SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1. Số liệu sử dụng

- Số liệu quan trắc khí tượng:Số liệu tại các trạm khí tượng tỉnh Hà Tĩnh và lân cận (Vinh, Tuyên Hóa) từ 1981-2020. Các yếu tố: Nhiệt độ trung bình tháng, nhiệt độ tối cao tháng, nhiệt độ tối thấp tháng, tổng lượng mưa tháng, độ ẩm trung bình tháng, độ ẩm tối thấp tháng, lượng bốc hơi tháng, tổng số giờ nắng trong tháng.

- Số liệu quan trắc thủy văn: Tổng lượng mưa tháng trên mạng lưới trạm khí tượng thủy văn tại Hà Tĩnh và vùng phụ cận (Quảng Bình, Nghệ An) Độ dài thời gian: 40 năm từ năm 1981 - 2020

2. Số liệu ENSO

- Số liệu ENSO được sử dụng là chỉ số ONI (Oceanic Niño Index). ONI là giá trị trung bình trượt 3 tháng của chuẩn sai nhiệt độ mặt nước biển (SSTA) tại khu vực Nino 3.4 (5°N-5°S, 120° -170°W) được cung cấp bởi Trung tâm Dự báo khí hậu (CPC), Hoa Kỳ.

- Số liệu khảo sát: Để phục vụ Đài KTTV đã lắp đặt máy đo tự động khảo sát ở nhiều nơi không có trạm đo và tiến hành khảo sát chi tiết đặc điểm thời tiết, khí hậu, thiên tai các tiểu vùngkết hợp tham vấn các cán bộ làm công tác phòng chống thiên tai (PCTT) và cán bộ ngành nông nghiệp các địa phương.

3.Phương pháp

3.1. Tính toán các chỉ số ENSO

Các đợt El Nino và La Nina được xác định theo tiêu chí sau đây:

a) Đợt El Nino là một chuỗi không dưới 6 tháng liên tục có trị số trung bình trượt 3 tháng của chuẩn sai nhiệt độ nước mặt biển (SSTA) khu vực NINO3.4 (50S – 50N, 1200W – 1700W) không dưới 0,5°C.

b) Đợt La Nina là một chuỗi không dưới 6 tháng liên tục có trị số trung bình trượt 3 tháng của SSTA khu vực NINO3.4 không quá -0,5°C.

3.2.Chỉ tiêu phân vùng khí hậu

Trong điều kiện địa hình bị chia cắt khá mạnh, khí hậu toàn tỉnh tuy có sự đồng nhất về loại hình khí hậu, song vẫn biểu hiện những sự phân hoá quan trọng ở quy mô nhỏ hơn. Một trong những đặc trưng của sự phân hoá khí hậu theo độ cao địa hình là nhiệt độ. Đây là yếu tố biến thiên có quy luật ổn định nhất nhưng lại có ý nghĩa to lớn nhất là đối với khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh. Biểu thị cho chế độ nhiệt là nhiệt độ tích luỹ hay tổng nhiệt độ (được sử dụng rộng rãi trong khí hậu nông nghiệp). Nhiệt độ tích luỹ được chọn là một đặc trưng cho sự phân hoá cấp vùng với chỉ tiêu chính là tổng nhiệt độ năm 8500°C, tương đương với nhiệt độ trung bình năm khoảng 23°C, đây là chỉ tiêu để phân biệt khu vực thấp, trũng, đồng bằng với các vùng đồi núi của tỉnh. Đây là nhiệt độ trung bình năm của hầu hết các trạm có độ cao dưới 200m trong khu vực Bắc Trung Bộ.

Chỉ tiêu phân chia các tiểu vùng khí hậu cho Hà Tĩnh gồm:

- Nhiệt độ trung bình năm 23°C (tương đương tổng nhiệt độ năm 8500°C).

- Lượng mưa năm dưới 2000mm; 2000 - 2250mm, 2250 – 2500, 2500 – 2750mm và trên 2750mm.

3.3 Phương pháp dự báo diễn biến ENSO trong chu kỳ tiếp theo

Diễn biến ENSO trong chu kỳ tiếp theo được hiểu là trạng thái các pha ENSO sẽ diễn ra như thế nào trong năm tiếp theo là năm 2023. Từ đó đưa ra các nhận định sơ bộ về khí hậu tỉnh Hà Tĩnh tăng hay giảm so với trung bình nhiều năm (TBNN) trong năm 2023 và mùa dự báo 3 tháng nếu các pha ENSO trong năm 2023 xảy ra là La Nina, El Nino hay Trung tính.

