ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH CÁC TRƯỜNG HỢP MƯA TRÁI MÙA Ở MỘT SỐ TỈNH NAM BỘ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KHÍ TƯỢNG HỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

NGUYỄN ĐỨC LONG THIÊN

ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH CÁC TRƯỜNG HỢP MƯA TRÁI
MÙA Ở MỘT SỐ TỈNH NAM BỘ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KHÍ TƯỢNG HỌC
Mã ngành: 52410221

TP. HỒ CHÍ MINH - 11/2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHÂN TÍCH CÁC TRƯỜNG HỢP MƯA TRÁI MÙA Ở
MỘT SỐ TỈNH NAM BỘ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Long Thiên
Khóa: 2013 – 2017
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Lê Đình Quyết

TP. HỒ CHÍ MINH - 11/2017

MSSV: 0250010037

TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm

NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Khoa: KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
Bộ môn:KHÍ TƯỢNG

Họ và tên:NGUYỄN ĐỨC LONG THIÊN

MSSV: 0250010037

Ngành: KHÍ TƯỢNG HỌC

Lớp: 02 - ĐHKT

1. Đầu đề đồ án: Phân tích các trường hợp mưa trái mùa ở một số tỉnh Nam Bộ.
2. Nhiệm vụ :
-

Tập trung đi sâu vào nghiên cứu các hình thế Synop Nam Bộ vào mùa khô. Áp

số liệu thực tế vào phân tích mưa xảy ra theo hình thế Synop nào, và từ đó rút
ra được hình thế Synop gây mưa trái mùa. Cuối cùng rút ra kết luận về quy luật
của mưa trái mùa khu vực Nam Bộ.

-

Đề tài chọn nghiên cứu giai đoạn mười năm, từ năm 2008 đến 2017 của năm
tỉnh thành Nam Bộ.

3. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 10/7/2017
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 2/11/2017
5. Họ và tên người hướng dẫn: ThS. Lê Đình Quyết.
Người hướng dẫn
Kí tên

Nội dung và yêu cầu đã được thông qua bộ môn
Ngày

tháng

năm

Trưởng bộ môn
(Ký và ghi rõ họ tên)


LỜI CÁM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cám ơn chân thành, sâu sắc nhất đến Th.S Lê Đình
Quyết. Dù công việc hằng ngày vô cùng bận rộn nhưng Thầy đã dành thời gian, tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ để tôi có thể hoàn thành đồ án này.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các Thầy, Cô trong Bộ môn Khí
tượng, Khoa Khí tượng Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Thành
phố Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy tôi trong suốt khóa học.
Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi lời cám ơn các Cô Bác, Anh Chị ở Phòng dự báo
thuộc Đài Khí Tượng - Thủy Văn khu vực Nam Bộ đã tạo mọi điều kiện cho tôi thu
thập số liệu, tài liệu để thực hiện khóa luận này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình tôi đã tạo mọi điều kiện cả về vật
chất lẫn tinh thần để tôi có thể tập trung vào việc học tập của mình.
Cuối cùng là lời cảm ơn đến bạn bè của tôi, những người luôn đồng hành, giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian làm đồ án và quãng thời gian sinh viên đáng nhớ này.


MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................................... I
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................... II
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... III
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đồ án............................................................................................... 1
2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đồ án ..................................................................................1
3. Nội dung và phạm vi nghiên cứu ................................................................................1
4. Phương pháp nghiên cứu của đồ án .............................................................................2
5. Ý nghĩa thực tiễn của đồ án .........................................................................................3
6. Kết cấu của đồ án.........................................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................... 4
1.1.Tình hình nghiên cứu liên quan đến đồ án ................................................................ 4
1.1.1. Tình hình nghiên cứu có liên quan trên Thế giới: .......................................... 4
1.1.2. Tình hình nghiên cứu có liên quan ở trong nước: ........................................... 6
1.2. Cơ sở lý luận .............................................................................................................8
1.2.1. Mô hình khí tượng động lực quy mô vừa MM5 ............................................. 8
1.2.2. Mô hình khí quyển quy mô vừa WRF ............................................................ 9

1.2.3. Mô hình ETA ................................................................................................ 11
1.3. Các phương pháp nghiên cứu .................................................................................13
1.3.1. Phương pháp thu thập số liệu ........................................................................ 13
1.3.2. Phương pháp thống kê .................................................................................. 13
1.3.3. Phương pháp phân tích hình thế Synop ........................................................ 13
1.3.4. Phương pháp so sánh .................................................................................... 13
1.4. Điều kiện tự nhiên của khu vực Nam Bộ ............................................................... 13
1.4.1. Vị trí địa lý .................................................................................................... 13
1.4.2. Đặc điểm địa hình ......................................................................................... 13
1.4.3. Đặc điểm khí hậu: ......................................................................................... 14
1.5. Tổng quan về giáng thủy ........................................................................................14
1.5.1. Khái niệm chung về giáng thủy .................................................................... 14
1.5.2. Các hệ thống thời tiết có ảnh hưởng đến mưa .............................................. 15


1.5.3. Các phương pháp dự báo mưa ...................................................................... 15
1.6. Những hệ quả do mưa trái mùa gây ra ...................................................................17
1.7. Các hình thế Synop ở nam bộ vào mùa khô ...........................................................17
CHƯƠNG 2. THỐNG KÊ PHÂN TÍCH SỐ LIỆU NGÀY MƯA Ở NAM BỘ .......... 20
2.1. Thống kê mưa vào mùa khô ở một số tỉnh Đông Nam Bộ: ...................................20
2.2.Thống kê mưa vào mùa khô ở một số tỉnh Tây Nam Bộ: ......................................24
2.3. Nhận xét: ................................................................................................................30
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH HÌNH THẾ SYNOP GÂY MƯA TRÁI MÙA Ở NAM
BỘ .................................................................................................................................. 31
3.1. Chơn Thành: 1/12/2016, Lượng 141.9 mm, Thời gian mưa 13h – 19h: ...............31
3.2. Bình Chánh: 2/2/2017, Lượng 14.2 mm, Thời gian mưa 16h20 – 22h10: ............33
3.3. Tân Sơn Hòa: 1/4/2017, Lượng 159.8 mm, Thời gian mưa: 14h20 – 20h40: ......35
3.4. Nhận xét: ................................................................................................................38
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 40

PHỤ LỤC .................................................................................................................. PL.1


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
MM5

Mesoscale Model 5 – Mô hình khí động lực quy mô
vừa thế hệ thứ 5.

ETA

Mô hình dự báo thời tiết hạn ngắn

WRF

Weather Research and Forecasting – Mô hình nghiên
cứu và dự báo thời tiết.

