Đề tài Hoàn lưu qui mô lớn thời kỳ bùng nổ gió mùa mùa hè trên khu vực Nam Bộ năm 1998

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Cơng nghệ 26, Số 3S (2010) 470‐478 470 _______ Hồn lưu qui mơ lớn thời kỳ bùng nổ giĩ mùa mùa hè trên khu vực Nam Bộ năm 1998 Bùi Minh Tuân, Nguyễn Minh Trường* Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 11 tháng 8 năm 2010 Tĩm tắt. Trong nghiên cứu này, mơ hình RAMS được sử dụng để mơ phỏng sự phát triển của hồn lưu khí quyển qui mơ lớn thời kì bùng nổ giĩ mùa mùa hè khu vực Nam Bộ năm 1998 nhằm xác định những đặc trưng cơ bản và cơ chế hoạt động của bùng nổ giĩ mùa. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự bùng nổ giĩ mùa mùa hè khu vực Nam Bộ gắn liền với sự đảo ngược của gradient kinh hướng của nhiệt độ tại các mực trên cao và sự thay đổi cấu trúc của áp cao cận nhiệt Tây Thái Bình Dương. Trước thời điểm bùng nổ khoảng 3 ngày là sự xuất hiện của xốy kép trên khu vực Sri Lanka ở phía nam vịnh Bengal và sự di chuyển lên phía bắc của dải áp thấp xích đạo. Những hình thế này gây ra sự thay đổi đột ngột của profile các biến khí quyển, tạo điều kiện cho sự bùng phát đối lưu trên tồn khu vực. Từ khĩa: Hồn lưu khí quyển qui mơ lớn, bùng nổ giĩ mùa, gradient kinh hướng của nhiệt độ. 1. Mở đầu∗ Bùng nổ giĩ mùa liên quan chặt chẽ đến sự thay thế đột ngột mùa khơ bởi mùa mưa trong chu kì hàng năm và sự biến đổi của nĩ là nguyên nhân chính dẫn đến những thảm họa thiên nhiên như lũ lụt, hạn hán trên một phạm vi rộng lớn. Do đĩ, dự báo chính xác thời điểm bùng nổ và chu kì hoạt động của giĩ mùa cĩ vai trị cực kì quan trọng đối với các hoạt động kinh tế, xã hội, quản lí tài nguyên nước và phịng chống thiên tai, đặc biệt với một quốc gia nơng nghiệp như Việt Nam. Trong khi giĩ mùa mùa hè Ấn Độ và giĩ mùa mùa hè Đơng Á là những giĩ mùa điển hình, đã được nghiên cứu nhiều trên thế giới, Việt Nam (bán đảo Đơng Dương) là khu vực chuyển tiếp, giao tranh của các đới giĩ mùa lại chưa được nghiên cứu nhiều. Và cũng vì là khu vực chuyển tiếp nên thời tiết nơi đây diễn biến rất phức tạp làm cho Việt Nam thường xuyên phải gánh chịu những thiệt hại nặng nề về nơng nghiệp, nuơi trồng thủy sản, cháy rừng, xâm nhập mặn, giao thơng đường thủy và hàng khơng… Do đĩ, nghiên cứu giĩ mùa ở Việt Nam đang đặt ra là một nhu cầu thực tiễn cấp thiết, cĩ vai trị quan trọng nhiều mặt. ∗ Tác giả liên hệ. ĐT: 84-4-38584943. E-mail: [email protected] Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy sự đảo ngược dễ nhận thấy trong chu kì mùa của trường giĩ và sự luân phiên đột ngột của mùa mưa và mùa khơ trong chu kì năm của giĩ mùa châu Á gắn liền với sự đảo ngược trong đốt nĩng khí quyển và những đặc trưng ổn định của B.M. Tuân, N.M. Trường / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Cơng