THỬ NGHIỆM CẢI TIẾN CHỈ TIÊU DỰ BÁO KHÔNG KHÍ LẠNH CÁC THÁNG CUỐI MÙA ĐÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SYNOP.pdf

1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUỒNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TựNHIÊN
^^^ »
1
*
Tên báo cáo:
THỬ NGHIỆM CẢI TIẾN CHỈ TIÊU
Dự BÁO KHÔNG KHÍ LẠNH
CÁC THÁNG CUỐI MÙA ĐÔNG
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SYNÔP
MÃ SỐ QT-00-28
CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI:GVC. TRAN c ô n g m in h
Q T j i w
HÀ NỘI - 2003

2. BÁO CÁO TÓM TẮT
Tin đ i tài: Thử nghiệm cải tiến chỉ tỉêu dự báo khổng khí lạnh các tháng
cuối mùa đổng bằng phương pháp synôp
Chủ trì đề tài: GVC. Trần Công Minh
I. Mục tiêu:
Trên cơ sở phân tích 30 trường hợp xâm nhập lạnh vào Việt Nam nghiên
cứu cơ chế xâm nhập của không khí cực đới vào khu vực áp cao Sibêri làm
tăng cường độ của áp cao Sibêri và đông thời rãnh Đồng Á tiến tới vị trí
trung bình để đưa ra các chỉ tiêu dự báo hạn vừa 2-3 ngày đối với xủm nhập
lạnh vào Việt Nam.
II. Nội dung:
Phđn I: Cơ sở lý thuyết về các quá trình quy mô lớn như sự mở rộng cùa
áp thấp hành tinh, sóng trong đới gió tây, hình thế hai rãiứi một sống ở Đồng
Á, sự tăng cường của áp cao Sibêri và vai trò của cao nguyên Tibet, áp thấp
Aleut đối với quá trình xâm nhập lạnh vào Việt Nam.
Phần II: Thuyết minh 5 chì tiêu định tính dự báo xâm nhập lạnh vào
Việt Nam và kết quả tính thử nghiệm tốc đô sóng dài để xác định vị trí rãnh
Đông Á dùng trong dự báo xâm nhập lạnh hạn vừa đối với xâm nhập lạnh
vào Việt Nam.
III. Các kết quả dạt được:
1. Bản báo cáo đề tài.
2. Hướng đẫn một luận văn tốt nghiệp cho sinh viên
Nguyễn Thị Hương Lý (K42) chuyên viên khí tượng.
IV. Tình hình kinh phí:
E
X
ãquyết toán để tài QT-00-28
KHOA QUẢN LÝ
(Ký và ghi rõ họ tên)
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI
(Ký và ghi rõ họ tên)

3. TitleĨ Dcfenition of criteries for cold surges to Viet nam forcasting of
widle range 9 l-3days).
Codefor partner: Q7-00-28
I.Aim of Report:
From analysis resutls of 30 synoptic situations, in which Siberian
anticycle intencofied, East Asia Tromph reach mean position, to find critries
for tnidle range forcasting cold surges to Viet natn
II. Conten of report:
Part 1: Theorthical basic on macro scale processes as well as expanding
of the phanetary cyclone, long wave ( prossly wave) two ừough and one ..
situation in East Asia, intenciíĩcatủig of the Siberian anticyclone, role of die
Tibet plato anh Aleutian cyclone in the cold surges to Viet Nam to find
criteries for midle range forcast of cold surges to Viet Nam
Part 2: Describing 5 established criteries for midle range forcasting
cold surges to Viet Nam. Results of computing long wave speed.
Mam results:
1. Report of the projects.
2.Result in training One theme of bachelor

4. MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
PHÂN I Hình thế trên cao và dưới thấp ở Đồng Á quy đinh các quá trình
xâm nhập lạnh vào Việt Nam. 3
1.1 Hình thế mặt đất 3
1.2 Vai trò của sự mở rộng của xoáy thuận hành tinh và nhiễu động
sóng trong đới gió tây đối vói quá trình xâmnhập lanh, 20
PHAN II Chỉ tiêu đinh tính đự báo xâm nhập lạnh và kết qủa tính thử
nghiệm tốc độ sóng dài dùng trong dự báoxâm nhập lạnh. 38
2.1 Chỉ tiêu định tính 38
2.2 Tính toán sự chuyển động của sóngdài 41
KẾT LUẬN 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO 49
PHỤ LỤC 50

5. MỞ ĐẦU
Hàng năm vào mùa đông từng đợt không khí cực đới biến tính lạnh
khô vào đầu và giữa mùa đông và không khí lanh với độ ẩm tương đối lớn
hơn vào giữa mùa đông thường xâm nhập từ phía đông nam Trung Quốc
vào Việt Nam. Những đợt không khí lanh này còn gọi là sóng lanh hay
hàn triều gây ra rét đậm, rét hại, ngoài khơi vinh Bắc Bộ gió mạnh lên cấp
6, cấp 7, biển động manh gây ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp và
hoạt động trên biển. Có năm đợt xâm nhập lanh gây thiệt hại đến hơn 2
ngàn tỉ đổng cho riêng vụ đông xuân. Dự báo thời tiết xâm nhập lạnh là
một trong các dự báo quan trọng hàng đầu, nhất là khi xâm nhập lạnh có
khả năng phối hợp với bão hay dải hội tụ nhiệt đới gây mưa lớn kéo dài,
gây lụt như trận lũ lụt năm 1999.
Trong nghiệp vụ dự báo thời tiết người ta gọi những đợt xâm Iihập
lạnh kèm theo front lạnh là gió mùa đông bắc, đợt xâm nhập lạnh nhưng
không kèm theo biến đổi hưóng gió vẫn gây giảm nhiệt độ đáng kể gọi là
đường đứt, còn đợt xâm nhập lanh xuống sau đợt xâm nhập lạnh trước đưa
không khí cực đới biến tính lanh khô sau không khí đã thống trị tại địa
phương, chỉ gây giảm nhiệt độ không lớn, gió đông bắc vẫn manh lên,
được gọi là đợt không khí lanh tăng cường.
Gần 30 năm nay dự báo xâm nhập lạnh hạn 24 giờ được thực hiện
theo phương pháp synôp của Nguyễn Vũ Thi (1974). Phương pháp dự báo
khả năng không khí lạnh xâm nhập vào miền Bắc Việt Nam trên cơ sở
chênh lệch khí áp của một số trạm ở Nam Trung Quốc với khí áp tại trạm
Hà Nội. Chênh lệch khí áp càng lớn khả nâng xâm nhập lạnh về Việt Nam
càng lớn. Theo phương pháp này chỉ có thể dự báo xâm nhập lạnh khi
không khí lạnh đã tới Nam Trung Quốc. Dự báo hạn 2-3 ngày thường
được tiến hành nhờ sự hỗ trợ của các sản phẩm số trị đối với các trường
khí tượng hạn vừa 2-3 ngày.