ARW

Advanced Research WRF – Mô hình dự báo nâng
cao của WRF

i


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sóng đông biễu hiện trên mực 500mb vào Obs 7h. ..................................... 18
Hình 2.1. Biểu đồ thể hiện số ngày có mưa ở mùa khô qua các năm của tỉnh
Bình Phước .................................................................................................................. 120

Hình 2.2. Biểu đồ thể hiện số ngày có mưa ở mùa khô qua các năm của Tp.
Hồ Chí Minh .................................................................................................................. 22
Hình 2.3. Biểu đồ thể hiện số ngày có mưa ở mùa khô qua các năm của tỉnh
Đồng Nai........................................................................................................................ 23
Hình 2.4. Biểu đồ thể hiện số ngày có mưa ở mùa khô qua các năm của tỉnh
Cần Thơ ......................................................................................................................... 25
Hình 2.5. Biểu đồ thể hiện số ngày có mưa ở mùa khô qua các năm của tỉnh
Cà Mau .......................................................................................................................... 26
Hình 3.1. Bản đồ hình thế Synop biển Đông ngày 1/12/2016 vào Obs 1h ................... 31
Hình 3.2. Bản đồ hình thế Synop mực 850mb ngày 1/12/2016 vào Obs 1h ................. 32
Hình 3.3. Bản đồ hình thế Synop mực 500mb ngày 1/6/2016 vào Obs 7h ................... 32
Hình 3.4. Bản đồ hình thế Synop biển Đông ngày 2/2/2017 vào Obs 7h ..................... 33
Hình 3.5. Bản đồ hình thế Synop mực 850mb ngày 2/2/2017 vào Obs 7h ................... 34
Hình 3.6. Bản đồ hình thế Synop mực 700mb ngày 2/2/2017 vào Obs 7h ................... 34
Hình 3.7. Bản đồ hình thế Synop mực 500mb ngày 2/2/2017 vào Obs 7h ................... 35
Hình 3.8. Bản đồ hình thế Synop trên biển Đông ngày 1/4/2017 vào Obs 1h .............. 36
Hình 3.9. Bản đồ hình thế Synop mực 850mb ngày 1/4/2017 vào Obs 7h ................... 36
Hình 3.10. Bản đồ hình thế Synop mực 700mb ngày 1/4/2017 vào Obs 7h ................. 37
Hình 3.11. Bản đồ hình thế Synop mực 500mb ngày 1/4/2017 vào Obs 7h ................. 37

ii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thống kê số ngày có mưa ở tỉnh Bình Phước từ 12/2016 đến 15/4/2017 .... 21
Bảng 2.2. Thống kê số ngày có mưa ở Tp. Hồ Chí Minh từ 12/2016 đến 15/4/2017 ... 23
Bảng 2.3. Thống kê số ngày có mưa ở tỉnh Đồng Nai từ 12/2016 đến 15/4/2017 ........ 24
Bảng 2.4. Thống kê số ngày có mưa ở tỉnh Cần Thơ từ 12/2016 đến 15/4/2017 ......... 25
Bảng 2.5. Thống kê số ngày có mưa ở tỉnh Cà Mau từ 12/2016 đến 15/4/2017........... 26
Bảng 2.6. Thống kê số ngày mưa của 5 tỉnh thành năm 2017 ..................................... 27

Bảng 2.7. Số ngày mưa có lượng to 21-50 mm của 5 tỉnh thành ................................. 28
Bảng 2.8. Số ngày mưa có lượng to 51-100 mm của 5 tỉnh thành ............................... 28
Bảng 2.9. Số ngày mưa có lượng rất to >100 mm của 5 tỉnh thành ............................. 29

iii


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đồ án
Khu vực Nam Bộ nằm trọn trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có sự phân
hóa rõ rệt về mùa: mùa khô và mùa mưa – gần trùng với thời gian hoạt động của hai
trường gió mùa: gió mùa Tây Nam và gió mùa Đông Bắc. Mùa khô thường kéo dài từ
tháng XII năm này đến tháng IV năm sau, mùa mưa thường kéo dài từ tháng V đến
tháng XI. Lượng mưa ở Nam Bộ tập trung chủ yếu vào mùa mưa (chiếm khoảng 90 95% tổng lượng mưa hàng năm). Còn khoảng 5% lượng mưa còn lại là vào mùa khô.
Nhưng hiện nay lượng mưa vào mùa khô hay còn gọi là mưa trái mùa thường xuyên
xuất hiện với tần suất cũng như lượng ngày một nhiều lên, bất quy luật.
Nông nghiệp các tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long và các tỉnh Đông Nam
Bộ bị thiệt hại nghiêm trọng. Đời sống sinh hoạt và sức khỏe của người dân bị người
dân bị ảnh hưởng. Đó là một trong số ít những tác hại của hiện tượng mưa trái mùa
xuất hiện với tầng suất ngày càng thường xuyên và bất thường hơn ở khu vực Nam Bộ.
Vấn đề cấp thiết ở đây là cần tìm ra nguyên nhân gây mưa trái mùa và phân tích tầng
suất, thời gian xuất hiện mưa trái mùa. Do vậy đề tài: “ Phân tích các trường hợp mưa
trái mùa ở một số tỉnh Nam Bộ” được đặt ra để góp phần nâng cao hiểu biết và khả
năng dự báo, đánh giá sự biến đổi nhằm góp phần giảm thiệt hại do mưa trái mùa trong
tương lai.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đồ án
- Mục tiêu: Nhằm tìm ra được quy luật, tầng suất, thời gian xuất hiện và cường
độ mưa trái mùa Nam Bộ. Từ đó góp phần nâng cao chất lượng dự báo để giảm thiểu
thiệt hại do mưa trái mùa gây ra.
- Nhiệm vụ: Tập trung đi sâu vào nghiên cứu các hình thế Synop ở Nam Bộ vào

mùa khô. Áp số liệu thực tế vào phân tích mưa xảy ra theo hình thế Synop nào, và từ
đó rút ra được hình thế Synop gây mưa trái mùa. Cuối cùng rút ra kết luận về quy luật
của mưa trái mùa khu vực Nam Bộ.
3. Nội dung và phạm vi nghiên cứu
- Nội dung:
• Thu thập, tổng hợp số liệu mưa các trạm quan trắc khí tượng, trạm đo mưa tự
động.
1


• Phân tích số liệu.
• Phân tích hình thế Synop:
✓ Phân tích hình thế Synop thông qua việc phân tích bản đồ hình thế các mực
(mặt đất, 850mb, 700mb, 500mb).
• Thống kê:
✓ Số lượng cơn mưa trong mùa khô (tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm nay).
✓ Tháng nào có lượng mưa lớn.
✓ Thời gian mưa.
• So sánh: So sánh các số liệu, chuỗi số liệu vừa thống kê được để tìm ra quy
luật.
• Viết báo cáo tổng kết.
- Phạm vi nghiên cứu:
• Không gian: Nghiên cứu các trường hợp mưa trái mùa đặc trưng nhất ở một số
tỉnh Nam Bộ. Đông Nam Bộ: Bình Phước, Tp. Hồ Chí Minh, Đồng Nai; Tây Nam Bộ:
Cần Thơ, Cà Mau.
• Thời gian: Đề tài chọn nghiên cứu giai đoạn mười năm, từ năm 2008 đến 2017.
4. Phương pháp nghiên cứu của đồ án
- Phương pháp thu thập số liệu: Nghiên cứu chuỗi số liệu lượng mưa từ các trạm
quan trắc khí tượng, các trạm đo mưa tự động, các trạm đo mưa nhân dân trong khu
vực Nam Bộ, trong chuỗi mười năm (2008-2017).

