(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu ảnh hưởng của enso tới mưa gió mùa mùa hè trên lãnh thổ việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
***************

Nguyễn Thị Lan

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ENSO TỚI MƢA GIÓ MÙA
MÙA HÈ TRÊN LÃNH THỔ VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2013


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

*******************

Nguyễn Thị Lan

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ENSO TỚI MƢA GIÓ MÙA
MÙA HÈ TRÊN LÃNH THỔ VIỆT NAM

Chuyên ngành: Khí tượng – Khí hậu học
Mã số: 60440222

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. TRẦN QUANG ĐỨC

Hà Nội – 2013


Lời cảm ơn
Để hoàn thành luận văn này, trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và
sâu sắc nhất tới TS. Trần Quang Đức – bộ mơn Khí tượng và Khí hậu học- người đã
định hướng và trực tiếp hướng dẫn tôi từ lúc bắt đầu thực hiện luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cơ và các cán bộ trong khoa Khí tượng –
Thủy văn- Hải dương học cùng các cán bộ Phòng sau đại học, trường Đại học Khoa
học Tự nhiên đã cung cấp cho tôi những kiến thức chuyên môn quý giá, giúp đỡ và tạo
điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian tơi học tập và hồn thành luận văn.
Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo Viện Khoa học Khí tượng thủy
văn và mơi trường, đặc biệt là các anh chị và các bạn đồng nghiệp trong Trung tâm
nghiên cứu Biển và tương tác Biển- Khí quyển đã cho tôi nhiều kiến thức, kinh nghiệm
và tạo điều kiện về thời gian cho tôi tham gia học tập.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, người thân và bạn bè
đã ln động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập.
Trong quá trình thực hiện, luận văn khơng tránh khỏi có nhiều thiếu sót, vì vậy,
tơi rất mong nhận được sự góp ý của thầy cơ, các anh chị và các bạn đồng nghiệp để
luận văn có thể hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 25 tháng 10 năm 2013
Học viên

Nguyễn Thị Lan

i

MỤC LỤC
Lời cảm ơn...............................................................................................................i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ........................................ iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH VẼ ..................................................................................... vii
ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................1
CHƢƠNG I: TỔNGQUAN NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ ENSO VÀ ẢNH
HƢỞNG CỦA ENSO ................................................................................................4
1.1. Những nghiên cứu về ENSO trên thế giới ................................................4
1.2. Những nghiên cứu về ENSO tại Việt Nam .............................................16
CHƢƠNG II: NGUỒN SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .22
2.1. Nguồn số liệu .............................................................................................22
2.1.1. Số liệu ENSO ......................................................................................22
2.1.2. Số liệu hoàn lưu ...................................................................................22
2.1.3. Số liệu mưa .........................................................................................23
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .........................................................................25
2.2.1. Phương pháp xác định thời kì ENSO ..................................................25
2.2.1. Phương pháp phân nhóm các mùa gió mùa mùa hè ENSO ................31
2.2.3. Phương pháp xác định chỉ số gió mùa, mưa gió mùa và một số đặc
trưng gió mùa ở Việt Nam .....................................................................................35
2.2.4. Phương pháp phân tích đánh giá ảnh hưởng của ENSO tới gió mùa
mùa hè và mưa gió mùa mùa hè ............................................................................38
CHƢƠNG III: ẢNH HƢỞNG CỦA ENSO TỚI GIÓ MÙA MÙA HÈ VÀ
MƢA GIÓ MÙA MÙA HÈ Ở VIỆT NAM ...........................................................40
3.1. Xu thế biến động một số đặc trƣng ENSO thời kỳ 1950 - 2010 ...........40
3.2. Xu thế biến động một số đặc trƣng gió mùa thời kỳ 1950 - 2010.........47
3.3. Ảnh hƣởng của ENSO tới gió mùa mùa hè trên lãnh thổ Việt Nam ...50
3.3.1. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino phát triển ......................51
3.3.2. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu ..........................54
3.3.3. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina phát triển ......................57

3.3.4. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina suy yếu..........................60
i


3.3.5. Nhận xét chung ....................................................................................63
3.4. Ảnh hƣởng của ENSO tới mƣa gió mùa mùa hè trên lãnh thổ Việt
Nam ...........................................................................................................................66
3.4.1. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino phát triển ......................67
3.4.2. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu ..........................71
3.4.3. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina phát triển ......................76
3.4.4. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina suy yếu..........................80
KẾT LUẬN ..........................................................................................................84
KIẾN NGHỊ .........................................................................................................85
Tài liệu tiếng Việt.................................................................................................86
Tài liệu tiếng Anh ................................................................................................ 87
PHẦN PHỤ LỤC .................................................................................................90

ii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ý nghĩa
Chỉ số mưa gió mùa tồn Ấn
AIMR (AIRI)
Độ
Chỉ số hồn lưu khu vực Đại
ATL3I
Atlantic index
Tây Dương
Australian Summer Monsoon Chỉ số gió mùa mùa hè khu

AUSMI
Index
vực Australia
BEI
The Best ENSO Index
Chỉ số ENSO tốt nhất
BOM
Bureau of Meteorology
Văn phịng Khí tượng Úc
Chỉ số hồn lưu sử dụng cho
CSHL
Chỉ số hoàn lưu
khu vực Nam Trung Bộ,
Việt Nam
Chỉ số đối lưu sử dụng cho
CSĐL
Chỉ số đối lưu
khu vực Nam Trung Bộ,
Việt Nam
Trung tâm Dự báo khí hậu
CPC
Climate Prediction Center
Hoa Kỳ
Chỉ số hoàn lưukhu vực Ấn
CI1
Convection Index 1
Độ
Chỉ số hoàn lưu khu vực
CI2
Convection Index 2

Nam Á
The difference between the
DU2
westerly zonal wind
Chỉ số hoàn lưu vĩ hướng
(SEAMI),(MCI2) anomalies averaged over two Đơng Nam Á
regions
Chỉ số gió mùa khu vực
EAMI
East Asian Monsoon Index
Đơng Á
East Asian Summer
Chỉ số gió mùa mùa hè khu
EASMI
Monsoon Index
vực Đông Á
Hiện tượng El Nino và dao
ENSO
El Nino-Southern Oscillation
động nam
East Asian subtropical
Chỉ số gió mùa mùa hè khu
ESMI
summer monsoon index
vực cận nhiệt đới Đông Á
The Indian summer Monsoon Chỉ số gió mùa mùa hè khu
IMI
Index
vực Ấn Độ
International Research

Viện nghiên cứu Quốc tế về
IRI
Institute for Climate and
Khí hậu và Xã hội
Ký hiệu viết tắt

Từ gốc
All-India Monsoon Rainfall
(All Indian Rainfall Index)

iii


Ký hiệu viết tắt

Issm

GI

Guo Index

ME

Max Entropy

MEI
MHI
NOAA
OLR
ORLI

RM1

Ý nghĩa

Từ gốc
Society
Subtropical Summer
Monsoon Index

Multivariate ENSO Index
Monsoon Hadley Circulation
Index
National Oceanic and
Atmospheric Administration
Outgoing Longwave
Radiation
Outgoing Longwave
Radiation Index
Rain Monsoon index

Chỉ số gió mùa mùa hè khu
vực cận nhiệt đới
Chỉ số gió mùa mùa hè khu
vực Châu Á – Thái Bình
Dương
Phương pháp phân tích phổ
đơn (phổ Entropy cực đại)
Chỉ số ENSO tổng hợp
Chỉ số hồn lưu gió mùa
Hadley

