thông tin khí hậu. Vậy, làm thế nào để có thể cung cấp thông tin khí
hậu đến các đối tượng sử dụng khác nhau một cách hiệu quả nhất, phục vụ công
tác phát triển kinh tế xã hội và phòng tránh thiên tai ở nước ta? Một trong những
phương pháp cung cấp thông tin khí hậu dễ dàng sử dụng nhất cho các ngành
kinh tế xã hội đó là đúc kết thông tin này dưới dạng các bản đồ, biểu đồ và thông
tin phân tích đặc trưng khí hậu cho từng khu vực. Thực tế ở nước ta, đã có nhiều
công trình công bố về đánh giá đặc trưng khí hậu và các bản đồ khí hậu phục vụ.
Tuy nhiên, các công trình này chủ yếu được thực hiện vào những năm thuộc thế
kỷ XX, hoặc số liệu chỉ được cập nhật nhiều nhất đến năm 2000.
Khí hậu luôn có sự biến đổi theo thời gian ở các quy mô khác nhau. Khí
hậu thế giới đã biến đổi qua các thời đại địa chất, thời kỳ lịch sử và hiện đại.
Trong quá trình phát triển của xã hội loài người, con người luôn tác động vào
môi trường tự nhiên, trong đó có khí hậu. Sự tác động này càng mạnh mẽ và với
quy mô không ngừng mở rộng về không gian và dẫn đến những thay đổi của
cảnh quan địa lý và môi trường tự nhiên, đăc biệt là về khí hậu. Nói cách khác là
trong môi trường sống của con người ngày nay, sự thâm nhập, đan xen của
những yếu tố nhân tạo ngày càng mạnh mẽ. Biến đổi khí hậu hiện đại xảy ra
trong khoảng vài trăm năm gần đây, đặc biệt là từ thời kỳ tiền công nghiệp (nửa
cuối thế kỷ XIX), tiêu biểu là sự nóng lên toàn cầu do sự gia tăng của hiệu ứng
nhà kính, kéo theo hàng loạt những biến động khác của môi trường tự nhiên như
mực nước biển trung bình dâng cao, thiên tai gia tăng như bão, lụt, hạn hán, sa

8


mạc hóa, hiện tượng El Ninô và La Nina, … là những biểu hiện cụ thể về hậu
quả sự can thiệp của con người vào môi trường tự nhiên, trong đó và trước hết là
khí hậu. Một khi khí hậu xấu đi thì đất đai hóa, khô cằn, nguồn nước can kiệt,
cây cỏ khô héo, đa dạng sinh học bị suy giảm, … Khí hậu được khai thác hợp lý
và bảo vệ tốt thì đất đai trở nên màu mỡ, nguồn nước phong phú, cây cối tốt
tươi, tính đa dạng sinh học được phát triển, đời sống con người được cải thiện,
chẳng những đối với thế hệ hiện nay mà còn cho các thế hệ tương lai.
Thực tế, khí hậu Việt Nam trong khoảng 100 năm qua cũng có sự biến đổi
theo thời gian, thể hiện ở xu thế tăng hay giảm qua từng thời kỳ của một số yếu
tố khí hậu chủ yếu như nhiệt độ, lượng mưa, tần số bão, tần số front lạnh. Nhiều
hiện tượng khí hậu dị thường như hạn hán, lũ lụt nghiêm trọng đã xảy ra. Các
hiện tượng El Ninô và La Nina ảnh hưởng mạnh mẽ đến thời tiết nước ta làm
xuất hiện những cực trị khí hậu mới, nhất là trong vài thập kỷ gần đây. Điều này
cho thấy việc nghiên cứu xây dựng Atlas khí hậu và biến đổi khí hậu Việt Nam
nhằm đánh giá lại các đặc trưng của các yếu tố khí hậu trong bối cảnh có sự biến
động theo thời gian cùng với xu thế nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu hiện
nay là vô cùng cần thiết.
Đó cũng chính là lý do hình thành đề tài Xuất phát từ thực tế đó, Viện
Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu đã đề xuất đề tài nghiên cứu
khoa học và công nghệ cấp Nhà nước “Nghiên cứu xây dựng Atlas khí hậu và
biến đổi khí hậu Việt Nam” , mã số BDDKH17 trong khuôn khổ thuộc Chương
trình Khoa học và Công nghệ phục vụ Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó
với biến đổi khí hậu.
Mục tiêu của đề tài là:Đề tài được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu
chính sau: 1)
Đúc kết và minh họa được những quy luật, đặc điểm phân bố (theo không
gian và thời gian) của khí hậu và biến đổi khí hậu ở Việt Nam trong thế kỷ 20 và