- Phương pháp thống kê: Thống kê số liệu mưa mùa khô một số tỉnh Nam Bộ (từ
tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm nay). Nhờ đó biết được số cơn mưa, lượng mưa,
thời gian mưa ở từng năm trong chuỗi 10 năm.
- Phương pháp phân tích Synop: Phân tích hình thế Synop thông qua việc phân
tích bản đồ hình thế các mực (mặt đất, 850mb, 700mb, 500mb). Qua đó rút ra được
hình thế Synop chính trực tiếp gây ra mưa trái mùa.
- Phương pháp so sánh:
+ Không gian: Tỉnh thành này với tỉnh thành khác, khu vực này với khu vực khác.
+ Thời gian: So sánh các năm với nhau trong chuỗi số liệu 10 năm ( 2008- 2017).

2


5. Ý nghĩa thực tiễn của đồ án
Qua thời gian thực hiện đồ án, giúp tôi có điều kiện tiếp cận các phương án dự
báo thời tiết hàng ngày, hiểu biết hơn về nghiệp vụ dự báo. Đồng thời giúp tôi có
những tiếp cận ban đầu về nghiên cứu khoa học. Các kết quả trong đồ án, dù chỉ đi sâu
vào một lĩnh vực nhỏ, nguồn số liệu không dài nhưng đây cũng sẽ nguồn động lực
giúp bản thân tôi có những định hướng phát triển nghiên cứu rộng hơn trong tương
lai.
6. Kết cấu của đồ án
Ngoài các mục mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục,… những nội dung
chính của luận án bao gồm:
Chương 1: “Tổng quan”.Chương này đề cập đến tình hình nghiên cứu liên quan
đến đồ án; Các phương pháp nghiên cứu đồ án; Điều kiện tự nhiên Nam Bộ; Tổng
quan về mây gây mưa và mưa; Các hệ quả cho mưa trái mùa gây ra; Các hình thế
Synop ở Nam Bộ vào mùa khô.
Chương 2: “Thống kê, phân tích số liệu ngày mưa ở Nam Bộ”. Chương này
trình bày các thống kê số liệu mưa trái mùa chuỗi mười năm (2008-2017) ở các tỉnh
khu vực Nam Bộ.

Chương 3: “Phân tích hình thế Synop gây mưa ở Nam Bộ”. Phân tích hình thế
Synop chủ yếu gây mưa ở 3 trận mưa trái mùa có lượng >100mm tiêu biểu ở khu vực
Nam Bộ.
Kết luận và Kiến nghị.

3


CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN
1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỒ ÁN
1.1.1. Tình hình nghiên cứu có liên quan trên Thế giới:
Thiên tai có nguồn gốc từ khí tượng, thủy văn yêu cầu được cảnh báo, dự báo
có nhiều trong đó mưa, dông, lũ, đặc biệt về mưa trái mùa đang được nhiều quan tâm
nghiên cứu. Việc dự báo, cảnh báo mưa – mưa trái mùa trên thế giới được đặc biệt
quan tâm nhằm phục vụ với nhiều mục đích trong phòng chống thiên tai nhằm giảm
thiệt hại ở mức thấp nhất.
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về công nghệ dự báo mưa có
ứng dụng tin học vào khai thác, quản lý cơ sở dữ liệu khí tượng thủy văn (KTTV), xây
dựng những công cụ hỗ trợ cho công tác dự báo đạt hiệu quả cao hơn, một số công
trình nghiên cứu điển hình sau đây:
1. Dự báo mưa bằng phương pháp synop, mô hình số trị:
Có rất nhiều phương pháp để dự báo mưa. Ở châu Âu, cuối thế kỉ 19, ra đời
phương pháp dự báo thời tiết nói chung và dự báo mưa nói riêng dựa vào bản đồ
Synop. Đây được xem là nền tảng của phương pháp dự báo thời tiết hiện nay. Nghiên
cứu các quá trình khí quyển vĩ mô: sự phát sinh, phát triển và dịch chuyển các vùng áp
cao và áp thấp trong tương quan với sự phát sinh, dịch chuyển và tiến triển của các
khối khí và front tạo thành giữa chúng; phân tích kết hợp giữa vật lý và các điều kiện
địa lý riêng của từng địa phương. Bao gồm cả phân tích định tính mưa lẫn định lượng
(tính toán sự biến thiên của các yếu tố). [2]

Phương pháp xu thế được sử dụng để xác định hướng và tốc độ của vùng mây
và giáng thuỷ. Năm 1930, Tor Bergeron đã đưa ra cơ chế hình thành mưa, lý thuyết
này là cơ sở rất có giá trị cho công tác dự báo mưa sau này. Năm 1922 Lewis Fry
Richardson đưa ra dự báo thời tiết (mưa) bằng quá trình số trị, miêu tả những số hạng
nhỏ trong các phương trình động lực học chất lỏng có thể được bỏ qua để có thể tìm
được nghiệm số. Từ cơ sở lý thuyết này đã có rất nhiều mô hình dự báo thời tiết được
ra đời như hệ thống mô phỏng khí quyển qui mô vừa, dự báo cho khu vực Nam
Corolia - Mỹ, mô hình HRM (High resolution Regional Model) là mô hình thuỷ tĩnh,
sử dụng hệ phương trình nguyên thuỷ, bao gồm đầy đủ các quá trình vật lý như: bức
4


xạ, mô hình đất, các quá trình rối trong lớp biên, tạo mưa qui mô lưới, đối lưu nông và
đối lưu sâu. Và mô hình dự báo thời tiết bất thủy tĩnh ETA (được phát triển trong
khuôn khổ hợp tác nghiên cứu giữa hai cơ quan khí tượng Nam Tư và Mỹ từ trước
năm 1987). ETA sử dụng hệ phương trình nguyên thủy bất thủy tĩnh viết trên hệ tọa
độ cầu với đầy đủ các tham số hóa vật lý như đối lưu, lớp biên, vi vật lý mây, bức xạ
và mô hình đất. Cùng với ETA hiện nay mô hình dự báo mưa cũng đang được sử
dụng phổ biến đó là mô hình khí tượng động lực quy mô vừa thế hệ thứ 5- MM5 (của
Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia Hoa Kỳ (NCAR) và Trường Đại học Tổng
hợp Pennsylvania Mỹ (PSU)). Mô hình MM5 (Mesoscale Model 5) đang được Cơ
quan Khí Tượng Hoa Kỳ, NASA và nhiều trường đại học trên thế giới (Hoa Kỳ, Âu
Châu, Hồng Kông và Đài Loan) dùng để dự báo mưa. [2]
2. Dự báo mưa bằng phương pháp viễn thám (radar thời tiết):
Bên cạnh những phương pháp dự báo mưa truyề n thố ng, dự báo mưa bằ ng
radar là phương pháp hiện đại, linh hoạt cho phép nhiều thông số đáp ứng công tác dự
báo, hoàn toàn có thể dự báo lượng mưa của khu vực với độ chính xác cao về thời
điểm mưa, về thời gian, cường độ... Hiện nay nhiều nước trên thế giới coi radar là thiết
bị không thể thiếu trong nghiệp vụ dự báo thời tiết, nhất là đưa ra các bản tin dự báo
cực ngắn (nowcasting), dự báo thời gian bắt đầu, kết thúc mưa cho một địa điểm.

