Dao động và biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại ở Việt Nam

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334‐343 334 _______ Dao động và biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại ở Việt Nam Vũ Thanh Hằng1,*, Phạm Thị Lê Hằng2, Phan Văn Tân1 1Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam 2Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, 4 Đặng Thái Thân, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 11 tháng 8 năm 2010 Tóm tắt. Số liệu nhiệt độ trung bình ngày tại trạm ở các vùng khí hậu Việt Nam trong giai đoạn 1961-2007 được sử dụng để xem xét sự biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại. Kết quả cho thấy số ngày rét đậm, rét hại ở hầu hết các trạm đều có xu thế giảm rõ rệt. Sự biến đổi của hiện tượng này bị ảnh hưởng bởi sự tăng lên của nhiệt độ trung bình ở các vùng khí hậu cũng như sự thay đổi về vị trí và cường độ của áp cao lạnh lục địa Siberia. Từ khóa: Rét đậm, rét hại, xu thế, vùng khí hậu. 1. Mở đầu∗ Trong những năm gần đây, sự biến đổi của các yếu tố và hiện tượng thời tiết, khí hậu cực đoan diễn ra rất mạnh mẽ trên qui mô khu vực cũng như qui mô toàn cầu. Trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này, tập trung chủ yếu vào các cực trị của nhiệt độ, lượng mưa và những hiện tượng liên quan như mưa lớn, hạn hán... Các nghiên cứu cho thấy nhiệt độ bề mặt trung bình toàn cầu đã tăng lên từ cuối thế kỷ 19. Trong thế kỷ 20, sự tăng lên này vào khoảng 0,6 ± 0,2oC trong đó nhiệt độ cực tiểu ngày tăng lên nhiều hơn so với nhiệt độ cực đại ngày [1,2]. Mặc dù rất khó khăn để đánh giá sự biến đổi và xu thế của những cực trị khí hậu, Kattenberg và cộng sự (1996) đã kết luận rằng xu thế ấm lên sẽ dẫn đến làm tăng những hiện tượng liên quan đến nhiệt độ cao trong thời kỳ mùa hè và làm giảm những hiện tượng liên quan đến nhiệt độ thấp trong những ngày mùa đông [3]. Tuy nhiên, sự tăng lên của các cực trị nhiệt độ là khác nhau đối với từng khu vực. Bonsal và cộng sự (2001) đã phân tích sự biến đổi theo không gian và thời gian của nhiệt độ cực trị ở Canada trong thời kỳ 1950-1998 và thấy rằng có sự khác biệt lớn giữa các khu vực và theo mùa [4]. Những khác biệt theo mùa trong biến đổi của cực trị nhiệt độ cho thấy trong 105 năm (1897-2001) nhiệt độ không khí bề mặt của trạm quan trắc quốc gia Athens thể hiện xu thế tăng những năm ấm hơn trong đó thời kỳ mùa hè và mùa xuân thì ấm lên nhiều hơn so với thời kỳ mùa đông [5]. Tần suất xuất hiện của những ngày nóng và những ngày lạnh cũng có xu hướng biến đổi khác nhau. Manton và cộng sự (2001) đã chỉ ra rằng có sự tăng lên đáng kể của những ngày nóng và đêm ấm và giảm đi ∗ Tác giả liên hệ. ĐT: 84-4-38584943. E-mail: hangvt@vnu.edu.vn V.T. Hằng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334‐343 335 đáng kể của những ngày lạnh và đêm lạnh kể từ năm 1961 trên khu vực Nam Á và Nam Thái Bình Dương [6]. Tuy nhiên, những phân tích về xu thế của các hiện tượng thời tiết cực nóng hoặc cực lạnh trong thế kỷ 20 ở Hoa Kỳ lại cho thấy không có sự biến đổi đáng kể cả về tần suất hoặc cường độ [7,8]. Zhai và Pan (2003) đã