Cục quản lý Đại dương và
Khí quyển Quốc gia Hoa Kỳ
Bức xạ phát xạ sóng dài
Chỉ số bức xạ phát xạ sóng
dài
Chỉ số mưa khu vực Ấn Độ
mở rộng
Chỉ số gió mùa khu vực
Đơng Á
Chỉ số gió mùa mùa hè khu
vực Biển Đơng
Chỉ số gió mùa khu vực
Biển Đơng
Chỉ số dao động nam
Chỉ số hồn lưu gió mùa
mùa hè khu vực Ấn Độ
Chỉ số hồn lưu gió mùa
mùa hè khu vực Nam Á
Nhiệt độ bề mặt nước biển
Chuẩn sai nhiệt độ bề mặt
nước biển
Chỉ số hồn lưu gió mùa khu
vực Vịnh Bengal

SOI

Regional Monsoon Index
(East Asian Monsoon Index)
South China Sea Summer
Monsoon

South China Sea Monsoon
Index
Southern Oscillation Index

SSI1

Southerly shear Index

SSI2

Southerly shear Index

SST

Sea Surface Temperature
Sea Surface Temperature
Anomaly
Gió vĩ hướng trung
bình mực 850 hPa trên vịnh
Bengal
The first Empirical
Chỉ số hồn lưu khu vực
OrthogonalFunction mode of Đơng Á

RM2(EAMI)
SCSSM
SCSMI

SSTA

U bengal
UEOF1

iv


Ký hiệu viết tắt

WMO - UNEP ICSU UNESCO

WNPMI

Từ gốc
the 850 hPa zonal wind
World Meteorological
Oganization - United Nations
Environment Programme International Council for
Science - United Nations
Educational, Scientific and
Cultural Organization
Western Norht Pacific
Monsoon Index

WYI

Weber and Yang Index

ZI

The mean 850 mb Zonal

winds over the western
equatorial Atlantic Index

XTNĐ

Xốy thuận nhiệt đới

v

Ý nghĩa
Tổ chức Khí tượng thế giới
– Chương trình Mơi trường
của Liên hợp quốc – Hội
đồng Khoa học quốc tế - Tổ
chức Giáo dục, Khoa học và
Văn hố của Liên Hợp Quốc
Chỉ số gió mùa khu vực Tây
Bắc Thái Bình Dương
Chỉ số hồn lưu của Weber
và Yang
Chỉ số hoàn lưu vĩ hướng
khu vực Tây Đại Tây Dương
xích đạo
Vùng áp thấp có hồn lưu
ngược chiều kim đồng hồ ở
Bắc bán cầu


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Một số chỉ số gió mùa ...........................................................................10

Bảng 2.1: Các trạm khí tượng được sử dụng trong nghiên cứu ............................24
Bảng 2.2: Các đợt El Nino được xác định theo tiêu chuẩn thứ nhất .....................27
Bảng 2.3: Các đợt La Nina được xác định theo tiêu chuẩn thứ nhất.....................28
Bảng 2.4: Các đợt El Nino được xác định theo tiêu chuẩn thứ hai .......................28
Bảng 2.5: Các đợt La Nina được xác định theo tiêu chuẩn thứ hai.......................29
Bảng 2.6: Kết quả phân loại các mùa gió mùa mùa hè El Nino............................34
Bảng 2.7: Kết quả phân loại các mùa gió mùa mùa hè La Nina ...........................34
Bảng 3.1: Kết quả tính tốn chuẩn sai các đặc trưng gió mùa đối với nhóm mùa
gió mùa mùa hè El Nino phát triển ................................................................................54
Bảng 3.2: Kết quả tính tốn chuẩn sai các đặc trưng gió mùa đối với nhóm mùa
gió mùa mùa hè El Nino suy yếu...................................................................................57
Bảng 3.3: Kết quả tính tốn các đặc trưng gió mùa đối với nhóm mùa gió mùa
mùa hè La Nina phát triển .............................................................................................60
Bảng 3.4: Kết quả tính tốn các đặc trưng gió mùa đối với nhóm mùa gió mùa
mùa hè La Nina suy yếu ................................................................................................ 63
Bảng 3.5: Chuẩn sai các đặc trưng trung bình theo từng nhóm ............................64
mùa gió mùa mùa hè..............................................................................................64
Bảng 3.6: Giá trị chuẩn sai lượng mưa và chuẩn sai tỷ chuẩn lượng mưa gió mùa
mùa hè đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino phát triển.....................................67
Bảng 3.7: Giá trị chuẩn sai lượng mưa và chuẩn sai tỷ chuẩn lượng mưa gió mùa
mùa hè đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu .......................................72
Bảng 3.8: Giá trị chuẩn sai lượng mưa và chuẩn sai tỷ chuẩn lượng mưa gió mùa
mùa hè đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina phát triển ....................................77
Bảng 3.9: Giá trị chuẩn sai lượng mưa và chuẩn sai tỷ chuẩn lượng mưa gió mùa
mùa hè đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina suy yếu .......................................80

vi


DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Sơ đồ hồn lưu Walker ............................................................................6
Hình 1.2: Giới hạn các khu vực Nino ......................................................................6
Hình 2.1: Vị trí các trạm khí tượng sử dụng trong nghiên cứu .............................25
Hình 2.2: Biến trình dị thường nhiệt độ bề mặt nước biển khu vực Nino 3 (a) và
khu vực Nino 3.4 (b)......................................................................................................30
Hình 2.3: Sơ đồ khu vực tính chỉ số gió mùa SCSSM ..........................................38
Hình 3.1: Xu thế biến động thời gian kéo dài các đợt El Nino (a) và La Nina (b)
.......................................................................................................................................41
Hình 3.2: Xu thế biến động khoảng cách thời gian giữa các đợt ENSO ...............41
Hình 3.3: Xu thế biến động khoảng cách thời gian giữa các đợt El Nino (a) và ..43
La Nina (b) ............................................................................................................43
Hình 3.4: Xu thế biến động khoảng cách thời gian từ đợt El Nino tới đợt La Nina
kế tiếp (a) và từ đợt La Nina tới đợt El Nino kế tiếp (b) ...............................................44
Hình 3.5: Xu thế biến động khoảng cách thời gian giữa các đợt ENSO ...............44
Hình 3.6: Xu thế biến động của cường độ các đợt El Nino (a) và La Nina (b) ....45
Hình 3.7: Xu thế biến động của cường độ các đợt El Nino mạnh (a) và ..............46
La Nina mạnh (b)...................................................................................................46
Hình 3.8: Biến trình ngày mở đầu gió mùa mùa hè giai đoạn 1950 - 2010 ..........47
Hình 3.9: Biến trình ngày kết thúc gió mùa mùa hè giai đoạn 1950 - 2010 .........48
Hình 3.10: Biến trình thời gian kéo dài gió mùa mùa hè giai đoạn 1950 - 2010 ..48
Hình 3.11: Biến trình số nhịp gió mùa mùa hè giai đoạn 1950 - 2010 .................49
Hình 3.12: Biến trình thời gian kéo dài gió mùa mùa hè giai đoạn 1950 - 2010 ..50
Hình 3.13: Chuẩn sai ngày bắt đầu (a) và ngày kết thúc mùa gió mùa (b) thuộc
nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino phát triển.............................................................52
Hình 3.14: Chuẩn sai thời gian kéo dài các mùa gió mùa thuộc nhóm mùa gió
mùa mùa hè El Nino phát triển .....................................................................................52
Hình 3.15: Chuẩn sai số nhịp các mùa gió mùa mùa hè El Nino phát triển .........53
Hình 3.16: Chuẩn sai cường độ các mùa gió mùa mùa hè El Nino phát triển .....53
Hình 3.17: Chuẩn sai ngày bắt đầu (a) và ngày kết thúc (b) mùa gió mùa mùa hè
El Nino suy yếu .............................................................................................................55