Các tác giả Marx, Bar’dossy và J.Seltmann thuộc trung tâm nghiên cứu
Karlsruhe, Viện nghiên cứu khí tượng, khí hậu, trường đại học Stuttgart, Đức đã thực
hiện công trình nghiên cứu khoa học ước lượng mưa từ radar thời tiết để đưa vào mô
hình thuỷ văn [9]. Các tác giả đã chọn vùng nghiên cứu có bán kính 40km quanh trạm
radar, sử dụng hệ thống đo mưa trên mặt đất, tính quan hệ Z/R (độ phản hồi vô tuyến
mưa với lượng mưa) sau đó đưa ra hệ số hiệu chỉnh.Cặp hệ số a, b phù hợp là:
Z= 296R1.47

(1.1)

Trong vùng nhiệt đới Rosenfeld [11] đưa ra công thức:
Z = 250 R1.2

(1.2)

Theo Batan [14], Doviak Zrníe [14] thì khi ước lượng cường độ mưa rào theo
độ phản hồi vô tuyến từ mây đối lưu nên sử dụng công thức:
Z = 300 R1.4

(1.3)

5


Còn theo các tác giả M.C Llasat, T.Rigo, M.Ceperuelo, A.Barrera thuộc Phòng
khí tượng và thiên văn học, khoa vật lý, đại học Barcelona đã ước lượng mưa đối lưu,
so sánh lượng mưa đo từ radar khí tượng với mạng lưới đo mưa tự động [12]; Các tác
giả Phòng thuỷ lợi, kỹ thuật nông nghiệp và thổ nhưỡng học, đại học nông nghiệp, Hy
Lạp đã sử dụng radar thời tiết để dự báo lũ quét rất hiệu quả ; các tác giả A.M.Ppeder,
M.Haile và A.J.Thorpe thuộc Phòng khí tượng, Đại học Reading, Anh sử dụng radar

để dự báo thời gian cực ngắn và dự báo mưa trên quy mô lưu vực, và cũng từ dữ liệu
mưa đo được từ radar thời tiết, nhóm tác giả thuộc viện nghiên cứu thủy lợi Cộng hòa
Séc sử dụng radar dự báo mưa tiếp đó là dự báo lũ quét [13]. Nhóm tác giả thuộc Viện
khí tượng Hoàng gia Bỉ có những nghiên cứu kết hợp giữa radar thời tiết với hệ thống
trạm quan trắc mưa mặt đất để dự tính toán thủy văn cho vùng Walloon thuộc nước
này [10], số liệu mưa radar cũng được hiệu chỉnh với mưa mặt đất để tính ra hệ số
chênh lệch, sau đó đưa vào các mô hình thủy lực để tính toán, dự báo lũ.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu có liên quan ở trong nước:
Mưa – mưa trái mùa từ lâu, mỗi khi xuất hiện mang đến những hệ quả rất nguy
hiểm đến tính mạng, tài sản của người dân. Trong đó mưa – mưa trái mùa là một yếu
tố thời tiết quan trọng và ảnh hưởng lớn đến đời sống kinh tế - xã hội. Mưa là kết cục
của sự hòa hợp nhiệt động giữa các yếu tố chính như nhiệt, ẩm và gió nên biến động
rất mạnh theo không gian và thời gian. Rất nhiều các quá trình có thể dẫn đến mưa
như: hội tụ ẩm quy mô lớn, đối lưu sâu, các quá trình gần bề mặt,.. các quá trình này
cần được biểu diễn trong các mô hình dự báo thời tiết số để có thể dự báo kịp thời và
chính xác hơn lượng mưa và vùng mưa. [2]
Hiện nay Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Trung ương đang chạy thử
nghiệm hệ thống tích hợp dự báo khí tượng Smartmet do Cơ quan khí tượng Phần Lan
chuyển giao, hệ thống có rất nhiều sản phẩm hỗ trợ cho dự báo viên truy cập một cách
tiện lợi và thông minh, như: số liệu định vị sét, số liệu thám không vô tuyến được tính
sẵn các chỉ số đối lưu, ảnh mây vệ tinh, ảnh radar thời tiết (được tổ hợp), các bộ sản
phẩm dự báo từ các mô hình số trị được Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn Trung
ương chạy nghiệp vụ hàng ngày làm dự báo nền cho các Đài khí tượng Thủy văn khu
vực và các Đài Khí tượng Thủy văn tỉnh, kết xuất số liệu quan trắc, số liệu quá khứ.
Đặc biệt hệ thống cho phép dự báo viên có những thay đổi theo mục đích riêng để xuất
6


sản phẩm dự báo phù hợp với khu vực, địa phương mình mà sự thay đổi không bị xung
đột, không ảnh hưởng đến hệ thống chung. Sau khi đi vào ứng dụng chính thức thì đây

sẽ là hệ thống khá hoàn hảo, giúp cho chất lượng dự báo thời tiết, đặc biệt là công tác
dự báo mưa ở Việt Nam được tốt hơn. [2]
Các đề tài liên quan đến dự báo mưa gồm:
1. Đề tài “Nghiên cứu thử nghiệm áp dụng mô hình khí tượng động lực quy mô
vừa MM5 trong dự báo hạn ngắn ở Việt Nam” do TS Hoàng Đức Cường làm chủ
nhiệm. Nhóm tác giả đã thành công trong việc dự báo thử nghiệm thời gian thực các
trường khí tượng ở Việt Nam. Trong mô hình MM5 có thể sử dụng lưới lồng để nâng
cao chất lượng dự báo đáp ứng yêu cầu cụ thể như dự báo cho các lưu vực sông. Nhóm
tác giả đã nghiên cứu thử nghiệm 3 sơ đồ TSHĐL trong MM5 gồm sơ đồ Betts Miller,
sơ đồ Kuo và sơ đồ Grell để đánh giá chất lượng dự báo trong một số đợt mưa lớn và
lựa chọn sơ đồ Kuo và Grell cho kết quả mô phỏng phù hợp với thực tế hơn sơ đồ
Betts Miller (Hoàng Đức Cường và các cộng sự 2004). [2]
2. Đề tài “Nghiên cứu dự báo mưa lớn diện rộng bằng công nghệ hiện đại
phục vụ phòng chống lũ lụt ở Việt Nam”, mã số ĐTĐL 2002 do TSKH Kiều Thị Xin
chủ nhiệm với sự phối hợp thực hiện giữa trường Đại học khoa học tự nhiên Hà Nội,
Trung tâm dự báo KTTV Trung ương và trường Đạo học Tổng hợp Munich (CHLB
Đức), đề tài đã lựa chọn miền dự báo và nâng cao độ phân giải của mô hình HRM phù
hợp với mưa lớn diện rộng ở Việt Nam; cải tiến một số phần tham số hóa vật lý như
tham số hóa mây quy mô lưới, tham số hóa mây đối lưu, khu vực hóa mô hình đất, cải
tiến trường ban đầu và phát triển phương pháp đồng hóa số liệu 3DVAD cho mô hình
HRM. [2]
3. Đề tài Khoa học công nghệ KC 09-04 của GS.TS Trần Tân Tiến- Đại học
khoa học tự nhiên Hà Nội làm chủ nhiệm đã tiếp thu, áp dụng thành công mô hình
RAMS từ Đại học tổng hợp Corolado (Mỹ) và mô hình số trị phi thủy tính ETA từ đại
học tổng hợp Athens (Hy Lạp) vào “Xây dựng mô hình dự báo các trường khí tượng
thủy văn trên biển Đông”. Mô hình RAMS cho phép sử dụng nhiều lưới lồng nhau do
đó có khả năng mô tả ảnh hưởng của các quá trình quy mô nhỏ. Tác giả đã nghiên cứu
sự phụ thuộc vào độ phân giải lưới của hai sơ đồ TSHĐL là Kuo và Kain Fristch. Kết
quả cho thấy sơ đồ Kuo phụ thuộc mạnh vào cấu hình lưới hơn so với sơ đồ Kain
7