thập kỷ đầu của thế kỷ 21; 2)
Cung cấp những thông tin cơ bản nhất về khí hậu và biến đổi khí hậu
phục vụ các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội và ứng phó với biến đổi khí
hậu.
Để thực hiện được các mục tiêu nêu trên, đề tài tiến hành thực hiện các
nội dung chính sau đây: (1) Thu thập số liệu, điều tra khảo sát, bổ sung thông tin
phục vụ các nội dung nghiên cứu; (2) Nghiên cứu tính toán các đặc trưng khí
hậu và biến đổi khí hậu; (3) Nghiên cứu quy luật, đặc điểm phân bố (không gian
và thời gian) của khí hậu và biến đổi khí hậu ở Việt Nam; (4) Nghiên cứu xây
dựng phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu khí hậu, biến đổi khí hậu phục vụ các hoạt
động ứng phó với biến đổi khí hậu ở Việt Nam; (5) Xây dựng tập Atlas khí hậu
và biến đổi khí hậu Việt Nam; (6) Nghiên cứu xây dựng các bản đồ kịch bản
biến đổi khí hậu Việt Nam trong thế kỷ 21 bằng chương trình nội suy không gian
9


kết hợp GIS; (7) Xây dựng thuyết minh và hướng dẫn sử dụng tập Atlas khí hậu
và biến đổi khí hậu Việt Nam; (8) Tổng kết đề tài, báo cáo kết quả.
Toàn bộ các nội dung chính của đề tài như đã nêu được đề cập trong các
phần sau của báo cáo tổng kết:
Chương 1:. Tổng quan vấn đề nghiên cứu: Chương này sẽ tóm lược các
công trình nghiên cứu trong nước và trên thế giới về các vấn đề liên quan đến đề
tài.
Chương 2:. Số liệu và phương pháp nghiên cứu: Chương này trình bày đối
tượng và phạm vi nghiên cứu, các phương pháp nghiên cứu, các nguồn số liệu
sử dụng trong đề tài.
Chương 3:. Atlas khí hậu Việt Nam
Chương 4:. Atlas biến đổi khí hậu và đặc điểm biến đổi khí hậu Việt Nam
Chương 5:. Xây dựng các công cụ nội suy và chương trình quản lý cơ sở
dữ liệu

Chương 6:. Mô tả các kết quả đạt được của đề tài
Kết luận và kiến nghị
Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp
đỡ tận tính, tạo mọi điều kiện thuận lợi của Bộ Tài nguyên và Môi trường, Ban
chủ nhiệm Chương trình khoa học và công nghệ phục vụ Chương trình mục tiêu
quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, Lãnh đạo Viện Khoa học Khí tượng Thủy
văn và Biến đổi khí hậu, Cục Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu, Trung
tâm Khí tượng Thủy văn quốc gia, Trung tâm Khoa học Công nghệ Khí tượng
Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường, Trung tâm Phòng tránh và
Giảm nhẹ thiên tai,…và tập thể cán bộ, các đồng nghiệp tại Trung tâm Nghiên
cứu Khí tượng – Khí hậu.
Trong quá trình thực hiện, đề tài “Nghiên cứu xây dựng Atlas khí hậu và
biến đổi khí hậu Việt Nam” đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Lãnh đạo
Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu, của các đơn vị liên
quan (Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, Trung tâm Khoa học
Công nghệ Khí tượng Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường,
Trung tâm Phòng tránh và Giảm nhẹ thiên tai, Trung tâm Tư liệu Khí tượng
Thủy văn và Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương), các nhà khoa
học trong và ngoài nước cũng như sự chỉ đạo và giúp đỡ của Ban chủ nhiệm
Chương trình khoa học và công nghệ phục vụ Chương trình mục tiêu quốc gia
ứng phó với biến đổi khí hậu. Nếu không có những hỗ trợ giúp đỡ trên, đề tài sẽ
không thể đạt được kết quả như đã có. Tập thể thành viên tham gia thực hiện đề
tài xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhấtChúng tôi xin bày tỏ sự biết ơn và
mong có được những ý kiến đóng góp để hoàn thiện đề tài.
Tập thể tác gia
10


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Các bản đồ khí hậu là hình thức cung cáp thông tin khí hậu hiệu quả nhất