6. Trong báo cáo này chúng tôi trình bày cơ sở lý thuyết của phương
pháp synôp kéo dài hạn dự báo xâm nhập lạnh từ đến 2-3 ngày trên cơ sở
xem xét xu thế phát triển của các hình thế synôp trên cao và sự phối hợp
với các hình thế dưới thấp ở các khu vực Âu - Á, xác định các chỉ tiêu
định tính dự báo thời điểm xâm nhập lanh vào Việt Nam và kết quả thử
nghiệm việc tính tốc độ sóng dài ở khu vực Âu - Á nhằm dự báo vị trí của
rãnh Đông Á, hình thế trên cao quyết định sự xâm nhập lanh vào Việt
Nam.
Về mặt nguyên tắc, để xây dựng phương pháp synôp với hạn càng
dài càng cần phải xem xét càng xa về nguồn gốc ban đầu của các đối
tượng synôp cơ bản và trên các bản đồ bao quát phạm vi càng rộng lớn
hơn. Chính vì vậy để xây dựng các chỉ tiêu dự báo xâm nhập lạnh vào
Việt Nam với hạn vừa cần phải xem xét các quá trình synôp trên quy mô
của hai lục địa Âu - Á và còn phải xem xét sự lan truyền của sóng dài quy
định sự xâm nhập lạnh. Để dự báo xâm nhập lạnh ở Trung Quốc và sau đó
xâm nhập vào Việt Nam ta cần xem xét sự lan truyền sóng trên cao trên
quy mô toàn Bắc Bán Cầu. Điều đó là do quy luật tương tác xa của các
phẩn khác nhau trong khí quyển cũng như những quy luật ảnh hưởng và
tương tác của hoàn lưu ôn đới đối với hoàn lưu và thời tiết miền nhiệt đới
như Riehl (1954, 1979), DuZen (1956) và nhiều tác giả khác đã đề cập
đến.
Chúng tôi xuất phát từ quan điểm đó để tìm các chỉ tiêu định tính
cho dự báo xâm nhập lanh vào việt Nam hạn 2-3 ngày và thử nghiệm tính
tốc độ sóng dài và xem xét khả năng sử dụng kết quả này cho các dự báo.
Báo cáo gồm 2 phần:
Phần I. Hình thế trên cao và dưới thấp ở Âu-Á quy định các quá
trình xâm nhập lanh vào Việt Nam.
Phán II. Các chỉ tiêu định tính dự báo xâm nhập lạnh và kết quả tính
thử nghiệm tốc độ sóng dài dùng trong dự báo xâm nhập lạnh.
Phẩn phụ lục.
2

7. PHẦN I.
HÌNH THẾ SYNÔP TRÊN CAO VÀ DƯỚI THÂP Ở
ĐÔNG Á QUY ĐỊNH CÁC QUÁ TRÌNH XÂM NHẬP LẠNH
VÀO VIỆT NAM.
1.1. Hình thế mặt đất.
Trên bản đồ phân bố khí áp mặt đất tháng 1 (hình l)tồn tại một cao áp
lạnh có quy mô lớn nhất trên Trái Đất với tâm ở khu vực BaiCal - Mông
Cổ và được gọi là áp cao Sibêri (trong nghiệp vụ dự báo, Trung tâm Dự
Báo Khí tượng Thuỷ văn Trung ương gọi là áp cao lục địa hay áp cao
lanh). Vùng trung tâm cao áp được giới hạn bởi đường đẳng áp có giá trị
1035mb.
Hình ì Trường áp trong hệ thống các dòng khí mặt đất. Tháng ì.
Đường đẳng áp (ỉ- đường đẳng áp, 2,3 - đường front); véctơ gió traniỊ
bình (mũi tên).