nghiên cứu sự biến đổi về tần suất của những hiện tượng nhiệt độ cực trị ở Trung Quốc dựa trên số liệu nhiệt độ không khí bề mặt ngày của khoảng 200 trạm quan trắc trong thời kỳ 1951-1999, kết quả cho thấy số ngày nóng (trên 35oC) có xu thế giảm nhẹ, trong khi đó số ngày sương giá (dưới 0oC) có sự giảm đáng kể [9]. Tần số của những ngày và đêm ấm tăng lên và tần số của những ngày và đêm mát giảm đi ở Trung Quốc. Từ việc phân tích các chuỗi nhiệt độ ngày dài nhất có thể có ở Châu Âu và Trung Quốc, Yan và cộng sự (2002) đã xác định được ba giai đoạn biến đổi của cực trị nhiệt độ đó là: giảm những cực trị ấm trước những năm cuối của thế kỷ 19, giảm những cực trị lạnh sau đó và tăng những cực trị ấm kể từ những năm 1960 [10]. Hiện nay ở Việt Nam những nghiên cứu về sự biến đổi của các yếu tố và hiện tượng thời tiết khí hậu cực đoan còn chưa nhiều. Kết quả phân tích về sự biến đổi nhiệt độ cực trị tuyệt đối ở Việt Nam trong giai đoạn 1961-2007 của H. T. M. Hà và P. V. Tân (2009) cho thấy nhiệt độ cực tiểu tháng ở nước ta tăng lên trung bình khoảng 0,9oC/thập kỷ, trong khi nhiệt độ cực đại tháng giảm nhẹ khoảng 0,1oC/thập kỷ [11]. Sự biến đổi của những cực trị nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đáng kể đến sự biến đổi của các hiện tượng thời tiết, khí hậu trong đó có hiện tượng rét đậm, rét hại. Đây chính là nội dung nghiên cứu của bài báo này. 2. Khái niệm, số liệu và phương pháp 2.1. Khái niệm Rét đậm, rét hại là một trong những loại hình thời tiết cực đoan rất đặc trưng trong mùa đông ở hầu khắp khu vực phía bắc lãnh thổ Việt Nam. Trong những tháng chính đông (12, 1, 2) các đợt rét đậm, rét hại xảy ra liên tiếp, kéo dài và trên diện rộng không những ảnh hưởng trực tiếp đến cây trồng, vật nuôi mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Hiện nay, chỉ tiêu để xác định hiện tượng rét đậm, rét hại là dựa vào nhiệt độ trung bình ngày (Ttb) như sau: - Nếu Ttb ≤ 15oC thì có rét đậm xuất hiện. - Nếu Ttb ≤ 13oC thì có rét hại xuất hiện. 2.2. Số liệu Số liệu nhiệt độ trung bình ngày của các trạm quan trắc bề mặt ở các vùng khí hậu Việt Nam trong giai đoạn 1961-2007 được sử dụng để phân tích. Danh sách các trạm quan trắc tại từng vùng khí hậu cụ thể là: - Vùng Tây Bắc (B1): Sơn La, Điện Biên, Lai Châu, Mộc Châu, Yên Châu. - Vùng Đông Bắc (B2): Sapa, Hà Giang, Bắc Quang, Yên Bái, Lạng Sơn, Bãi Cháy, Thái Nguyên, Côtô, Tuyên Quang. - Vùng Đồng bằng Bắc Bộ (B3): Hà Nội, Phủ Liễn, Nam Định, Ninh Bình, Bạch Long Vĩ, Hòa Bình, Thái Bình, Bắc Giang. - Vùng Bắc Trung Bộ (B4): Thanh Hóa, Hồi Xuân, Vinh, Tương Dương, Hà Tĩnh, Kỳ Anh, Đồng Hới, Tuyên Hóa, Đông Hà, A Lưới, Huế, Nam Đông, Hương Khê. - Vùng Nam Trung Bộ (N1): Đà Nẵng, Trà My, Quảng Ngãi, Batơ, Quy Nhơn, Tuy Hòa, Nha Trang, Phan Rang, Phan Thiết, Phú Quý. - Vùng Tây Nguyên (N2): Bảo Lộc, Buôn Ma Thuột, Đà Lạt, Kontum, Playcu, Ayunpa, Đăknông. - Vùng Nam Bộ (N3): Cà Mau, Cần Thơ, Rạch Giá, Vũng Tàu, Côn Đảo. V.T. Hằng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334‐343 336 2.3. Phương pháp Những đặc điểm trong phân bố không gian cũng như biến đổi theo thời gian của hiện