đến với người sử dụng. Do vậy, các nước trên thế giới nói chung, ở Việt Nam
nói riêng đã sớm xây dựng các bộ Atlas khí hậu. Hiện nay, ở nhiều nước trên thế
giới, thông tin khí hậu liên tục được cập nhật và đúc kết dưới dạng các bản đồ
(Atlas khí hậu) nhằm cung cấp cho người sử dụng các thông tin đúng nhất. Các
kỹ thuật xây dựng bản đồ, các nguồn số liệu (quan trắc, vệ tinh, ...) cũng được
cải tiến và cập nhật. Các thông tin khí hậu được đúc kết dạng bản đồ cũng được
công bố rộng rãi trên mạng internet để người sử dụng dễ dàng tiếp cận và khai
thác. Ví dụ, Ở Úc, Cục Khí tượng (BOM) đã công bố các bản đồ khí hậu trung
bình nhiều năm, giám sát khí hậu, bả cực đoan khí hậu, biến đổi khí hậu, ... trên
mạng internet để phục vụ ( Vậy, các bản đồ khí
hậu và biến đổi khí hậu ở các nước được xây dựng như thế nào? Các nghiên cứu
xây dựng Atlas khí hậu ở nước ta đã thực hiện như thế nào? Để trả lời các câu
hỏi trên, nội dung chính của Chương 1 sẽ tập trung vào phân tích các nghiên cứu
trên thế giới và trong nước có liên quan đến vấn đề nghiên cứu của đề tài.
1.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Bản đồ khí hậu hay Atlas khí hậu mô tả những đặc điểm, tính chất khí hậu
ở mỗi vùng địa lý là công cụ hữu ích để cung cấp thông tin cho người sử dụng
một cách sinh động, cô đọng và trực quan. Bởi tính chất quan trọng trên nên
Atlas khí hậu đã được quan tâm nghiên cứu và xây dựng từ rất sớm. Năm 1956,
Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO) đã thành lập một nhóm nghiên cứu, thiết kế
và xây dựng tập Atlas khí hậu cùng với các bản đồ chuyên ngành khí tượng
nông nghiệp, hải dương và các bản đồ khác từ đó hình thành tập Atlas khí hậu
thế giới. Các bản đồ được xây dựng bao gồm: số giờ nắng, bức xạ, gió, nhiệt độ
trung bình và tổng lượng mưa tháng, năm, các bản đồ cực trị liên quan đến nhiệt
độ và mưa, … Atlas khí hậu khắc họa khí hậu trung bình nhiều năm hay còn gọi
là chuẩn khí hậu. Theo khuyến nghị của WMO, chuỗi số liệu quan trắc 30 năm
có thể được sử dụng để xây dựng chuẩn khí hậu [62].
Hơn nửa thế kỷ qua, các ấn phẩm về Atlas khí hậu đã có những đóng góp
đáng kể đối với hiểu biết của chúng ta về đặc điểm khí hậu ở quy mô toàn cầu,
khu vực cũng như quốc gia. Trên cơ sở số liệu khí hậu được quan trắc trên phạm

vi toàn cầu, hệ thống thông tin toàn cầu (GTS) của WMO và các nguồn số liệu
khác, một số tổ chức, cơ quan, trường đại học đã xây dựng các Atlas khí hậu
toàn cầu và cung cấp miễn phí cho người sử dụng qua mạng internet. Có thể kể
đến như các sản phẩm Atlas khí hậu của Cục Khí tượng ÚC [59], Cơ quan Khí
tượng Anh quốc [58], Cơ quan Khí tượng và Đại dượng Hoa Kỳ [49, 57], …
Nhìn chung, các sản phẩm Atlas điện tử được cung cấp miễn phí trên mạng là rất
phong phú, đầy đủ, … Ngoài ra, các cơ quan cung cấp bản đồ khí hậu đã xây
dựng sẵn các công cụ tạo bản đồ khí hậu. Do vậy, người dùng có thể dễ dàng
11


truy cập và xây dựng các bản đồ khí hậu cho thời kỳ mà quan tâm một cách dễ
dàng.
1.2. Các nghiên cứu ở trong nước
Giữa thập kỷ 60 của thế kỷ XX, để phục vụ cho công tác xây dựng lại đất
nước sau chiến tranh, ở Miền Bắc, Nha Khí tượng đã cho xuất bản cuốn "Đặc
điểm Khí hậu Miền Bắc Việt Nam" của Nguyễn Xiển [21], còn ở Miền Nam, Cơ
quan Khí tượng Sài Gòn cũng cho ra đời cuốn "Khí hậu Việt Nam" của tác giả
Đỗ Đình Cương. Sau này, khi đất nước thống nhất, chúng ta có cuốn "Khí hậu
Việt Nam" của Phạm Ngọc Toàn và Phan Tất Đắc [24]. Trong các công trình
này, các bản đồ khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa, …) luôn là sản phẩm quan trọng
nhằm phác họa phân bố theo không gian tài nguyên khí hậu nước ta. Nhìn
chung, các bản đồ khí hậu trong các công trình này đều được xây dựng dựa trên
số liệu quan trắc tại các trạm và phương pháp chuyên gia được lựa chọn để thực
hiện vẽ bản đồ. Năm 1971, Phòng Nghiên cứu khí hậu thuộc Nha Khí tượng đã
xây dựng tập Atlas khí hậu miền Bắc và tập Atlas khí hậu miền Nam. Tập Atlas
khí hậu bao gồm các bản đồ của các yếu cơ bản như bức xạ, nắng, mưa, nhiệt
độ, ... [23].
Do yêu cầu của công tác quy hoạch sản xuất, đặc biệt là sản xuất nông
nghiệp, Nha Khí tượng đã tổ chức nhiều đoàn cán bộ về giúp các địa phương tổ

