Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của enso đến mưa mùa hè ở khu vực tây nguyên

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TP.HCM KHOA KHÍ TƢỢNG THỦY VĂN NGUYỄN THỊ CHI NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ENSO ĐẾN MƢA MÙA HÈ Ở KHU VỰC TÂY NGUYÊN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƢ KHÍ TƢỢNG HỌC Mã ngành: 52410221 TP. HỒ CHÍ MINH – 11/2017 TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TP. HCM KHOA KHÍ TƢỢNG THỦY VĂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ENSO ĐẾN MƢA MÙA HÈ Ở KHU VỰC TÂY NGUYÊN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Chi MSSV: 0250010004 Khóa: 2013 – 2017 Giảng viên hƣớng dẫn: Ths. Lê Thị Thu Hằng TP. HỒ CHÍ MINH - 11/2017 TRƢỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHÍ TƢỢNG THỦY VĂN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: KHÍ TƢỢNG THỦY VĂN Bộ môn: KHÍ TƢỢNG Họ và tên: NGUYỄN THỊ CHI MSSV: 0250010004 Ngành: KHÍ TƢỢNG HỌC Lớp: 02 - ĐHKT 1. Đề tài đồ án: Nghiên cứu ảnh hƣởng của ENSO đến mƣa mùa hè ở khu vực Tây Nguyên. 2. Nhiệm vụ: - Thu thập, phân tích số liệu có liên quan - Xây dựng đƣợc cơ sở lí luận, các phƣơng pháp nghiên cứu, nội dung,… liên quan tới đề tài nghiên cứu để đƣa ra đƣợc kết quả nghiên cứu có tính chính xác. 3. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 10/7/2017 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 5/11/2017 5. Họ và tên ngƣời hƣớng dẫn: Ths. Lê Thị Thu Hằng . Ngƣời hƣớng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) Nội dung và yêu cầu đã đƣợc thông qua bộ môn Ngày tháng năm Trƣởng bộ môn (Ký và ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô giáo trong trƣờng đã giúp đỡ em trong thời gian học tập tại trƣờng. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô giáo trong khoa Khí Tƣợng Thủy Văn, Trƣờng Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trƣờng TP. HCM đã giảng dạy và chỉ bảo cho em nhiều kiến thức đại cƣơng lẫn chuyên ngành, giúp em có đƣợc cơ sở lý thuyết vững vàng để hoàn thiện đồ án này. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô Ths. Lê Thị Thu Hằng, ngƣời đã hƣớng dẫn, xin số liệu và tận tình chỉ bảo giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và làm đồ án. Do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi những sai sót mà bản thân chƣa đạt đƣợc. Em rất mong nhận đƣợc sự góp ý của quý thầy cô giáo và các bạn để đồ án đƣợc hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn! i MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT............................................................................................... iii DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................iv DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................v MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................................... 3 1.1 Tổng quan về khu vực Tây Nguyên .......................................................................3 1.1.1 Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình khu vực Tây Nguyên .................................3 1.1.2 Đặc điểm khí hậu khu vực Tây Nguyên .......................................................... 5 1.2 Tổng quan về ENSO .............................................................................................. 8 1.2.1 Khái niệm và cơ chế vật lý của ENSO ............................................................ 8 1.2.2 Các chỉ số xác định hiện tƣợng ENSO và phân vùng NINO......................... 16 1.3 Tổng quan về mƣa ................................................................................................ 