tượng rét đậm, rét hại được phân tích dựa trên một vài đặc trưng thống kê cơ bản, đó là: - Chuỗi số ngày rét đậm (rét hại) theo từng tháng và năm của các trạm; số ngày rét đậm (rét hại) trung bình theo thập kỷ. - Độ lệch chuẩn của số ngày rét đậm (rét hại) theo tháng và năm tại các trạm. - Phương trình xu thế biến đổi tuyến tính theo thời gian của số ngày rét đậm (rét hại) tại các trạm, y = a0 + a1t trong đó y là số ngày rét đậm (rét hại), a0 và a1 là hệ số của phương trình hồi qui tuyến tính một biến, t là thời gian (năm). Xu thế biến đổi là tăng lên khi hệ số a1 > 0 và ngược lại. Giá trị tuyệt đối của hệ số a1 càng lớn thể hiện mức độ tăng, giảm càng mạnh theo thời gian. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Phân bố số ngày rét đậm, rét hại theo không gian và thời gian Rét đậm, rét hại là những hiện tượng gắn liền với điều kiện thời tiết khi có sự xâm nhập của không khí lạnh từ phía bắc trong các tháng mùa đông. Theo số liệu thống kê, hiện tượng này chỉ xảy ra ở phần lãnh thổ phía bắc, tức là các vùng khí hậu từ B1 đến B4. Chính vì vậy, những kết quả nghiên cứu chỉ tập trung phân tích cho các vùng khí hậu này. Số ngày rét đậm trung bình mùa 0 20 40 60 80 100 120 140 La i C hâ u Đ iệ n Bi ên Sơ n La M ộc C hâ u Yê n C hâ u H à G ia ng Bắ c Q ua ng Sa P a Bã i C há y Lạ ng S ơ n Tu yê n Q ua ng Yê n Bá i Th ái N gu yê n C ô Tô Lá ng H òa B ìn h Ph ủ Li ễn N am Đ ịn h N in h Bì nh Bạ ch L on g Vĩ Th ái B ìn h H ồi X uâ n Th an h H óa Tư ơ ng D ư ơ ng H à Tĩ nh H ư ơ ng K hê Kỳ A nh Tu yê n H óa Đ ôn g H à Vi nh H uế A Lư ớ i N am Đ ôn g Số n gà y ré t đ ậm B1 B3B2 B4 Số ngày rét hại trung bình mùa 0 20 40 60 80 100 120 La i C hâ u Đ iệ n Bi ên Sơ n La M ộc C hâ u Yê n C hâ u H à G ia ng Bắ c Q ua ng Sa P a Bã i C há y Lạ ng S ơ n Tu yê n Q ua ng Yê n Bá i Th ái N gu yê n C ô Tô Lá ng H òa B ìn h Ph ủ Li ễn N am Đ ịn h N in h Bì nh Bạ ch L on g Vĩ Th ái B ìn h H ồi X uâ n Th an h H óa Tư ơ ng D ư ơ ng H à Tĩ nh H ư ơ ng K hê Kỳ A nh Tu yê n H óa Vi nh A Lư ớ i Số n gà y ré t h ại B1 B3B2 B4 Hình 1. Số ngày rét đậm và rét hại trung bình mùa tại một số trạm tiêu biểu. Hình 1 biểu diễn số ngày rét đậm và rét hại trung bình mùa (từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau) từ chuỗi số liệu quan trắc trong giai đoạn 1961-2007 tại một số trạm tiêu biểu trên các vùng khí hậu B1-B4. Có thể nhận thấy rằng, số ngày rét đậm, rét hại nhìn chung có xu hướng giảm dần từ bắc vào nam tuy nhiên mức độ giảm không nhiều. Một số trạm thuộc vùng khí hậu B1 và B2 có số ngày rét đậm (cũng như rét hại) lớn hơn nhiều so với các trạm còn lại như trạm Sapa (132 ngày), trạm Mộc Châu (81 ngày). Sự chênh lệch này là do ngoài tác động của sự xâm nhập lạnh, vai trò của địa hình đóng góp một phần không nhỏ vào sự giảm nhiệt độ theo độ cao ở đây. Phân bố số ngày rét đậm, rét hại trung bình tháng tại các vùng khí hậu được biểu diễn trên Hình 2. Qua đó nhận thấy hiện tượng rét đậm, rét hại tập trung chủ yếu trong ba tháng chính đông (12, 1, 2) là thời gian mà cường độ của cao áp lạnh lục địa Siberia mạnh nhất đồng thời rãnh Đông Á được khơi sâu về phía nam tạo