8. Phía đông áp cao Sibêri là áp thấp trung tâm Alêut. Rìa phía nam của
áp cao Sibêri là một đoạn front cực kéo dài tới trung tâm áp thấp Alêut.
Áp cao Sibêri, áp thấp Alêut và đoạn front cực này là những nhân tố chủ
yếu quy định hình thế thời synôp mặt đất vào mùa đông ở Đông Á.
Có thể thấy ba sống áp cao mở rộng về ba phía từ trung tâm áp cao đó
là sống mở rộng sang phía tây tới tận biển Caspiên và Hắc Hải, sống thứ
hai mở rộng về phía Cực bắc của Đông Á tới sát Bắc Băng Dương, sống
thứ ba mở rộng về phía đông nam, tiến sâu vào miền nhiệt đới tới Đông
Nam Á trong đó có Việt Nam. Hai sống ở phía tây và phía bắc là hệ quả
của những đợt xâm nhập lanh trong quá trình các cao áp lanh vốn là các
áp cao trung gian và áp cao kết thúc của chuỗi xoáy thuận trên front Băng
Dương và front cực phát triển ở phía tây. Các áp cao này di động và gia
nhập vào áp cao Sibêri. Cứ mỗi lần có sự xâm nhập này thì có sự tăng
cường của áp cao Sibêri. Vói những điều kiện synôp và điều kiện địa hình
thích hợp khối khí lạnh từ áp cao Sibêri di chuyển về phía đông nam và
gây xâm nhạp lạnh ở miền đông nam Trung Quốc và từ đó xâm nhập vào
Việt Nam.
Theo Duzen (1956), xét một cách chi tiết có bốn đường xâm nhập
lạnh ở mặt đất. Tuỳ theo nguồn gốc của khối khí và đặc trưng của các quá
trình synôp có thể chia đợt xâm nhập lanh thành 4 loại.
- Đưòng xâm nhập lanh thứ nhất thường thấy khi các khối khí hình
thành trên khu vục Bắc Băng Dương phía tây miền Đất Mới và xâm nhập
vào Trung Quốc qua miền bắc Scandinave, biển Bạch Hải, miền tây Sibêri
và Mông Cổ.
- Đường xâm nhập lạnh thứ hai là do các khối khí hình thành trên
miền Bắc Băng Dương phía đông của lục địa Châu Á và dịch chuyển tới
miền tây Sibêri. ơ phía nam vĩ tuyến 60°N khối khí này quay về phía
đông nam và xâm nhập vào Mông cổ và Trung Quốc. Trong quá trình các
khối khí này dịch chuyển về phía nam trên dãy Ưran hình thành sống áp
cao. Đổng thời rãnh sóng dài dịch chuyển về phía đông nam tới miền
đông ưran. Trong quá trình dịch chuyển tiếp theo về phía đông rãnh này
4

9. sâu xuống đáng kể và thay thế rãnh cơ bản sau khi dịch chuyển ngang qua
đường bờ biển.
- Nơi xuất phát của khối khí trong đường xâm nhập lạnh thứ ba là
miền tây Sibêri. Mùa đông trên miền tây Sibêri và Mông cổ các xoáy
nghịch tĩnh có thể duy trì trong nhiều ngày. Sự duy trì trong một thời gian
dài có liên quan với quá trình ngăn chặn trên Uran. Khối khí trong đó
hình thành xoáy nghịch lanh đi do phát xạ. Dần dần khối khí này có nhiệt
độ rất thấp còn khí áp mặt đất tăng lên đến giá trị rất cao. Cùng với sự kết
thúc hình thế ngăn chặn trên Uran xoáy nghịch lanh này bắt đầu dịch
chuyển xuống phía nam và gây nên ở Trung Quốc thời tiết rất lạnh.
- Loại đường xâm nhập lanh thứ tư thường rất khó phát hiện. Ban
đầu sự xuất hiện của front lạnh không rõ trên Ưran, áp cao dịch chuyển
cùng với front lanh tới Châu Á và dần dần trở thành một xoáy nghịch. Sau
đó xoáy nghịch này di chuyển về phía đông nam ngang qua Mồng cổ và
xâm nhập vào Trung Quốc.
Như vậy, không khí lanh sau khi xâm nhập vào Trung Quốc có bốn
loại theo bốn hướng thành các đợt như sóng, ở Trung Quốc người ta gọi là
hàn triều (sóng lạnh). Không khí lanh sau khi xâm nhập tói miền đông
nam Trung Quốc vượt qua trướng ngại địa hình là các dãy núi ở các khu
vực này, trong đó đáng kể nhất là dãy núi Nam Lĩnh có độ cao trung bình
2000m, dừng lại ở đây 1-2 ngày vói ranh giới phía nam là front tĩnh Hoa
Nam nhận bổ sung không khí lanh ở phương bắc tới và vượt qua dãy Nam
Lĩnh xâm nhập xuống phía nam và sau thời gian tới biên giới Việt mam
và các tỉnh phía Bắc. Tiếp đó không khí lanh di chuyển tới vùng đồng
bằng Bắc Bộ và các tỉnh Bắc Trung Bộ. Đồng thời lên phía Việt Bắc tới
Bắc Quang (Tuyên Quang) gây mưa mùa đông ở khu vực này.
Thực tế, sự hình thành và di chuyển của các áp cao lanh và áp thấp
trên front Băng Dương và front cực đã xẩy ra từ mấy ngày trưóc. Ta đã
biết rằng trên front cực ở Bắc Đại Tây Dương, về phía đông của áp thấp
Jsland thường xẩy ra nhiễu động sóng và trên front hình thành chuỗi xoáy
thuận với các xoáy thuận ở đỉnh sóng, các xoáy nghịch trung gian ở giữa
các xoáy thuận này và cuối mỗi chuỗi xoáy là xoáy nghịch kết thúc bản
5