19 1.3.1 Chế độ mƣa ở Tây Nguyên ............................................................................19 1.3.2 Các đặc trƣng về mƣa ....................................................................................20 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 21 2.1 Cơ sở số liệu .........................................................................................................21 2.1.1 Số liệu ENSO .................................................................................................21 2.1.2 Số liệu mƣa ....................................................................................................21 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu...................................................................................... 22 2.2.1 Phƣơng pháp xác định thời kì ENSO ............................................................ 22 2.2.2 Phƣơng pháp xác định mùa hè ENSO ........................................................... 24 2.2.3 Phƣơng pháp đánh giá ảnh hƣởng của ENSO đến các đặc trƣng mƣa ..........25 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ ............................................................................................... 29 3.1 Các đợt ENSO giai đoạn 1983 – 2012 .................................................................29 3.2 Kết quả phân loại mùa hè ENSO .........................................................................32 3.3 Ảnh hƣởng của ENSO đến các đặc trƣng mƣa ....................................................33 3.3.1 Ảnh hƣởng của ENSO đến sự biến động lƣợng mƣa ....................................33 3.3.2 Ảnh hƣởng của ENSO đến sự biến động của số ngày mƣa ........................... 43 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ................................................................................46 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 48 PHỤ LỤC ................................................................................................................... PL1 ii DANH MỤC VIẾT TẮT BMT: Buôn Ma Thuột CPC: Climate Prediction Center (trung tâm dự báo khí hậu) CS: Chuẩn sai ENSO: El Nino Southern Oscillation ET: Năm El Nino thiết lập IRT: International Research Institute for Climate Prediction JMA: Japan Meteorological Agency LT: Năm La Nina thiết lập NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration NE: Năm không ENSO OLR: Bức xạ sóng dài R: Lƣợng mƣa ∆R: Chuẩn sai lƣợng mƣa STT: Nhiệt độ mặt nƣớc biển SSTA: Chuẩn sai nhiệt độ mặt nƣớc biển SOI: Southern Oscillation Index SO: Dao động nam SSTA: Sea surface temperature anomaly SE: Năm sau El Nino SL: Năm sau La Nina SNM: Số ngày mƣa SNMMM: Số ngày mƣa mùa mƣa SNMN: Số ngày mƣa năm TBD: Thái Bình Dƣơng TBNN: Trung bình nhiều năm iii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thông tin các trạm quan trắc khí tƣợng đƣợc sử dụng nghiên cứu ở khu vực Tây Nguyên ...................................................................................................................22 Bảng 2.2: Tổng số trƣờng hợp xảy ra cho 8 trạm trong từng nhóm năm ...................... 28 Bảng 3.1: Các đợt El Nino trong giai đoạn 1983 - 2012 ...............................................29 Bảng 3.2: Các đợt La Nina trong giai đoạn 1983 - 2012 ..............................................29 Bảng 3.3: Trung bình trƣợt 5 tháng của SSTA............................................................. 30 Bảng 3.4: Phân loại các năm ENSO và năm không ENSO ...........................................32 Bảng 3.5: Thống kê chuẩn sai lƣợng mƣa năm toàn khu vực Tây Nguyên ..................33 Bảng 3.6: Tỷ lệ % số trƣờng hợp với mức chuẩn sai số ngày mƣa có mƣa (Rngày mm).......................................................................................................................... 43 Bảng 3.7: Tỷ lệ % số trƣờng hợp với mức chuẩn sai số ngày mƣa vừa (Rngày 25mm) .......................................................................................................................................44 Bảng 3.8: Tỷ lệ % số trƣờng hợp với mức chuẩn sai số ngày mƣa to (Rngày 50mm) .44 Bảng 3.9: Tỷ lệ % số trƣờng hợp với mức chuẩn sai số ngày mƣa rất to (Rngày 100mm) ......................................................................................................................... 