vii


Hình 3.18: Chuẩn sai thời gian kéo dài các mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu
.......................................................................................................................................56
Hình 3.19: Chuẩn sai số nhịp các mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu ............56
Hình 3.20: Chuẩn sai cường độ các mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu .........56
Hình 3.21: Chuẩn sai ngày bắt đầu (a) và ngày kết thúc (b) mùa gió mùa mùa hè
La Nina phát triển ..........................................................................................................58
Hình 3.22: Chuẩn sai thời gian kéo dài các mùa gió mùa mùa hè La Nina ..........58
phát triển ................................................................................................................58
Hình 3.23: Chuẩn sai số nhịp các mùa gió mùa mùa hè La Nina phát triển .........59
Hình 3.24: Chuẩn sai cường độ các mùa gió mùa mùa hè La Nina phát triển ......59
Hình 3.25: Chuẩn sai ngày bắt đầu (a) và ngày kết thúc(b) mùa gió mùa mùa hè
La Nina suy yếu .............................................................................................................61
Hình 3.26: Chuẩn sai thời gian kéo dài các mùa gió mùa mùa hè La Nina suy yếu
.......................................................................................................................................61
Hình 3.27: Chuẩn sai số nhịp các mùa gió mùa mùa hè La Nina suy yếu ............62
Hình 3.28: Chuẩn sai cường độ các mùa gió mùa mùa hè La Nina suy yếu.........62
Hình 3.29: Chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino ....68
phát triển ................................................................................................................68
Hình 3.30: Phân bố chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè ....69
El Nino phát triển ..................................................................................................69
Hình 3.31: Phân bố chuẩn sai tỷ chuẩn lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa
mùa hè El Nino phát triển ..............................................................................................70
Hình 3.32: Chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino ....73
suy yếu ...................................................................................................................73
Hình 3.33: Phân bố chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè ....74
El Nino suy yếu .....................................................................................................74
Hình 3.34: Phân bố tỷ chuẩn lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè ......75

El Nino suy yếu .....................................................................................................75
Hình 3.35: Chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè .................76
La Nina phát triển ..................................................................................................76
Hình 3.36: Phân bố chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè ....78
viii


La Nina phát triển ..................................................................................................78
Hình 3.37: Phân bố tỷ chuẩn lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè ......79
La Nina phát triển ..................................................................................................79
Hình 3.38: Chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina ...81
suy yếu ...................................................................................................................81
Hình 3.39: Phân bố chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè ....82
La Nina suy yếu .....................................................................................................82
Hình 3.40: Phân bố tỷ chuẩn lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè ......83
La Nina suy yếu .....................................................................................................83

ix


ĐẶT VẤN ĐỀ
Tương tác giữa đại dương và khí quyển tạo nên tính đa dạng trong hệ thống khí
hậu Trái Đất. ENSO (El Nino-Southern Oscillation) là thuật ngữ được dùng để chỉ hai
hiện tượng El Nino và La Nina (hai pha của hiện tượng ENSO). Bản chất của hiện
tượng ENSO là thể hiện mối tương tác giữa đại dương và khí quyển miền vĩ độ thấp
Thái Bình Dương. El Nino (pha nóng của ENSO) là hiện tượng nhiệt độ bề mặt nước
biển phía Đơng và trung tâm Thái Bình Dương xích đạo nóng lên một cách dị thường,
kéo dài khoảng một năm với chu kỳ không đều, khoảng 3-5 năm. La Nina (pha lạnh
của ENSO) là hiện tượng nhiệt độ bề mặt nước biển phía Đơng Thái Bình Dương xích
đạo lạnh đi so với bình thường. Dao động nam dùng để chỉ sự dao động bập bênh khí

áp bề mặt khu vực Đơng Thái Bình Dương, Tây Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương
miền nhiệt đới và thường biến động mạnh trong thời kỳ ENSO [5].Các đợt El Nino
hoặc La Nina thường xảy ra kế tiếp nhau, có khi sau những hiện tượng này lại là điều
kiện bình thường (khơng ENSO), cũng có khi nhiều đợt El Nino hoặc nhiều đợt La
Nina xảy ra nối tiếp nhau [5].
Hiện tượng ENSO diễn ra không chỉ gây ảnh hưởng tới vùng nhiệt đới Thái
Bình Dương mà cịn tác động mạnh mẽ tới thời tiết khí hậu ở nhiều nơi khác trên thế
giới với mức độ khác nhau và rất đa dạng [5,6], những ảnh hưởng này có thể tiếp tục
kéo dài khi hiện tượng ENSO đã chấm dứt [47].Đối với từng khu vực cụ thể, có thể
xác định được những ảnh hưởng chủ yếu có tính đặc trưng của mỗi hiện tượng nói trên
[6].
Trong những năm diễn ra El Nino, khu vực phía Đơng Thái Bình Dương-vùng
bờ Tây của Nam Mỹ và cận nhiệt đới Bắc Mỹ mưa nhiều và ẩm ướt hơn bình thường,
trong khi đó, ở miền Tây Thái Bình Dương và các vùng lân cận, sự phát triển của đối
lưu và mây mưa bị hạn chế do đó xảy ra điều kiện khơ hạn hơn bình thường, các hoạt
động giông, bão, mưa giảm hẳn. ENSO là một trong những hiện tượng được coi là gây
nhiều hậu quả kinh tế xã hội ở nhiều vùng trên trái đất, do đó,cơ chế hoạt động và
những ảnh hưởng của ENSO đang là vấn đề được các nhà khoa học quan tâm nghiên
cứu.
Việt Nam là một nước thuộc vùng Đông Nam Á, lãnh thổ hẹp ngang kéo dài từ
bắc tới nam trên 15 vĩ độ, tồn bộ phía đơng và phía nam giáp biển, phía tây Việt Nam
là lục địa Miến Điện, Ấn Độ, Ả Rập, phía bắc là lục địa Trung Quốc và Siberia, lại
nằm trong khu vực nội chí tuyến của Bắc bán cầu. Nằm ở vị trí đặc biệt, khí hậu Việt
Nam mang nhiều nét độc đáo, hầu như không so sánh được với bất cứ một nơi nào
khác trên thế giới. Một mặt, đó là những điều kiện hành tinh do chế độ mặt trời khu
vực nội chí tuyến quyết định, mặt khác, đó là khu vực chịu tác động mạnh mẽ của
hồn lưu gió mùa. Cả hai ngun nhân kết hợp với nhau trong điều kiện phức tạp về
địa lý đã dẫn tới những hệ quả vô cùng đặc sắc trong chế độ thời tiết.
1