chức công tác thu thập số liệu, biên soạn tài liệu đặc điểm khí hậu cho các tỉnh.
Sau thời gian thực hiện nhiều tỉnh đã hoàn thành sơ bộ việc biên soạn đặc điểm
khí hậu của tỉnh mình trong đó có xây dựng Atlas khí hậu địa phương, ví dụ như
“Khí hậu Hà Bắc” [3] của Động Thái Mật và Vũ Văn Minh, "Khí hậu Hà Tây"
[25] của Phan Tất Đắc, "Khí hậu Quảng Bình" [13] của Nguyễn Đức Ngữ, "Khí
hậu Nghệ An" [16] của Nguyễn Trọng Hiệu, Lê Văn Phượng, … Những kết quả
nghiên cứu này đã có những đóng góp nhất định vào công tác quy hoạch, phát
triển của các địa phương. Song, do nguồn số liệu khí hậu thu thập được thời đó
chưa đủ dài và chưa có điều kiện ứng dụng các công nghệ mới trong xây dựng
và biên tập các bản đồ khí hậu cho các địa phương.
Trong các năm 1976-1980, hai công trình nghiên cứu khá toàn diện về khí
hậu và xây dựng Atlas khí hậu địa phương là Khí hậu Tây Nguyên của Nguyễn
Đức Ngữ [14] và Khí hậu Tây Bắc của Nguyễn Trọng Hiệu [17]. Các tác giả đã
phân tích vai trò của các nhân tố bức xạ mặt trời, hoàn lưu khí quyển và điều
kiện địa lý trong sự hình thành khí hậu, những đặc điểm của khí hậu địa phương
được thể hiện qua các yếu tố khí hậu như gió, nhiệt độ, mưa, ẩm, bốc hơi, mây,
nắng và các hiện tượng thời tiết. Trên cơ sở phân tích các quy luật phân hóa khí
hậu của vùng nghiên cứu tác giả đã xây dựng tập bản đồ khí hậu với tỷ lệ:
1:500.000.
Một số công trình nghiên cứu xây dựng bản đồ đường đi của bão như của
Nguyễn Trọng Hiệu (1985), Nguyễn Đức Ngữ (2004), ... đã góp phần đáng kể
trong công tác nghiên cứu dự báo khí tượng thủy văn và phòng chống thiên tai.
12


Chương trình cấp nhà nước 42A (1988) đã xây dựng bộ sản phẩm khoa
học gồm bộ số liệu và bộ bản đồ khí hậu đồ sộ, phong phú cho toàn quốc, phục
vụ hiệu quả trong nhiều năm qua. Nhiều công trình nghiên cứu về khí hậu Việt
Nam đã tham khảo tập số liệu và các bản đồ khí hậu này. Về mức độ chi tiết, các
bản đồ khí hậu có tỷ lệ 1:1.000.000. Tập bản đồ gồm 52 trang, bao gồm bản đồ

mạng lưới trạm khí tượng và các bản đồ phân bố đặc trưng khí hậu. Trong đó,
các yếu tố khí hậu được phân thành 5 nhóm chính: (1) Bức xạ và nắng; (2) Gió;
(3) Nhiệt độ; (4) Mưa, độ ẩm, bốc hơi và hệ số ẩm; (5) Bão.
1.3. Mục tiêu, nội dung nghiên cứu và cách tiếp cận của đề tài
Đề tài nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp Nhà nước “Nghiên cứu xây
dựng Atlas khí hậu và biến đổi khí hậu Việt Nam” được đề xuất nhằm giải quyết
hai mục tiêu chính sau:
(1) Đúc kết và minh họa được những quy luật, đặc điểm phân bố (không
gian và thời gian) của khí hậu và biến đổi khí hậu ở Việt Nam trong thế kỷ 20 và
thập kỷ đầu của thế kỷ 21;
(2) Cung cấp những thông tin cơ bản nhất về khí hậu và biến đổi khí hậu
phục vụ các hoạt động phát triển kinh - tế xã hội và ứng phó với biến đổi khí
hậu.
Để thực hiện được các mục tiêu nêu trên, đề tài tiến hành thực hiện các
nội dung nghiên cứu chính sau:
Nội dung 1: Thu thập số liệu, điều tra khảo sát, bổ sung thông tin phục vụ
các nội dung nghiên cứu của đề tài
Nội dung 2: Nghiên cứu tính toán các đặc trưng khí hậu và biến đổi khí
hậu
Nội dung 3: Nghiên cứu quy luật, đặc điểm phân bố (không gian và thời
gian) của khí hậu và biến đổi khí hậu ở Việt Nam
Nội dung 4: Nghiên cứu xây dựng phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu khí
hậu, biến đổi khí hậu phục vụ các hoạt động ứng phó với biến đổi khí hậu ở Việt
Nam
Nội dung 5: Xây dựng tập Atlas khí hậu và biến đổi khí hậu Việt Nam
Nội dung 6: Nghiên cứu xây dựng các bản đồ kịch bản biến đổi khí hậu
Việt Nam trong thế kỷ 21 bằng chương trình nội suy không gian kết hợp GIS
Nội dung 7: Xây dựng thuyết minh và hướng dẫn sử dụng tập Atlas khí
hậu và biến đổi khí hậu Việt Nam
Nội dung 8: Báo cáo khoa học tổng kết đề tài