45 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Vị trí địa lý của khu vực Tây Nguyên Việt Nam ............................................3 Hình 1.1: Địa hình khu vực Tây Nguyên Việt Nam........................................................ 4 Hình 1.3: Hoàn lƣu Walker trong điều kiện thƣờng...................................................... 10 Hình 1.4: Hoàn lƣu Walker trong điều kiện La Nina ....................................................12 Hình 1.5: Những thích ứng cơ bản của TBD và khí quyển đối với hiện tƣợng La Nina .......................................................................................................................................13 Hình 1.6: Hoàn lƣu Walker trong điều kiện El Nino ....................................................14 Hình 1.7: Những thích ứng cơ bản của TBD và khí quyển đối với hiện tƣợng El Nino .......................................................................................................................................15 Hình 3.1: Chỉ số SSTA trong 30 năm giai đoạn 1983 – 2012 .......................................32 Hình 3.2: Chuẩn sai lƣợng mƣa năm khu vực Tây Nguyên những năm El Nino thiết lập (ET) giai đoạn 1983 - 2012...................................................................................... 34 Hình 3.3: Chuẩn sai lƣợng mƣa năm khu vực Tây Nguyên những năm sau El Nino (SE) giai đoạn 1983 -2012 ............................................................................................. 34 Hình 3.4: Chuẩn sai lƣợng mƣa năm khu vực Tây Nguyên những năm La Nina thiết lập (LT) giai đoạn 1983 -2012....................................................................................... 35 Hình 3.5: Chuẩn sai lƣợng mƣa năm khu vực Tây Nguyên những năm sau La Nina (SL) giai đoạn 1983 - 2012 ............................................................................................ 36 Hình 3.6: Chuẩn sai lƣợng mƣa năm khu vực Tây Nguyên những năm không ENSO (NE) giai đoạn 1983 - 2012 ........................................................................................... 36 Hình 3.7: Chuẩn sai lƣợng mƣa mùa mƣa ở khu vực Tây Nguyên những năm El Nino thiết lập (ET) giai đoạn 1983 - 2012 .............................................................................37 Hình 3.8: Chuẩn sai lƣợng mƣa mùa mƣa ở khu vực Tây Nguyên những năm sau El Nino (SE) giai đoạn 1983 - 2012 ...................................................................................38 Hình 3.9: Chuẩn sai lƣợng mƣa mùa mƣa ở khu vực Tây Nguyên những năm La Nina (LT) thiết lập giai đoạn 1983 - 2012 .............................................................................38 Hình 3.10: Chuẩn sai lƣợng mƣa mùa mƣa khu vực Tây Nguyên những năm sau La Nina (SL) giai đoạn 1983 - 2012 ...................................................................................39 Hình 3.11: Chuẩn sai lƣợng mƣa mùa mƣa khu vực Tây Nguyên những năm không ENSO (NE) giai đoạn 1983 - 2012................................................................................39 Hình 3.1: Trung bình chuẩn sai lƣợng mƣa tháng khu vực Tây Nguyên năm El Nino thiết lập (ET) giai đoạn 1983 - 2012 .............................................................................40 Hình 3.13: Trung bình chuẩn sai lƣợng mƣa tháng khu vực Tây Nguyên năm sau El Nino (SE) giai đoạn 1983 - 2012 ...................................................................................41 Hình 3.24: Trung bình chuẩn sai lƣợng mƣa tháng khu vực Tây Nguyên năm La Nina thiết lập (LT) giai đoạn 1983 - 2012 .............................................................................41 Hình 3.15: Trung bình chuẩn sai lƣợng mƣa tháng khu vực Tây Nguyên năm sau La Nina (SL) giai đoạn 1983 - 2012 ...................................................................................42 v Hình 3.16: Trung bình chuẩn sai lƣợng mƣa tháng khu vực Tây Nguyên năm không ENSO (NE) giai đoạn 1983 - 2012................................................................................42 vi MỞ ĐẦU Đại dƣơng