nghệ 26, Số 3S (2010) 470‐478 471 hồn lưu qui mơ lớn. Một trong những nghiên cứu quan trọng được kể đến đĩ là lí thuyết về sự thay đổi độ nghiêng của bề mặt sống áp cao cận nhiệt do Mao và Chan (2004) [1]. Theo đĩ, sống áp cao cận nhiệt tại một mực là đường cĩ độ cao địa thế vị đạt cực đại theo kinh hướng tại mực đĩ. Dựa vào cơng thức giĩ địa chuyển, xác định được đường sống cao áp này chính là đường cĩ tốc độ giĩ vĩ hướng bằng khơng. Khi kết nối sống của đường đẳng áp tại các mực sẽ tạo thành đường biên giĩ đơng (phía nam) và giĩ tây (phía bắc) từ mặt đất lên trên cao. Bề mặt sống áp cao này được viết tắt là WEB (Westerly Easterly Boundary). Trong nghiên cứu của mình, Mao và Chan (2004) chỉ ra rằng sự ấm lên theo mùa trong suốt cuối mùa xuân và đầu mùa hè dẫn đến sự đảo ngược của gradient nhiệt độ các mực trên cao phía nam 30oN. Dưới tác động này, bề mặt sống áp cao cận nhiệt thay đổi dần độ nghiêng, WEB cĩ xu hướng nghiêng về phía cĩ nhiệt độ ấm hơn, nghĩa là mùa đơng WEB nghiêng về phía nam cịn mùa hè WEB nghiêng về phía bắc. Khi WEB trở lên thẳng đứng với bề mặt trái đất chỉ ra sự thế chỗ của giĩ mùa mùa đơng bởi giĩ mùa mùa hè, do đĩ cĩ thể sử dụng WEB như một chỉ số chỉ ra sự bùng nổ giĩ mùa mùa hè cho khu vực Việt Nam. Bên cạnh yếu tố về đốt nĩng bề mặt, những yếu tố khác tác động tới sự bùng nổ và biến đổi của giĩ mùa được Webster (2000) chỉ ra, bao gồm [2]: - Vai trị tương phản đất – biển: Đất và biển cĩ sự khác nhau về nhiệt dung, nước cĩ thể tích trữ một lượng nhiệt lớn vì nĩ là chất lỏng và cĩ thể truyền nhiệt xuống phía dưới nhờ quá trình xáo trộn rối, sau đĩ lượng nhiệt sẽ được vận chuyển lên trên trong tương lai. - Vai trị sự quay trái đất: Tạo xốy và tăng cường giĩ. Dịng vượt xích đạo thay vì cĩ phương bắc nam khi lực Coriolis bằng khơng sẽ cĩ dạng đường cong khi lực Coriolis khác khơng. - Vai trị của độ ẩm: Hơi nước bốc lên từ đại dương, ngưng kết và gây mưa ở vùng ven biển và trong lục địa, giải phĩng lượng ẩn nhiệt lớn. Ẩn nhiệt làm thay đổi gradient nhiệt độ thẳng đứng dẫn đến sự gia tăng chênh lệch gradient khí áp theo chiều ngang. Gradient khí áp tăng đồng nghĩa với tăng giĩ mực thấp, do đĩ tăng lượng ẩm cung cấp cho đối lưu – một lần nữa tăng lượng ẩn nhiệt giải phĩng. Đây là quá trình hồi tiếp cực kì quan trọng của cơ chế nhiệt động lực học giĩ mùa. - Vai trị của lục địa - địa hình: Lục địa – địa hình cĩ vai trị như là nguồn nhiệt lớn, tăng cường và định hướng trường giĩ. Hai khu vực cĩ địa hình cao của dãy núi Đơng Phi và Himalaya giống như hai bức tường khổng lồ chặn các dịng vĩ hướng, tập trung chúng thành dịng xiết mực thấp với tốc độ giĩ lên tới 25 m s-1. - Tác động của ENSO: ENSO vẫn được coi là nguyên nhân chính cho sự thay đổi hàng năm của giĩ mùa. Trong mối