Để thực hiện các nội dung nghiên cứu trên, hướng tiếp cận nghiên cứu của
đề tài được sử dụng như sau:
• Kế thừa những thành quả đã có ở trong nước và thế giới nghiên cứu về
khí hậu, chú trọng các phương pháp xây dựng bản đồ khí hậu. Kế thừa các kết
13


quả xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam trong thế kỷ 21 bằng các
phương pháp thống kê và động lực
• Kết hợp các kỹ thuật truyền thống với các kỹ thuật hiện đại như kỹ thuật
GIS và công nghệ hiện đại để xây dựng, số hoá và phân cấp các loại bản đồ. Đề
tài sẽ tận dụng và nâng cao các kỹ thuật vốn đã được sử dụng tương đối thành
thục và có hiệu quả ở trong nước để giải quyết các vấn đề về phân tích tài
nguyên khí hậu, xây dựng bản đồ khí hậu.
• Kết hợp hợp tác trong nước và hợp tác quốc tế. Một mặt, đề tài ra sức
thực hiện các nội dung nghiên cứu chủ yếu của đề tài trên cơ sở hợp tác các đơn
vị, tổ chức chuyên môn trong nước dưới sự cộng tác của các chuyên gia hàng
đầu có nhiều kinh nghiệm về khí tượng khí hậu, khí hậu thống kê, xây dựng bản
đồ khí hậu,…Mặt khác, đề tài sẽ khai thác tối đa khả năng hợp tác quốc tế trong
việc ứng dụng các công nghệ mới nhằm xây dựng các bản đồ khí hậu và biến
đổi khí hậu ở quy mô toàn cầu, khu vực và địa phương.

14


CHƯƠNG 2. SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Như đã phân tích ở Chương 1, việc xây dựng bộ “Atlas khí hậu và biến
đổi khí hậu” cho khu vực Việt Nam hiện nay là rất cần thiết. Vậy, làm thế nào để
xây dựng được Atlas khí hậu và biến đổi khí hậu (gọi tắt là Atlas)? Đầu tiên, cần
phải xác định rõ ràng phương pháp luận sẽ được sử dụng để xây dựng Atlas và

bộ số liệu hoàn chỉnh (đẩy đủ về độ dài, số lượng trạm và chất lượng, …). Vấn
đề này sẽ được đề cập chi tiết trong nội dung của Chương 2, cụ thể như sau:
2.1. Phương pháp nghiên cứu
2.1.1. Phương pháp xử lý số liệu thô
Phương pháp kiểm nghiệm xác định giá trị khác thường được thực hiện
theo các bước sau đây:
Bước 1: Sắp xếp giá trị của chuỗi số liệu từ nhỏ đến lớn: x1, x2,...,x n-2, xn1, xn. Những số liệu cận kề cận trên và dưới là những giá trị lớn nhất và nhỏ nhất
được nghi ngờ có thể là khác thường (nhỏ nhất x1 và lớn nhất xn).
Bước 2: Xác định giá trị (r11) bằng biểu thức:
- Đối với giá trị khác thường bé:
r11 

x 3  x3

x n 2  x 2

(2.1)

- Đối với giá trị khác thường lớn:
r11 

xn  xn 2

xn 2  x2

(2.2)

Bước 3: Sử dụng phương pháp kiểm nghiệm Student với giả thiết H o: x1
và xn là không dị thường với (=5% và =1%. Nếu r11 ≥ r11 thì chấp nhận giả
thiết Ho, có nghĩa giá trị x1 và xn là khác thường. Nếu r11 ≤ r11 thì bác bỏ giả

thiết Ho, có nghĩa giá trị x1 và xn không phải là điểm khác thường.
Bước 4: Nếu giá trị x1 và xn là khác thường, giá trị này được kiểm duyệt
lại đối chiếu với tập số liệu gốc, và kiểm nghiệm thành phần tiếp theo tương tự
phương pháp trên (rij).
Trong quá trình nghiên cứu có thể do một lý do khách quan nào đó, số
liệu khuyết thiếu và bị gián đoạn. Chúng tôi tiến hành bổ khuyết số liệu hay kéo
dài độ dài chuỗi theo phương pháp sau:
Đối với các trường khí tượng trên thực tế thường giả thiết chấp nhận là
đồng nhất và đẳng hướng địa phương. Tức là trong cùng một khu vực có nhiều
trạm phân bố tại những địa điểm khác nhau, nhưng nhìn chung các trạm đều
nằm trong cùng một phạm vi tác động của các nhân tố khí hậu. Như vậy hai
trạm kế cận trong khu vực sẽ cùng chịu những tác động đồng thời của các nhân
tố khí hậu. Và do đó từ những thông tin có được về mức độ tác động của trạm
này ta có thể suy ra được mức độ tác động của trạm kia. Trên cơ sở qui luật phụ
thuộc thống kê giữa hai chuỗi được xây dựng từ nhóm n năm mà cả hai trạm
15