và khí quyển là hai thành phần quan trọng của trái đất, sự tƣơng tác của hai thành phần này làm nên tính đa dạng của hệ thống khí hậu. Các hiện tƣợng thời tiết và khí hậu không phải lúc nào cũng diễn ra theo quy luật mà cũng có lúc dị thƣờng, trong đó ENSO là hiện tƣợng liên quan đến dị thƣờng nhiệt độ mặt nƣớc biển và chế độ gió ở khu vực xích đạo Thái Bình Dƣơng. Mức độ ảnh hƣởng của ENSO không chỉ ở khu vực Thái Bình Dƣơng mà còn ảnh hƣởng đến toàn cầu trong đó có Việt Nam. Việt Nam là nƣớc nằm trong khu vực Đông Nam Á, khu vực lân cận phía Tây Thái Bình Dƣơng nơi có liên quan trực tiếp với hiện tƣợng El Nino và La Nina nên khí hậu, thời tiết Việt Nam cũng bị ảnh hƣởng mỗi khi xảy ra hiện tƣợng này. Vào năm ENSO thì một số yếu tố khí hậu nhƣ mƣa, nhiệt độ, độ ẩm,… có xu thế tăng hoặc giảm so với giá trị trung bình nhiều năm, trong đó mƣa là yếu tố có tính biến động mạnh và khó dự báo nhất. Vào năm ENSO thì từng khu vực ở Việt Nam sẽ chịu ảnh hƣởng khác nhau, khu vực Tây Nguyên cũng ảnh hƣởng mạnh mẽ từ hiện tƣợng này. Với địa hình núi và cao nguyên rộng lớn lại nằm khuất bên sƣờn Tây của dãy Trƣờng Sơn, khí hậu Tây Nguyên có sự phân hóa sâu sắc giữa hai mùa mƣa ẩm và mùa khô hạn nên mƣa đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với khí hậu khu vực này. Việc nghiên cứu ảnh hƣởng của ENSO đến chế độ mƣa là một trong những việc làm cần thiết để khu vực Tây Nguyên nói riêng và Việt Nam nói chung khi chịu ảnh hƣởng của ENSO sẽ có những biện pháp phòng tránh, giảm nhẹ tác động của thời tiết, khí hậu đến con ngƣời và các hoạt động kinh tế - xã hội. Đây cũng là lý do chọn hƣớng nghiên cứu của đồ án là “Nghiên cứu ảnh hưởng của ENSO đến mưa mùa hè ở khu vực Tây Nguyên”. + Nội dung nghiên cứu: - Tổng quan về khu vực nghiên cứu, về hiện tƣợng ENSO và chế độ mƣa ở khu vực Tây Nguyên. - Thu thập số liệu, lựa chọn chỉ số và xác định năm ENSO. - Nghiên cứu ảnh hƣởng của ENSO đến mƣa mùa hè ở khu vực Tây Nguyên để đánh giá đƣợc sự biến đổi của lƣợng mƣa, số ngày mƣa trong những năm ENSO và năm không ENSO. 1 + Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu trong đồ án này là trên địa bàn khu vực Tây Nguyên, gồm có 5 tỉnh là Kon Tum, Gia Lai, Đăk Lăk, Đăk Nông, Lâm Đồng. - Thời gian lấy số liệu nghiên cứu trong vòng 30 năm từ 1983 – 2012, số liệu của 8 trạm quan trắc khí tƣợng bề mặt gồm trạm: Đăk Tô, Pleiku, Ayunpa, Buôn Mê Thuột, MĐrăk, Đăk Nông, Bảo Lộc, Liên Khƣơng. + Trong đồ án có sử dung một số phương pháp để phục vụ nghiên cứu: - Sử dụng phƣơng pháp tính toán thống kê khí hậu, nghiên cứu tính biến động thông qua phân tích chuẩn sai, phân tích tỉ lệ phần trăm. - Phân tích tổ hợp: Các đối tƣợng có cùng thuộc tính đƣợc nhóm lại, sau đó các đặc trƣng nghiên cứu đƣợc xét theo từng nhóm. + Kết cấu của đồ án Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và khuyến nghị, đồ án có cấu trúc gồm có các chƣơng: - Chƣơng 1: Tổng quan. Chƣơng này giới thiệu tổng quát về khu vực Tây Nguyên, về hiện tƣợng ENSO và các đặc trƣng mƣa ở Tây Nguyên. - Chƣơng 2: Cơ sở số liệu và phƣơng pháp nghiên cứu. Chƣơng này sẽ phân tích về số liệu và các phƣơng pháp nghiên cứu sử dụng trong đồ án. - Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu. Chƣơng này sẽ đƣa ra kết quả nghiên cứu, tính toán của đồ án. 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về khu vực Tây Nguyên 1.1.1 Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình khu vực Tây Nguyên Khu vực Tây Nguyên, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ kết hợp với nhau thành Miền Trung Việt Nam. Trong đó khu vực Tây Nguyên là một chuỗi các cao nguyên liền kề gồm có 5 tỉnh xếp theo thứ tự vị trí địa lý từ Bắc xuống Nam gồm các tỉnh: Kon Tum, Gia Lai, Đăk Lăk, Đăk Nông và Lâm Đồng. [8] Hình 1.1: Vị trí địa lý của khu vực Tây Nguyên Việt Nam (Nguồn: Diễn đàn hỗ trợ dạy và học tích cực kenhdaihoc.com) Tây Nguyên là vùng cao nguyên, có phía Bắc giáp với tỉnh Quảng Nam, phía Đông giáp các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận, phía Nam giáp các tỉnh Đồng