liên hệ với sự hoạt động của áp cao cận nhiệt Tây Thái Bình Dương, ENSO gây ra sự biến đổi về cường độ giĩ cũng như lượng mưa trên tồn khu vực giĩ mùa. Mục 2 tiếp theo sẽ mơ tả số liệu sử dụng và cấu hình thực nghiệm để cĩ thể nhận được các kết quả phân tích bùng nổ giĩ mùa mùa hè năm 1998 sử dụng mơ hình RAMS được đưa ra trong Mục 3. Cuối cùng là phần kết luận. 2. Số liệu và cấu hình thực nghiệm Trong nghiên cứu này, mơ hình RAMS được sử dụng để mơ phỏng hồn lưu khí quyển thời kì bùng nổ giĩ mùa năm 1998 từ ngày 9/5/1998 đến ngày 19/5/1998. Tâm miền tính đặt tại 35oN - 108oE, sử dụng phép chiếu cực. Cấu hình miền tính bao gồm 207 bước lưới theo phương vĩ tuyến, 161 bước lưới theo phương kinh tuyến và 30 mực theo phương thẳng đứng. B.M. Tuân, N.M. Trường / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Cơng nghệ 26, Số 3S (2010) 470‐478 472 Khoảng cách giữa các điểm lưới phương ngang là 45 km. Lớp dưới cùng dày 100 m, độ dày các lớp tiếp theo bằng độ dày lớp ngay sát bên dưới nhân với 1,15. Khi độ dày lớp thẳng đứng đạt 1200 m, các lớp tiếp theo đĩ sẽ được gán bằng 1200 m. Bước thời gian tích phân là 30 s, các sơ đồ tham số hĩa đối lưu và sơ đồ bức xạ được kích hoạt 5 phút một lần. Mơ hình được ban đầu hĩa sử dụng số liệu tái phân tích NCEP - NCAR năm 1998 của NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). Bộ số liệu này bao gồm nhiệt độ khí quyển, độ ẩm tương đối, độ cao địa thế vị, trường giĩ kinh hướng và giĩ vĩ hướng. Các trường được cho trên 17 mặt đẳng áp với độ phân giải ngang 2,5 x 2,5o. Các điều kiện biên trong quá trình tích phân được cập nhật 6 h một lần cũng sử dụng các trường tái phân tích này. Nhiệt độ mặt nước biển sử dụng cho ban đầu hĩa mơ hình là nhiệt độ mặt biển trung bình tuần với độ phân giải 1 x 1o. Ơ lưới đầu tiên cĩ tâm tại 0,5oE - 89,5oS và ơ lưới cuối cùng cĩ tâm là 359,5oE - 89,5o N. 3. Kết quả và thảo luận Năm 1998 nằm trong pha ENSO mạnh nhất của thế kỉ XX. Với những đặc trưng hồn lưu chung của năm El Niđo, do vậy sự bùng nổ giĩ mùa mùa hè 1998 chậm hơn các năm khác đồng thời tốc độ giĩ bề mặt cũng nhỏ hơn. Áp cao cận nhiệt tăng cường và lấn sâu xuống phía nam khiến dải áp thấp xích đạo di chuyển khá yếu lên phía bắc. Sau đây là những kết quả phân tích cho sự bùng nổ giĩ mùa mùa hè khu vực Nam Bộ tháng 5 năm 1998. 3.1.Phân bố lượng mưa thời điểm bùng nổ giĩ mùa Hình 1 biểu diễn phân bố lượng mưa mơ phỏng bởi mơ hình RAMS cho khu vực Nam Á và Đơng Á thời điểm bùng nổ giĩ mùa tháng 5 năm 1998. Trước ngày 15/5, bán đảo Đơng Dương khơng cĩ mưa, lượng mưa chủ yếu tập trung tại hai khu vực, một tại front Meiyu – Baiu với một dải mưa lớn kéo dài từ trung tâm Trung Quốc tới Nhật Bản và một dải mưa lớn khác dải tại xích đạo với vị trí trung bình ở khoảng 5oN. Áp thấp