Ở nước ta, hồn lưu gió mùa lấn át một cách rõ rệt hồn lưu tín phong, nhưng ở
từng lúc, từng nơi, tín phong vẫn phát huy một phần tác dụng nào đó, tham gia vào
hồn lưu gió mùa. Kết quả là xuất hiện một cơ chế hoàn lưu vừa phản ánh những quy
luật chung của hành tinh, vừa có tính chất địa phương. Chịu tác động của nhiều hồn
lưu, dòng ẩm từ các trung tâm tác động khác nhau, hằng năm ở Việt Nam tồn tại hai
chế độ gió: gió mùa mùa đơng và gió mùa mùa hè. Hồn lưu gió mùa mùa hè chịu sự
chi phối của các trung tâm tác động chính bao gồm: áp cao cận nhiệt đới Nam Ấn Độ
Dương, áp thấp Ấn Độ-Miến Điện, áp thấp gió mùa Vịnh Bengal, áp cao cận nhiệt Bắc
Thái Bình Dương, áp cao Châu Úc (Nam Bán Cầu). Do đó, hồn lưu gió mùa mùa hè
ở Việt Nam cần được xét đến trong toàn bộ cơ chế phức tạp, khơng phải chỉ có những
ngun nhân nhiệt lực mà cịn có cả ngun nhân động lực, khơng phải chỉ có những
yếu tố khu vực mà cịn cả những yếu tố hành tinh, khơng phải chỉ có một cơ chế tác
động riêng lẻ mà có nhiều cơ chế góp phần tạo thành những hệ quả khí hậu làm sai
lệch khá nhiều so với những diễn biến theo chế độ bức xạ mặt trời.
Gió mùa mùa hè hoạt động trong khoảng tháng 5 tới tháng 10, mạnh nhất vào
khoảng tháng 6 tới tháng 8 bao trùm toàn bộ vùng lãnh thổ nước ta với hướng gió
thịnh hành Tây Nam đơi khi có xen kẽ gió Đơng Nam và gió cực đới. Hệ quả thời tiết
do gió mùa mùa hè gây ra là mưa nhiều, mưa rào và dông ở miền Bắc và miền Nam,
trong khi đó ở miền Trung, hoạt động của gió Tây khơ nóng trở nên mạnh mẽ do hiệu
ứng chắn gió của dãy Trường Sơn. Các hiện tượng mưa lớn hay hạn hán trong thời kỳ
gió mùa mùa hè có quan hệ chặt chẽ với diễn biến của chế độ gió mùa thơng qua các
đặc trưng như ngày mở đầu, ngày kết thúc, số nhịp, cường độ của gió mùa mùa hè.
Đặc biệt, thời điểm bùng nổ gió mùa mùa hè có liên quan chặt chẽ đến sự thay thế đột
ngột mùa khô bởi mùa mưa trong chu kỳ hàng năm.Sự biến động ngày mở đầu và hoạt
động của gió mùa mùa hè là nguyên nhân dẫn đến những thảm họa thiên nhiên như lũ
lụt, hạn hán trên một phạm vi rộng lớn, do đó, có vai trị quan trọng đối với các hoạt
động kinh tế, xã hội, quản lý tài nguyên nước, phòng chống thiên tai, đặc biệt đối với
một quốc gia nông nghiệp như Việt Nam.ENSO xuất hiện làm thay đổi các trung tâm
nhiệt trên các đại dương, cả về vị trí lẫn quy mơ, làm biến đổi tính chất của các khối

khí trên bề mặt, làm thay đổi và biến dạng các hồn lưu chính trong vùng nhiệt đới
như hoàn lưu Walker và Hadley.Nằm trong khu vực nội chí tuyến, kế cận phần phía
Tây của hồn lưu Walker trên Thái Bình Dương,chế độ hồn lưu ở Việt Nam chịu ảnh
hưởng lớn của hiện tượng ENSO.Vì vậy, ảnh hưởng của ENSO tới mưa gió mùa mùa
hè là vấn đề cần được quan tâm, khơng chỉ có ý nghĩa trong nghiên cứu mà cịn có vai
trị quan trọng trong nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội. Ảnh hưởng củaENSO trước hết thể
hiện qua ảnh hưởng tới cơ chế hồn lưu trong khu vực, do đó kéo theo những đặc điểm
về thời tiết khí hậu của Việt Nam. Có thể thấy rằng, hiện nay trên thế giới có rất nhiều
những cơng trình nghiên cứu về ảnh hưởng của ENSO tới các yếu tố khí tượng nói
chung. Tuy nhiên các nghiên cứu hầu hết là tính tốn cho một khu vực rộng lớn mà
chưa quan tâm nhiều tới khu vực nhỏ. Đối với hồn lưu gió mùa mùa hè, những
2


nghiên cứu ở Việt Nam ít quan tâm tới lượng mưa gió mùa mùa hè mà thường quan
tâm tới lượng mưa năm. Nhằm góp phần làm rõ ảnh hưởng của ENSO tới hồn lưu gió
mùa và mưa gió mùa mùa hè, luận văn lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của
ENSO tới mưa gió mùa mùa hè trên lãnh thổ Việt Nam”. Mục tiêu của luận văn là
nghiên cứu ảnh hưởng của ENSO tới hoạt động của gió mùa mùa hè và mưa gió mùa
mùa hè thơng qua những đặc điểm như ngày mở đầu, ngày kết thúc, cường độ, số nhịp
gió mùa dựa trên việc tính tốn các chỉ số và phân tích đánh giá ảnh hưởng của ENSO
tới gió mùa mùa hè và mưa gió mùa mùa hè.
Cấu trúc của luận văn bao gồm 3 chương:
 Chương 1: Tổng quan những nghiên cứu và ảnh hưởng của ENSO
 Chương 2: Nguồn số liệu và phương pháp nghiên cứu
 Chương 3: Ảnh hưởng của ENSO tới gió mùa mùa hè và mưa gió mùa
mùa hè ở Việt Nam

3

CHƢƠNG I: TỔNGQUAN NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ ENSO VÀ ẢNH
HƢỞNG CỦA ENSO
1.1. Những nghiên cứu trên thế giớivề ENSO và ảnh hƣởng của ENSO
Nguyên nhân hình thành, cơ chế hoạt động của ENSO đã được các nhà khoa
học nghiên cứu từ rất sớm. Ngay từ thập kỷ 20 của thế kỷ trước, Gibert Walker đã
nhận thấy có sự liên quan giữa khí áp ở phía Tây và phía Đơng Thái Bình Dương,
đồng thời nhận thấy hiện tượng hạn hán ở khu vực Indonesia, Australia, Ấn Độ và mùa
đông Bắc Mỹ ấm hơn bình thường khi khí áp ở bờ Đơng Thái Bình Dương giảm. Tuy
nhiên, do điều kiện thiếu thốn về số liệu cũng như hạn chế về khoa học công nghệ nên
lúc bấy giờ, các nhà khoa học chưa thể làm rõ được mối liên hệ này.
Khoảng 4 thập kỉ sau đó, những nghiên cứu về ngun nhân hình thành ENSO
do cơ chế hoàn lưu đã bước đầu được nghiên cứu. Vào giữa những năm 1960, từ
những số liệu thu thập được nhà khoa học Jakob Bjerknes nhận thấy thơng thường khí
áp phía Đơng cao hơn phía Tây Thái Bình Dương, do đó dịng tín phong ở khu vực
xích đạo thổi từ Đơng sang Tây. Khi tín phong mạnh, nước tương đối lạnh có nguồn
gốc nước trồi ở xích đạo thuộc bờ biển Nam Mỹ được hình thành bởi áp lực của gió
Đơng lên bề mặt đại dương, mở rộng về phía Tây tới trung tâm Thái Bình Dương. Sự
chênh lệch khí áp giữa Đơng (cao) và Tây (thấp) và nhiệt độ giữa Đông (thấp) và Tây
(cao) trên khu vực xích đạo Thái Bình Dương dẫn đến chuyển động ngược chiều của
khơng khí ở tầng thấp (gió Đơng) và trên cao (gió Tây); ở phía Đơng có chuyển động
giáng, ở phía Tây có chuyển động thăng của khơng khí, tạo thành một hồn lưu khép
kín, được Bjerknes gọi là Hồn lưu Walker (Hình 1.1). Chênh lệch nhiệt độ và khí áp
giữa Đơng và Tây Thái Bình Dương càng lớn, hoàn lưu Walker càng mạnh, ngược lại,
chênh lệch nhiệt độ và khí áp giảm, hồn lưu Walker yếu đi. Ơng cho rằng, hiện tượng
ENSO có liên quan tới sự suy yếu của đới gió Đơng tín phong chứ khơng chỉ là sự
nóng lên cục bộ của nước biển ngồi khơi ở khu vực Nam Mỹ. Thông thường, nhiệt độ
nước biển giảm dần theo độ sâu nên từ mặt biển đến độ sâu khoảng vài trăm mét, nhiệt
độ ở vùng biển phía Tây Thái Bình Dương cao hơn phía Đơng, tạo ra một lớp nước
chuyển tiếp giữa lớp nước bên trên nóng hơn với lớp nước bên dưới lạnh hơn có độ

