Trong điều kiện thời tiết khí hậu có những chiều hướng diễn biến ngày càng phức tạp, những biến đổi bất thường của thời tiết, khí hậu gây biến đổi các hiện tượng khí hậu cực đoan như hạn hán, nắng nóng, mưa lớn, bão…đã gây không ít khó khăn, thậm chí ...
1. Điều kiện tự nhiên khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh - Quảng Bình
Nghệ An thuộc vùng Bắc Trung Bộ. Phía bắc giáp tỉnh Thanh Hóa, phía nam giáp tỉnh Hà Tĩnh, phía đông giáp biển Đông,phía tây bắc giáp tỉnh Huaphanh (Lào), phía tây giáp tỉnh Xiengkhuang (Lào), phía tây nam giáp tỉnh Borikhamxay (Lào). Nghệ An là một tỉnh có đầy đủ địa hình núi cao, trung du, đồng bằng và ven biển. Phía Tây là dãy núi Bắc Trường Sơn.
Nghệ An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có 4 mùa rõ rệt: xuân, hạ, thu, đông. Từ tháng 4 đến tháng 8 dương lịch hàng năm, tỉnh chịu ảnh hưởng của gió phơn tây nam khô và nóng. Vào mùa đông, chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc lạnh và ẩm ướt.
Hà Tĩnh ở phía đông dãy Trường Sơn với địa hình hẹp, dốc và nghiêng từ tây sang đông. Phía tây tỉnh là những dãy núi cao, phía dưới là vùng đồi thấp giống bát úp; tiếp nữa là dải đồng bằng nhỏ hẹp chạy ra biển.
Hà Tĩnh nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng của khí hậu chuyển tiếp của miền Bắc và miền Nam, với đặc trưng khí hậu nhiệt đới điển hình của miền Nam và có một mùa đông giá lạnh của miền Bắc, nên thời tiết, khí hậu rất khắc nghiệt. Hàng năm, Hà Tĩnh có bốn mùa rõ rệt:
Quảng Bình có địa hình hẹp và dốc từ phía Tây sang phía Đông. 85% Tổng diện tích tự nhiên là đồi núi. Toàn bộ diện tích được chia thành vùng sinh thái cơ bản: Vùng núi cao, vùng đồi và trung du, vùng đồng bằng, vùng cát ven biển. Địa hình có đặc trưng chủ yếu là hẹp và dốc, nghiêng từ tây sang đông, đồi núi chiếm 85% diện tích toàn tỉnh và bị chia cắt mạnh. Hầu như toàn bộ vùng phía tây tỉnh là núi cao 1.000-1.500 m, kế tiếp là vùng đồi thấp, phân bố theo kiểu bát úp. Gần bờ biển có dải đồng bằng nhỏ và hẹp. Sau cùng là những tràng cát ven biển có dạng lưỡi liềm hoặc dẻ quạt.
Quảng Bình nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa, khí hậu bị tác động đồng thời bởi khí hậu của phía Bắc và phía Nam dẫn đến hai mùa rõ rệt:
Một số thông tin cơ bản về điều kiện tự nhiên và khí hậu 3 tỉnh Nghệ An - Hà Tĩnh - Quảng Bình:
Thông tin |
Nghệ An |
Hà Tĩnh |
Quảng Bình |
Diện tích |
16.487 km² |
5.997 km² |
8.065 km² |
Nhiệt độ trung bình năm |
25,2 °C |
25,6 °C |
24,5 °C |
Lượng mưa trung bình năm |
1650-1700mm |
2500-2650mm |
2000-2300mm |
Số giờ nắng trong năm |
1.450-1.500 giờ |
1.550-1.600 giờ |
1.700-1.750 giờ |
Độ ẩm tương đối |
86-87% |
85-86% |
84-85% |
Trong điều kiện thời tiết khí hậu có những chiều hướng diễn biến ngày càng phức tạp, những biến đổi bất thường của thời tiết, khí hậu gây biến đổi các hiện tượng khí hậu cực đoan như hạn hán, nắng nóng, mưa lớn, bão…đã gây không ít khó khăn, thậm chí thiệt hại lớn về người và của ở nhiều địa phương. Trong đó Nghệ An – Hà Tĩnh – Quảng Bình (N-H-Q) là ba tỉnh thuộc khu vực Bắc Trung Bộ, khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất bởi tất cả các hiện tượng khí hậu cực đoan xảy ra trên lãnh thổ Việt Nam như hạn hán, nắng nóng, rét đậm, rét hại, mưa lớn và các cơn bão nhiệt đới.