Nai, Bình Phƣớc, phía Tây giáp với Lào và Campuchia. Trong 5 tỉnh thì Kon Tum là tỉnh có biên giới phía Tây giáp với Lào và Campuchia, các tỉnh Gia Lai, Đăk Lăk, Đăk Nông có đƣờng biên giới giáp với Campuchia. Trong khi đó Lâm Đồng là tỉnh duy nhất không có đƣờng biên giới quốc tế nào. Tổng diện tích tự nhiên của khu vực là 54.474 km². Khu vực Tây Nguyên nằm ở phía Tây của dãy núi Trƣờng Sơn, có bề mặt địa hình dốc thoải dần từ Đông sang Tây, đón gió Tây nhƣng ngăn chặn gió Đông Nam 3 thổi vào. Địa hình bị chia cắt phức tạp và có tính phân bậc rõ ràng, bao gồm các địa hình sau: + Địa hình cao nguyên là địa hình đặc trƣng nhất của vùng, không chỉ có một cao nguyên mà là một loạt các cao nguyên liền kề nhau có độ cao khoảng từ 500 – 1000 mét. Các cao nguyên liền kề từ Bắc vào Nam gồm: Kon Tum, Kon Plông, Kon Hà Nừng, Pleiku, MĐrăk, Buôn Mê Thuột, Mơ Nông, Lâm Viên, Di Linh. Tất cả các cao nguyên này đều đƣợc bao bọc về phía Đông bởi những dãy núi và khối núi cao Trƣờng Sơn Nam. + Địa hình vùng núi + Địa hình thung lũng chiếm diện tích không lớn Hình 1.1: Địa hình khu vực Tây Nguyên Việt Nam (Nguồn: Tài liệu ôn thi môn Địa Lý kenhdaihoc.com) Tây Nguyên chia thành ba vùng địa hình đồng thời cũng là ba vùng khí hậu gồm có: Bắc Tây Nguyên (tƣơng ứng với các tỉnh Kon Tum và Gia Lai), Trung Tây Nguyên (tƣơng ứng với các tỉnh Đăk Lăk và Đăk Nông), Nam Tây Nguyên (tƣơng ứng với tỉnh Lâm Đồng). [2] 4 + Vùng khí hậu Bắc Tây Nguyên: Là vùng có độ cao địa hình từ 750 – 2000 mét, bao gồm chuỗi cao nguyên núi cao phía Bắc và phía Tây Bắc Tây Nguyên với núi Ngọc Lĩnh, cao nguyên Kon Plông, cao nguyên Kon Hà Nừng và phần lớn diện tích cao nguyên Pleiku. [2] + Vùng khí hậu Trung Tây Nguyên: Là vùng chiếm phần lớn diện tích Tây Nguyên bao gồm từ vùng trũng lòng hồ Yaly, toàn bộ chuỗi liên tiếp các cao nguyên Gia Lai, Đăk Lăk, Đăk Nông và phía Tây cao nguyên Đà Lạt. Phần lớn diện tích có độ cao địa hình dƣới 750 mét và xen kẽ một ít khu vực núi cao trên 750 mét. [2] + Vùng khí hậu Nam Tây Nguyên: Độ cao địa hình cao nguyên có độ cao từ 750 – 2000 mét. [2] Khu vực có độ cao trung bình khoảng 600 – 800 mét so với mặt biển, nhƣng trong đó tiểu vùng Trung Tây Nguyên, có độ cao địa hình thấp hơn hai tiểu vùng Bắc và Nam Tây Nguyên. Khu vực cũng có nhiều dãy núi trùng điệp với những đỉnh núi cao trên 2000 mét nhƣ: Ngọc Linh, Chƣ Hmu, Chƣ Yang Sin, Lang Biang. [2] 1.1.2 Đặc điểm khí hậu khu vực Tây Nguyên Tây Nguyên là khu vực có khí hậu dạng đặc biệt của khí hậu nhiệt đới gió mùa - dạng khí hậu nhiệt đới cao nguyên gió mùa. Tính chất cao nguyên làm thay đổi đáng kể nhịp điệu mùa và các yếu tố khí hậu cơ bản nhƣng không làm thay đổi tính chất nhiệt đới. Sự phân hóa khí hậu của khu vực là sự phân hóa trong cùng một đới do các nhân tố phi đới là hoàn lƣu gió mùa và điều kiện địa hình tạo thành. [3] Khí hậu Tây Nguyên phân làm 2 mùa rõ rệt là mùa khô và mùa mƣa: + Mùa khô bắt đầu từ tháng XI năm trƣớc đến tháng IV năm sau, trong đó tháng III và tháng IV là tháng nóng và khô nhất, độ ẩm thấp, thƣờng có gió cao nguyên từ cấp 4 đến cấp 6. [3] + Mùa mƣa từ tháng V đến tháng X, khí hậu ẩm và dịu mát. Mùa mƣa và mùa khô tƣơng phản nhau rõ rệt. [3] Khí hậu vùng núi nhiệt đới, mùa đông ít chịu ảnh hƣởng của gió mùa Đông Bắc. Nhƣng mức độ lạnh ở khu vực chịu chi phối nhiều do độ cao địa hình. Ở cùng độ cao, nhiệt độ các tháng mùa đông ở đây cao hơn vùng khí hậu Đông Bắc và Việt Bắc từ 4 - 50 C, vì vậy mùa đông ở đây ít lạnh. Nhiệt độ thấp nhất trên vành đai núi cao từ 0 - 50 C, ở các vùng khác trên 50 C. Dƣới vành đai núi thấp, mùa hè nóng, nhiệt độ cao 5 nhất có thể lên tới 400 C ở các khu vực thung lũng, ở độ cao trên 1500 mét không có mùa nóng. [3] Phần phía Tây khu vực cũng có một số nét của khí hậu lục địa, biên độ ngày của nhiệt độ lớn tƣơng tự nhƣ Tây Bắc. Mùa khô ở vùng này bụi nhiều và thiếu nƣớc. Trên những khu vực vùng núi thấp, vấn đề chủ yếu vẫn là chống nóng nhƣng càng lên cao thì yêu cầu này càng giảm, lên tới trên 1500 mét hầu nhƣ không còn mùa nóng. [3] Do