nghiêng từ Đơng sang Tây Thái Bình Dương, được gọi là “nêm nhiệt”. Độ sâu của
nêm nhiệt bờ phía Tây khoảng 200m, giảm dần về bờ phía Đơng chỉ cịn vài chục mét.
Khi hoàn lưu Walker mạnh lên, hoạt động của nước trồi tăng lên, độ nghiêng của nêm
nhiệt lớn hơn, trái lại, khi hoàn lưu Walker yếu đi, nước trồi bị hạn chế, độ nghiêng
nêm nhiệt giảm đi[6].
Khi có thêm các nguồn số liệu, cơ chế hoạt động của ENSO trong mối tương
tác đại dương-khí quyển tiếp tục được làm rõ. Do cường độ của hồn lưu Walker có
liên quan tới sự chênh lệch khí áp giữa vùng trung tâm (trạm Tahiti) và phía Tây Thái
Bình Dương (trạm Darwin), vì vậy người ta sử dụng hiệu số khí áp giữa hai trạm đặc
trưng này để đánh giá cường độ của hoàn lưu Walker cũng như của ENSO. Giá trị âm
4


SOI (South Oscillation Index) càng lớn thì El Nino càng mạnh, ngược lại, giá trị
dương SOI càng lớn thì La Nina càng mạnh.
Sự nóng lên của nước biển bề mặt cùng với sự thay đổi của nhiều yếu tố liên
quan khác xảy ra trên toàn bộ vùng nhiệt đới Thái Bình Dương, do đó các trị số nhiệt
độ bề mặt nước biển (SST-Sea Surface Temperature) và chuẩn sai của nó (SSTA - Sea
Surface Temperature Anomaly) thường được sử dụng để đặc trưng cho ENSO. Ý
nghĩa vật lý của việc sử dụng SST của các khu vực đặc trưng cho hoạt động của ENSO
được giải thích như sau: trên Đại Tây Dương và Thái Bình Dương, các nhà khoa học
đã xác định được những vùng cán cân nhiệt cao và gọi đó là những “vùng hoạt nhiệt”
hoặc những “ổ tương tác đại dương -khí quyển”. Khái niệm về vùng hoạt nhiệt này
giúp lựa chọn hướng nghiên cứu trong lĩnh vực tương tác đại dương - khí quyển phạm
vi lớn: chỉ số chính ảnh hưởng của đại dương lên hồn lưu khí quyển và thời tiết có thể
là những dị thường của nhiệt độ nước biển, nhờ nó có sự phân bố lại các dòng chảy,
tạo thành những nét chung trường nhiệt của đại dương. Hiện nay, nhiều chỉ số ENSO
được tính tốn thơng qua trị số chuẩn sai nhiệt độ bề mặt nước biển tại bốn khu vực
(được gọi là các khu vực Nino), bao gồm: khu vực Nino 1+2 (0-10°S, 90-80°W);khu
vực Nino 3(5°N-5°S, 150-90°W); khu vực Nino 4 (5°N-5°S, 160°E-150°W)và khu

vực Nino 3.4(5°N-5°S, 170°E-150°W) [52] (Hình 1.2).
Ngồi chuẩn sai nhiệt độ bề mặt nước biển khu vực nhiệt đới Thái Bình Dương
(SSTA) và chỉ số dao động nam (SOI), ENSO cịn được thể hiện qua nhiều đặc trưng
khí tượng hải văn khác như gió ở các tầng, bức xạ sóng dài, khí áp, mực nước
biển,...Do đó, diễn biến của những đặc trưng này cũng có thể phản ánh ở mức độ nhất
định diễn biến của hiện tượng ENSO và cũng thường được sử dụng như một chỉ tiêu
hỗ trợ khi phân tích hiện tượng này. Do hiện tượng ENSO được biểu hiện qua nhiều
đặc trưng khí tượng và hải văn khơng hồn tồn đồng pha với nhau, do đó các nhà
khoa học đã đưa ra ý tưởng xây dựng những chỉ số tổng hợp bao gồm nhiều đặc trưng
khác nhau được liên kết với nhau bằng một cơ cấu nào đó để có thể phản ánh được đầy
đủ hơn diễn biến thực của nó[19].
Năm 1999, chỉ số ENSO tổng hợp (MEI-Multivariate ENSO Index) bao gồm 6
tham biến: khí áp mặt biển, gió kinh hướng, gió vĩ hướng, nhiệt độ mặt nước biển,
nhiệt độ khơng khí và tỷ lệ mây tổng quan bao phủ bầu trời đã được đề xuất. Từ các
trường đặc trưng ban đầu, người ta chuẩn hóa theo tổng phương sai của mỗi trường,
xác định thành phần chính thứ nhất của ma trận hiệp phương sai của trường đã tổng
hợp, từ đó xác định giá trị của MEI. MEI có giá trị dương tương ứng với pha El Nino,
ngược lại, giá trị âm tương ứng với pha La Nina [34]. Một số chỉ số khác cũng được sử
dụng để đánh giá ENSO như: SSTA khu vực Ấn Độ Dương, chỉ số tín phong ở mực
850 hPa khu vực trung tâm Thái Bình Dương, chỉ số tín phong ở mực 850 hPa khu vực
Đơng Thái Bình Dương, phát xạ sóng dài trong khu vực xích đạo giữa các kinh độ

5


160° E và 160 °W, trị số chuẩn hóa khí áp mực biển khu vực Indonesia, Đơng Thái
Bình Dương xích đạo, SOI xích đạo[3,11].

(a)

(b)
Hình 1.1: Sơ đồ hồn lưu Walker
a) Điều kiện bình thường, b) Điều kiện El Nino

(Nguồn: Cục quản lý Đại dương và Khí quyển Quốc gia Hoa Kỳ-NOAA)

Hình 1.2: Giới hạn các khu vực Nino
Cùng với việc ra đời của các chỉ số ENSO, một vấn đề được các nhà khoa học
quan tâm là sử dụng các chỉ số trên trong việc xác định pha ENSO và các đợt ENSO
như thế nào? Đây là điều rất cần thiết trong đánh giá tác động của ENSO cũng như
nghiên cứu quy luật diễn biến của nó. Trong nhiều nghiên cứu, các pha và đợt ENSO
thường được xác định thông qua chuẩn sai nhiệt độ bề mặt nước biển các khu vực
Nino, tuy nhiên, khu vực Nino sử dụng để tính SSTA, ngưỡng giá trị SSTA của các
pha ENSO và thời gian kéo dài trung bình trượt của SSTA có thể khác nhau. Một số
nghiên cứu khác lại sử dụng chỉ số SOI để xác định các pha ENSO.
Trong một số tài liệu của cơ quan khí tượng Úc, đợt ENSO được xác định là
những tháng có SSTA của khu vực Nino 3 vượt ngưỡng ±1°C, còn trong dự báo của
Văn phịng Khí tượng Úc (BOM – Bureau of Meteorology)ngưỡng xác định pha
ENSO là ±0.8°C. Viện Nghiên cứu Khoa học Trái đất (Institute of Earth Sciences) lấy
6


ngưỡng là 0,9°C đối với SSTA khu vực Nino 3.4 để xác định đợt ENSO, các cơng
trình tại Mỹ lại sử dụng ngưỡng ±0.5°C đối với khu vực này[19].Trong công trình
nghiên cứu“Hiện tượng El Nino 1997-1998: một thể nghiệm khoa học và kĩ thuật”
được công bố năm 1999 của WMO-UNEP -ICSU -UNESCO đãnêu ra chỉ tiêu để xác
định thời kì El Nino của tác giả Trenberth (1997) như sau: El Nino là khoảng thời gian
có trung bình trượt 5 tháng của SST khu vực Nino 3.4 vượt giới hạn 0,4°C, kéo dài ít
nhất 6 tháng.Viện nghiên cứu Quốc tế về Khí hậu và Xã hội (International Research
Institute for Climate and Society, IRI) cũng sử dụng định nghĩa này, tuy nhiên