phía nam vịnh Bengal phát triển mạnh cũng gây mưa lớn ở khu vực này (Hình 1a, b). Đến ngày 16/5, cùng với sự xuất hiện của giĩ tây nam, mưa đã xuất hiện tại Nam Bộ, lượng mưa đạt trên 5 mm ngày-1 và kéo dài trong nhiều ngày tiếp theo (Hình 1c, d). Cần nhấn mạnh rằng cấu hình lưới trong nghiên cứu này là thơ vì mục tiêu nghiên cứu khơng phải là dự báo chính xác lượng mưa vào thời điểm bùng nổ. 3.2. Đặc điểm hồn lưu quy mơ lớn thời kì bùng nổ giĩ mùa a) Đặc điểm hồn lưu mực thấp Trước ngày 14/5 áp cao cận nhiệt Tây Bắc Thái Bình Dương khống chế tồn bộ khu vực Việt Nam, giĩ yếu trên vịnh Bengal, giĩ mùa hồn tồn chưa cĩ dấu hiệu bùng nổ (Hình 2a). Sau đĩ, quá trình bùng nổ giĩ mùa mùa hè khu vực Nam Bộ bắt đầu với sự di chuyển lên phía bắc của dải áp thấp xích đạo, trong đĩ hồn lưu mực thấp cho thấy khu vực gần Sri Lanka phát triển một áp thấp xuất hiện đồng thời với một khu áp thấp khác ở phía nam xích đạo (trong hình khơng chỉ ra), do đĩ hình thành cặp xốy kép (Hình 2b). Ở giữa hai xốy thuận này, giĩ tây đến tây nam mực thấp phát triển trên khu vực xích đạo biển Ấn Độ Dương, nhưng tác động của nĩ chưa tới được bán đảo Đơng Dương nơi vẫn bị ảnh hưởng của áp cao cận nhiệt Tây Bắc Thái Bình Dương, mặc dù áp cao này đã di chuyển lên phía bắc và rút ra phía đơng (Hình 2c). Sau ngày 16/5 giĩ tây nam xích đạo được tăng cường này đã tới được phía tây áp cao cận nhiệt, ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực bán đảo Đơng Dương và phía bắc Biển Đơng (Hình 2d). B.M. Tuân, N.M. Trường / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Cơng nghệ 26, Số 3S (2010) 470‐478 473 Hình 1. Phân bố lượng mưa tích lũy thời kỳ bùng nổ giĩ mùa năm 1998 sử dụng mơ hình RAMS. Thang chia khơng tuyến tính với khoảng chia lần lượt là 3 mm ngày-1, 5 mm ngày-1, 15 mm ngày-1, và 40 mm ngày-1. Cĩ thể nhận thấy rằng sự di chuyển sang phía đơng của giĩ mùa nhiệt đới xảy ra đồng thời với sự rút lui sang phía đơng của áp cao cận nhiệt Tây Thái Bình Dương ra khỏi Biển Đơng. Sau hai ngày, từ ngày 12/5 tới 14/5, vị trí thấp nhất của sống áp cao cận nhiệt (điểm A) di chuyển lên phía bắc năm vĩ độ, từ 10oN tới 15oN. Hai ngày sau đĩ, tới ngày 16/5, nĩ tiếp tục di chuyển lên phía bắc năm vĩ độ, từ 15oN tới 20oN, và sang phía đơng mười vĩ độ, từ 105oE tới 115oE. Vậy chỉ trong bốn ngày, điểm A đã di chuyển mười vĩ độ cả lên phía bắc và sang phía đơng. Theo định nghĩa sự bùng nổ giĩ mùa mùa hè là sự thay thế của giĩ đơng mực thấp bởi giĩ tây nhiệt đới. Do đĩ từ ngày 14/5 đến 17/5 đánh dấu sự bùng nổ giĩ mùa trên cả ba khu vực: đầu tiên và vịnh Bengal, sau đĩ là bán đảo Đơng Dương và cuối cùng là bắc Biển Đơng. Sự bùng nổ giĩ mùa khu vực Biển Đơng diễn ra sau đĩ một số ngày. Nĩi cách khác, nếu lấy pentad (năm ngày) là đơn vị thời gian, bùng