ảnh hƣởng của độ cao địa hình nên ở các cao nguyên cao 400 - 500 mét khí hậu tƣơng đối mát và mƣa nhiều, riêng cao nguyên cao trên 1000 mét (nhƣ Đà Lạt) thì khí hậu lại mát mẻ, không có mùa nóng nhƣ vùng ôn đới. [2] Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 240 C, lƣợng ánh sáng dồi dào, cƣờng độ ổn định. Tổng lƣợng bức xạ mặt trời trung bình hàng năm khoảng 240 - 250 kcal/cm2. Số giờ nắng trung bình 2200 – 2700 giờ/năm. Biên độ dao động nhiệt giữa ngày và đêm khá lớn (mùa khô biên độ từ 15 - 200 C, mùa mƣa biên độ từ 10 - 150 C). Lƣợng mƣa trung bình hàng năm khoảng 1900 - 2000 mm, tập trung chủ yếu trong mùa mƣa. [2] Khu vực có 3 vùng khí hậu: Bắc Tây Nguyên, Trung Tây Nguyên, Nam Tây Nguyên + Vùng khí hậu khu vực Bắc Tây Nguyên (vùng khí hậu I): Là vùng bao gồm chuỗi cao nguyên núi cao phía Bắc và Tây Bắc Tây Nguyên với núi Ngọc Lĩnh, cao nguyên Kon Plông, cao nguyên Kon Hà Nừng và phần lớn diện tích cao nguyên Pleiku. Độ cao địa hình từ 750 mét đến khoảng 2000 mét. Nhiệt độ trung bình trong khoảng từ 28 - 220 C, mang đặc điểm vùng khí hậu nhiệt đới núi cao. Lƣợng mƣa tăng dần về phía Bắc kết nối với vùng mƣa lớn Trà My - Quảng Nam, tổng lƣợng mƣa năm là 2206 mm, số ngày mƣa trung bình năm 157 ngày. Mùa mƣa kéo dài sáu tháng (từ tháng V đến tháng X), các tháng mùa khô (từ tháng XI đến tháng IV năm sau). Độ ẩm tƣơng đối trung bình 83%, số giờ nắng là 2429 giờ trong năm, tổng lƣợng bốc hơi từ 992mm. Khu vực này gần nhƣ không có thời tiết vƣợt ngƣỡng nắng nóng. [2] + Vùng khí hậu khu vực Trung Tây Nguyên (vùng khí hậu II): Là vùng chiếm phần lớn diện tích khu vực Tây Nguyên bao gồm từ vùng trũng lòng hồ Yaly, toàn bộ chuỗi liên tục cao nguyên Gia Lai - Đăk Lăk - Đăk Nông và phía Đông cao nguyên Đà Lạt. Chủ yếu phần diện tích có độ cao địa hình dƣới 750 mét và xen kẽ một số núi cao 6 trên 750 mét. Vùng có tổng lƣợng nhiệt năm từ 8023 - 89050 C, đặc biệt tại vùng thung lũng thấp Ayunpa có tổng nhiệt độ là 94320 C cao tƣơng đồng với nhiệt độ khu vực Duyên Hải Nam Trung Bộ. Ayunpa là vùng có độ cao < 200 mét với địa hình thung lũng khác biệt nên thƣờng chịu ảnh hƣởng mạnh mẽ của gió Tây khô nóng. Độ ẩm tƣơng đối trung bình từ 77 - 85%, tổng số giờ nắng từ 2059 - 2495 giờ trong năm, tổng lƣợng bốc hơi từ 925 - 1542mm. Vùng khí hậu Trung Tây Nguyên chia ra làm 5 tiểu vùng khí hậu dựa theo lƣợng mƣa: [2]  Tiểu vùng khí hậu II1: Gồm chủ yếu diện tích dọc theo lòng hồ Yaly nối với phần núi thấp phía Tây cao nguyên Pleiku và khu vực thung lũng thấp của Kon Tum. Lƣợng mƣa năm từ 1727 - 1837mm, số ngày mƣa trung bình năm từ 149 - 155 ngày. Mùa mƣa kéo dài sáu tháng (từ tháng V đến tháng X), các tháng mùa khô (từ tháng XI đến tháng IV năm sau). Tổng lƣợng mƣa mùa mƣa từ 1539 - 1627mm, ba tháng có lƣợng mƣa tập trung lớn nhất là tháng VII, VIII, IX lƣợng từ 967 - 1007mm chiếm 55 - 57% lƣợng mƣa năm. Có một số hiện tƣợng thời tiết nguy hiểm nhƣ: dông, sƣơng mù, mƣa đá, số ngày có Tx 0 C không lớn và phân bố không đồng đều nhiều nhất khoảng 10 - 12 ngày trong năm, nhƣng số ngày có Tm 58 ngày trong năm, số ngày có Tm 0 0 C tƣơng đối nhiều từ 23 - C từ 5 - 30 ngày. [2]  Tiểu vùng khí hậu II2: Bao gồm toàn bộ diện tích phần phía Đông cao nguyên Pleiku, khu vực trũng thấp Gia Lai - Ayunpa, đèo An Khê kết nối vùng Cheo Reo Phú Túc. Do điều kiện địa hình là vùng trũng thấp và thung lũng phía đông chịu ảnh hƣởng của hiệu ứng phơn nên lƣợng mƣa thấp. Tổng lƣợng mƣa năm thấp nhất so với các vùng khác ở khu vực Tây Nguyên từ 1287 – 1539 mm, số ngày mƣa trung bình năm từ 143 - 145 ngày. Tổng lƣợng mƣa mùa từ 1183 – 1430 mm, ba tháng có lƣợng mƣa lớn từ 618 – 833 mm, tỷ trọng chiếm 48 - 54% lƣợng mƣa năm, tháng có lƣợng mƣa lớn nhất vào tháng IX hoặc X và đạt từ 236 – 346 mm. [2]  Tiểu vùng khí hậu II3: Bao gồm phần lớn nửa phía Bắc cao nguyên BMT Buôn Hồ, vùng Cƣ Jut và Đăk Mil của cao nguyên Đăk Nông và toàn bộ vùng trũng thấp phía Tây cao nguyên Pleiku - Buôn Hồ. Vùng có tổng lƣợng mƣa năm từ 1772 – 2150 mm, số ngày mƣa năm từ 160 - 170 ngày. Tổng