Trenberth cho rằng định nghĩa này cần được phát triển thêm[45].
Không sử dụng SST tại các khu vực Nino, cơ quan khí tượng Nhật Bản đưa ra
định nghĩa: đợt El Nino là thời kì có giá trị trung bình trượt 5 tháng của SSTA tại khu
vực (4°N-4°S, 150°W-90°W) vượt 0,5°C kéo dài 6 tháng trở lên. Cách xác định này đã
được nhiều tài liệu khác sử dụng nhưng thay bằng khu vực Nino 3, theo đó thời kì có
giá trị trung bình trượt 5 tháng của SSTA khu vực Nino 3 vượt ngưỡng ±0,5°C kéo dài
6 tháng trở lênđược coi là một đợt ENSO [6,19,52]. Cũng sử dụng định nghĩa của cơ
quan khí tượng Nhật Bản, nhưng có bổ sung, Pao-Shin Chu và Jianxin đưa ra cách xác
định: El Nino là thời kì có trung bình trượt 5 tháng của SSTA khu vực Nino 3 vượt
0,5°C kéo dài 6 tháng nhưng phải có ít nhất 1 tháng có SSTA vượt 1°C [40]. Trung
tâm Dự báo khí hậu Hoa Kỳ(CPC - Climate Prediction Center,
sử dụng SSTA khu vực
Nino 3.4 để xác định ENSO theo mùa bằng cách tính trung bình trượt 3 tháng, trị số
này lớn hơn 0,5°C (kéo dài ít nhất 5 tháng) tương ứng với El Nino và nhỏ hơn 0,5°C
(kéo dài ít nhất 5 tháng) tương ứng với La Nina. Theo đó cách xác định cấp cường độ
của ENSO cũng được sử dụng: khi SSTA tại khu vực Nino 3.4 >1°C (<-1°C) tương
ứng với El Nino (La Nina) trung bình và khi SSTA > 1,5°C (<-1,5°C) tương ứng với
El Nino (La Nina) mạnh [19].
Ngoài phương pháp sử dụng SSTA, năm 2006, thông qua cuộc điều tra của Tổ
chức Khí tượng Thế giới (WMO) đối với các nước thành viên, Cục Khí tượng
Bangladesh đã đưa ra định nghĩa: El Nino, La Nina là thời kỳ liên tục kéo dài 3 tháng
trở lên có chỉ số SOI vượt ngưỡng ±5[53]. Trong khi đó, nhiều tài liệu của Úc đã lấy
giá trị 10 làm ngưỡng: SOI nhỏ hơn 10 tương ứng với El Nino và lớn hơn 10 tương
ứng với La Nina[19].
Các định nghĩa đã nêu sử dụng SST hoặc SOI để xác định pha ENSO, tuy nhiên,
diễn biến của SST không phải lúc nào cũng phù hợp với diễn biến của SOI,vì vậy, nếu
coi ENSO phải được thể hiện đồng thời ở cả đại dương và khí quyển thì đánh giá
ENSO cũng phải kết hợp hai chỉ số SSTA và SOI. Theo đó, năm 2000, Smith, C.A và
Sardeshmuck đã sử dụng kết hợp giữa hai chỉ số SSTA và Nino 3.4/SOI chuẩn hóa để
đưa ra chỉ số BEI (the Best ENSO Index) cho từng tháng bằng trung bình trượt 5 tháng

của thời kì 1871-2004. Khi đó BEI dương biểu hiện pha ENSO nóng và ngược lại. Tuy
7


nhiên để xác định các đợt El Nino thì BEI phải vượt giới hạn giá trị độ lệch chuẩn của
chuỗi BEI tháng, cụ thể BEI là phải vượt giá trị ±0,96 [44]. Cùng với việc xác định
trực tiếp các đợt ENSO thông qua các chỉ số đã nêu ở trên, có thể sử dụng phương
pháp phân tích phổ để khảo sát tính chu kì của chuỗi các chỉ số biểu thị ENSO như
SOI hoặc chỉ số tổ hợp SST-Nino 3.4/SOI[44].
Nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật, nguyên nhân hình thành, cơ
chế hoạt động cũng như ảnh hưởng của ENSO tới các điều kiện thời tiết khí hậu ở
những khu vực khác nhau đã thu hút được sự chú ý của các nhà khoa học trên thế giới,
nhất là trong những thập kỉ gần đây. Nghiên cứu cấu trúc của mực nước biển trong các
đợt El Nino cho thấy sự biến động của mực nước phụ thuộc vào vĩ độ và sự khác nhau
giữa các đợt ENSO và không ENSO. Sự dao động của ENSO phụ thuộc rất lớn vào
vào q trình nhiệt động lực, trong đó bình lưu vĩ hướng và nước trồi đóng vai trị
quan trọng nhất[25].
Người ta vẫn thường cho rằng Ấn Độ Dương đóng vai trị rất lớn trong hoạt
động của gió mùa Châu Á. Các nghiên cứu cũng cho thấy rằng sự biến đổi trong chế
độ gió mùa có liên quan với những biến động của nhiệt độ nước biển bề mặt Thái Bình
Dương. Những ảnh hưởng của ENSO tới một số yếu tố thời tiết khí hậu ở nhiều nơi
cũng được nghiên cứu. Trong [1,6] các tác giả cho thấy, ở khu vực Tây Bắc Thái Bình
Dương, hoạt động của xốy thuận nhiệt đới giảm đi trong điều kiện El Nino, ngược lại
trong điều kiện La Nina hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới mạnh hơn bình thường.
Một nghiên cứu của Rasmusson cho thấy trong thời kì El Nino thường có sự thiếu hụt
đáng kể lượng mưa khu vực Ấn Độ và Sri Lanka [42]. Từ những kết quả nghiên cứu,
các nhà khoa học đã xây dựng các mơ hình dự báo ENSO, bước đầu dự báo được sự
bắt đầu, phát triển và suy yếu của El Nino trước một vài tháng. Đồng thời tác động của
ENSO tới thời tiết, khí hậu, đặc biệt là biến động mùa và năm của nhiệt độ, lượng mưa
cũng được các nhà khoa học chú ý. Các chỉ số SOI, SST, mối quan hệ giữa các chỉ số

này với số liệu khí hậu như nhiệt độ, lượng mưa,...ở nhiều vùng nhiệt đới và cận nhiệt
đới được nhiều tác giả sử dụng [14,29].
Những ảnh hưởng của ENSO trước hết làm thay đổi cơ chế hoàn lưu. Theo
Ropelewski và Helpert (1987), Ramusson và Wallace (1983), ENSO làm xáo trộn
hồn lưu chung khí quyển và do đó làm rối các kiểu thời tiết. Trong các dịng hồn lưu
thì gió mùa nói chung và gió mùa mùa hè nói riêng hình thành do hai ngun nhân
chính: ngun nhân động lực và nguyên nhân nhiệt lực. Nguyên nhân động lực thể
hiện ở sự dịch chuyển kinh hướng của các đới khí áp và gió theo mùa, phù hợp với cán
cân bức xạ mặt trời. Nguyên nhân nhiệt lực thể hiện ở sự phân bố không đều của nhiệt
độ giữa lục địa và đại dương trong hai mùa [50].Do đó, hồn lưu gió mùa có liên quan
tới những tương tác giữa đại dương và khí quyển hay nói cách khác, có liên hệ với
ENSO.

8


Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã khẳng định có mối tương quan giữa gió mùa
mùa hè châu Á với hiện tượng ENSO. Tuy nhiên, tính biến động của gió mùa liên
quan tới ENSO lại mang tính địa phương rõ rệt [35]. Kết quả nghiên cứu mô phỏng
của Ju và Slingo (1994) cho thấy ảnh hưởng của El Nino đối với gió mùa quy mơ hành
tinh biểu hiện qua sự chuyển động theo vĩ độ của dải hội tụ nhiệt đới trên Indonesia
trong mùa xuân ngay trước đó. Sự dịch chuyển của dải hội tụ nhiệt đới gắn liền với dị
thường của nhiệt độ bề mặt nước biển (SST) ở Tây Bắc Thái Bình Dương. Joseph và
cộng sự (1994) đã cho thấy tương quan tốt giữa ngày mở đầu gió mùa mùa hè ở Kerala
và nam Ấn Độ với dị thường SST ở Tây Bắc Thái Bình Dương.
Nghiên cứu về khí hậu Việt Nam, tác giả Phạm Ngọc Tồn, Phan Tất Đắc đã
khẳng định rằng gió mùa đóng vai trị rất quan trọng trong điều kiện khí hậu, nhất là
trong điều kiện khí hậu nhiệt đới vì những tác động đảo ngược với các quy luật địa đới.
Tuy nhiên, nghiên cứu về gió mùa thường chưa được chú ý đúng mức và đánh giá đầy
đủ trong các cơng trình khảo sát và phân tích- ứng dụng khí hậu từ xưa đến nay. Với

những công cụ và kho số liệu hiện nay, người ta đã có thể biểu thị cấu trúc, đặc điểm
diễn biến của gió mùa khu vực rất phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, một công cụ cổ
điển nhưng khá hiệu quả là việc xây dựng các chỉ số khí hậu nhằm thể hiện một cách
tổng hợp và đặc trưng nhất những đặc điểm, sự diễn biến của các hiện tượng khí tượng
cần quan tâm cũng đã được nhiều chuyên gia gió mùa sử dụng. Đó là việc sử dụng các
chỉ số gió mùa. Để xây dựng các chỉ số gió mùa, trước hết người ta dựa vào định nghĩa
và bản chất vật lý của nó, chọn ra những yếu tố và khu vực đặc trưng, những hệ thống
gió mùa cần quan tâm. Từ định nghĩa về gió mùa, người ta khảo sát sự tương phản của
gió thơng qua các bản đồ tích hoặc hiệu của các thành phần kinh, vĩ hướng của véc tơ
gió giữa hai mùa, xác định những khu vực gió có sự đổi hướng trong năm[20].Cho tới
nay, những chỉ số gió mùa thường được sử dụng bao gồm:Chỉ số về lượng mưa (dựa
trên lượng mưa trung bình các tháng gió mùa);Chỉ số hồn lưu (dựa trên sự chênh lệch
các thành phần gió tại các mực khí áp);Chỉ số đối lưu (dựa trên lượng bức xạ phát xạ
sóng dài OLR),..Trong đó, các chỉ số về mưa thường được áp dụng ở những nước gió
mùa có liên quan tới chế độ nhiệt ẩm, đặc biệt là gió mùa mùa hè ở khu vực châu Á.
Ngồi ra, một số tác giả cịn sử dụng chênh lệch khí áp mặt biển làm chỉ số gió mùa,
tuy nhiên, chỉ số này ít được sử dụng do trên các vùng vĩ độ thấp chênh lệch áp nhỏ,
khơng điển hình và khá phức tạp[20].
Trong bài báo nghiên cứu về chỉ số mưa gió mùa khu vực Ấn Độ của tác giả
Parthasarathy, chỉ số mưa gió mùa tồn Ấn Độ AIMR (All-India Monsoon
Rainfall)được sử dụng để phản ánh hoạt động của gió mùa mùa hè. AIMR được tính
trung bình từ tất cả các tiểu vùng của Ấn Độ cho chuỗi số liệu nhiều năm[41].Mặc dù
thể hiện được mức độ mạnh yếu của lượng mưa gió mùa trên tồn Ấn Độ nhưng chỉ số
AIMR chưa đại diện cho hồn lưu gió mùa mùa hè trên quy mô lớn ở Nam Á [23]. Chỉ
số hoàn lưu WYI đã được sử dụng nhằm phản ánh tính biến động của gió mùa châu Á,
9


được tính là hiệu thành phần gió vĩ hướng giữa mực 850hPa và mực 200 hPa trung
bình trên khu vực nam Á. Tuy nhiên chỉ số AIMR và WYI lại khơng có mối liên hệ

chặt chẽ với nhau, do đó, chỉ số mưa Ấn Độ mở rộng RM1 được đưa vào sử dụng,
được tính là tổng lượng mưa gió mùa mùa hè trên khu vực lục địa Ấn Độ cộng với
phần phía Bắc của Vịnh Bengal và phần phía Nam Trung Quốc, bao trùm khu vực (1030°N, 70-100°E). Chỉ số này có mối liên hệ khá tốt với chỉ số hồn lưu Hadley MHI
(được tính bằng hiệu thành phần gió kinh hướng giữa 850 và 200 hPa cho chính khu
vực có lượng mưa mở rộng nêu trên. MHI cũng có liên hệ khá tốt với AIMR [30].
Một số chỉ số cho khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương, Nam Mỹ, Đại Tây
Dương, Ấn Độ Dương,...cũng được nghiên cứu và áp dụng như các chỉ số WNPMI,
AUSMI, ZI, SSI1, GI,...Tiếp đó, các tác giả đã đề cập một số chỉ số hồn lưu cho
những khu vực khác nhau của gió mùa châu Á [23,48]. Khu vực Đơng Nam Á có
phạm vi trải rộng theo hướng Đơng-Tây, bao trùm cả phía Tây Thái Bình Dương, các
chỉ số gió mùa xây dựng cho khu vực này phải đảm bảo phản ánh được sự biến động
của gió mùa trên một phạm vi rộng lớn. Chỉ số hoàn lưu và đối lưu trên khu vực Đơng
Nam Á được tính tốn dựa trên kết quả phân tích mối quan hệ giữa các đặc trưng gió
mùa khu vực nghiên cứu (10-20°N, 115-140°E). Hai chỉ số được lựa chọn cho khu vực
này bao gồm: Chỉ số hoàn lưu MCI 2 được tính bằng hiệu thành phần gió vĩ hướng
mực 850 hPa trung bình của khu vực (5 - 15°N, 90 -130°E) và khu vực (22,5 - 32,5°N,
110 -140°E) tính trung bình cho mùa gió mùa từ tháng 6 tới tháng 9; Chỉ số đối lưu
được tính bằng chuẩn sai âm của bức xạ phát xạ sóng dàikhu vực (10-20°N, 115140°E) [23].Bảng 1.1 đưa ra một số chỉ số gió mùa cho các khu vực khác nhau.
Bảng 1.1: Một số chỉ số gió mùa
Chỉ số

Dạng chỉ số

Cách xác định

AIMR(AIRI)
(All-India
Monsoon
Rainfall) or (All
Indian Rainfall

Index)

Mưa (Ấn
Độ)

Tổng lượng mưa gió mùa từ tháng 6
tới tháng 9 trên các tiểu vùng Ấn Độ

Parthasarathy
(1992)[41]

RM1

Mưa (khu
vực Ấn Độ
mở rộng)

Tổng lượng mưa gió mùa từ tháng 6
tới tháng 9 trên khu vực lục địa Ấn
Độ cộng với phần phía Bắc của Vịnh
Bengal và phần phía Nam Trung
Quốc giới hạn bởi (10 - 30°N, 70 110°E)

