Phân bố bức xạ sóng dài và mối quan hệ với lượng mưa trên khu vực Việt Nam trong các thời kỳ ENSO

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

LÊ DUY ĐIỆP

PHÂN BỐ BỨC XẠ SÓNG DÀI VÀ MỐI QUAN HỆ VỚI LƢỢNG MƢA
TRÊN KHU VỰC VIỆT NAM TRONG CÁC THỜI KỲ ENSO

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội, 2014


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

LÊ DUY ĐIỆP

PHÂN BỐ BỨC XẠ SÓNG DÀI VÀ MỐI QUAN HỆ VỚI LƢỢNG MƢA
TRÊN KHU VỰC VIỆT NAM TRONG CÁC THỜI KỲ ENSO

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

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Người hướng dẫn: GS.TS. Nguyễn Trọng Hiệu

Hà Nội, 2014

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..........................................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................................2
1.1. Tổng quan về các vấn đề liên quan đến bức xạ sóng dài ..................................2
1.1.1. Lý thuyết bức xạ sóng dài và phướng pháp tính tốn ......................................2
1.1.2. Tổng quan các cơng trình nghiên cứu có liên quan đến OLR .........................4
1.2. Tổng quan các cơng trình nghiên cứu liên quan đến ENSO ............................7
1.2.1. Khái qt về ENSO ..........................................................................................7
1.2.2. Các cơng trình nghiên cứu ENSO ....................................................................9
1.3. Một số nhận xét về chung và định hƣớng nghiên cứu của luận văn ..............11
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU .................................12
2.1. Xác định các khu vực nghiên cứu OLR của Việt Nam và phụ cận ...............12
2.2. Phƣơng pháp xác định các chu trình ENSO ....................................................13
2.3. Xác định các trạm khí tƣợng tiêu biểu .............................................................14
2.4. Tính tốn các đặc trƣng thống kê .....................................................................15
2.4.1. Các đặc trưng thống kê về OLR .....................................................................15
2.4.2. Tính tốn chuẩn sai lượng mưa trong các chu trình ENSO ..........................16
2.4.3. Phương pháp tính hệ số tương quan giữa OLR và lượng mưa......................16
2.5. Số liệu ...................................................................................................................16
2.5.1. Số liệu OLR ....................................................................................................16
2.5.2. Số liệu mưa .....................................................................................................17
CHƢƠNG 3. BỨC XẠ SÓNG DÀI TRONG ĐIỀU KIỆN CHUNG, ĐIỀU KIỆN
ENSO VÀ QUAN HỆ VỚI LƢỢNG MƢA ................................................................18
3.1. Phân bố không gian và diễn biến thời gian của bức xạ sóng dài trong điều
kiện chung ................................................................................................................18
3.1.1. Phân bố cường độ bức xạ sóng dài trung bình năm ......................................18
3.1.2. Phân bố cường độ bức xạ sóng dài đi ra trong các tháng ............................19
3.1.3. Biến trình năm của bức xạ sóng dài đi ra ......................................................26

3.1.4. Mức độ biến đổi của bức xạ sóng dài đi ra ...................................................30
3.2. Phân bố bức xạ sóng dài trong điều kiện ENSO..............................................31
3.2.1. Phân bố bức xạ sóng dài trong điều kiện EL Nino ........................-08
70-72
73-76
88-89
98-01

∆OLR Nam
Bộ (W/m2)

∆R (mm)

-2,9
10,8
-8,4
-4,7
-2,8
-6,0
-2,5
-0,6
-1,9
-3,4
-2,5
1
10

19,7
4,5
18,7

-10,1
-13,1
10,2
-4,3
61,4
-21,2
-2,1
28,1
7
4

57

Nam Bộ (Cần Thơ)
Dấu ( ∆OLR * ∆R)
+
+
+
+
+
+
6
5


Loại La Nina

Đợt La Nina

∆OLR Nam

Bộ (W/m2)

Hệ số tương quan

Nam Bộ (Cần Thơ)

∆R (mm)