lƣợng mƣa mùa mƣa từ 1594 – 2083 mm, chiếm 90 - 97% tỷ trọng lƣợng mƣa năm. Mùa khô có tổng lƣợng mƣa thấp từ 67 – 177 mm chiếm 3 - 10% tỷ trọng lƣợng mƣa năm. [2] 7  Tiểu vùng khí hậu II4: Bao gồm cao nguyên BMT nối liền với MĐrăk và phần nhỏ diện tích phía Đông Bắc cao nguyên Đăk Nông. Tổng lƣợng mƣa năm từ 1886 - 2073 mm, số ngày mƣa hàng năm từ 160 - 187 ngày. Tổng lƣợng mƣa mùa mƣa từ 1642 – 1878 mm, chiếm 87 - 91% tỷ trọng lƣợng mƣa năm. Mùa khô có tổng lƣợng mƣa thấp khoảng 194 – 224 mm chiếm 9 - 13% tỷ trọng lƣợng mƣa năm. [2]  Tiểu vùng khí hậu II5: Bao gồm toàn bộ diện tích phía Nam của cao nguyên Đăk Nông và diện tích nửa phía Tây của cao nguyên Bảo Lộc. Đây là vùng có sƣờn đón gió mùa Tây Nam nên lƣợng mƣa năm lớn, tổng lƣợng mƣa năm từ 2043 – 2570 mm. Tổng lƣợng mƣa mùa mƣa từ 1908 - 2418 mm, chiếm 93 - 94% tỷ trọng lƣợng mƣa năm. Tổng lƣợng mƣa mùa khô rất ít từ 135-153 mm, chỉ chiếm 6 - 7% tỷ trọng lƣợng mƣa năm. [2] + Vùng khí hậu khu vực Nam Tây Nguyên (vùng khí hậu III): Bao gồm khu vực khí hậu cao nguyên núi cao Bảo Lộc - Đà Lạt - Liên Khƣơng, độ cao địa hình cao nguyên có độ cao 750 - 2000 mét. Tổng nhiệt độ năm từ 6559 - 79970 C, biên độ nhiệt trung bình năm từ 3.2 - 3.50 C, nhiệt độ trung bình năm từ 180C - 21.90 C. Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối khoảng 340 C, nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối khoảng 4.20 C. Tổng lƣợng mƣa năm phân bố không đồng đều phía Bắc vùng (cao nguyên Lâm Viên) có lƣợng mƣa lớn 2909 mm, khu vực phía Nam từ Đà Lạt đến Liên Khƣơng tổng lƣợng mƣa năm từ 1611 - 1814 mm. Số ngày mƣa từ 150 - 200 ngày mƣa/ năm. Tổng lƣợng mƣa mùa mƣa từ 1417 - 2723 mm, chiếm 88 - 93% tỷ trọng lƣợng mƣa năm. Tổng lƣợng mƣa mùa khô từ 140 - 198 mm, chiếm 7 - 12% tỷ trọng lƣợng mƣa năm, số ngày mƣa ít chủ yếu mƣa nhỏ và mƣa phùn. Độ ẩm tƣơng đối trung bình 80 - 86%, tổng số giờ nắng từ 2029 - 2330 giờ trong năm, tổng lƣợng bốc hơi từ 897 - 1149 mm. [2] 1.2 Tổng quan về ENSO 1.2.1 Khái niệm và cơ chế vật lý của ENSO a. Khái niệm về ENSO ENSO là chữ viết tắt của các từ ghép El Nino Southern Oscillation (El Nino Dao động Nam) để chỉ cả hai hiện tƣợng El Nino và La Nina, hiện tƣợng này có liên quan tới dao động của khí áp giữa hai bờ phía Đông Thái Bình Dƣơng với bờ phía Tây Thái Bình Dƣơng. [5] 8 “El Nino (pha ENSO nóng) là từ đƣợc dùng để chỉ hiện tƣợng nóng lên dị thƣờng của lớp nƣớc biển bề mặt ở khu vực xích đạo trung tâm và Đông Thái Bình Dƣơng, kéo dài 8 - 12 tháng hoặc lâu hơn, thƣờng xuất hiện 3 - 4 năm 1 lần song cũng có khi dày hơn hoặc thƣa hơn”. [5] “La Nina (pha ENSO lạnh) là hiện tƣợng lớp nƣớc biển bề mặt ở khu vực nói trên lạnh đi dị thƣờng, xảy ra với chu kỳ tƣơng tự hoặc thƣa hơn El Nino.” [5] b. Cơ chế vật lý của ENSO  Dao động Nam và Hoàn lƣu Walker Dao động Nam (Southern Oscillation) là sự dao động của khí áp quy mô lớn, từ năm này qua năm khác ở hai phía Đông và Tây của khu vực xích đạo Thái Bình Dƣơng. Nhà khoa học Gilbert I.Walker phát hiện vào cuối những năm 20 của thế kỷ trƣớc nhận thấy mối liên quan giữa khí áp hai bờ Đông - Tây của Thái Bình Dƣơng và nhận thấy khi khí áp ở phía Đông Thái Bình Dƣơng giảm mạnh thì thƣờng xảy ra hạn hán ở khu vực Indonesia, Australia, Ấn Độ và mùa đông Bắc Mỹ ấm hơn bình thƣờng. Tuy nhiên khi đó ông chƣa đủ thông tin số liệu để chứng minh mối liên hệ này. [5] Cho tới giữa những năm 1960, nhà khí tƣợng Na Uy Jacob Bjerknes đã đƣa ra giả thuyết rằng sự ấm lên của dải xích đạo Thái Bình Dƣơng có liên quan đến sự suy yếu của đới gió Đông tín phong, khác với quan niệm trƣớc đây rằng El Nino chỉ là sự nóng lên cục bộ của nƣớc biển ngoài khơi Nam Mỹ. Ông thừa nhận có sự dao động cỡ lớn trong hoàn lƣu tín phong của bán cầu Bắc và Nam ở Thái Bình Dƣơng và ông cho rằng nó có liên quan tới Dao động Nam. Ông là ngƣời kết nối Dao động Nam và El Nino dựa vào việc sử dụng bộ số liệu thu thập trong những năm 1957 là năm El Nino mạnh. Ông nhận ra El Nino và Dao động Nam đƣợc kết nối với nhau trong hệ thống lớn ENSO liên quan đến cả