Fristch, mô phỏng mưa của sơ đồ Kain Fristch cho kết quả phù hợp với thám sát hơn
cả về vùng mưa và lượng mưa, kết quả đề tài cho thấy mô hình RAMS có thể dự báo
tốt các trường khí tượng cho khu vực Việt Nam, đặc biệt là lượng mưa, một trong
những vấn đề khó khăn trong nghiệp vụ dự báo, tuy nhiên kết quả của mô hình cho dự
báo lượng mưa vẫn thấp hơn thực tế . [2]
1.2. CƠ SỞ LÝ LUẬN
Để dự báo được mưa, lượng mưa người ta thường sử dụng một số mô hình như
MM5, ETA, WRF. Từ các mô hình dự báo trên người ta phải dựa trên cơ sở lý thuyết
này để mô tả các quá trình vật lý mây, từ đó họ mới xây dựng được sơ đồ dự báo.
1.2.1. Mô hình khí tượng động lực quy mô vừa MM5
- Hệ các phương trình cơ bản trong mô hình MM5: MM5 sử dụng hệ tọa độ
ngang Đề các và hệ tọa độ đứng Xícma (σ) [1]. Các hệ phương trình cơ bản của mô
hình gồm:
- Các phương trình chuyển động ngang:
𝜕𝑝∗𝑢
𝜕𝑡
𝜕𝑝∗𝑣
𝜕𝑡

𝜕𝑝∗𝑢𝑢/𝑚

= −𝑚2 [

𝜕𝑥

𝜕𝑝∗𝑢𝑣/𝑚

= −𝑚2 [

𝜕𝑥

+
+

𝜕𝑝∗𝑣𝑢/𝑚
𝜕𝑦
𝜕𝑝∗𝑣𝑣/𝑚
𝜕𝑦

]−

𝜕𝑝∗𝑢𝜎∙

]−

𝜕𝑝∗𝑣𝜎∙

𝜕𝜎

𝜕𝜎

− 𝑚𝑝 ∗ [

− 𝑚𝑝 ∗ [

𝜎 𝜕𝑝∗
𝜌 𝜕𝑥

𝜎 𝜕𝑝∗
𝜌 𝜕𝑦

+

+

𝜕∅
𝜕𝑥

𝜕∅
𝜕𝑦

] + 𝑝 ∗ 𝑓𝑣 + 𝐷𝑢 (1.4)

] + 𝑝 ∗ 𝑓𝑢 + 𝐷𝑣 (1.5)

Trong đó, u và v – các thành phần vận tốc theo hướng đông và bắc, ∅ - độ cao địa
𝑑𝜎

thế vị, m – nhân tố bản đồ, 𝜎 ∙=

𝑑𝑡

, 𝜌 – mật độ không khí, 𝑓 – tham số Coriolis, 𝐷𝑢 và

𝐷𝑣 - biển diễn hiệu ứng khếch tán ngang và đứng,𝑝 ∗= 𝑝𝑠 − 𝑝𝑡 .
- Phương trình nhiệt động lực học:
𝜕𝑝∗𝑇
𝜕𝑡

= −𝑚2 [

𝜕𝑝∗𝑢𝑇/𝑚
𝜕𝑥

+

𝜕𝑝∗𝑣𝑇/𝑚
𝜕𝑦

]−

𝜕𝑝∗𝑇𝜎∙
𝜕𝜎

+𝑝∗

𝜔
𝑐𝑝

+𝑝∗

𝑄∙
𝑐𝑝

+ 𝐷𝑇

(1.6)

Trong đó, 𝑐𝑝 = 𝑐𝑝𝑑 (1 + 0.8𝑞𝑣 ) - nhiệt dung của khí ẩm với áp suất cố định,
𝑐𝑝𝑑 – nhiệt dung của khí khô với áp suất cố định, 𝑞𝑣 – tỉ số xáo trộn hơi nước, 𝑄- năng
lượng đoạn nhiệt, 𝐷𝑇 - biển diễn hiệu ứng khếch tán ngang và đứng, 𝜔 =

𝑑𝑝
𝑑𝑡

được tính

bằng:
𝜔 = 𝑝 ∗ 𝜎 ∙ +𝜎

𝑑𝑝∗

(1.7)

𝑑𝑡

Với:
𝜕𝑝∗
𝜕𝑡

=

𝜕𝑝∗
𝜕𝑡

+ 𝑚 [𝑢

𝜕𝑝∗

𝜕𝑥

+𝑣

𝜕𝑝∗
𝜕𝑦

]

(1.8)
8


- Tham số hóa vật lý: Các quá trình tham số hóa dưới lưới như đối lưu, bức xạ,
khuyếch tán rối ngang và thẳng đứng, các quá trình bề mặt có vai trò rất quan trọng
đối với động lực khí quyển. Chính vì vậy chúng cần được tham số hóa trong mô hình
dự báo thời tiết. Các sơ đồ tham số hóa vật lý trong mô hình MM5 rất phong phú, tạo
điều kiện thuận lợi cho các đối tượng khác nhau. Các quá trình vật lý được tham số
hóa trong bộ phận mô phỏng của mô hình bao gồm: đối lưu, vi vật lý mây, bức xạ, lớp
biên hành tinh, các quá trình đất bề mặt (mô hình đất). [1]
▪ Tham số hóa đối lưu: Một trong những quá trình vật lý quan trọng nhất cần
tham số hóa là đối lưu. Mô hình MM5 có khá nhiều tùy chọn sơ đồ tham số hóa đối
lưu, như Anthes – KuO, Grell, Arakawa – Schubert, Fritsch - Chappell, Kain - Fritsch,
Betts – Miller, Kain – Frisch 2.
▪ Tham số hóa vi vật lý mây: Mô hình MM5 có các lựa chọn sơ đồ tham hóa vi
vật lý mây sau đây: Sơ đồ Kessler (Kessler 1969), sơ đồ Lin, sơ đồ băng đơn giản –
NCEP, sơ đồ pha xáo trộn – NCEP, sơ đồ ETA.
+ Điều kiện biên và điều kiện ban đầu: để chạy mô hình dự báo thời tiết khu vực
yêu cầu phải có điều kiện biên xung quanh. Trong MM5, các trường biến bắt buộc
phải có dùng làm điều kiện ban đầu và điều kiện xung quanh để chạy mô hình gồm các

thành phần gió (U,V), nhiệt độ (T), độ cao địa thế vị (H), độ ẩm tương đối (RH) trên
các mực đẳng áp, khí áp mực biển trung bình (PMSL) và nhiệt độ bề mặt biển (SST).
Ngoài ra tùy thuộc vào điều kiện cụ thể có thể cần thêm một số trường ban đầu khác,
như nhiệt độ và độ ẩm đất tại các lớp đất, ...[1]
1.2.2. Mô hình khí quyển quy mô vừa WRF
- Hệ phương trình động lực của mô hình:
Hệ phương trình cơ bản của WRF là hệ phương trình đầy đủ, bất thủy tĩnh, viết
cho chất lỏng nén được, có khả năng mô phỏng được các quá trình khí quyển trên
nhiều quy mô khác nhau. Các phương trình được viết dưới dạng thông lượng bằng
cách sử dụng các biến có tính chất bảo toàn, theo triết lý của Ooyama (1990) và được
xây dựng bằng trên một hệ tọa độ khối lượng thẳng đứng theo địa hình (Laprise, 1992).
[3]
𝜂 = (𝑝ℎ − 𝑝ℎ𝑡)/𝜇
𝜇 = 𝑝ℎ𝑠 − 𝑝ℎ𝑡