Dấu ( ∆OLR * ∆R)
0,11

58


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
a. Kết luận
1. Bức xạ sóng dài đi ra là nguyên nhân mất nhiệt của trái đất vào không gian vũ
trụ, đối lập với bức xạ mặt trời sóng ngắn đến trái đất dưới dạng tán xạ và trực xạ. Luận
văn “Phân bố bức xạ sóng dài và mối quan hệ với lượng mưa trên khu vực Việt Nam
trong các thời kỳ ENSO” là một trong những bước đầu nhiều nghiên cứu đặc trưng hoàn
lưu thường được coi là chỉ số đối lưu này.
2. Trong điều kiện chung, lượng bức xạ sóng dài đi ra của Việt Nam có các đặc
trưng sau đây :
 Lượng bức xạ sóng dài di ra của Việt Nam bị chi phối trực tiếp bởi dải OLR thấp ở
vĩ độ cao Đơng , trung tâm OLR thấp ở xích đạo Đơng Nam ở phía Nam, trung tâm
OLR cao trên vùng áp thấp Ấn Độ và trung tâm OLR cao trên Tây Bắc Thái Bình
Dương. Vì vậy, lượng bức xạ sóng dài đi ra trung bình năm ở Việt Nam trên dưới 240
W/m2, cao hơn khu vực Trường Giang Trung Quốc ở phía Bắc, thấp hơn khu vực áp
thấp Ấn Độ ở phía Tây, cao hơn khu vực xích đạo Đơng Nam ở phía Nam và cao hơn
Biển Đơng ở phía Đơng.

 Biến trình năm của bức xạ sóng dài của Việt Nam thuộc loại cao vào mùa đông,
thấp vào mùa hè với biên độ năm khá lớn.Trong nhiều tháng mùa hè, bức xạ sóng dài
của Việt Nam thấp hơn các khu vực lân cận trong khi vào mùa đơng thì ngược lại cao
hơn các khu vực lân cận trừ khu vực Thấp Ấn Độ ở phía Tây.
 Bức xạ sóng dài ở Việt Nam khá ổn định so với một số yếu tố khí hậu khác.
3. Trong các đợt El Nino, bức xạ sóng dài đi ra ở Việt Nam có những đặc điểm sau
đây.
 Trên khu vực Việt Nam, bức xạ sóng dài đi ra cao nhất ở Bắc Bộ, tiếp theo là
Trung Bộ và thấp nhất là Nam Bộ.
 Đa số đợt El Nino mang lại chuẩn sai dương về bức xạ sóng dài và chuẩn sai âm
về chỉ số đối lưu ở các khu vực Việt Nam.
 Số chuẩn sai dương về cường độ bức xạ sóng dài trên khu vực Việt Nam nhiều
hơn khu vực Trường Giang Trung Quốc ở phía Bắc, thấp Ấn Độ ở phía Tây, xấp xỉ
Biển Đơng ở phía Đơng và ít hơn khu vực xích đạo ở phía Nam.
4. Trong các đợt La Nina, bức xạ sóng dài ở Việt Nam có những đặc điểm sau :
 Trên lãnh thổ Việt Nam, bức xạ sóng dài đi ra cao nhất ở Bắc Bộ, tiếp theo là
Trung Bộ và thấp nhất là Nam Bộ.
 Hầu hết đợt La Nina đều mang lại chuẩn sai OLR âm, chuẩn sai chỉ số đối lưu
dương trên các khu vực Việt Nam.

59


 Số chuẩn sai bức xạ sóng dài âm ở Việt Nam nhiều hơn khu vực Trường Giang
Trung Quốc ở phía Bắc, thấp Ấn Độ ở phía Tây, thấp xích đạo ở phía Nam nhưng ít
hơn khu vực xích đạo Đơng Nam và xấp xỉ Biển Đơng ở phía Đơng.
5. Trong điều kiện chung, biến trình năm của bức xạ sóng dài đi ra trái ngược với
biến trình năm lượng mưa, ở các vùng khí hậu Bắc Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ và khơng
có quan hệ rõ rệt với biến trình lượng mưa năm ở Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ..
6. Trong điều kiện El Nino, mối quan hệ giữa chuẩn sai lượng bức xạ sóng dài đi ra