đại dƣơng và khí quyển. [5] Khi tín phong mạnh, nƣớc tƣơng đối lạnh có nguồn gốc nƣớc trồi ở xích đạo thuộc bờ biển Nam Mỹ đƣợc hình thành bởi áp lực của gió Đông lên bề mặt đại dƣơng, mở rộng về phía Tây tới trung tâm Thái Bình Dƣơng. Sự chênh lệch khí áp giữa Đông (cao) và Tây (thấp) và nhiệt độ giữa Đông (thấp) và Tây (cao) trên khu vực xích đạo Thái Bình Dƣơng dẫn đến chuyển động ngƣợc chiều của không khí ở tầng thấp (gió Đông) và trên cao (gió Tây); ở phía Đông có chuyển động giáng, ở phía Tây 9 có chuyển động thăng của không khí, tạo thành một hoàn lƣu khép kín, đƣợc Bjerknes gọi là Hoàn lƣu Walker. [5] Hình 1.3: Hoàn lƣu Walker trong điều kiện thƣờng (Nguồn: Bản tin KHCN số 08/2010) Cƣờng độ mạnh yếu của hoàn lƣu Walker đƣợc thể hiện bởi sự chênh lệch nhiệt độ và khí áp giữa bờ Đông và bờ Tây Thái Bình Dƣơng. Sự chênh lệch nhiệt độ và khí áp giữa bờ Đông và Tây càng lớn thì hoàn lƣu Walker càng mạnh, ngƣợc lại chênh lệch nhiệt độ và khí áp giảm thì hoàn lƣu Walker yếu đi. [5] Ở vùng nhiệt đới TBD ngoài hoàn lƣu kinh hƣớng Hadley theo hƣớng Bắc – Nam còn có hoàn lƣu vĩ hƣớng Walker theo hƣớng Đông – Tây. Hoàn lƣu Walker là một hoàn lƣu vĩ hƣớng vùng xích đạo. Hoàn lƣu này đƣợc đặc trƣng bởi dòng không khí thăng lên trên Tây TBD, khu vực Indonesia, đi sang phía Đông tới Đông TBD, khu vực ngoài khơi Nam Mỹ, giáng xuống ở đây rồi lại đi về phía Tây tạo thành một vòng hoàn lƣu khép kín. Thƣờng thì nhiệt độ nƣớc 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 Dƣơng cao hơn phía Đông, tạo ra một lớp nƣớc chuyển tiếp giữa lớp nƣớc bên trên nóng hơn với lớp nƣớc bên dƣới lạnh hơn, có độ nghiêng từ Đông sang Tây Thái Bình Dƣơng, thƣờng đƣợc gọi là “nêm nhiệt” (the Thermocline). Độ sâu của nêm nhiệt ở bờ phía Tây khoảng 200 mét, giảm dần về bờ phía Đông chỉ còn vài chục mét. Khi hoàn lƣu Walker mạnh lên, 10 hoạt động của nƣớc trồi tăng lên, độ nghiêng của nêm nhiệt lớn hơn, trái lại khi hoàn lƣu Walker yếu đi, nƣớc trồi bị hạn chế, độ nghiêng của nêm nhiệt giảm đi. [5]  Tƣơng tác khí quyển – đại dƣơng Tƣơng tác khí quyển – đại dƣơng là quá trình trao đổi nhiệt, ẩm, động lƣợng, năng lƣợng giữa lớp không khí bên trên với lớp nƣớc bề mặt đại dƣơng, chủ yếu thông qua hoạt động đối lƣu và các xoáy khí quyển. [5] ENSO có thể đƣợc coi là hệ quả của tƣơng tác khí quyển - đại dƣơng dƣới tác động của nhiều nhân tố trong và ngoài vùng nhiệt đới TBD. Trên khu vực phía Tây xích đạo Thái Bình Dƣơng (vùng bể nóng (The Warm Pool)), nơi có hội tụ của gió Đông và gió Tây tầng thấp, thƣờng diễn ra hoạt động đối lƣu sâu trong nhánh phía Tây của hoàn lƣu Walker. Mây, mƣa nhiều và lƣợng bức xạ phát xạ sóng dài (OLR) từ mặt biển thƣờng không vƣợt quá 240w/m2. Do đó lƣợng bức xạ sóng ngắn từ mặt trời thƣờng nhỏ hơn lƣợng tiềm nhiệt bốc hơi. [5] Ngƣợc lại ở vùng xích đạo phía Đông Thái Bình Dƣơng, trong nhánh phía Đông của Hoàn lƣu Walker thƣờng có chuyển động giáng của không khí, hoạt động đối lƣu bị hạn chế, ít mây, mƣa. Lƣợng bức xạ phát xạ sóng dài từ mặt biển thƣờng đạt những giá trị cực đại (>280w/m2). Bức xạ sóng ngắn từ mặt trời cũng đạt những giá trị lớn nhất và thƣờng lớn hơn lƣợng tiềm nhiệt bốc hơi. [5] Khi hoàn lƣu Walker hoạt động yếu hơn bình thƣờng (gió Đông tầng thấp yếu, trong khi gió Tây ở vùng phía Tây Thái Bình Dƣơng xích phát triển mạnh lên), vùng đối lƣu sâu ở Tây Thái Bình Dƣơng bị dịch chuyển về phía Đông đến trung tâm Thái Bình Dƣơng, làm tăng cƣờng các chuyển động xoáy của khí quyển ở vùng này, lƣợng mây và mƣa tăng lên, OLR giảm, lƣợng nhiệt và lƣợng ẩm từ đại dƣơng chuyển vào khí quyển giảm đi. Trái lại, ở vùng phía Tây Thái Bình Dƣơng xích đạo, đối lƣu bị hạn chế, lƣợng mây và mƣa giảm đi, OLR tăng, lƣợng nhiệt và ẩm từ đại dƣơng chuyển vào khí quyển tăng lên. [5]  Cơ chế hoạt động của ENSO Trong điều kiện bình thƣờng, nhiệt độ trung bình năm của lớp nƣớc bề mặt vùng nhiệt đới Đông TBD khoảng 21 - 260 C, trong khí đó vùng Tây TBD là 28 - 290 C (phía Tây cao hơn phía Đông 3 - 60 C). Gradient nhiệt độ dọc theo xích đạo có hƣớng 11