10. thân là một khu vực không khí lanh quy mô lớn và nằm ở phía nam nhất
của chuỗi xoáy. Trong khi di động sang phía đông, theo quy luật, xoáy
thuận front di chuyển về phía đông bắc và xoáy nghịch trung gian và xoáy
nghịch kết thúc di chuyển về phía đông nam, các xoáy này tách ra khỏi hệ
thống front trong quá trình chia cắt. Các xoáy thuận trải qua các giai đoạn
trẻ, giai đoạn cố tù và cuối cùng tan đi cùng hệ thống mây và mưa của
chúng. Các xoáy nghịch cùng với bộ phân không khí lanh trong chuyển
động về phía đông nam mang không khí lanh về phía vĩ độ thấp. Các xoáy
nghịch trên front cực ở châu Âu di chuyển qua các vĩ độ cuối cùng gia
nhập vào khu vực cao áp Sibêri thể hiện qua sự kéo dài của sống cao áp về
phía tây và bộ phận không khí lạnh sẽ thâm nhập vào khu vực áp cao này,
tăng cường áp cao Sibêri. Quá trình này lặp đi lặp lại từng đợt. Quá trình
tương tự cũng xẩy ra ở sống phía bắc của áp cao Sibêri. về thực chất áp
cao Sibêri là một áp cao trung tâm. Hệ quả của những sự bổ sung không
khí lạnh ở phía tây và phía bắc của áp cao Sibêri sẽ làm khối lượng không
khí lanh trong khu vực áp cao, áp cao tăng lèn, khí áp vùng trung tâm áp
cao tăng nhanh. Đồng thời với sự di chuyển của không khí lanh về phía
đông nam Trung Quốc sống áp cao từ áp cao Sibêri sẽ mở rộng về phía
nam trong trường áp mặt đất. Cùng thời gian này xoáy thuận trung tâm
Aleut nhận các xoáy thuận từ chuỗi xoáy trên front Băng Dương tới sẽ
khơi sâu và mở rộng về phía tây nam ngăn chặn áp cao phát triển sống và
đưa không khí lanh về phía nam. Sống phía tây nam của áp cao Sibêri trên
bản đồ phân bố khí áp nhiều năm chính là sự thể hiện cuả đưòng xâm
nhập của không khí cực đới lanh khô xuống phía nam.
Như vậy là ở mặt đất hệ thống gây xâm nhập lạnh chính là áp cao
Sibêri nhưng sự mở rộng của áp thấp Aleut cũng đóng góp vai trò không
kém phần quan trọng.
Sau khi vượt dãy Nam Lĩnh front lạnh tới phía nam Trung Quốc và
biên giới phía bắc Việt Nam ta có thể thấy một chuỗi xoáy thuận, front
nằm dọc theo dải áp thấp giữa áp cao Sibêri và áp cao cận nhiệt (trong
nghiệp vụ dự báo dải áp thấp này được gọi là dải áp thấp bị nén, rãnh
ngang hay “rãnh gió mùa mùa đông”) để phân biệt với rãnh gió mùa mùa
hè là phần kéo dài của áp thấp Nam Á về phía bờ biển Đông Á và Biến
6

11. Đồng Việt Nam (Hình 2- lấy từ tập bản đồ synôp của Trung tâm dự báo
khí tượng thuỷ vãn Trung ương). Trên chuỗi xoáy thuận này áp cao Sibêri
đóng vai trò áp cao kết thúc của chuỗi xoáy, về phía đông bắc là xoáy
thuận front trên Đài Loan, Nhật Bản và cuối cùng là xoáy thuận Aleut
nằm trong giai đoạn cố tù. Front lạnh ở rìa áp cao Sibêri nằm trong rãnh
khuất ở rìa áp cao này, đúng trong khu vực sinh front ở phía nam xoáy
thuận. Hệ quả là các đường front lanh nằm song song với đường đẳng áp
và hệ thống mây front lanh có hệ thống mây phần lớn là mây Ns.
Hình 2 Áp cao Sibêri (áp cao lục địa) trong chuỗi xoáy thuận với
áp thấp trên Đài Loan và Nhật Bản và áp thấp Alêut phát triển rộng sang
phía tây nam tao với áp cao Sibêrì một dải građlen khí áp lớn nằm theo
hướng tây bắc- đông nam, tạo điều kiện thuận lợi cho không khí cực đới
biến tính dưới thấp thâm nhập sâu xuống phía nam tới Việt Nam.
Điều này cũng thể hiện rõ trên bản đổ (hình 3) của DuZen (1956).
Để minh hoạ cho những điều trình bầy ở trên chúng tôi dẫn ra ở đây
ví dụ về đợt xâm nhập lanh rất mạnh và kéo dài vào loại thứ tư tronơ v ò n ơ
40 năm nay. Đó là đợt xâm nhập lạnh tiếp theo một đợt xâm nhập lạnh
trước đó nên Trung tăm dự báo khí tượng thuỷ văn trung ương gọi là đọt
không khí lạnh tăng cường mạnh. Đợt xâm nhập lạnh này kéo dài 20 no-ày
7

12. từ ngày 25/12/2002 đến ngày 12/1/2003. Nhiệt độ trung bình ngày ở Bắc
Bộ và Bắc Trung Bộ giảm tới 10'13°c, gây 5 ngày rét hại cho Bắc Bộ, 3
ngày cho Trung Bộ. Ngày 27/12/2002 tại Lạng Sơn có tuyết rơi, vùng núi
nhiều nơi nhiệt độ giảm dưới 6°c trong lều khí tượng. Tại mặt đất nhiệt
độ còn có thể thấp hơn. Tuy là một đợt xâm nhập lanh vào giữa mùa đông
nhưng do kết hợp với rãnh thấp trên cao nên cùng với đợt xâm nhập lanh
này là đợt mưa rải rác, mưa vừa có nơi mưa to ở Bắc Bộ với lượng mưa
25-35mm (Đặc điểm khí tượng thuỷ văn năm 2003).
Hình 3 Bản đồ mặt đất 19h ngày Ỉ8-3-1957. Các đường đẳng cao
(đường ảíã) lấy từ bẩn đồ AT500 cùng ngày.
ở mặt đất ngày 23/12 (Hình 4) áp cao Sibêri mở rất rộng ỉên phía
bắc. Để dễ so sánh ta lấy đường đẳng áp 1035, đường đẳng áp trong cùng
của áp cao có giá trị khí áp lớn nhất trên bản đồ phần bố khí áp mặt đất
trung bình nhiều nám làm đường đặc trưng cho phạm vi mở rộng của áp
cao Sibêri. Hổi 19h ngày 23/12/2002 áp cao Sibêri mở rất rộng về phía
cực bắc của lục địa châu Á. ở phía bắc sống cao này là trung tâm áp cao
phụ với khí áp ở vùng trung tâm là 1050mb. Phía tây nam của áp cao
Sibêri là nhân áp cao nhỏ giới hạn bởi đường đẳng áp 1025mb và phía tây
áp cao này là một áp cao phát triển trên front cực vói đường đẳng dp
1020mb bao quanh. Cần lưu ý là lúc này áp thấp Aleut chưa phát triển nên
áp cao Sibêri phát triển một sống nhỏ về phía đổng và một sống nữa về