(1.9)
(1.10)
9


Trong đó Ph là thành phần thủy tĩnh của khí áp, phs và pht theo thứ tự là các giá
trị áp suất dọc theo bề mặt và biên trên. Theo Laprise (1992), thì đây là hệ tọa độ đã
được sử dụng trong rất nhiều mô hình khí quyển thủy tĩnh (mô hình ETA cũng sử
dụng hệ tọa độ này). η thay đổi từ giá trị bằng 1 ở tại bề mặt đến giá trị bằng 0 tại biên
trên của miền tính trong mô hình. Hệ tọa độ này cũng được gọi là hệ tọa độ thẳng đứng
theo khối lượng. Bởi µ (x,y) thể hiện khối lượng của cột khí quyển có diện tích đơn vị
tại ô lưới (x,y) của miền tính, nên ARW sử dụng các biểu thức ở dạng thông lượng có
dạng:
𝒱 = 𝜇𝑣 = (𝑈, 𝑉, 𝑊 ), Ω = 𝜇. 𝜂 ∗

(1.11)

Trong đó, v = (u,v,w) là vận tốc gió theo hai hướng nằm ngang và thẳng đứng,
𝜔 = 𝜂 ∗ là tốc độ thẳng đứng trong hệ tọa độ 𝜂, p là khí áp.
- Tham số hóa vật lý: Mô hình WRF cho phép người dùng thiết lập tùy chọn
tham số hóa vật lý khác nhau.
• Vi vật lý (microphysics): là các quá trình vật lý hiện liên quan đến hơi nước,
mây và giáng thủy. ARW cho phép lựa chọn các sơ đồ tham số hóa vi vật lý như sau:
Sơ đồ Kessler, sơ đồ Purdue Lin, sơ đồ WSM3, sơ đồ WSM5, sơ đồ WSM6, sơ đồ Eta
Ferrier và sơ đồ Thompson.
• Tham số hóa đố lưu ( Cumulus parameterization) nhằm nắm bắt được các hiệu
ứng của mây đối lưu nông và/hoặc mây đối lưu nông, bao gồm: Sơ đồ Kain – Fritsh,
sơ đồ Betts - Miller – Janjic, sơ đồ tổng hợp Grell – Devenji.
• Tham số hóa lớp sát đất ( Surface layer): nhằm tính toán tốc độ ma sát và các
hệ số trao đổi để tính các thông lượng nhiệt và ẩm trong sơ đồ bề mặt đất và ứng suất
bề mặt trong sơ đồ lớp biên hành tinh. Trên bề mặt nước, các thông số này được tính
bởi chính các sơ đồ tham số hóa lớp sát đất. Trong ARW sử dụng 2 sơ đồ lớp sát đất:
Sơ đồ lớp sát đất MM5, sơ đồ lớp sát đất ETA.
• Tham số hóa lớp biên hành tinh ( Planetary Boundary Layer, PBL): tính đến
các thông lượng thẳng đứng quy mô dưới lưới do vận chuyển rối không chỉ trong lớp
biên mà cho toàn bộ cột khí quyển. Trong ARW bao gồm các lớp biên hành tinh: Sơ
đồ WRF, sơ đồ YSU, sơ đồ MYJ.
• Điều kiện biên: Đối với các bài toán nghiên cứu lý tưởng ARW cho phép sử
dụng ba loại điều kiện biên lý thuyết: tuần hoàn, mở và đối xứng. [15]
10


1.2.3. Mô hình ETA
- Điều kiện biên trong mô hình ETA: Cũng như tất cả các hệ thống mô hình dự
báo số khác, mô hình ETA cần có các điều kiện biên để thực hiện dự báo, có điều kiện

biên được cập nhận ở tất cả các bước thời gian, trong khi có điều kiện biên lại không
thay đổi theo thời gian. [7]
+ Điều kiện biên trên và điều kiện biên dưới: Trong mô hình thừa nhận không có
sự trao đổi khối lượng giữa vũ trụ và khí quyển cũng như thông lượng khí quyển
xuyên qua mặt đất và do đó điều kiện biên đối với tốc độ thẳng đứng có thể viết dưới
dạng sau:
η• = 0 khi η = 0 và η = ηsrf và p=pT tại η = 0
+ Điều kiện biên xung quanh: Được cập nhật 6h một lần từ sản phẩm dự báo của
các mô hình toàn cầu như AVN, RUC, MRF, GME có làm trơn ít nhiều để tránh hiện
tượng “sốc” khi các hệ thống quy mô nhỏ và các sóng chuyển từ lưới thô toàn cầu
sang lưới tinh hơn của mô hình khu vực, cũng như phản xạ nhiều trên biên xung
quanh.
- Tham số hóa vật lý trong ETA: Với độ phân giải từ vài chục đến vài km, mô hình
ETA không thể mô phỏng trực tiếp các quá trình vật lý quy mô dưới lưới như đối lưu,
bức xạ, khuếch tán rối ngang và thẳng đứng và các quá trình bề mặt . Các quá trình
này có vai trò rất quan trọng đối với động lực học khí quyển, đặc biệt là đối lưu – một
trong những nhân tố quyết định gây nên sự hình thành và phát triển mưa lớn trong các
hiện tượng thời tiết nguy hiểm như áp thấp nhiệt đới, bão, dải hội tụ nhiệt đới. Chính
vì vậy chúng cần được tham số hóa trong mô hình dự báo thời tiết số. [7]
- Tham số hóa bức xạ: Bức xạ là nhân tố quan trọng số một đối với sự phát triển
thời tiết và được tham số hóa theo hai sơ đồ riêng biệt đối với bức xạ sóng dài và sóng
ngắn tương ứng trong khí quyển và trên mặt đất.Hiệu ứng hồi tiếp của bức xạ và mây
được tính đầy đủ. Trong mỗi lớp mô hình ETA, sự phát xạ và hấp thụ bức xạ mặt trời
đi xuống được tính bằng sơ đồ GFDL, có tính đến ảnh hưởng ngẫu nhiên giữa các đám
mây.Sơ đồ này cho kết quả tương đối tốt vì nó sử dụng lại các tham số tính toán trước
đó mà không ảnh hưởng đến độ chính xác của mô hình.
+ Sơ đồ tham hóa đối lưu của Betts-Miller-Janjic ( BMJ): Trong ETA đối lưu
cumulus được tham số hóa theo sơ đồ Betts-Miller-Janjic (BMJ) do Janjic cải tiến từ
11

sơ đồ Betts-Miller (BM) trước đây. Sơ đồ BM dựa trên cơ sở từ rất nhiều tham sát của
Betts ở vùng nhiệt đới, theo sơ đồ đối lưu được xem như một quá trình được giảm dần
các nhiễu động trong khí quyển hướng tới một trạng thái cân bằng vốn có của các
profile quy chiếu hay là chuẩn của khí quyển. Khái niệm “ cân bằng” ở đây được hiểu
là gần đúng với thực tế chỉ có thể đạt đến trạng thái tựa cân bằng khi ta hiểu chỉnh
profile mô hình về profile quy chiếu. Tư tưởng chủ đạo của Betts trước đây vẫn được
giữ nguyên , nghĩa là hiểu chỉnh sao cho các profile thẳng đứng của nhiệt độ và độ ẩm
trong cột khí quyển đang xét tới các profile quy chiếu. Qúa trình này được diễn tả bằng
công thức làm lạnh Newton:
𝑇𝑛𝑒𝑤 = 𝑇𝑜𝑙𝑑 + 𝑑𝑡. (𝑇𝑟𝑒𝑓 − 𝑇𝑜𝑙𝑑 )/𝜏