điều kiện đưa các khối không khí lạnh cực đới tràn về nước ta. V.T. Hằng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334‐343 337 Số ngày rét đậm trung bình xuất hiện trong tháng ở vùng Tây Bắc 0 5 10 15 20 25 30 T11 T12 T1 T2 T3 Thời gian Số n gà y ré t đ ậm Lai Châu Điện Biên Sơn La Mộc Châu Yên Châu Số ngày rét hại trung bình xuất hiện trong tháng ở vùng Tây Bắc 0 5 10 15 20 25 30 T11 T12 T1 T2 T3 Thời gian Số n gà y ré t h ại Lai Châu Điện Biên Sơn La Mộc Châu Yên Châu Số ngày rét đậm trung bình xuất hiện trong tháng ở vùng Đông Bắc 0 5 10 15 20 25 30 T11 T12 T1 T2 T3 Thời gian Số n gà y ré t đ ậm Hà Giang Sa Pa Bãi Cháy Lạng Sơn Tuyên Quang Cô Tô Số ngày rét hại trung bình xuất hiện trong tháng ở vùng Đông Bắc 0 5 10 15 20 25 30 T11 T12 T1 T2 T3 Thời gian Số n gà y ré t h ại Hà Giang Sa Pa Bãi Cháy Lạng Sơn Tuyên Quang Cô Tô Số ngày rét đậm trung bình xuất hiện trong tháng ở vùng Đồng bằng Bắc Bộ 0 5 10 15 20 T11 T12 T1 T2 T3 Thời gian Láng Hòa Bình Phủ Liễn Nam Định Ninh Bình Bạch Long Vĩ Thái Bình Số ngày rét hại trung bình xuất hiện trong tháng ở vùng Đồng bằng Bắc Bộ 0 5 10 15 20 T12 T1 T2 T3 Thời gian Số n gà y ré t h ại Láng Hòa Bình Phủ Liễn Nam Định Ninh Bình Bạch Long Vĩ Thái Bình Số ngày rét đậm trung bình xuất hiện trong tháng ở vùng Bắc Trung Bộ 0 5 10 15 T11 T12 T1 T2 T3 Thời gian Số n gà y ré t đ ậm Hồi Xuân Thanh Hóa Tương Dương Hà Tĩnh Vinh Huế A Lưới Số ngày rét hại trung bình xuất hiện trong tháng ở vùng Bắc Trung Bộ 0 5 10 15 T12 T1 T2 T3Thời gian Số n gà y ré t h ại Hồi Xuân Thanh Hóa Tương Dương Hà Tĩnh Vinh Huế A Lưới Hình 2. Số ngày rét đậm và rét hại trung bình tháng tại một số trạm tiêu biểu. 3.2. Sự biến động của hiện tượng rét đậm, rét hại Sự biến động của số ngày rét đậm, rét hại tại các trạm ở từng vùng khí hậu được xem xét thông qua độ lệch chuẩn (Hình 3). Có thể nhận thấy rằng độ lệch chuẩn có xu hướng giảm dần từ bắc vào nam, có nghĩa là các vùng khí hậu B1 và B2, những nơi có địa hình chia cắt phức tạp thì số ngày rét đậm, rét hại biến động mạnh hơn. Mặc dù, số ngày rét hại ít hơn đáng kể so với số ngày rét đậm nhưng mức độ dao động của hai hiện tượng gần như tương đương nhau. Vùng khí hậu B4, nơi ít xảy ra hiện tượng này V.T. Hằng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334‐343 338 có độ lệch chuẩn là nhỏ nhất, trong đó hai trạm ít biến động nhất là trạm Huế và trạm Nam Đông. Tương tự, để xem xét mức độ biến động theo thời gian trong năm, độ lệch chuẩn được tính cho từng tháng tại mỗi trạm và được biểu diễn trên Hình 4. Từ đây nhận thấy trong các tháng chính đông (12, 1 và 2) độ lệch chuẩn có giá trị lớn nhất. Độ lệch chuẩn của tổng số ngày rét đậm trung bình 0 5 10 15 20 La i C hâ u Đ iệ n Bi ên Sơ n La M ộc C hâ u Yê n C hâ u H à G ia ng Bắ c Q ua ng Sa P a Bã i C há y Lạ ng S ơ n Tu yê n Q ua ng Yê n Bá i Th ái N gu yê n C ô Tô Lá ng H òa B ìn h Ph ủ Li ễn N am Đ ịn h N in h Bì nh Bạ ch L on g Vĩ Th ái B ìn h H ồi X uâ n Th an h H óa Tư ơ ng D ư ơ ng H à Tĩ nh H ư ơ ng K hê Kỳ A nh Tu yê n H óa Đ ôn g H à Vi nh H uế A lư ớ i N am Đ ôn g Đ ộ lệ ch c hu ẩn (n gà y) B1 B3B2 B4 Độ lệch chuẩn