với chuẩn sai lượng mưa có những đặc điểm sau đây.
- Trên phạm vi cả nước đa số đợt El Nino gây ra chuẩn sai bức xạ sóng dài dương
(chuẩn sai đối lưu âm) kèm theo lượng mưa giảm đi.
- Trên các vùng khí hậu: Đơng Bắc, Bắc Trung Bộ, Nam Bộ, số đợt El Nino có
∆OLR khác dấu với ∆R nhiều hơn đáng kể số đợt El Nino có ∆OLR cùng dấu với
∆R.
- Trên các vùng khí hậu: Tây Bắc, Đồng B ng Bắc Bộ, Nam Trung Bộ, Tây
Nguyên, số đợt El Nino có ∆OLR khác dấu với ∆R nhiều hơn nhưng không đáng
kể so với số đợt El Nino có ∆OLR cùng dấu với ∆R.
7. Trong điều kiện La Nina, mối quan hệ giữa chuẩn sai lượng bức xạ sóng dài đi ra
với chuẩn sai lượng mưa có những đặc điểm sau đây.
- Trên phạm vi cả nước đa số đợt La Nina gây ra chuẩn sai bức xạ sóng dài âm,
chuẩn sai chỉ số đối lưu dương kèm theo lượng mưa tăng lên.
- Trên vùng khí hậu Đơng Bắc, số đợt La Nina có ∆OLR khác dấu với ∆R nhiều
hơn rõ rệt số đợt El Nino có ∆OLR cùng dấu với ∆R.
- Trên các vùng khí hậu: Tây Bắc, Bắc Trung Bộ, số đợt La Nina có ∆OLR khác
dấu với ∆R nhiều hơn đáng kể so với số đợt La Nina có ∆OLR cùng dấu với ∆R.
- Trên các vùng khí hậu: Đồng b ng Bắc Bộ, Trung Bộ, số đợt La Nina có OLR
khác dấu với ∆R chỉ nhiều hơn không đáng kể số đợt OLR cùng dấu với ∆R
- Trên các vùng khí hậu:Tây Nguyên, Nam Bộ số đợt La Nina có ∆OLR khác dấu
với ∆R ít hơn chút ít so với số đợt La Nina có ∆OLR cùng dấu với ∆R.
b. Kiến nghị
-

Tiếp tục nghiên cứu phương pháp xác định các trị số OLR cho 7 vùng khí hậu
hoặc chi tiết hơn nữa.

-

Tiếp tục nghiên cứu quan hệ giữa OLR và R trong điều kiện ENSO trên các vùng

khí hậu đã được xác định các trị số tương đối chi tiết.

60


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Nguyễn Trọng Hiệu (1977) “Cán cân bức xạ thực nghiệm ở Việt Nam”.
2. Nguyễn Trọng Hiệu (2013) “Báo cáo tại Hội nghị chuyên đề các khoa học về trái đất
tại TP Hồ Chí Minh”, Báo cáo chuyên đề của đề tài nghiên cứu cấp nhà nước “Nghiên
cứu những đặc trưng cơ bản và tác động cưa ENSO đến hạn hán, mưa lớn ở Việt Nam
và khả năng dự báo”.
3. Phạm Thị Thanh Hương và nnk (2009), “Nghiên cứu về quan hệ giữa gió mùa Đông
Á và lượng mưa trong mùa lũ khu vực Vân Nam Trung Quốc và miền Bắc Việt Nam”,
Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp bộ.
4. Nguyễn Viết Lành (2006)“Nghiên cứu ảnh hưởng cùa gió mùa
hậu Việt Nam”, Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp bộ.