(1.12)

Và tương tự cho độ ẩm riêng:
𝑞𝑛𝑒𝑤 = 𝑞𝑜𝑙𝑑 + 𝑑𝑡. (𝑞𝑟𝑒𝑓 − 𝑞𝑜𝑙𝑑 )/𝜏

(1.13)

Trong đó, 𝑇𝑜𝑙𝑑 và 𝑞𝑜𝑙𝑑 là giá trị hiện thời của nhiệt độ và độ ẩm riêng khi chưa
chịu tác động đối lưu, 𝑇𝑟𝑒𝑓 và 𝑞𝑟𝑒𝑓 là các giá trị quy chiếu, 𝑑𝑡 là bước thời gian tính
đối lưu, 𝜏 là khoảng thời gian “ phục hồi”.
Profile quy chiếu của nhiệt độ ( Temperature reference profile): Các profile
hiện thời được tính toán ở mỗi bước thời gian và cho mỗi cột lưới. Sự thay đổi của
nhiệt độ và độ ẩm xuất hiện trong phạm vi mô hình “mây” . Mây mô hình trải dọc từ
chân mây đến đỉnh mây.Thuật toán thực tế áp dụng trong mô hình ETA bắt đầu với
việc tìm đỉnh mây và đáy mây. Từ mực thấp nhất của mô hình, phần tử khí đi lên theo
đường đoạn nhiệt khô cho đến khi nó trở nên bão hòa. Tại mực ngưng kết ta có:
𝜃𝐸 = 𝜃𝑝 𝐸𝑥𝑝(ℎ𝑞𝑝 /𝑇𝑠𝑎𝑡 )

(1.14)

Trong đó h là hằng số thực nghiệm, h lớn hơn tỉ số ẩn nhiệt chuyển đổi hơi
nước Lwv và Cp, qp là độ ẩm riêng của phần tử khí (bằng độ ẩm riêng bão hòa tại mực
ngưng kết) 𝜃𝑝 là nhiệt độ thế của phân tử tại điểm bắt đầu đi lên theo đoạn nhiệt khô,
và 𝑇𝑠𝑎𝑡 là nhiệt độ phân tử tại mực ngưng kết. Qúa trình này được lặp lại cho một số
mực thấp nhất, và phần tử có 𝜃𝑝 lớn nhất được chọn để tính cho các điểm tiếp theo.
Đáy mây xác định là mực ngay dưới mực ngưng kết, tuy nhiên nó không thấp hơn mực
thứ hai của mô hình.[7]

12


1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.3.1. Phương pháp thu thập số liệu
Thu thập chuỗi số liệu lượng mưa từ các trạm quan trắc khí tượng, các trạm đo
mưa tự động, các trạm đo mưa nhân dân của năm tỉnh, thành phố (Bình Phước, Tp. Hồ
Chí Minh, Đồng Nai, Cần Thơ, Cà Mau) của Nam Bộ, trong chuỗi mười năm (20082017), đặc biệt thu thập chi tiết số liệu cuối năm 2016 đầu 2017.
1.3.2. Phương pháp thống kê
Thống kê số liệu mưa mùa khô một số tỉnh Nam Bộ ( từ tháng 12 năm trước
đến tháng 4 năm nay). Nhờ đó biết được số cơn mưa, lượng mưa, thời gian mưa ở từng
năm trong chuỗi mười năm.
1.3.3. Phương pháp phân tích hình thế Synop
Phân tích hình thế Synop các ngày có mưa trái mùa có lượng tiêu biểu thông
qua việc phân tích bản đồ hình thế các mực ( mặt đất, 850mb, 700mb, 500mb). Qua đó
rút ra được các hình thế, dấu hiệu có thể xảy ra mưa trái mùa.
1.3.4. Phương pháp so sánh
So sánh số liệu đã thống kê qua hai mặt không gian và thời gian. Về không gian
so sánh các số liệu mưa của từng tỉnh thành của 2 khu vực Đông Nam Bộ và Tây Nam
Bộ sau đó so sánh 2 số liệu của 2 khu vực này với nhau. Về thời gian so sánh số liệu

trong chuỗi 10 năm từ 2008 đến 2017.
1.4. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA KHU VỰC NAM BỘ
1.4.1. Vị trí địa lý
Địa hình trên toàn vùng Nam Bộ khá bằng phẳng, phía tây giáp Vịnh Thái Lan,
phía đông và Đông Nam giáp biển Đông, phía bắc và Tây Bắc giáp Campuchia và một
phần phía tây Bắc giáp Nam Trung Bộ. Nam Bộ nằm trong khu vực gió mùa châu Á
nhưng có đặc thù riêng do vị trí địa lý và điều kiện địa hình, với vùng ven biển kéo dài
từ Biển Đông sang vịnh Thái Lan nên không hoàn toàn trùng hợp quy luật của vùng
gió mùa Đông Nam Á nói chung và Việt Nam nói riêng. [17]
1.4.2. Đặc điểm địa hình
- Nam Bộ được chia thành hai khu vực Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ:

13


+ Đông Nam Bộ có độ cao từ 100 - 200m, có cấu tạo địa chất chủ yếu là đất đỏ
bazan và đất phù sa cổ. Khu vực đồng bằng sông nước ở đây chiếm diện tích khoảng
6.130.000ha cùng trên 4.000 kênh rạch với tổng chiều dài lên đến 5.700 km.
+ Tây Nam Bộ có độ cao trung bình gần 2m, chủ yếu là miền đất của phù sa
mới. Có một số núi thấp ở khu vực tiếp giáp với vùng Tây Nguyên, miền Tây tỉnh
Kiên Giang và Campuchia.
- Khu vực đồi núi chủ yếu tập trung ở phía Đông Nam Bộ như núi Bà Rá (Bình
Phước) cao 736m, núi Chứa Chan (Đồng Nai) cao 839m, núi Bao Quan (Bà Rịa Vũng Tàu) cao 529m, núi Thị Vải (Bà Rịa - Vũng Tàu) cao 461m, núi Bà Đen (Tây
Ninh) cao 986m... Khu vực phía tây có dãy Thất Sơn (An Giang) và dãy Hàm Ninh
(Kiên Giang).[17]
1.4.3. Đặc điểm khí hậu:
- Nam Bộ nằm trong vùng đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa và cận xích
đạo, nền nhiệt ẩm phong phú, ánh nắng dồi dào, thời gian bức xạ dài, nhiệt độ và tổng
tích ôn cao. Biên độ nhiệt ngày đêm giữa các tháng trong năm thấp và ôn hòa. Độ ẩm
trung bình hàng năm khoảng từ 80 - 82% . Khí hậu hình thành trên hai mùa chủ yếu