Vấn đề nghiên cứu đánh giá Biến Đổi Khí Hậu có thể được chia thành hai lớp bài toán:
1) Nghiên cứu khảo sát những dấu hiệu, bằng chứng của sự BĐKH trong quá khứ và hiện tại
2) Dự tính sự biến đổi của khí hậu trong tương lai cho đến vài thập kỷ hoặc đến hết thế kỷ.
Để thực hiện lớp bài toán thứ nhất người ta thường căn cứ vào các chuỗi số liệu quan trắc lịch sử, khảo sát tính chất, mức độ và xu thế biến đổi của các yếu tố và hiện tượng khí hậu. Đối với lớp bài toán thứ hai, dựa trên cơ sở các kịch bản phát thải khí nhà kính, người ta tiến hành xây dựng và chạy các mô hình toàn cầu (GCM) mà sản phẩm của chúng sẽ được đưa ra phân tích xử lý trực tiếp hoặc được sử dụng làm đầu vào cho các mô hình thống kê hoặc mô hình động lực để hạ thấp qui mô về các vùng và địa phương cần quan tâm. Chính vì vậy trong lớp bài toán đầu tiên số liệu thu thập được rất quan trọng trong việc đánh giá biến đổi khí hậu. Sau khi căn cứ thực tế tất cả các nguồn số liệu thu thập được, chúng tôi đã sử dụng các số liệu với phương châm sử dụng nhiều nhất và có ý nghĩa về mặt thống kê. Nguồn số liệu đã được sử dụng như sau:
2. Mạng lưới trạm khí tượng và trạm đo mưa được khai thác sử dụng số liệu
Hình 1.1 Mạng lưới trạm khí tượng và trạm đo mưa được khai thác số liệu
Hình 1.1 là bản đồ địa hình và bản đồ phân bố các trạm khí tượng thuỷ văn (chấm đỏ ghi tên trạm) và các trạm đo mưa nhân dân (chấm đỏ ghi chữ P) được sử dụng trong dự án này. Các trạm được phân bố trong toàn khu vực 3 tỉnh Nghệ An - Hà Tĩnh, Quảng Bình. Các trạm đo mưa chủ yếu phân bố dọc theo các con sông chính, giá trị mưa đo được sẽ làm cơ sở đầu vào cho những phân tích đánh giá các hiện tượng liên quan đến thuỷ tai. Dưới đây là bảng danh sách chi tiết các trạm được sử dụng.
Bảng 1.2a: Danh sách mạng lưới trạm khí tượng được khai thác số liệu
TT |
Tên trạm |
Kinh độ |
Vĩ độ |
Độ cao (m) |
CÁC TRẠM CHÍNH |
1 |
DONGHOI |
106.600 |
17.483 |
7.0 |
2 |
HATINH |
105.900 |
18.350 |
3.0 |
3 |
HUONGKHE |
105.717 |
18.183 |
17.0 |
4 |
KYANH |
106.283 |
18.083 |
3.0 |
5 |
TUONGDUONG |
104.433 |
19.283 |
97.0 |
6 |
TUYENHOA |
106.017 |
17.883 |
25.0 |
7 |
VINH |
105.700 |
18.667 |
6.0 |
CÁC TRẠM PHỤ |
8 |
BADON |
106.417 |
17.750 |
8.0 |
9 |
CONCUONG |
104.883 |
19.050 |
32.0 |
10 |
DOLUONG |
105.300 |
18.900 |
14.0 |
11 |
HONNGU |
105.767 |
18.800 |
113.0 |
12 |
HUONGSON |
105.433 |
18.517 |
11.0 |
13 |
QUYCHAU |
105.117 |
19.567 |
87.0 |
14 |
QUYHOP |
105.150 |
19.317 |
88.0 |
15 |
QUYNHLUU |
105.633 |
19.167 |
3.0 |
16 |
TAYHIEU |
105.400 |
19.317 |
72.0 |
Bảng 1.2b Danh sách mạng lưới trạm đo mưa Thuỷ Văn được khai thác số liệu