cùng có số liệu, ta sẽ bổ khuyết cho trạm bất kỳ dựa trên thông tin của trạm
chuẩn trong vùng.
Các trạm chuẩn ở 7 vùng khí hậu được lựa chọn bao gồm: Sơn La (Tây
Bắc), Lạng Sơn (Đông Bắc), Hà Nội (Đồng bằng Bắc Bộ), Vinh (Bắc Trung
Bộ), Quy Nhơn (Nam Trung Bộ), Plâycu (Tây Nguyên), Sóc Trăng (Nam Bộ).
Các trạm này mang đặc trung chung nhất cho các vùng và có độ dài chuỗi số
liệu đầy đủ nhất.
2.1.2. Phương pháp tính toán các đặc trưng khí hậu phục vụ xây dựng Atlas
khí hậu và biến đổi khí hậu
Trên cơ sở chuỗi số liệu đã được xử lý, các thuật toán thống kê được sử
dụng để tính toán các đặc trưng khí hậu được ứng dụng như sau:
Ban đầu, từ chuỗi số liệu quan trắc đã được hiệu chỉnh và bổ khuyết được

định dạng (X): x1, x2, x3,…,x12; Ứng với các năm t1, t2, t3, …,tn sẽ được sắp
xếp theo dạng ma trận sau:
Chuỗi số liệu quan trắc theo tháng X: x1, x2, x3,…,x12, ứng với các năm
t1, t2, t3, …,tn
 x1.1 , x1.2 , x1.3 ,..., x1.12 


 x2.1 , x2.2 , x2.3 ,..., x2.12 
.



.



 xn.1 , xn.2 , xn.3 ,..., xn.12 

Chuỗi số liệu ngày: X: x1, x2, x3,…, x31
 x1.1 , x1.2 , x1.3 ...., x1.12 
 x , x , x ...., x

2.12
 2.1 2.2 2.3

.



.


.



 x31.1 , x31.2 , x31.3 ...., x31.12 

 Số giờ nắng (S):
+Số giờ nắng trung bình các tháng
S (i ) 

1 n
 St .i , i 1,12
n t 1

(2.8)

+ Số giờ nắng trung bình năm
-Tính tổng số giờ nắng năm theo từng năm
12

S (nam)  Si

(2.9)

i 1

-Tổng số giờ nắng trung bình năm thời kỳ 1961-2010
16

S (nam) 

1 n
 S (nam)t
n t 1

(2.10)
 Tốc độ gió (V)
+ Tốc độ gió trung bình các tháng
Vtb(i ) 

1 n
 Vtbt .i , i 1,12
n t 1

(2.11)

+ Tốc độ gió lớn nhất trung bình năm
-Tính tốc độ gió lớn nhất theo từng năm
Vmax (nam) max(Vmax1 ,Vmax 2 ,...,Vmax 12 )

(2.12)

-Tốc độ gió lớn nhất trung bình thời kỳ 1961-2010
Vmax (nam) 

1 n
Vmax (nam)t
n t 1

(2.13)
 Nhiệt độ không khí trung bình (Ttb):
+ Nhiệt độ không khí trung bình các tháng
Ttb(i ) 

1 n
 Ttbt.i , i 1,12
n t 1

(2.14)

+ Nhiệt độ không khí trung bình mùa và năm
-Tính nhiệt độ trung bình mùa đông, mùa hè, năm theo từng năm
Ttb(dong ) 
Ttb (he) 

1
 Ttbi , i 11,4
6 i

1
 Ttbi , i 5,10
6 i

(2.15)
(2.16)

12

Ttb(nam)  Ttbi

(2.17)

i 1

-Tính nhiệt độ trung bình mùa đông, mùa hè, năm thời kỳ 1961-2010
Ttb(dong ) 
Ttb(he) 

1 n
 Ttb(dong )t
n t 1

1 n
 Ttb(he)t
n t 1

Ttb(nam) 

(2.18)
(2.19)

1 n
 Ttb(nam)t
n t 1

 Tổng nhiệt độ không khí trung bình mùa (Ttb)
- Tính tổng nhiệt độ không khí trung bình theo tháng
17

(2.20)


Tổng nhiệt độ không khí trung bình tháng được tính bằng nhiệt độ không khí
trung bình tháng đó nhân với số ngày trong tháng
- Tính tổng nhiệt độ không khí trung bình mùa đông, mùa hè
 Ttb (dong )   Ttbi , i 11,4

(2.21)

 Ttb(he)   Ttbi , i 5,10
i

(2.22)

i

- Tính trung bình của tổng nhiệt độ không khí trung bình mùa đông, mùa hè thời
kỳ 1961-2010
 Ttb (dong ) 
 Ttb(he) 

1 n
  Ttb(dong )t
n t 1

1 n
  Ttb(he)t
n t 1

(2.23)
(2.24)

 Biên độ năm của nhiệt độ trung bình (Ttb)
- Tính giá trị cao nhất của nhiệt độ trung bình tháng từng năm
Ttbmax max(Ttb1, Ttb2,..., Ttb12)

(2.25)

- Tính giá trị thấp nhất của nhiệt độ trung bình tháng từng năm
Ttbmin min(Ttb1, Ttb 2,..., Ttb12)