quanh năm là mùa khô và mùa mưa. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ
tháng 12 tới tháng 4. [17]
- Lượng mưa hàng năm dao động từ 966 - 1325mm và góp trên 70 - 82% tổng
lượng mưa trong suốt cả năm. Mưa phân bố không đều, giảm dần từ khu vực giáp ranh
từ Thành phố Hồ Chí Minh xuống khu vực phía tây và Tây Nam. Ở khu vực Đông
Nam có lượng mưa thấp nhất. Khi xuất hiện cường độ mưa lớn xảy ra trên một số khu
vực trong vùng, thường gây hiện tượng xói mòn ở những vùng gò cao. Khi mưa kết
hợp với cường triều và lũ sẽ gây ngập úng, ảnh hưởng đến sản xuất và đời sống của
dân cư trong vùng. [17]
1.5. TỔNG QUAN VỀ GIÁNG THỦY
1.5.1. Khái niệm chung về giáng thủy
Trong những điều kiện nhất định giáng thủy rơi xuống từ mây, đó là những giọt
nước và hạt băng có kích thước lớn đến mức không thể nằm lơ lửng trong khí quyển
được nữa. Những dạng giáng thủy thường thấy và quan trọng hơn cả là mưa và tuyết.
Tuy nhiên, cũng có nhiều loại giáng thủy khác với dạng điển hình là mưa và tuyết.
14


Mưa cũng như tuyết, chủ yếu rơi từ mây do chuyển động trượt lên cao của
không khí ẩm và từ mây đối lưu. Đặc tính giáng thủy cũng khác biệt tùy thuộc vào loại
mây. Mây do chuyển động trượt lên (mây tầng tích và cao tầng) liên quan tới front
thường cho mưa phùn.[5]
Mây vũ tích liên quan với quá trình đối lưu thường cho giáng thủy rào, cường
độ lớn nhưng không kéo dài. Ngay sau khi bắt đầu, chúng có thể có cường độ rất lớn
nhưng cũng có thể ngừng đột ngột. Giáng thủy rào không kéo dài là do chúng rơi từ
những đám mây riêng biệt hay từ những dải mây hẹp của front lạnh. Trong khối khí
lạnh chuyển động trên mặt đất nóng, từng đợt giáng thủy rào đôi khi kéo dài trên mỗi
vùng trong vòng vài phút. Mùa hè trên lục địa do đối lưu địa phương khi mây vũ tích
phát triển rất rộng hay khi có front lạnh đi qua, giáng thủy rào đôi khi kéo dài mấy giờ
liền. [5]

1.5.2. Các hệ thống thời tiết có ảnh hưởng đến mưa
Hiện tượng mưa ở Nam Bộ thường bị gây ra bởi hệ thống gió mùa, ngoài ra
chúng còn bị các hệ thống thời tiết khác chi phối. Tùy vào từng giai đoạn mà các hệ
thống này thay đổi, dao động theo từng năm [8]. Dưới đây là một số hệ thống thời tiết
có ảnh hưởng đến mưa:
- Gió mùa Tây Nam
- Dải hội tự nhiệt đới
- Áp thấp nhiệt đới – bão
- Các hình thế tổ hợp khác
1.5.3. Các phương pháp dự báo mưa
- Dự báo mưa thường
Mưa thường là mưa rơi từ các đám mây vũ tầng, mây cao tầng nên thường xảy
ra trên mô ̣t vùng rô ̣ng lớn. Mưa thường có thể xảy ra trong front hoặc trong khố i
không khí. Những điề u kiê ̣n xuất hiện mưa thường là đô ̣ ẩ m không khí cao và không
khí bi ̣ la ̣nh đi trên mô ̣t phạm vi không gian rô ̣ng lớn. Loại mưa này không có sự diễn
biế n hàng ngày rõ rê ̣t.
Nguồn cung cấp ẩ m cho không khí để duy trì mưa là biǹ h lưu ẩ m và sự bố c hơi
của nước mưa vào không khí.

15


Bình lưu nóng cũng tạo điều kiện thuâ ̣n lơ ̣i để duy trì mưa. Bởi vì khối không
khí nóng khi đi qua mô ̣t khu vực tương đố i la ̣nh hơn sẽ làm không khí la ̣nh đi, ta ̣o điề u
kiê ̣n lơ ̣i cho hơi nước ngưng kế t.
Mưa bên trong khố i không khí chủ yế u là mưa phùn hay nói chung là mưa nhỏ.
Chúng đă ̣c trưng cho khố i không khí ổ n đinh
̣ đang bi ̣la ̣nh đi bên trên mă ̣t đê ̣m la ̣nh và
thường xảy ra về mùa đông. Khả năng xảy ra mưa nhỏ không những chỉ do biǹ h lưu
nóng mà còn do những dòng thăng có trâ ̣t tự trong các xoáy nghich

̣ đang tan ra.̃ [8]
- Dự báo mưa rào và dông
Mưa rào và dông xuấ t hiê ̣n khi có mây đố i lưu phát triể n ma ̣nh. Vì vâ ̣y, viê ̣c dự
báo mưa rào gắn liền với viê ̣c xác đinh
̣ khả năng hiǹ h thành tầ ng kế t nhiệt bất ổ n đinh
̣
cầ n thiế t để mây đố i lưu hình thành. Mưa rào, cũng như mưa thường, có thể là mưa
trong khố i không khí hoă ̣c trên front. Trong cả hai trường hơ ̣p này, vai trò của tầng kết
nhiệt và đô ̣ ẩ m không khí có tính quyết định.
Khả năng xuất hiện mưa rào phu ̣ thuô ̣c khá rõ rê ̣t và o thời gian trong ngà y.
Mưa đối lưu hay xả y ra nhấ t từ 15-18 giờ , tức là sau lúc cư c̣ đa ̣i ban ngà y củ a nhiê ̣t
đô ̣.
Mưa đố i lưu xuấ t hiê ̣n ở mô ̣t nơi nào đó bên trong khố i không khí bất ổ n đinh
̣
hay ở gầ n front thường có tính quán tính. Chúng thường xảy ra trong mấ y ngày liề n,
chuyể n dich
̣ tương ứng với đă ̣c điể m di chuyể n của các khố i không khí và front. Mưa
đố i lưu sẽ kết thúc khi lươ ̣ng hơi nước trong khố i không khí giảm đáng kể hoă ̣c khi
gradient nhiê ̣t đô ̣ thẳ ng đứng trong khố i không khí giảm đi. [8]
- Dự báo mưa lớn diện rộng
Mưa lớn diện rộng là mưa có lượng lớn, xảy ra tương đối đều ở trên một phạm
vi rộng lớn. Thực tế, người ta xem đó là hiện tượng mưa hình thành trong một hệ
thống thời tiết có quy mô vừa hoặc quy mô lớn, với lượng mưa ngày đo được từ 20mm
trở lên, ở trên ít nhất một nữa số trạm của khu vực mưa.
Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa điển hình nên mưa lớn diện rộng
không thể thoát ra ảnh hưởng của gió mùa. Nó chính là mưa của các đới gió mùa khi
có tác động của địa hình hoặc của các cơ cấu hội tụ của hoàn lưu gió mùa và đặc biệt
là khi có nhiễu động xoáy thuận đồng thời nảy sinh trong đó. [8]

16