c đến thời tiết khí

5. Nguyễn Đức Ngữ và nnk (2003), “Tác động của ENSO đến thời tiết khí hậu, mơi
trường và kinh tế xã hội ở Việt Nam”, Báo cáo đề tài NCKH độc lập cấp nhà nước.
6. Nguyễn Thị Hiền Thuận, (2007)” Ảnh hưởng của ENSO đến gió mùa mùa hè và mưa
ở Nam Bộ”, Luận án tiến sĩ khoa học Khí tượng Khí hậu học, Viện Khoa học Khí tượng
Thủy văn và Môi Trường, Hà Nội.
Tài liệu tiếng Anh
7. Bansod.S.D (2004), “Outgoing long-wave radiation over the Tropical Pacific and
Atlantic Ocean and Indian summer monsoon rainfall” Theoretical and Applied
Climatology, 77, pp. 185-193.
8. Bernard Fontaine, Samuel Louvet and Pascal Roucou (2008),“Definition and

redictability of an OLR based West African monsoon onset” , International Journal of
Climatology, 13, pp. 1787-1798.
9. Brant Liebmann and Carlos R. Mechoso (2010), “The South American Monsoon
System” The Global Monsoon System Research and Forecas, 9, pp. 137-158
10. C.V. Singh (2004), “Satellite-drived outging long-wave radiation in relationship to
monsoon circulation in flood and drought years over India during 1978-2002”, The
fourth international symposium on Asian monsoon system (ISMA), 55, pp. 309-314.
11. CP.Chang (2009) “The east Asia winter Monsoon” “East Asian Monsoon”, pp. 54106.
12. WMO, UNESCO, UNEP, ISCU, (1999) “The El Nino event – A Scientific and
Technical Retrospective (1997-1998)”.
13. Gu Lei and Huong Ronghui (2004), “Influences of the South China Sea Monsoon
Anomalies on Summer Precipitaion in China”, The fourth international symposium on
Asian monsoon system (ISMA), 23, pp. 209-213.

61


14. Guoxiong, Toshio Koike, Yimin Liu, and Kenji Taniguchi (2010), “Review of
Recent Observational and Dynamical Studies on the Climate Impacts of the Tibetan
Plateau” The Global Monsoon System Research and Forecas, 31, pp. 537-556.
15. Harry H. Hendon, Eunpa Lim and Matthew C. Wheeler (2010) “Seasonal
Prediction of Australian Summer Monsoon Rainfall” The Global Monsoon System
Research and Forecas ,5, pp. 73-83.
16. Ieyasu Takimoto and Jun Matsumoto (2004), “Large-scale changes associate With
the end of Baiu season in western Japan” (ISMA), 87(1), pp. 339-344.
17. John L. Mcbride, Malcolm R. Haylock, and Neville Nicholls (2003), “ Relationships
between the Maritime Continent Heat Source and the El Nino–Southern
Oscillation Phenomenon” , American Meteorological Society ,16, pp. 2905-2914.
18. Kousky, V. E. (1988), “Pentad outgoing longwave radiation climatology for the
South American sector” Revista Brasileira de Meteorologia., 3, pp. 217–231.

19. Leila M. V. Carvalho (2005) “Opposite phases of the Antarctic Oscillation and
Relationships with Intraseasonal to Interannual activity in the Tropics during the
Austral Summer” Jclim ,18, pp. 702-718
20. Mathew Barlow, Matthew Wheeler (2005) “ Modulation of Daily Precipitation over
Southwest Asia by the Madden–Julian Oscillation” American Meteorological Society
pp. 3579-3593
21. M. Gonzalez, C. S. Vera (2007), “The nature of the rainfall onset over central South
America” Atmósfera , 20(4), pp. 377-394.
22. Prasad, S.D. Bansod andS.S. Sabade (2000), “Forecasting Indian summer monsoon
rainfall by outgoing longwave radiation over the Indian Ocean” , , International Journal
of Climatology, 20, pp. 105–114.
23. Slingo, Annamalai (2001) “Diagnosis of the intraseasonal variability of the Asian
Summer Monsoon” Clim Dyn, 18, pp. 85-102.
24. Omogbai and J Hum Ecol (2010) “An Empirical Prediction of Seasonal Rainfall in
Nigeria” International Interdisciplinary Journal of Man-Environment Relationship,
32(1), pp. 23-27
25. Waliser, D. E., W. Stern, S. Schubert, K. M. Lau, (2003), “Dynamic Predictability
of Intraseasonal Variability Associated with the Asian Summer Monsoon” Quart. J.
Royal Meteor. Soc., 129, pp. 2897–2925
26. />27. />
62