(2.26)

- Tính biên độ năm của nhiệt độ trung bình từng năm
Ttb (nam) Ttbmax  Ttbmin

(2.27)

- Tính biên độ năm của nhiệt độ trung bình thời kỳ 1961-2010
Ttb(nam) 

1 n
 Ttb(nam)t
n t 1

(2.28)

 Biên độ ngày của nhiệt độ trung bình (T(ngay) )

+ Biên độ ngày của nhiệt độ trung bình các tháng
- Tính biên độ ngày của nhiệt trung bình tháng theo từng năm
T (ngay)i Txtbi  Tmtbi

(2.29)
- Tính biên độ ngày của nhiệt độ trung bình các tháng thời kỳ 1961-2010
T (ngay )i 

1 n
 T (ngay)i.t
n t 1

(2.30)

+ Biên độ ngày của nhiệt độ trung bình mùa đông, mùa hè
- Tính nhiệt độ tối cao trung bình mùa đông, mùa hè
Txtb( dong ) 
Txtb(he) 

1
 Txtbi , i 11,4
6 i

1
 Txtbi , i 5,10
6 i

- Tính nhiệt độ tối thấp trung bình mùa đông, mùa hè
18

(2.31)
(2.32)


Tmtb(dong ) 
Tmtb(he) 

1
 Tmtbi , i 11,4
6 i

1
 Tmtbi , i 5,10
6 i

(2.33)
(2.34)

- Tính biên độ ngày của nhiệt độ trung bình mùa đông, mùa hè theo từng năm
T (dong ) Txtb(dong )  Tmtb (dong )
(2.35)
T (he) Txtb(he)  Tmtb(he)
(2.36)
- Tính biên độ ngày của nhiệt độ trung bình mùa đông, mùa hè thời kỳ 19612010
T (dong ) 
T (he) 

1 n
 T (dong )t
n t 1

1 n
 T (he)t
n t 1

(2.37)
(2.38)

 Nhiệt độ thấp nhất, cao nhất trung bình năm
- Tính nhiệt độ tối thấp trung bình, tối cao trung bình năm theo từng năm
1 12
1 12
Tmtb(nam)   Tmtbi , Txtb( nam)   Txtbi
12 i 1
12 i 1

(2.39)

- Tính nhiệt độ thấp nhất, cao nhất trung bình năm thời kỳ 1961-2010
Tmtb(nam) 

1 n
1 n
Tmtb
(
nam
)
Txtb
(
nam

)

,

 Txtb(nam)t
t
n t 1
n t 1

(2.40)

 Số ngày có nhiệt độ thấp nhất dưới 13oC, cao nhất trên 35oC
- Thống kê số ngày có nhiệt độ Tm 13o C và Tx 35o C trong từng tháng
- Tính số ngày có nhiệt độ Tm 13o C và Tx 35o C trong mỗi năm
12

12

i 1

i 1

N (Tm)  ni , N (Tx )  mi

(2.41)

- Tính số ngày có nhiệt độ Tm 13o C và Tx 35o C trong thời kỳ 1961-2010
N (Tm) 

1 n

1 n
N
(
Tm
)
N
(
Tx
)


 N (Tx)t
t ,
n t 1
n t 1

(2.42)

 Tần suất nắng nóng trung bình năm
Hiện tượng nắng nóng được tính khi có nhiệt độ tối cao trên 35oC
-Thống kê số ngày xảy ra nhiệt độ Tx 35o C trong từng tháng
- Tính số ngày xảy ra nhiệt độ Tx 35o C trong mỗi năm
- Tính tần suất nắng nóng trong mỗi năm
P (Tx ) 

N (Tx )
x100
365

- Tính tần suất nắng nóng trung bình thời kỳ 1961-2010

19

(2.43)


P (Tx ) 

1 n
 P(Tx)t
n t 1

(2.44)

 Tần suất rét đậm, rét hại trung bình năm
Hiện tượng rét đậm, rét hại được tính khi nhiệt độ trung bình ngày Ttb 15o C và
Ttb 13o C

- Thống kê số ngày có nhiệt độ Ttb 15o C và Ttb 13o C trong từng tháng
- Tính số ngày có nhiệt độ Ttb 15o C , Ttb 13o C trong mỗi năm
12

12

i 1

i 1

N (Ttb15 )  ni , N (Ttb13 )  mi

(2.45)

- Tính tần suất rét đậm, rét hại trong mỗi năm
P (Ttb15 ) 

N (Ttb15 )
N (Ttb13 )
x100 , P(Ttb13 ) 
x100
365
365

(2.46)

- Tính tần suất rét đậm, rét hại trung bình thời kỳ 1961-2010
P (Ttb15 ) 

1 n
1 n
P
(
Ttb
)
P
(
Ttb
)


 P(Ttb13 )t
15 t ,

13
n t 1
n t 1

(2.47)

 Lượng mưa trung bình tháng, mùa đông, mùa hè, năm (R)
+ Lượng mưa trung bình các tháng
R (i ) 