TT |
Tên trạm |
Kinh độ |
Vĩ độ |
TT |
Tên trạm |
Kinh độ |
Vĩ độ |
1 |
CAMXUYEN |
106.017 |
18.233 |
16 |
LINHCAM |
105.55 |
18.533 |
2 |
CHOTRANG |
105.633 |
18.583 |
17 |
MAIHOA |
106.017 |
17.65 |
3 |
CHULE |
105.7 |
18.233 |
18 |
MINHHOA |
106.033 |
17.783 |
4 |
CUAHOI |
105.75 |
18.767 |
19 |
MUONGXEN |
104.133 |
19.4 |
5 |
DAILOC |
105.73 |
18.45 |
20 |
NAMDAN |
105.483 |
18.7 |
6 |
DODAO |
105.583 |
18.867 |
21 |
NT32 |
105.283 |
19.367 |
7 |
DODIEM |
105.867 |
18.417 |
22 |
QUANHANH |
105.633 |
18.783 |
8 |
DONGHIEU |
105.5 |
19.3 |
23 |
SONDIEM |
105.383 |
18.5 |
9 |
DONGTAM |
106.1 |
17.833 |
24 |
TANGTHANH |
105.467 |
19 |
10 |
DUA |
105.017 |
19 |
25 |
THACHGIAM |
104.45 |
19.267 |
11 |
HOADUYET |
105.6 |
18.383 |
26 |
THACMUOI |
105.183 |
18.85 |
12 |
HOANGMAI |
105.63 |
19.283 |
27 |
THANHMAI |
105.367 |
18.633 |
13 |
KHEBO |
104.667 |
19.167 |
28 |
TROC |
106.283 |
17.233 |
14 |
KIENGIANG |
106.75 |
17.1 |
29 |
VIETTRUNG |
106.517 |
17.483 |
15 |
LETHUY |
106.73 |
17.233 |
|
|
|
|
Do độ dài của các số liệu quan trắc là khác nhau phụ thuộc vào từng trạm, ngoài ra vì nhiều nguyên nhân, các trạm có thể bị khuyết số liệu trong 1 giai đoạn nhất đình như do chiến tranh, thiên tai, hỏng hóc dụng cụ. Vì vậy số liệu được sử dụng theo nguyên tắc sử dụng nhiều nhất số liệu hiện có và đảm bảo độ dài chuỗi số liệu đủ lớn, có ý nghĩ về mặt thống kê.
Độ dài chuỗi số liệu được sử dụng trong nghiên cứu
|
Hình 1.3 Độ dài chuỗi số liệu trạm được khai thác |
Hình 1.3 là đồ thị tương quan giữa số lượng trạm có dữ liệu được sử dụng tương ứng với các năm. Trong khi phần lớn các biến độ ẩm (Um, U13), tốc độ gió cực đại (Vx), bốc hơi (BH), chỉ sử dụng trên 7 trạm chính thì nhiệt độ trung bình (T2m), nhiệt độ cực đại (Tx), nhiệt độ cực tiểu (Tm) sau giai đoạn năm 2000 đã được bổ xung lên khoảng 15 trạm. Trong khi đó số liệu mưa được sử dụng nhiều nhất với khoảng 20 đến 28 trạm trong suốt cả giai đoạn 1961-2012. |
3. Kết quả phân tích, đánh giá biến đổi khí hậu trong quá khứ
Khi phân tích đánh giá biến đổi khí hậu trong quá khứ, có ba khía cạnh cần được làm rõ là:
1) Tính chất biến đổi: Có thể được hiểu theo nghĩa sự biến đổi có tuân theo qui luật hay không, nếu có thì qui luật nào (qui luật rõ nhất có thể nhận thấy); sự biến đổi có tính chu kỳ hay không có chu kỳ; nếu có chu kỳ thì biên độ và tần số dao động có biến đổi hay không. Có thể phát hiện, khám phá tính chất biến đổi qua chuỗi thời gian ban đầu hoặc chuỗi đã được biến đổi thành dạng khác bằng các phép biến đổi toán học, như lọc và làm trơn chuỗi, phân tích điều hòa, phân tích phổ phương sai.