13. phía đông nam. Đường đẳng áp 1015mb vẫn ở ngoài biên giới phía bắc
Việt Nam.
19h ngày 24/12/2002 (Hình 5) sống ở phía bắc áp cao Sibêri đã thu
lại về phía nam, không khí lanh đã xâm nhập theo hướng này. Áp cao lạnh
phía tây đã ra nhập vào sống áp cao phía tây của áp cao Sibêri, đường
1035mb mở rộng về phía tây nam. Do khống khí lạnh không thể vượt qua
cao nguyên Tibet nên các đường đẳng áp ở phía bắc cao nguyên Tibet xít
lại. Sống áp cao phía đông nam đã mở rộng tiếp xuống phía nam. Áp thấp
Aleut đã bắt đầu mở rộng về phía tây nam và giới hạn bởi đường đẳng áp
lOlOmb.
Hổi 19h ngày 25/12/2002 (Hình 6). Tuy không khí lanh từ phía bắc
và phía tây áp cao Sibêri vẫn xâm nhập vào khu vực trung tâm áp cao
Sibêri, các đường đẳng áp ở phía tây nam áp cao Sibêri ken xít lại theo
hướng tây bắc - đông nam. Đổng thời áp thấp Aleut mở rộng phạm vi về
phía tây nam và giới hạn bởi đường 1015mb. Tuy áp thấp Aleut xuất hiện
hai trung tâm áp thấp trên front cực ven biển Trung Quốc và Triều Tiên.
Sống cao của áp cao Sibêri lan manh về phía đông nam. Dọc rìa phía nam
áp cao Sibêri có thể phân tích được một front lạnh kéo dài lên phía đông
bắc.
19h ngày 26/12/2002 (Hình 7). Đới đẳng áp ken xít phía tây nam
áp cao Sibêri tạo sóng ngắn và sống áp cao không còn lan rộng xuống.
Front lanh đã di chuyển vào miền Trung Việt Nam và võng xuống. Áp
thấp Aleut mở rộng sang phía tây. Thời gian này Bắc Bộ nằm trọn trong
không khí lanh phát xạ mạnh.
19h ngày 27/12/2002 (Hình 8) Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ nằm sâu
trong không khí lanh cực đới biến tính lạnh khô và khô, front lạnh ở miền
Nam và Biển Đông đã tan đi. Trong khi đó trên sống phía bắc áp cao
Sibêri lại mở rộng về phía bắc tói miền cực bắc châu Á vói một nhiễu áp
cao nhỏ. Còn sống phía tây lại kéo dài ra thành một dải như hành lang
thâm nhập của không khí lạnh từ phía tây. Sóng ngắn phát triển trên đới
các đường đảng áp ken xít ở phía nam áp cao Sibêri. Phía đông, áp thấp
9

14. Aleut lại mở rộng xuống phía đông nam ngăn chặn áp cao Sibêri lan rộng
vể phía đông.
19h ngày 28/12/2002 (Hình 9) hai sống phía bắc và phía tây của áp
cao Sibêri tiếp tục mở rộng về phía bắc và phía đông. Áp thấp trên quần
đảo Aleut tiếp tục mở rộng về phía tây nam. Xu thế xám nhập lạnh tiếp
tục với từng đợt bổ sung từ phía tây thể hiện trên sóng (dòng khí phía nam
áp cao Sibêri).
Sang ngày hôm sau, 19h ngày 29/12/2002 (Hình 10) sóng ngắn này
thể hiện rõ hơn và hôm sau không khí lanh lại bổ sung tiếp vào Việt Nam.
Sang các ngày tiếp theo sự phát triển của áp cao Sibêri lại tiếp tục đưa
không khí lanh xâm nhập vào Việt Nam.
19h ngày 30/12/2002 (Hình 11) ở phía nam của áp cao Sibêri sóng
ngắn trong đới khí áp ken xít thể hiện rất rõ và đang lan truyền sang phía
đông chuẩn bị cho một đợt bổ sung không khí lanh tới Việt Nam.
19h ngày 31/12/2002 (Hình 12)sống trên bắc Việt Nam lan sâu
xuống phía nam và đới ken xít ở phía nam áp cao Sibêri giảm yếu chứng
tỏ không khí lanh đã di chuyển sang phía đông và đông nam.
10