nổ giĩ mùa xảy ra đồng thời trên phạm vi rộng lớn kéo dài từ vịnh Bengal tới Biển Đơng trong năm 1998. B.M. Tuân, N.M. Trường / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Cơng nghệ 26, Số 3S (2010) 470‐478 474 Hình 2. Vector giĩ mực 850 hPa lúc 12 UTC từ ngày 12/5 tới ngày 18/5 năm 1998. Đường đứt chỉ sống áp cao cận nhiệt Tây Thái Bình Dương. Điểm A là vị trí thấp nhất của sống áp cao cận nhiệt. b) Đặc điểm hồn lưu mực trên cao Hình 3. Vector giĩ mực 850 hPa lúc 12 UTC từ ngày 12/5 tới ngày 18/5 năm 1998. B.M. Tuân, N.M. Trường / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Cơng nghệ 26, Số 3S (2010) 470‐478 475 Tương ứng với điều kiện hồn lưu mực 850 hPa, sự phát triển theo thời gian của hồn lưu 200 hPa cũng thể hiện sự thay đổi đáng kể trước và sau thời điểm bùng nổ giĩ mùa. Ngày 12/5, dịng giĩ tây trải dài ở rìa phía nam cao nguyên Tibet (dạng hình thế mùa đơng) tạo ra hồn lưu dạng sống yếu trên cao ở khu vực Ấn Độ Dương xích đạo (khoảng 10oN) và rãnh trên cao ở khu vực Philippines (Hình 3a). Ngày 14/5, dịng giĩ tây này vẫn được duy trì (Hình 3b). Tuy nhiên, sang ngày 16/5 hồn lưu dạng sống phát triển lên trên vịnh Bengal và mở rộng về phía đơng đồng thời đẩy rãnh thấp ra khỏi Biển Đơng. Hồn lưu trên cao cĩ đặc trưng mùa đơng kết thúc, thiết lập hình thế mùa hè trên khu vực Đơng Dương (Hình 3c). Ngày tiếp theo, cao áp Tibet phát triển thiết lập một rãnh rất sâu trên khu vực Biển Đơng Việt Nam (Hình 3d). Do đĩ, dựa vào hồn lưu mực cao cĩ thể nhận định ngày 16/5 diễn ra sự chuyển tiếp từ hình thế mùa đơng sang hình thế mùa hè phía trên cao khu vực Việt Nam, với một đặc trưng hồn lưu thời điểm bùng nổ giĩ mùa mùa hè là sự hình thành giĩ tây nam nhiệt đới ở mực thấp và sự hình thành giĩ tây bắc ở mực trên cao. 3.3 Thời điểm bùng nổ giĩ mùa dựa vào các chỉ số giĩ mùa a) Sự thay đổi cấu trúc áp cao cận nhiệt thời kì bùng nổ giĩ mùa Dưới sự đốt nĩng theo mùa, WEB chuyển dần từ hình thế mùa đơng sang hình thế mùa hè. Hình 4 cho thấy, nếu lấy 90oE là ranh giới phía tây và 115oE là ranh giới phía đơng, thời điểm trước bùng nổ giĩ mùa khu vực Nam Bộ được đánh dấu bởi sự thay đổi hình thế giữa hai kinh độ này. Từ 90oE sang phía tây và 115oE sang phía đơng, WEB vẫn giữ nguyên độ nghiêng về phía nam chỉ ra hình thế của mùa đơng, do đĩ tín hiệu chuyển mùa đầu tiên được khẳng định tại phía đơng vịnh Bengal và bán đảo Đơng Dương (Hình 4a, b). Hình 4. Sự phát triển của WEB thời kỳ bùng nổ giĩ mùa với các mực 850 hPa (đường liền), 700 hPa (đường đứt), 500 hPa (đường chấm). B.M. Tuân, N.M. Trường / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Cơng nghệ 26, Số 3S (2010) 470‐478 476 Những ngày sau đĩ, WEB tiếp tục thay đổi hình thế, với sự mở rộng của độ nghiêng sang phía đơng tới 120oE (Hình 4c) và 