1 n
 Rt .i , i 1,12
n t 1

(2.48)

+ Lượng mưa trung bình mùa đông, mùa hè và năm
- Tính tổng lượng mưa mùa đông, mùa hè và năm theo từng năm
R (dong )  Ri , i 11,4
i

R (he)  Ri , i 5,10
i
R (nam)  Ri , i 1,12
i

(2.49)
(2.50)
(2.51)

- Tính lượng mưa trung bình mùa đông, mùa hè và năm thời kỳ 1961-2010
R(dong ) 
R (he) 

1 n
 R(dong )t
n t 1

1 n
 R(he)t
n t 1

R (nam) 

1 n
 R(nam)t
n t 1

 Lượng mưa ngày lớn nhất trung bình năm (Rmax)
- Xác định Rmax theo từng năm
20

(2.52)
(2.53)
(2.54)


Rmax = max(Rmax1, Rmax2,…,Rmax12)
- Tính lượng mưa ngày lớn nhất trung bình thời kỳ 1961-2010
R max(nam) 

1 n
 R maxt
n t 1

(2.55)
(2.56)

 Số ngày có mưa và không mưa trung bình năm
Ngày có mưa là ngày có lượng mưa trên 0,1mm. Ngày không có mưa là ngày có
lượng mưa nhỏ hơn 0,1mm
- Thống kê số ngày có lượng mưa R 0,1mm và R  0,1mm trong từng tháng
- Tính số ngày có lượng mưa R 0,1mm , R  0,1mm trong mỗi năm
12

12

i 1

i 1

N ( R)  ni , N ( R)  mi

(2.57)

- Tính số ngày có mưa, không mưa trung bình thời kỳ 1961-2010
N ( R) 

1 n
1 n

N t , N ( R)   N ( R )t

n t 1
n t 1

(2.58)

 Số ngày có lượng mưa lớn hơn 50mm, 100mm trung bình năm
- Thống kê số ngày có lượng mưa R 50mm và R 100mm trong từng tháng
- Tính số ngày có lượng mưa R 50mm , R 100mm trong mỗi năm
12

12

i 1

i 1

N ( R50 )  ni , N ( R100 )  ni

(2.59)

- Tính số ngày có lượng mưa R 50mm , R 100mm trung bình thời kỳ 1961-2010
N ( R50 ) 

1 n
1 n
N
(
R

)
N
(
R
)

,
 50 t
 N ( R100 )t
100
n t 1
n t 1

(2.60)

 Tỷ lệ số ngày có mưa lớn trên tổng số ngày mưa trung bình năm
- Thống kê số ngày có mưa và số ngày có R 50mm trong từng tháng
- Tính số ngày có mưa và số ngày có lượng mưa R 50mm trong mỗi năm
12

12

i 1

i 1

N ( R)  ni , N ( R50 )  mi

(2.61)

- Tính tỷ lệ số ngày có mưa lớn trên tổng số ngày có mưa trong từng năm
P ( R50 ) 

N ( R50 )
x100
N ( R)

(2.62)

- Tính tỷ lệ số ngày có mưa lớn trên tổng số ngày có mưa trung bình thời kỳ
1961-2010
P ( R50 ) 

1 n
 P( R50 )t
n t 1

 Độ ẩm tương đối trung bình tháng và năm (U)
21

(2.63)


+ Độ ẩm tương đối trung bình các tháng
Utb(i ) 

1 n
Utbt.i , i 1,12
n t 1

(2.64)

+ Độ ẩm tương đối trung bình năm
- Tính độ ẩm tương đối trung bình từng năm
1 12
Utb(nam)   Utbi
12 i 1

(2.65)

- Tính độ ẩm tương đối trung bình năm thời kỳ 1961-2010
Utb(nam) 

1 n
 Utb(nam)t
n t 1

(2.66)

 Độ ẩm thấp nhất trung bình năm
- Xác định Umin theo từng năm
Umin = min(Umin1, Umin2,…,Umin12)
- Tính độ ẩm thấp nhất trung bình năm thời kỳ 1961-2010
U min(nam) 

1 n
 U mint
n t 1

(2.67)

 Lượng bốc hơi trung bình mùa đông, mùa hè, năm (E)
- Tính tổng lượng bốc hơi mùa đông, mùa hè và năm theo từng năm
E (dong )  Ei , i 11,4
i

(2.68)

E (he)  Ei , i 5,10

(2.69)

E (nam)  Ei , i 1,12
i

(2.70)

i

- Tính lượng bốc hơi trung bình mùa đông thời kỳ 1961-2010
E (dong ) 
E (he) 

1 n
 E (dong )t
n t 1

1 n
 E (he)t
n t 1

E (nam) 

1 n
 E (nam)t
n t 1

(2.71)
(2.72)
(2.73)

 Chỉ số ẩm mùa đông, mùa hè, năm (A)
- Tính lượng mưa mùa đông, mùa hè và năm theo từng năm
R (dong )  Ri , i 11,4

(2.74)

R (he)  Ri , i 5,10
i

(2.75)

i

22