15. HÌNH 4 BẢN ĐỔ MẬT ĐẤT 19h ngày 23-12-2002

17. HÌNH 6 BẢN ĐỔ MẶT ĐẤT 19h ngày 25-12-2002

18. HÌNH 7 BẢN ĐỔ MẶT ĐẤT 19h ngày 26-12-2002

19. HÌNH 8 BẢN ĐỔ MẶT ĐẤT 19h ngày 27-12-2002

20. HÌNH 9 BẢN ĐỒ MẶT ĐẤT 19h ngày 28-12-2002

23. HÌNH 12 BẢN ĐỔ MẶT ĐẤT 19h ngày 31-12-2002

24. .1.2 Vai trò của sự mở rộng của xoáy thuận hành tinh và nhễu
động sóng trong đới gỉó tây đối với qúa trình xâm nhập lạnh.
Trên hinh 13 là bản đồ độ cao địa thế vị trung bình nhiều năm mực
500mb cho tháng 1, đặc trưng cho phân bố khí áp và dòng khí trên cao tạơ
phần giữa tầng đối lưu vào mùa đông trên toàn Bắc bán cầu. Ta có thể
thấy trong trạng thái trung binh khí hậu tại độ cao này tồn tại ba sóng dài
ở phần rìa của xoáy thuận trung tâm có tâm ở cực. ở phía ngoài rìa xoáy
thuận trung tâm là các áp cao cận nhiệt trên cao. Trong ba rãnh này thì có
hai rãnh rất sâu đó là rãnh có trục nằm ở rìa Đống Á và một rãnh ít sâu
hơn ở Bắc Mỹ. Rãnh thứ ba với trục nằm dọc theo phía đông Đại Tây
Dương có độ sâu nhỏ hơn hai rẵnh trên. Các rãnh này là hệ quả của
những đợt xâm nhập lạnh rất mạnh của không khí Băng Dương và không
khí cực từ miền vĩ độ cao về miền vĩ độ thấp.
Hình 13 Bản đồ hình thế khí áp tuyệt đổi mực 500mb (AT500) trung bình
nhiều năm. Tháng 1
Trong khí quyển trên cao tổn tại hai trạng thái các dòng trong đới gió
tây miền ôn đới là trạng thái hoàn lưu V ớ i chuyển động vĩ hướng thịnh hành
khi chỉ số hoàn lưu (đươc đăc trung bơi gi'Qdien kinh hương cua đọ cao địa
thế vị) lớn và trạng thái hoàn lưu với chuyển động kinh hương thịnh hành khi
chỉ số hoàn lun nhỏ, trong trạng thái hoàn lưu này có sự trao đổi không khí
giữa các vĩ độ rất mạnh mẽ.
20

25. Trong trạng thái hoàn lưu kinh hướng thịnh hành này trên đới gió
tây thường xuyên phát triển nhiễu động sóng. Sự hình thành sóng trong
đới gió tây rìa xoáy thuận hành tinh là bản chất vật lỷ của chuyển động
dòng khí trong khí quyển khi có đới tà áp do sự khác biệt nhiệt độ và tác
động của trái đất tự quay xung quanh mình nó như thí nghiệm của Hide
và Mason (1975) (Hình 14a).
Hình., .........r......---------0 — ----------------
grixêrin và nước trong hình tru kép Hìnhl4b Sơ đồ mô tả bôn ỉiệ thống
quay, mô phỏng chuyển động của sóng trên bản đồ Bắc Bán cỗu với
khí quyển Trái Đất (Hide và Mason đươỉỉg đẳng cao mực 500mb và hệ
Thí nghiệm với hình trụ hai lòng, với hỗn hợp nước và glixêrin ở giữa
hai hình trụ mô phỏng khí quyển trái đất. Trong hình trụ đựng nước đá mô
phỏng cực lạnh, rìa hình trụ ngoài được đốt nóng mô phỏng xích đạo
nóng, tạo chênh lệch nhiệt độ 9°K. Khi cho quay vói tốc độ quay tương tự
tốc độ quay 3,2 rad s'1 trong dòng khí xuất hiện 5 sóng. Các dòng chất
lỏng biẻu hiên rõ nhờ các mảnh sốp trắng như trên hình vẽ và thể hiện các
dòng khí trong khí quyển bao quanh Trái Đất. Ta thấy không khí lạnh
xâm nhập vào miền vĩ độ thấp theo các rãnh sóng, còn không khí nóng
xâm nhập vào miền vĩ độ cao theo các sống sóng thực hiện quá trình trao
đổi không khí giữa các vĩ độ bảo đảm cân bằng khối lượng khống khí khí
,1975 ) thông mặt đất (Palmen, 197ỉ )

26. quyển và cân bằng nhiệt ẩm trên Trái Đất. Sự tồn tại của xoáy thuận hành
tinh và các sóng nói trên cũng thể hiện trên các bản đổ hình thế khí áp từ
mực 850mb. Palmen (1971) đã xây dựng mô hình đon giản hoá sự phối
hợp hình thế trên cao và hình thế dưới thấp (Hình 14b) với bốn sóng,
trong đó khồng khí lạnh xâm nhập vào miền vTđộ thấp gây xâm nhập lạnh
ỏ đây, còn không khí nóng di chuyển tới miền vĩ độ trung binh và vĩ độ
cao. Phía trước rãnh là chuỗi xoáy thuận mô tả quá trình cơ bản ở miền
ngoại nhiệt đới. Trên thực tế số sóng là 4-5 sóng bao quanh trái đất với
bước sóng 4000-6000 km. Ngoài ra các sóng dài này (còn gọi là sóng
Rossby, theo tên người phát hiện và nghiên cứu loại sóng này) là các sóng
có bước sóng ngắn hom di chuyển nhanh hơn sóng dài. Sự xâm nhập lạnh
thể hiện rõ trên các tài liệu khí hậu. Trên bản đổ AT500 trung bình nhiều
năm có thể thấy hai rãnh lạnh rất sâu trên Đông Á và trên Bắc Mỹ, chứng
tỏ sự xâm nhập lạnh mạnh và xẩy 1'a thường xuyên ở hai khu vực này. Ta
có thể thấy rãnh Đông Á sâu và rộng hơn rãnh Bắc Mỹ. Sự khác biệt đó là
đo với độ cao trung bình 5km ờ Đông Á, cao nguyên Tibet và vùng núi
Vân Nam-Quý Châu ngãn chặn không khí lạnh di chuyển về phía tây ép
nó di chuyển dọc theo bờ biển Đông Á xàm nhập vào miền đông Trung
Quốc và từ đó di chuyển xuống phía nam xâm nhập sâu vào miền nhiệt
đói trong đó có Việt Nam. Khi đó xẩy ra quá trình xâm nhập lạnh mạnh
nhất. Quá trình này xẩy ra chủ yếu vào mùa đông và được quy định bởi
hoàn lưu mùa đông ở Đông Á.
Trước hết ta hãy xem xét những đậc điểm hoàn lưu Đông Á và vai
trò của nó trong các đợt xâm nhập nhập lạnh. Quá trình xâm nhập lạnh
vào miền nhiệt đới là sự kết hợp phát triển cùng pha của trường dòng quy
mô lớn từ chuyển động vĩ hướng sang chuyển động kinh hướng. Do tác
đông của sư phát triển và lan truyền sóng dài trên cao, và quá trình phát
triển và di chuyển của các chuỗi xoáy thuân cùng sự di chuyên vê phía
đông nam tăng cường xoáy nghịch ở mặt đất. Quá trình xủm nhập lạnh ở
Đông Á xẩy ra với cơ chế tưong tự.
Mùa đông và mùa chuyển tiếp đới gió tây thống trị hầu khắp trên lục
địa này, hình thế synôp chủ yếu là những nhiễu động trong đới gió tày,
11