2) Mức độ biến đổi: Thể hiện sự biến đổi mạnh hay yếu, nhiều hay ít, càng ngày càng tăng hay giảm, tính biến động của sự biến đổi. Mức độ biến đổi có thể được xác định căn cứ vào gia tốc tăng, giảm qua từng thời kỳ, tính biến động qua từng thời kỳ hoặc xu thế tăng giảm qua từng thời kỳ, sự biến đổi về biên độ dao động, hoặc sự gia tăng hay giảm đi của các dao động ngẫu nhiên. Các đặc trưng có thể được sử dụng để phân tích gồm độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên hoặc chuẩn sai tích lũy.
3) Xu thế biến đổi: Chủ yếu xét xu thế tăng, giảm tuyến tính theo thời gian. Có thể xem xét các xu thế này trên toàn chuỗi hoặc qua từng giai đoạn và so sánh với nhau. Thông thường xu thế toàn chuỗi được sử dụng để nhận định về sự tồn tại của tính biến đổi, còn xu thế của các thời đoạn dùng để xem xét sự dao động của tính biến đổi.
Nói chung khi phân tích trước hết cần xem xét cho từng vùng khí hậu. Trong mỗi vùng khí hậu đánh giá chung cho tất cả các trạm và đánh giá riêng cho những trạm đặc thù hoặc đại diện.
|
Hình 2.1. Kết quả tổng hợp biến trình nhiệt độ trong năm cho giai đoạn 1961-2012 |
Biểu đồ phân bố giá trị trung bình ngày nhiệt độ trong năm đối với cả giai đoạn 1961-2012. Trong đó: màu xanh lá cây (nhiệt độ cực đại ngày, màu đen: nhiệt độ trung bình ngày, màu xanh lá cây: nhiệt độ cực tiểu ngày)
Dựa vào hình vẽ phân bố có thể biết diễn biến nhiệt độ trong năm ở khu vực N-H-Q như sau:
- Với một cực đại (giai đoạn nắng nóng nhất) vào khoảng ngày thứ 180 (cuối tháng 6) đạt ngưỡng 34-350C và một cực tiểu (giai đoạn lạnh nhất) vào khoảng ngày thứ 28 (cuối tháng 1) xuống dưới 12-130C.
- Biên độ nhiệt trong ngày (khoảng cách giữa đường xanh lá cây và xanh da trời) lớn vào mùa hè (tháng 5 đến tháng 7) và nhỏ vào mùa đông (tháng 1).
- Biên độ nhiệt trong năm cao (mùa hè rất nóng, mùa đông rất lạnh)
|
Hình 2.2. Kết quả tổng hợp biến trình mưa và bốc hơi trong năm cho giai đoạn 1961-2012 |
|
Cách Biểu đồ phân bố giá trị mưa và bốc hơi ngày trong năm đối với cả giai đoạn 1961-2012. Trong đó: màu xanh lá cây là lượng mưa ngày, màu đen: bốc hơi ngày.
Dựa vào hình vẽ phân bố có thể biết diễn biến mùa khô hạn và mùa ẩm ướt trong năm như sau:
- Giai đoạn từ đầu năm đến tháng 4 (ngày thứ 120) hầu như không có mưa. Do độ ẩm thấp nên lượng bốc hơi hầu như cũng không đáng kể.
- Giai đoạn từ tháng 5, tháng 6 xuất hiện 1 số đợt mưa đầu mùa gây lũ tiểu mãn. Giai đoạn này lượng bốc hơi đạt cực đại trong năm, dẫn đến một số khu vực chịu nắng nóng và khô hạn.