Goswami B.N
(1999)[30]

WNPMI
(Western Norht
Pacific Monsoon
Index)

Hoàn lưu vĩ
hướng (Tây
Bắc TBD)

U850(5-15oN, 100-130oE)-U850(2030oN, 110-140oE)

Wang et al
(2001)[48]

10

Áp dụng

Tác giả


Chỉ số

Dạng chỉ số

Cách xác định

AUSMI
(Australian
Summer
Monsoon Index)

Hoàn lưu vĩ
hướng

(Australia)

U850(0-10oS,120-150oE)

Wang et al
(2004)[46]

ATL3I (Atlantic
index)

Chuẩn sai
nhiệt (Nam
Mỹ)

ATL3=SST(20°W - 0°E, 3°S-3°N)

Marcelo
Barreiro et al
[39]

ZI (The mean
850 mb Zonal
winds over the
western
equatorial
Atlantic Index)

Hoàn lưu
(Đại Tây
Dương)

ZI=U850(60-20°W, 5°S-5°N)

Marcelo
Barreiro et al
[39]

SSI1 (Southerly
shear Index)

Hoàn lưu
(khu vực Ấn
Độ)

V850– V200 ((5-15oN,120-145oE) và
(5oS-5 oN,90-120oE))

WYI (Weber
and Yang Index)

Hoàn lưu vĩ
hướng(Nhiệt
đới châu Á)

Áp dụng

Tác giả

Wang & Fan
(1999) [23]

U850-U200
(0-20 N, 40-110 E)

Weber & Yang
(1992)[49]

GI (Guo Index)

Hoàn lưu vĩ
hướng
(Châu ÁThái Bình
Dương)

GI = SLP (<-5 hPa) (10-50°N, 100160°E)

Guo,
(1983)[33]

CI1 (Convection
Index 1)

Đối lưu (Ấn
Độ)

OLR(10-25oN, 70-100oE)

Wang & Fan
(1999) [23]

CI2 (Convection
Index 2)

Đối lưu
(Nam Á)

OLR(10-20oN,115-140oE), trung bình
từ tháng 6- tháng 9

Wang & Fan
(1999) [23]

U bengal (Gió vĩ
hƣớng trung
bình mực 850
hPa trên vịnh
Bengal)

o

o

+ Trong hậu
(pentad – thời
kỳ 5 ngày liên
tiếp) bùng nổ, U
bengal>0
Hoàn lưu
mực thấp
(Vịnh

Bengal)

U bengal= U850 (5-10°N, 90-100°E)

11

+ Trong 3 hậu
tiếp theo, bao
gồm cả hậu
bùng nổ, U
bengal phải
dương trong ít
nhất 3 hậu và
giá trị trung
bình hậu U

Bùi Minh Tuân,
Nguyễn Minh
Trường,
2010[10]


Chỉ số

Dạng chỉ số

Cách xác định

Áp dụng
bengal > 3 m/s

EAMI (East
Asian Monsoon
Index)

Hồn lưu
(Đơng ÁThái Bình
Dương)

EAMI= U850-U200 (0-10°N, 100130°E) +SLP (10-50°N ,160°E) –SLP
(10-50°N ,110°E) )

EASMI (East
Asian Summer
Monsoon Index)

(Đông Á)

EASMI=ΔSLP(10-50 oN,110-160 oE)

ESMI
(East Asian
subtropical
summermonsoon
index)

Vận tải ẩm
(Cận nhiệt
đới Đông Á)

ESMI = Δ VQSC (22,5-27,5oN,105120oE)-Δ VQNC (35-40oN, 105115oE)

+
Ngưỡng:EAWM
mạnh, yếu: ±0.5
+ Ngưỡng:
EASM mạnh
yếu: ±1

Tác giả

(H.Zhu,
2005)[27]

Guo (1983)[32]

+ ESMI mùa hè
được tính bằng
hiệu số lượng
vận tải ẩm của
phần Nam và
Bắc Trung Quốc
các tháng 6-8,
giai đoạn 19712000.

Liang Ping,
Tang Xu (2008)
[37]

+ ESMI > 25

(< - 25) tương
ứng với gió mùa
mạnh (yếu)
RM2
(EAMI)
(Regional
Monsoon Index)
or (East Asian
Monsoon Index)

Hồn lưu vĩ
hướng
(Đơng Á)

U200(40-50oN, 110-150oE)-U200(2535oN, 110-150oE)

Lau et al
(2001)[36]

DU2
(SEAMI),
(MCI2) (The
difference
between
thewesterly
zonal
windanomalies
averaged over
two regions)

Hồn lưu vĩ
hướng
(Đơng Nam
Á)

U850(5-15oN, 90-130oE)o

Wang & Fan
(1999)[23]

o

U850(22.5-32.5 N, 110-140 E)

IMI (The Indian
summer
Monsoon Index)

Hoàn lưu vĩ
hướng (Ấn
Độ)

U850(20-30 N, 60-90 E)

SCSSM (South

Hoàn lưu vĩ

SCSSM = U850hPa(5-15°N, 110-

U850(5-15oN, 40-80oE)o

Wang et al
(2001)[48]

o

12

+ Hậu (pentad)

B. Wang, Lin


Chỉ số
China Sea
Summer
Monsoon)

Dạng chỉ số
hướng(Biển
Đông)

Cách xác định
120°E)

Áp dụng
đầu tiên sau
ngày 25/4 thỏa
mãn: (1)

SCSSM >0
trong hậu bùng
nổ, (2)Bốn hậu
tiếp theo, gồm
cả hậu bùng nổ,
SCSSM >0
trong ít nhất 3
hậu và SCSSM
trung bình 4 hậu
đó>1m/s

Tác giả
Ho, Y Zhang.
M.M. Lu,
(2004)[22,26]

Hồn lưu
SCSMI (South
China Sea
Monsoon Index)

vĩ
hướng(Biển
Đơng)

SCSMI= U850(5-15°N,110-120°E)U850(20-25°N,110-120°E)

Bin Wang et al
(2009) [24]

ORLI(Outgoing
Longwave
Radiation Index)

Đối lưu
(Biển Đông)

ORLI=ORL(5-20°N, 110-120°E)

JiangYu Mao
and Johny C. L.
Chan,2004 [38]

SCSMI (South
China Sea
Monsoon Index)

Hồn lưu
(Biển Đơng)

SCSMI = 𝜏 𝑥 (5.25 - 10.25°N,110 120°E) - 𝜏 𝑥 (17.25 – 22.25°N, 110120 °E)

Guihua Wang,
Chunzai Wang,
Rui Xin Huang
(2010) [31]

EASMI (East
Asian Summer
Monsoon Index)

Hồn luu vĩ
hướng
(Đơng Á)

U850(10-20oN, 100-150oE)-U850(2535oN, 100-150oE)

Quingyun
Zhang, Shiyang
Tao (1998)

Issm
(Subtropical
Summer
Monsoon Index)

Nhiệt đới
đơng Á

SSI2 (Southerly
shear Index)

Hồn lưu
(khu vực
Nam Á)

Issm= Psub – Psib
Psub=SLP(40-50 oN, 110 oE)

Zhao Ping [54]

Psib=SLP(30-40 oN, 160 oE)
V850 – V200((15-30oN,85-100oE) và
(0-15oS,40-55oE))

Wang & Fan
(1999) [23]

V850-V200

Goswami et al
(1999)[30]

MHI
(HSACELL)
(Monsoon
Hadley
Circulation
Index)

Hoàn lưu
kinh hướng
(Nam Á)

UEOF1 (the first
Empirical

Hồn
lưu(Đơng

o

o

(10-30 N, 70-110 E)

B. Wang, Lin
Ho, Y Zhang.
M.M. Lu,

13