27. trong đó quan trọng nhất là sóng đài và các xoáy thuận ngoại nhiệt đới
gây nên các đợt xâm nhập lanh. Vào mùa đông và mùa chuyển tiếp trên
đại dương và bờ biển Đông A hình thành rãnh lanh trên cao. Rãnh có true
nằm dọc theo bờ biển Đông Á nên được gọi là ránh Đông Á. Khi rãnh
Đông A sâu nhất và nằm trên miền duyên hải Đông Á, xâm nhập lạnh vào
miền vĩ độ thấp mạnh nhất. Khi đó sẽ xác lập một hình thế hai rãnh một
sống: rãnh châu Âu, sống Ural và rãnh Đông Á. Tuy nhiên, rãnh này
thường biến đổi rất lớn. Hệ thống sóng dài trên bờ biển Đông Á sau một
thời kỳ duy trì ở vị trí chuẩn (vị trí trung binh nhiều năm trên bản đổ
AT500) của nó bắt đầu dịch chuyển về phía đông với cường độ giảm dần.
Đổng thời, trên lục địa phát triển rãnh trên cao mạnh, dịch chuyển ra biển
và khôi phục xoáy tựa tĩnh cơ bản tại vị trí trung bình của Ĩ1Ó. Quá trình
này thường phối hợp với các đợt xâm nhập lạnh. Các hình 14a-14b minh
hoạ quá trinh này.
Hệ quả của sự có mặt của cao nguyên Tibet với độ cao trung bình
5km không chỉ thể hiện ở tác động ngăn chặn không khí lạnh lan từ phía
bắc xuống xuống phía nam, đẩy không khí lạnh về phía đông nam Trung
Quốc mà còn chia dòng xiết trong đới gió tây thành hai nhánh. Khi áp
thấp hành tinh mở rộng và đới gió tây lan tới các vĩ độ của cao nguyên
này. Về phía đông cao nguyên trên một khoảng cách lớn hai dòng xiết
mới nhập lại ở miền duyên hải Đông Á và trên Nhật Bản, nơi hai dòng
xiết có tốc độ lớn nhất trên trái đất (có khi tới 120-150 m/s) tương ứng vói
đới tà áp mạnh nhất. Theo các nhà khí tượng Trung Quốc mùa đông synôp
bắt đầu khi dòng xiết gió tây nhánh phía nam xuất hiện và ổn định ít nhất
trong khoảng 3-5 ngày liền. Trung bình thời gian bắt đầu mùa đông synôp
là khoảng 15-20 tháng 10 hàng năm. Các nhà khí tượng Trung Quốc đã
chứng minh sự có mặt và cường độ vị trí của hai dòng xiết này và sự nhập
lại của chúng trên lãnh thổ Trung Quốc bằng những mặt cắt thẳng đứng
qua trường gió và nhiệt độ theo một số kinh tuyến cắt ngang qua cao
nguyên Tibet
Trên cao, từ mực 850mb (1.5 km) đến mực lOOmb (16 km) trên ca
hai bán cầu thống trị bởi áp thấp hành tinh có tâm ớ cực với phán rìa áp
23

28. thấp là đới gió tây, có thể mở rộng tới miền cận nhiệt và nhiệt đới. Bình
thường, trong đới tà áp dòng khí thổi gần như dọc theo vòng cung vĩ tuyến
từ tây sang đông, nghĩa ỉà không có sự trao đổi không khí giữa các vĩ độ,
không khí xâm nhập lạnh về phía miền nhiệt đói cũng như sự vận chuyển
của không khí nóng từ miền nhiệt đói về phía cực.
Du Zen (1956) đã minh hoạ mối liên quan giữa sự di chuyển của
sóng dài trong đới gió tây ôn đới ở Đông Á với sự xâm lạnh vào Trung
Quốc. Hệ thống hai rãnh một sống gồm: rãnh châu Âu, sống Uran, rãnh
Đông Á lan truyền từ tây sang đông đưa rãnh Đông Á tói ven bờ biển phía
đông của châu Á. Đúng vào thời gian này sẽ xẩy ra xâm nhập lạnh rất
mạnh tới phía đông nam Trung Quốc và xa nữa về phía Việt Nam. Theo
SỐ liêu thống kê khoảng 50% các đợt xâm nhập lạnh vào Trung Quốc có
thể tới Viêt Nam (Hình 15, 16, 17).
Hình 15 Bản đồ AT500 từ ỉ5h ngày 16/2/1955 ranh sóng dài trên
bờ Đông á bắt đầu dịch chuyển ra phía đông, đồng thời rãnh sóng ngắn
dịch chuyển từ Châu Ầu vê phía tây Sibẻri
Ta hãy quay trở lại ví dụ về đợt xâm nhập lạnh rất mạnh vào cuối
tháncr 12 -2002 và đầu tháng 1 -2003 đã mô tả ở mục 1.1 về hình thế ở
mặt đất. Quy luật là xâm nhập lạnh chỉ có thể đạt cường độ mạnh khi có
sự phối hợp một cách hài hoà giữa hình thê mặt đât và hình thê trên cao.
24

29. Hình 16 Bản đồ AT500 hồi 15h ngày 1712!1955 trên lục địa rãnh
sóng ngắn tiếp tục dịch chuyển về phía đông và kỉioi sâu lên rất nhanh.
Rãnh sóng dài đâu tiên nam ở bờ Đông A bắt dâu dich chuyển vẻ phía các
đảo Alêut.
Hình 17 Bản đồ AT500 hồi 15ỈI ngày Ỉ8/2ỈỈ955 rãnh sóng ngắn phát triển
thành rãnh cơ bản trên bờ biển Đông A, đồng thời rãnh sóng dài trouv
khu vực quần đảo Alêut chuyển biển thành hệ (ìiố/iiỊ thử sinh.