của tổng số ngày rét hại trung bình 0 5 10 15 La i C hâ u Đ iệ n Bi ên Sơ n La M ộc C hâ u Yê n C hâ u H à G ia ng Bắ c Q ua ng Sa P a Bã i C há y Lạ ng S ơ n Tu yê n Q ua ng Yê n Bá i Th ái N gu yê n C ô Tô Lá ng H òa B ìn h Ph ủ Li ễn N am Đ ịn h N in h Bì nh Bạ ch L on g Vĩ Th ái B ìn h H ồi X uâ n Th an h H óa Tư ơ ng D ư ơ ng H à Tĩ nh H ư ơ ng K hê Kỳ A nh Tu yê n H óa Đ ôn g H à Vi nh H uế A lư ớ i N am Đ ôn g Đ ộ lệ ch c hu ẩn (n gà y) B1 B3B2 B4 Hình 3. Độ lệch chuẩn của số ngày rét đậm và rét hại trung bình năm tại các trạm. Độ lệch chuẩn của tổng số ngày rét đậm trung bình vùng Tây Bắc 0 2 4 6 8 T11 T12 T1 T2 T3 Tháng Đ ộ lệ ch c hu ẩn (n gà y) Điện Biên Lai Châu Mộc Châu Sơn La Yên Châu Độ lệch chuẩn của tổng số ngày rét hại trung bình vùng Tây Bắc 0 2 4 6 8 T11 T12 T1 T2 T3 Tháng Đ ộ lệ ch c hu ẩn (n gà y) Điện Biên Lai Châu Mộc Châu Sơn La Yên Châu Độ lệch chuẩn của tổng số ngày rét đậm trung bình vùng Đông Bắc 0 2 4 6 8 T11 T12 T1 T2 T3 Tháng Đ ộ lệ ch c hu ẩn (n gà y) Bãi Cháy Cô Tô Hà Giang Lạng Sơn Sa Pa Tuyên Quang Độ lệch chuẩn của tổng số ngày rét hại trung bình vùng Đông Bắc 0 2 4 6 8 T11 T12 T1 T2 T3 Tháng Đ ộ lệ ch c hu ẩn (n gà y) Bãi Cháy Cô Tô Hà Giang Lạng Sơn Sa Pa Tuyên Quang V.T. Hằng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334‐343 339 Độ lệch chuẩn của tổng số ngày rét đậm trung bình vùng ĐB Bắc Bộ 0 2 4 6 8 T12 T1 T2 T3 Tháng Đ ộ lệ ch c hu ẩn (n gà y) Bạch Long Vĩ Hòa Bình Láng Nam Định Phủ Liễn Thái Bình Độ lệch chuẩn của tổng số ngày rét hại trung bình vùng ĐB Bắc Bộ 0 2 4 6 8 T12 T1 T2 T3 Tháng Đ ộ lệ ch c hu ẩn (n gà y) Bạch Long Vĩ Hòa Bình Láng Nam Định Phủ Liễn Thái Bình Độ lệch chuẩn của tổng số ngày rét đậm trung bình vùng Bắc Trung Bộ 0 2 4 6 8 T11 T12 T1 T2 T3 Tháng Đ ộ lệ ch c hu ẩn (n gà y) A lưới Hà Tĩnh Hồi Xuân Huế Thanh Hóa Tương Dương Vinh Độ lệch chuẩn của tổng số ngày rét hại trung bình vùng Bắc Trung Bộ 0 2 4 6 8 T11 T12 T1 T2 T3 Tháng Đ ộ lệ ch c hu ẩn (n gà y) A lưới Hà Tĩnh Hồi Xuân Huế Thanh Hóa Tương Dương Vinh Hình 4. Độ lệch chuẩn của số ngày rét đậm (trái) và rét hại (phải) trung bình từng tháng tại các trạm. Phân bố rét đậm trung bình mùa qua các thập kỷ 0 10 20 30 40 50 Điện Biên Hà Giang Láng Vinh Trạm Số n gà y ré t đ ậm 61-70 71-80 81-90 91-00 01-07 Phân bố rét hại trung bình mùa qua các thập kỷ 0 10 20 30 40 50 Điện Biên Hà Giang Láng Vinh Trạm Số n gà y ré t h ại 61-70 71-80 81-90 91-00 01-07 Hình 5. Số ngày rét đậm và rét hại trung bình mùa qua các thập kỷ tại một số trạm tiêu biểu. Sự biến động của hiện tượng rét đậm, rét hại còn được xem xét qua từng thập kỷ, kết quả này được biểu diễn trên Hình 5. Việc phân tích chỉ tập trung cho bốn trạm đó là trạm Điện Biên, Hà Giang, Láng và Vinh tương ứng đại diện cho các vùng khí hậu từ B1 đến B4. Nhìn chung số ngày rét đậm và rét hại thể hiện rõ xu thế giảm qua các thập kỷ, đặc biệt giảm mạnh trong những thập kỷ gần đây. Điều này hoàn toàn phù hợp với nhận định của nhiều tác giả về xu thế tăng lên mạnh của nhiệt độ cực tiểu ngày dẫn đến làm giảm những hiện tượng lạnh trong thời kỳ mùa đông. Quy luật này cũng thể hiện rõ khi xem xét chi tiết cho từng tháng như trên Hình 6, đặc biệt trong các tháng chính đông. V.T. Hằng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334‐343 339 Phân bố rét đậm trung bình tháng qua các thập kỷ ở trạm Điện Biên 0 4 8 12 16 20 T11 T12 T1 T2 T3 Số n gà y ré t đ ậm 61-70 71-80 81-90 91-00 01-07 Phân bố rét hại trung bình tháng qua các thập kỷ ở trạm Điện Biên 0 4 8 12 16 20 T11 T12 T1 T2 T3 Số n gà y ré t h ại 61-70 71-80 81-90 91-00 01-07 Phân bố rét đậm trung bình tháng qua các thập kỷ ở trạm Hà Giang 0 4 8 12 16 20 T11 T12 T1 T2 T3 Số n gà y ré t đ ậm 61-70 71-80 81-90 91-00 01-07 Phân bố rét hại trung bình tháng qua các thập kỷ ở trạm Hà Giang 0 4 8 12 16 20 T11 T12 T1 T2 T3 Số n gà y ré t h ại 61-70 71-80 81-90 91-00 01-07 Phân bố rét đậm trung bình tháng qua các thập kỷ ở trạm Láng 0 4 8 12 16 20 T11 T12 T1 T2 T3 Số n gà y ré t đ ậm 61-70 71-80 81-90 91-00 01-07 Phân bố rét hại trung bình tháng qua các thập kỷ ở trạm Láng 0 4 8 12 16 20 T11 T12 T1 T2 T3 Số n gà y ré t h ại 61-70 71-80 81-90 91-00 01-07 Phân bố rét đậm trung bình tháng qua các thập kỷ ở trạm Vinh 0 4 8 12 16 20 T11 T12 T1 T2 T3 Số n gà y ré t đ ậm 61-70 71-80 81-90 91-00 01-07 Phân bố rét hại trung bình tháng qua các thập kỷ ở trạm Vinh 0 4 8 12 16 20 T11 T12 T1 T2 T3 Số n gà y ré t h ại 61-7071-80 81-90 91-00 01-07 Hình 6. Số ngày rét đậm và rét hại trung bình tháng qua các thập kỷ tại một số trạm tiêu biểu. 3.3. Xu thế biến đổi tuyến tính của hiện tượng rét đậm, rét hại Xu thế tăng/giảm và mức độ biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại theo thời gian tại các vùng khí hậu có thể được xem xét dựa vào giá trị của hệ số a1 trong phương trình hồi qui tuyến tính một biến (Hình 7). V.T. Hằng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334‐343 1 Xu thế tuyến tính của số ngày rét đậm -0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 La i C hâ u Đ iệ n Bi ên Sơ n La M ộc C hâ u Yê n C hâ u H à G ia ng Bắ c Q ua ng Sa P a Bã i C há y Lạ ng S ơ n Tu yê n Q ua ng Yê n Bá i Th ái N gu yê n C ô Tô Lá ng H òa B ìn h Ph ủ Li ễn N am Đ ịn h N in h Bì nh Bạ ch L on g Vĩ Th ái B ìn h H ồi X uâ n Th an h H óa Tư ơ ng D ư ơ ng H à Tĩ nh H ư ơ ng K hê Kỳ A nh Tu yê n H óa Đ ồn g H ớ i Đ ôn g H à Vi nh H uế A Lư ớ i N am Đ ôn g H ệ số A 1 B1 B3B2 B4 Xu thế tuyến tính của số ngày rét hại -0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 La i C hâ u Đ iệ n Bi ên Sơ n La M ộc C hâ u Yê n C hâ u H à G ia ng Bắ c Q ua ng Sa P a Bã i C há y Lạ ng S ơ n Tu yê n Q ua ng Yê n Bá i Th ái N gu yê n C ô Tô Lá ng H òa B ìn h Ph ủ Li ễn N am Đ ịn h N in h Bì nh Bạ ch L on g Vĩ Th ái B ìn h H ồi X uâ n Th an h H óa Tư ơ ng D ư ơ ng H à Tĩ nh H ư ơ ng K hê Kỳ A nh Tu yê n H óa Đ ồn g H ớ i Đ ôn g H à Vi nh H uế A Lư ớ i N am Đ ôn g H ệ số A 1 B1 B3B2 B4 Hình 7. Xu thế biến đổi tuyến tính của số ngày rét đậm, rét hại tại các trạm. Qua đó có thể nhận thấy hệ số a1 < 0 ở hầu hết các trạm, có nghĩa là trong giai đoạn từ 1961 đến 2007 số ngày rét đậm, rét hại nhìn chung có xu thế giảm theo thời gian. Riêng hai trạm Hà Tĩnh và trạm Huế thể hiện xu thế tăng nhẹ. Một số