- Giai đoạn từ giữa tháng 7 đến tháng 11 là giai đoạn mùa mưa chính trong năm. Giai đoạn này cũng là lúc một số các cơn bão nhiệt đới xuất hiện trên biển Đông và đổ bộ hoặc gây ảnh hưởng đến khu vực N-H-Q gây mưa lớn diện rộng.
|
Hình 2.3 Phân bố lượng mưa tại các trạm đo mưa theo năm được lấy trung bình cả giai đoạn. |
|
Phân bố lượng mưa các trạm (được sắp xếp từ Bắc vào Nam) theo năm (từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 365) trung bình cả giai đoạn trong quá khứ. Các màu tương ứng với giá trị lượng mưa thang màu bên dưới.
Dựa vào phân bố có thể thấy diễn biến mùa mưa như thế nào đổi với khu vực NHQ. Những giai đoạn mưa chính cũng như những giai đoạn không mưa trong khu vực:
- Giai đoạn đầu năm, mưa phùn gây mưa cho 1 số các trạm vùng ven biển và có địa hình đón gió mùa Đông Bắc.
- Sau đó mùa khô hạn kéo dài cho đến hết tháng 4 trước khi xuất hiện một số đợt mưa nhỏ chuyển mùa. Hiện tượng này kéo dài cho đến giữa tháng 7 khi các hình thế gây mưa lớn diện rộng xuất hiện.
- Lượng mưa chủ yếu được đóng góp từ giai đoạn cuối tháng 8 đến đầu tháng 10 do ảnh hưởng của dải hội tụ nhiệt đới, áp thấp nhiệt đới và các cơn bão gây nên.
- Về mặt không gian các trạm phía nam mùa mưa đến chậm hơn và cũng kết thúc chậm hơn. Lượng mưa và diện mưa (Hà Tĩnh, Quảng Bình) cũng lớn hơn so với Nghệ An. các khu vực phía Đông (giáp biển) cũng đóng góp lượng mưa lớn hơn so với các trạm phía Tây dãy Trường Sơn.
|
Hình 2.4 Phân bố nhiệt độ trung bình các trạm theo năm trung bình cả giai đoạn. |
|
Dựa vào phân bố nhiệt độ trung bình các trạm (được sắp xếp từ Bắc vào Nam) theo năm (từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 365) trung bình cả giai đoạn trong quá khứ. Các màu tương ứng với giá trị nhiệt độ trung bình biểu diễn ở thang màu bên dưới. Có thể thấy diễn biến nhiệt độ các trạm khu vực NHQ như sau:
- Ở khu vực N-H-Q mùa đông (mùa lạnh) kéo dài từ giữa tháng 11 đến đầu tháng 2 (nhiệt độ trung bình ngày dưới 18 độ C) Đặc biệt trong một số ngày giai đoạn cuối tháng 12 đến cuối tháng 1 tại một số trạm khu vực miền núi nhiệt độ trung bình ngày có thể xuống dưới 15 độ C.
- Thời gian chuyển mùa kéo dài từ đầu tháng 3 đến cuối tháng 4 và cuối tháng 8 đến đầu tháng 11 hàng năm. Nhiệt độ trung bình trong giai đoạn này phổ biến trong khoảng 22-28 độ C.
- Cao điểm nắng nóng xuất hiện tại một số trạm đồng bằng ven biển từ giữa tháng 5 cho đến giữa tháng 6 với nhiệt độ trung bình ngày trên 32 độ C.
|
Hình 2.5 Phân bố nhiệt độ cực tiểu các trạm theo năm trung bình cả giai đoạn. |
|
Nhiệt độ cực tiểu ngày là giá trị nhiệt độ thấp nhất trong ngày đo được, thông thường, nhiệt độ thấp nhất trong ngày vào khoảng 1 đến 5 giờ sáng.
Dựa vào phân bố nhiệt độ cực tiểu các trạm (được sắp xếp từ Bắc vào Nam) theo năm (từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 365) trung bình cả giai đoạn trong quá khứ. Các màu tương ứng với giá trị nhiệt độ trung bình biểu diễn ở thang màu bên dưới. Có thể thấy diễn biến nhiệt độ các trạm khu vực NHQ như sau:
- Về cơ bản, phân bố nhiệt độ cực tiểu các trạm khu vực N-H-Q cũng khá đồng nhất với nhiệt độ trung bình.