30. Trong trường hợp này ímờrig dòng và trường các đường đảng cao
thể hiện hoàn lưu kinh hướng rất đặc trưng với các rãnh và các sống có
biên độ rất lớn gây nên sự trao đổi rất mạnh theo chiều kinh hướng.Từ
ngày 24/12/2003 (Hình 18) trên bản đổ AT500 ta thấy rãnh Châu  rất
sâu với đới tà áp rất mạnh ở rìa phía nam của rãnh. Sống Ưral rất mạnh và
rãnh Đông Á chia làm hai phần, phần phía tây của rãnh này nầm ngang và
có áp thấp riêng biệt, hệ quả là đới tà áp trên đất ìiền biểu hiện rất rõ tốc
độ gió trong dòng xiết ở đây có thể đạt tới 35-40 m/s vào ngày này áp cao
Sibêri ở phía bắc còn tổn tại đến mực 3km và thể hiện bởi hai truns tám
áp cao riêng biệt: một ở phía bắc và một ở phía nam gần trùng với sốns áp
cao mặt đất. Sang ngày 25/12/2002 (Hình 20) rãnh Châu Âu đã phát triển
sâu xuống các vị trí phía nam hơn. sống uran lệch đông làm cho cánh rãnh
Đồng Á phía tây có góc kinh hướng nhỏ hơn, không khí lạnh thổi từ bắc
xuống nam sau rãnh. Do sự xâm nhập lạnh mạnh xuống phía nam đới tà
áp trên đất Nhật càng tăng cường, tốc độ gió cực đại lên tới 45-50 m/s
đổng thời ở phía nam ta cũng có thể thấy một dòng xiết gió tây nháiih
phía nam bị tách ra rõ rệt, dòng xiết này kéo dài từ bắc Ân Độ về phía bắc
Việt Nam và nhấp vào dòng xiết trên đất Nhật, tốc độ gió cực đại của
dòng xiết trên Ấn Độ và Việt Nam. ở mặt đất vào lúc này không khí lạnh
đã xâm nhập vào các tỉnh biên giới phía bắc Việt Nam. Hình thế này đã
tạo điều kiện cho áp thấp Aleut ở mặt đất phát triển sâu nhất và mở rông
mạnh nhất về phía tây nam ngăn chặn áp cao phát triển sang hướng đông
và đẩy không khí lanh di chuyển theo hướng băc nam đồng thời đường
đẳng cao sau rãnh cũng là đường dòng dẫn trung tâm áp cao dịch chuyển
ơần như theo hướng bắc nam thực tế là theo hướng bắc tây bắc và đông
đông nam.
7h nơày 26/12/2002 (Hình 22) rãnh Đông Á đã yếu đi rõ rệt và di
chuyển sang phía đông hơi lệch bắc, rãnh chau Âu cũng yếu đi rỏ rệt.
Tronơ đới gió tây nhánh phía nam cao nguyên Tibet mở rộng và hình
thành rãnh sóng ngắn đang di chuyển về phía Bắc Việt Nam chuẩn bị cho
quá trình bổ sung không khí lạnh ngắn tiếp theo, kéo dài đọt lạnh.
25
Tải bản FULL (63 trang): https://bit.ly/3DrqNj1
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

31. Trên bản đổ AT850 hồi 7h ngày 25/12/2002 (Hình 23) áp cao
Sibêri phân thành hai trung tâm áp cao và phạm vi vẫn rộng, kéo dài theo
hướng tây bác đông nam với sóng lệch về phía đông nam rõ rệt theo
hướng xâm nhập lạnh. Áp thấp Aleut mở lộng về phía đông nam rõ rệt và
đới các đường đẳng áp ken xít nằm giữa áp cao Sibêri và áp thấp Aleut
mạnh lên và góp phần đẩy không khí lạnh về phía đông nam.
Sáng ngày 26/12/2002 (Hình 24) dọc theo rìa phía nam của sống áp
cao là đường front thể hiện rõ ngay trên mực 850mb, front lạnh này kéo
dài tới trung tâm áp thấp Aleut. Phía tây áp cao Sibêri, sống áp cao kéo
dài về phía đổng do có sự xâm nhập lạnh từ đây.
7h ngày 26/12/2002 tại mực 700mb (Hình 25) áp cao Sibêri lan tới
độ cao này nhưng phạm vi đã bị thu hẹp lại và vẫn nằm theo hưóng tây
bắc đông nam.
Sáng ngày hôm sau 7h ngày 27/12/2002 rãnh thấp châu Âu lại
mạnh lên rõ báo hiệu một đợt xâm nhập lạnh mói tới châu Âu và tiếp đó
sẽ lại là đợt phát triển xoáy trên front cực ở khu vực này. Trong khi đó
rãnh Đông Á nông dần, cánh rãnh sau ít nghiêng hon hẳn, sống Uran yếu
và bị hai rãnh làm nhỏ lại ở phần phía bắc. Trên mực 700mb 7h ngày
27/12/2002 (Hình 27) khu vực áp cao kéo dài sang phía tây, đó là dấu
hiệu cho đường xâm nhập lạnh. Điều đó thể hiện cả trên mực 850mb 7h
ngày 27/12/2002 (Hình 28). Áp cao Sibêri lúc này lại kéo dài một sống
sang phía tây và phía bắc trong hai sống đều có tâm áp cao.
Tải bản FULL (63 trang): https://bit.ly/3DrqNj1
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

32. HÌNH 18 BẢN ĐỒ AT 500 7h ngày 24-12-20Ơ2
6836953