trạm có sự giảm mạnh như Điện Biên, Tuyên Quang, Hòa Bình và Đồng Hới. 3.4. Một số nhân tố ảnh hưởng đến sự biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại Sự biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại là một trong những hệ quả của sự biến đổi nhiệt độ. Trong bối cảnh nóng lên toàn cầu, Việt Nam cũng là một trong số các quốc gia bị ảnh hưởng, điều này thể hiện rõ ở sự biến đổi nhiệt độ trung bình của các vùng khí hậu được biểu diễn trên Hình 8. Rõ ràng cả bốn vùng khí hậu phía bắc đều có chung một xu thế tăng nhẹ của nhiệt độ trung bình, trong đó vùng tăng mạnh nhất là Bắc Trung Bộ. T_Tây Bắc y = 0.0194x + 25.065 T_Đông Bắc 20 22 24 26 28 30 1961 1971 1981 1991 2001 năm T tru ng b ìn h y = 0.0196x + 25.9 20 22 24 26 28 30 1961 1971 1981 1991 2001 năm T tru ng b ìn h V.T. Hằng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334‐343 2 T_ĐB Bắc Bộ y = 0.0219x + 27.696 T_Bắc Trung Bộ 20 22 24 26 28 30 1961 1971 1981 1991 2001 năm T tru ng b ìn h y = 0.0255x + 28.388 20 25 30 35 1961 1971 1981 1991 2001 năm T tru ng b ìn h Hình 8. Xu thế biến đổi tuyến tính của nhiệt độ trung bình tại các vùng khí hậu. Bên cạnh đó, ảnh hưởng của sự xâm nhập lạnh cũng có tác động đáng kể đến sự giảm nhiệt độ cũng như số ngày có nhiệt độ đạt ngưỡng rét đậm, rét hại. Hình 9 biểu diễn trường khí áp mực biển trung bình tháng 1 qua từng thập kỷ giai đoạn 1961-2000. Có thể nhận thấy rằng trung tâm áp cao lạnh lục địa Siberia mạnh nhất vào thời kỳ 1961-1970 với khí áp cao nhất ở tâm là 1036mb, trong khi đó cường độ cao áp đã có sự suy giảm ở những thập kỷ tiếp theo với giá trị khí áp cực đại ở tâm chỉ đạt 1032mb. Mặt khác, vị trí tâm áp cao nằm xa về phía bắc hơn, có nghĩa là cách xa vùng lãnh thổ nước ta hơn so những thập kỷ trước đó. Điều này có thể là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng đến sự biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại ở nước ta. V.T. Hằng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334‐343 343 Hình 9. Bản đồ khí áp tháng 1 trung bình thập kỷ trong giai đoạn 1961-2000. 4. Kết luận Từ những kết quả phân tích trên đây, chúng tôi đưa ra một số nhận xét sau: - Hiện tượng rét đậm, rét hại ở nước ta chủ yếu xuất hiện ở các vùng khí hậu phía bắc, nơi chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của sự xâm nhập lạnh, thường bắt đầu từ tháng 11 và kết thúc vào khoảng tháng 3 năm sau. Vùng Đông Bắc là nơi có số ngày rét đậm, rét hại nhiều nhất trên cả nước. - Số ngày rét đậm, rét hại có xu thế giảm ở hầu hết các trạm trong các vùng khí hậu. Sự giảm này thể hiện rõ nét trong các tháng chính đông và qua các thập kỷ. - Sự biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại bị ảnh hưởng bởi xu thế tăng của nhiệt độ trung bình ở các vùng khí hậu, đồng thời sự biến đổi về vị trí cũng như cường độ của áp cao lạnh lục địa Siberia cũng có thể tác động đến xu thế biến đổi của hiện tượng này. Lời cảm ơn Nghiên cứu được hoàn thành nhờ sự hỗ trợ của đề tài KC 08.29/06-10. Tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn. Tài liệu tham khảo [1] IPCC, Climate