125oE (Hình 4d) chỉ ra sự bùng nổ giĩ mùa trên Biển Đơng. Tại vịnh Bengal sống áp cao 850 hPa đứt gãy (ngày 16/5), sau đĩ là sự đứt gãy kéo theo của sống áp cao 700 hPa (ngày 18/5) và 500 hPa (ngày 19/5). Tuy nhiên từ 90oE sang phía tây, hình thế của WEB vẫn khơng thay đổi. Nĩ chỉ thực sự thay đổi sau đĩ hai tuần với sự di chuyển lên phía bắc của dải áp thấp xích đạo (trong hình khơng chỉ ra). Do đĩ nếu coi WEB là chỉ thị bùng nổ giĩ mùa, quá trình chuyển mùa mở rộng từ vịnh Bengal sang phía đơng, dừng lại ở 125oE, sau đĩ mở rộng sang phía tây (tương tự nghiên cứu của Mao và Chan 2004 [1]). b) Chỉ số giĩ tây mực thấp vịnh Bengal Mưa mang tính địa phương và chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nhiễu động nhiệt đới, địa hình, giĩ đất biển …, do đĩ nếu chỉ dựa vào sự thay đổi của lượng mưa cĩ thể sẽ khơng xác định chính xác thời điểm bùng nổ giĩ mùa. Một chỉ số đơn giản nhưng hiệu quả cĩ thể được đề xuất là UBengal, giá trị của giĩ trung bình mực 850 hPa trên vịnh Bengal (5oN - 10oN và 90oE - 100oE), được dùng để dự báo khách quan sự bùng nổ giĩ mùa trên bán đảo Đơng Dương. Chỉ số này khơng những mơ tả sự thành lập đột ngột của giĩ mùa tây nam nhiệt đới tại Bengal mà cịn mơ tả cả sự bột phát của mùa mưa tại trung tâm bán đảo Đơng Dương và Biển Đơng. Lí do chọn UBengal làm chỉ số bùng nổ giĩ mùa, bên cạnh nguyên nhân về số liệu (do thiếu các trạm đo mưa ngồi biển), một nguyên nhân chính đĩ là UBengal phản ánh được đặc trưng biến đổi qui mơ lớn của giĩ mùa. Khía cạnh quan trọng nhất của bùng nổ giĩ mùa bán đảo Đơng Dương là sự thành lập của giĩ tây ổn định, đồng thời được kết hợp với sự chấm dứt của giĩ đơng. Vì vậy, ngày bùng nổ giĩ mùa mùa hè khu vực Việt Nam được dự báo xảy sau thời điểm chỉ số UBengal thỏa mãn các tiêu chí sau: - Trong pentad bùng nổ UBengal cĩ giá trị lớn hơn khơng. - Trong bốn pentad tiếp theo, bao gồm cả pentad bùng nổ, UBengal phải dương trong ít nhất ba pentad và giá trị trung bình pentad UBengal cĩ giá trị lớn hơn 3 m s-1. Hình 5. Sự phát triển của giĩ tây mực 850 hPa (90oE - 95oE,5oN - 10oN) từ 9/5 đến 19/5 năm 1998. Hình 5 biểu diễn sự phát triển của giĩ trung bình vĩ hướng (90oE - 95oE, 5oN - 10oN) từ 9/5 đến 19/5/1998. Trước ngày 14/5, giĩ trung bình mang dấu âm cho thấy giĩ đơng thống trị trên khu vực Bengal, sau ngày 14/5, giĩ trung bình chuyển dấu chỉ ra sự thay thế giĩ đơng bởi giĩ tây trên khu vực này. Những ngày sau đĩ, tốc độ giĩ liên tục tăng với cực đại vào ngày 17/5. Do đĩ nếu lấy UBengal là chỉ số giĩ mùa, thời điểm bùng nổ giĩ mùa khu vực bán đảo Đơng Dương sẽ xảy ra sau đĩ một vài ngày (tương tự nghiên cứu của Wang và các ĐTG 2004 [3]). c) Sự đảo ngược của gradient nhiệt độ Đặc trưng của sự thay đổi trường nhiệt độ mực trên cao thời điểm bùng nổ giĩ mùa là sự đảo ngược gradient nhiệt độ kinh hướng. Sự ấm lên theo mùa cuối mùa xuân đầu mùa hạ là nguyên nhân chính dẫn đến sự thay đổi đột ngột của gradient nhiệt độ này. B.M. Tuân, N.M. Trường / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Cơng nghệ 26, Số 3S (2010) 470‐478 477 Dựa trên đồ thị Hình 6 cĩ thể thấy, trước ngày 13/5 nhiệt độ trung bình mực trên cao khu vực (25oN - 30oN, 95oE - 110oE) nhỏ hơn 252 K. Đến ngày 15/5, nhiệt độ trung bình này tăng đột ngột từ 251 tới 254 K (ngày 19/5). Trong khi đĩ nhiệt độ trung bình mực trên cao khu vực (10oN - 15oN, 95oE - 110oE) lại giảm từ 253,5 K (ngày 9/5) xuống 252,5 K (ngày 19/5). Thời điểm đảo ngược của gradient nhiệt độ hai khu vực này vào khoảng 17/5, khá gần với thời điểm bùng nổ giĩ mùa dựa trên WEB và UBengal (tương tự nghiên cứu của He và các ĐTG 2002 [4]). Hình 6. Đồ thị biểu diễn sự đảo ngược gradient nhiệt độ mực trên cao (trung bình 500 hPa – 200 hPa) giữa (25oN - 30oN, 95oE - 110oE) và (10oN- 15oN, 95oE - 110oE) 4. Kết luận Bùng nổ giĩ mùa châu Á đánh dấu sự chuyển mùa từ mùa đơng sang mùa hè của hồn lưu khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Việt Nam cĩ vị trí nằm giữa ba hệ thống lớn là giĩ mùa Ấn Độ, giĩ mùa Đơng Á và giĩ mùa Tây Bắc Thái Bình Dương, do đĩ giĩ mùa khu vực Việt Nam chịu ảnh hưởng bởi cả ba hệ thống này. Nĩi cách khác, giĩ mùa khu vực Việt Nam mang tính chất lai giữa giĩ mùa nhiệt đới và giĩ mùa cận nhiệt đới. Bùng nổ giĩ mùa mùa hè khu vực Việt Nam 1998 được đặc trưng bởi những khía cạnh nổi bật của thời tiết và khí hậu: bùng nổ muộn do tác động của El Niđo, lũ lụt mãnh liệt tại lưu vực sơng Yangtze (Trung Quốc) và số lượng rất ít xốy thuận nhiệt đới được hình thành (17 xốy thuận nhiệt đới so với thơng thường khoảng 28). Dựa trên những kết quả mơ phỏng của mơ hình RAMS, một số kết quả thu được như sau: 1. Theo sự phát triển của WEB, phân bố lượng mưa, giĩ tây mực thấp và đảo ngược của gradient kinh hướng của nhiệt độ cĩ thể kết luận bùng nổ giĩ mùa xuất hiện đầu tiên tại vịnh Bengal, sau đĩ là sự bùng nổ gần như đồng thời của giĩ mùa trên khu vực Đơng Dương và bắc Biển Đơng vào ngày 16/5/1998. 2. Bùng nổ giĩ mùa khu vực miền Nam Việt Nam xảy ra sau khoảng 3 ngày so với sự xuất hiện của xốy kép Sri Lanka, xốy kép này cĩ vai trị quan trọng trong việc tăng cường giĩ tây mực thấp sang phía đơng, cho thấy là một chỉ thị cĩ giá trị tham khảo trong dự báo bùng nổ giĩ mùa. 3. Áp cao cận nhiệt Tây Bắc Thái Bình Dương thống trị tồn bộ khu vực thời điểm trước bùng nổ giúp duy trì nền nhiệt độ bề mặt và độ ẩm khá cao trên lục địa và đại dương. Khi áp cao cận nhiệt rút lui sang phía đơng sẽ gây ra bất ổn định làm bùng phát đối lưu tồn khu vực. 4. Dải áp thấp xích đạo di chuyển khá yếu lên phía bắc do áp cao cận nhiệt