- Nhiệt độ cực tiểu ngày xuống thấp hơn ở các trạm vùng núi phía tây, trong khi đó do gần biển, các trạm đồng bằng phía Đông nhiệt độ xuống không quá thấp.
|
|
|
Nhiệt độ cực đại ngày là giá trị nhiệt độ cao nhất đo được trong một ngày, thông thường, nhiệt độ cao nhất thường xảy ra vào lúc 13 đến 15 giờ chiều.
Dựa vào phân bố nhiệt độ cực đại các trạm (được sắp xếp từ Bắc vào Nam) theo năm (từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 365) trung bình cả giai đoạn trong quá khứ. Các màu tương ứng với giá trị nhiệt độ trung bình biểu diễn ở thang màu bên dưới. Có thể thấy diễn biến nhiệt độ cực đại ở các trạm khu vực NHQ như sau:
- Trong khoảng thời gian từ cuối tháng 3 đến đầu tháng 9 nhiệt độ cực đại đều đạt ngưỡng trên 35 độ C. Đặc biệt giai đoạn cuối tháng 5, giữa tháng 6 nhiệt độ đạt ngưỡng trên 34-35 độ C tại hầu hết các trạm.
- Do hoạt động của gió Lào và hiệu ứng phơn, nhiệt độ cực đại của khu vực N-H-Q có thể đạt ngưỡng 40 độ C tại một số trạm như Tương Dương, Đô Lương, Con Cuông tỉnh Nghệ An, Hương Khê, Kỳ Anh tỉnh Hà Tĩnh và Ba Đồn tỉnh Quảng Bình.
|
|
Tổng lượng bốc hơi ngày là giá trị tổng lượng bốc hơi đo được bằng đơn vị mm trong một ngày. Bốc hơi có tương quan với nhiệt độ và độ ẩm, thông thường, nhiệt độ cao và độ ẩm thấp thì bốc hơi xảy ra mạnh nhất và ngược lại. Bốc hơi mạnh nhất thường xảy ra vào buổi trưa khi nhiệt độ cao nhất.
Dựa vào phân bố bốc hơi tại các trạm (được sắp xếp từ Bắc vào Nam) theo năm (từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 365) trung bình cả giai đoạn trong quá khứ. Các màu tương ứng với giá trị bốc hơi trung bình biểu diễn ở thang màu bên dưới. Có thể thấy diễn biến bốc hơi ở các trạm khu vực NHQ như sau:
Bốc hơi lớn nhất trong năm xảy ra vào giai đoạn đầu tháng 5 đến đầu tháng 7 trùng với giai đoạn nắng nóng nhất và mùa mưa chưa thực sự bắt đầu.
Bảng 4.1 Giá trị kỷ lục quan trắc được của các yếu tố KHCĐ trên vùng NHQ
TRẠM |
ĐỒNG HỚI |
HÀ TĨNH |
HƯƠNG KHÊ |
KỲ ANH |
TƯƠNG DƯƠNG |
TUYÊN HÓA |
VINH |
NHQ |
Tx(oC)
Nhiệt độ cực đại |
40.7 |
40.2 |
42 |
40.4 |
42.7 |
41.6 |
40.9 |
42.7 |
Tm(oC)
Nhiệt độ cực tiểu |
7.8 |
6.8 |
2.6 |
6.9 |
1.7 |
5 |
5.2 |
1.7 |
RHm(%)
Độ ẩm cực tiểu |
25 |
20 |
13 |
16 |
19 |
20 |
26 |
13 |
Rx(mm)
Lượng mưa cực đại |
554.6 |
657.2 |
492.6 |
573.1 |
192 |
548.4 |
596.7 |
657.2 |
Vx(m/s)
Vận tốc gió cực đại |
45 |
40 |
31 |
48 |
25 |
40 |
40 |
48 |
Giá trị quan trắc kỉ lục trong cả chuỗi số liệu 50 năm được sử dụng từ 1960-2010 tại 7 trạm chính và cho cả khu vực N-H-Q. Dựa vào bảng 4 có thể thấy vùng N-H-Q là một trong những khu vực khắc nghiệt nhất của cả nước khi nhiệt độ cực đại là 42.7C trong khi nhiệt độ cực tiểu đo được chỉ là 1.70C. Lượng mưa cực đại ngày ghi nhận là trên 650mm.