change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2001. [2] D.R. Easterling, B. Horton, Maximum and minimum temperature trends for the globe, Science 227 (1997) 364. [3] A. Kattenberg, F. Giorgi, H. Grassl, G.E. Meehl, J.F.B Mitchell, R.J. Stouffer, T. Tokioka, A.J. Weaver, T.M.I Wigley, Climate models – projections of future climate. Climate change 1995, Cambridge University Press, Cambridge, 1996. [4] B.R. Bonsal, X. Zhang, L.A. Vincent, W.D. Hogg, Characteristics of daily extreme temperatures over Canada, J. Climate 14 (2001) 1959. [5] D. Founda, K.H. Papadapoulos, M. Petrakis, C. Giannakopoulos, P. Good, Analysis of mean, maximum, minimum temperature in Athens from 1897-2001 with emphasis on the last decade: trends, warm events and cold events, Global Planet Change 44 (2004) 27. [6] M.J. Manton, P.M. Della-Marta, M.R. Haylock, K.J. Hennessy, N. Nicholls, L.E. Chambers, D.A. Collins, G. Daw, A. Finet, D. Gunawan, K. Inape, H. Isobe, T.S. Kestin, P. Lafale, C.H. Leyu, T. Lwin, L. Maitrepierre, N. Ouprasitwong, C.M. Page, J. Pahalad, N. V.T. Hằng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334‐343 343 Plummer, M.J. Salinger, R. Suppiah, V.L. Tran, B. Trewin, I. Tibig, D. Yee, Trends in extreme daily rainfall and temperature in Southern Asia and the South Pacific: 1961-1998, Int. J. Climatol. 21 (2001) 269. [7] K.E. Kunkel, R.A. Pritke, S.A. Changnon, Temporal fluctuation in weather and climate extremes that cause economic and human health impacts – a review, Bull. Amer. Meteor. Soc. 80 (1999) 1077. [8] H.A. Nasrallah, E. Nieplova, E. Ramadan, Warm season extreme temperature events in Kuwait, J. Arid. Environ. 56 (2004) 357. [9] P. Zhai, X. Pan, Trends in temperature extremes during 1951-1999 in China, Geophys. Res. Lett. 30(17) (2003) 1913. [10] Z. Yan, P.D. Jones, T.D. Davies, A. Moberg, H. Bergstroem, D. Camuffo, C. Cocheo, M. Maugeri, G.R. Demaree, T. Verhoeve, E. Thoen, M. Barriendos, R. Rodriguez, J. Martin-Vide, C. Yang, Trends of extreme temperatures in Europe and China based on daily observations, Climate Change 53 (2002) 355. [11] Hồ Thị Minh Hà, Phan Văn Tân, Xu thế và mức độ biến đổi của nhiệt độ cực trị ở Việt Nam trong giai đoạn 1961-2007, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 25 3S (2009) 412. Variability and change in cold and damaging-cold events in Vietnam Vu Thanh Hang1, Pham Thi Le Hang2, Phan Van Tan1 1Faculty of Hydro-Meteorology & Oceanography, Hanoi University of Science, VNU 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam 2The National Center for Hydro-Meteorological Forecasting, 4 Dang Thai Than, Ha Noi, Vietnam Daily mean temperature data during 1961-2007 at meteorological stations over climatic subregions of Vietnam are used to estimate the variability and change in cold and damaging-cold events. The results show that the number of cold days and damaging-cold days tends to decrease over almost stations of climatic subregions. These events are influenced by changes in mean temperature as well as by location and intensity of the Siberian High. Keywords: Cold event, damaging-cold event, trend, climatic subregions.