được tăng cường bởi El Niđo, vì vậy bùng nổ giĩ mùa năm 1998 chậm hơn các năm khác, đồng thời cường độ cũng yếu hơn. Trong dự báo hạn ngắn, việc dự báo chính xác thời điểm bùng nổ giĩ mùa cĩ vai trị cực kì quan trọng đối với nơng nghiệp, quản lí tài nguyên nước và các hoạt động xã hội… tuy nhiên nĩ cũng chứa đựng những vấn đề phức B.M. Tuân, N.M. Trường / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Cơng nghệ 26, Số 3S (2010) 470‐478 478 tạp và những kĩ năng dự báo giĩ mùa cịn tương đối thấp. Bài báo này xin đưa ra những kết quả ban đầu, những nghiên cứu sâu hơn sẽ được thực hiện trong thời gian tiếp theo. Lời cảm ơn Nghiên cứu này được sự hỗ trợ của đề tài QG-10-07. Số liệu tái phân tích NCEP-NCAR được NOAA cung cấp trên trang Web ftp://ftp.cdc.noaa.gov/pub/Datasets/ncep.reanal ysis/. Số liệu nhiệt độ bề mặt biển được lấy từ ftp://ftp.emc.ncep.noaa.gov/cmb/sst/oisst_v2/. Tài liệu tham khảo [1] Mao Jiangyu, Johnny C.L. Chan, Relationship between the onset of the South China Sea Summer Monsoon and the structure of the Asian Subtropical Anticyclone, J. Meteor. Soc. Japan 82 (2004) 845. [2] Peter J. Webster, Monsoons: a brief introduction, J. Meteor. Soc. Japan 84 (2000) 375. [3] Wang Bin, Lin Ho, Yongsheng Zhang, M.-M Lu, Definition of South China Sea monsoon onset and commencement of the East Asia summer monsoon, J. Climate 17 (2004) 699. [4] He Haiyan, Chung Hsiung Sui, Maoqiu Jian, Zhiping Wen, The evolution of trophospheric temprature field and its relationship with the onset of asian summer monsoon, J. Geosci. China 4 (2002) 44. The characteristics of large-scale circulation during the monsoon onset period over Southern Vietnam in 1998 Bui Minh Tuan, Nguyen Minh Truong Faculty of Hydro-Meteorology & Oceanography, Hanoi University of Science, VNU, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam In this study, the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS) is used to simulate the development of large-scale atmospheric circulation to identify the characteristics and mechanisms of the summer monsoon onset over southern Vietnam in 1998. The present simulations show that in this region, the onset closely relates to the reversion of the meridional gradient of temperature in the upper troposphere and the changes in structure and evolution of the Western Pacific Subtropical high. Furthermore, the onset occurs 3 days after the appearance of twin cyclones over Sri Lanka and adjacent seas, and the northward propagation of the equatorial low belt. These patterns, therefore, lead to the abrupt changes in the profiles of the atmospheric variables and favor for convection to burst out over the whole region. Keywords: Large-scale circulation, monsoon onset, meridional gradient of temperature.