4. Nghiên cứu phân vùng khí hậu tỉnh Hà Tĩnh

Kết quả phân vùng khí hậu

Hình 1: Bản đồ phân vùng khí hậu tỉnh Hà Tĩnh

5: Tác động của ENSO đến thời tiết, khí hậu và các hiện tượng cực đoan theo phân vùng và tiểu vùng khí hậu tỉnh Hà Tĩnh

5.1. Nhiệt độ trung bình

Nhiệt độ trung bình trong các đợt El Nino tại các trạm ở Hà Tĩnh phần lớn cho giá trị lớn hơn TBNN với chuẩn sai phổ biến từ 0,2-2,0°C. Nhiệt độ trung bình trong phần lớn các đợt La Nina đều cho giá trị thấp hơn so với TBNN, Nhiệt độ trung bình trong các pha trung tính trong các giai đoạn của thập kỷ 80-90 có xu thế thấp hơn TBNN. Ngược lại, sau những năm 2000, xu thế cao hơn với TBNN chiếm ưu thế. 

5.2. Lượng mưa 

5.3. Mưa lớn

5.4. Xoáy thuận nhiệt đới Thời kỳ 1981 - 2020

XTNĐ hoạt động trên Biển Đông

XTNĐ ảnh hưởng đến Việt Nam:

XTNĐ đổ bộ vào tỉnh Hà Tĩnh: 

Hình 2: Số lượng XTNĐ đổ bộ Hà Tĩnh trong các đợt El Nino, La Nina và trung tính, thời kỳ 1981-2020

5.5.Nắng nóng

5.6. Rét đậm

Số ngày rét đậm trong các đợt El Nino đều cho giá trị thấp hơn TBNN ở phần lớn các đợt El Nino. Số ngày rét đậm trong phần lớn các đợt La Nina đều lớn hơn so với TBNN. Số ngày rét đậm trong các pha trung tính  tại các trạm phần lớn không cho xu thế biến đổi rõ ràng.

5.7. Rét hại

Cũng tương tự như số ngày rét đậm, phần lớn các đợt El Nino cho số ngày rét hại thấp hơn so với TBNN. Xu thế biến đổi số ngày rét hại cũng tương tự như số ngày rét đậm, nhìn chung đều phổ biến cao hơn TBNN ở hầu hết các đợt La Nina. Xu thế biến đổi số ngày rét hại trong các pha trung tính  tại các trạm so với TBNN không rõ ràng.

5.8. Lũ lụt

Hình 3: Số trận lũ xảy ra trong các đợt EL Nino, La Nina tại các trạm thủy văn thuộc tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 2000-2020

6. Đặc điểm và tần suất xuất hiện các hiện tượng cực đoan trong các pha ENSO

6.1. Dông lốc

 Hình 4: Số trận.cơn dông, lốc, sét, mưa đá,…xuất hiện tại Hà Tĩnh thời kỳ 2005-2021

Bảng 1: Tổng tần suất xuất hiện dông lốc và tần suất tương ứng theo các pha ENSO, thời kỳ 2005-2021

6.2 Nắng nóng

Hình 5: Tần suất xuất hiện số ngày nắng nóng (Tx>35°C) tại các trạm của Hà Tĩnh vào các tháng giao mùa theo các pha ENSO thời kỳ 1981-2020

7. Biến đổi của thời tiết và các hiện tượng cực đoan theo phân vùng khí hậu

Tuy không thực sự rõ ràng, tuy nhiên có thể thấy trong những năm El Nino, chuẩn sai nhiệt độ trung bình của những trạm thuộc tiểu vùng cao II2, II3 (các trạm Hương Sơn, Hương Khê) có xu thế khá cao. Ở tiểu vùng thấp, chuẩn sai nhiệt độ trung bình tại trạm tiểu vùng thấp I4, I5 (các trạm Kỳ Anh, Hà Tĩnh) cũng tương đương. Trong những năm La Nina, chuẩn sai nhiệt độ trung bình ở hầu hết các tiểu vùng khí hậu có xu thế thấp hơn TBNN. Trong 2 đợt La Nina có chuẩn sai cao hơn TBNN cho thấy giá trị cao nhất rơi vào tiểu vùng II4 - tiểu vùng cao, ranh giới giữa Hà Tĩnh và Quảng Bình (trạm Hoành Sơn). 

Chuẩn sai lượng mưa trong những đợt El Nino không thể hiện sự khác biệt lớn giữa các vùng và tiểu vùng khí hậu, tuy nhiên trong những năm La Nina thì thể hiện rõ hơn. Chuẩn sai lượng mưa lớn nhất rơi vào tiểu vùng thấp I4 (các trạm Kỳ Anh, Hà Tĩnh) hoặc tiểu vùng cao II3 (Hương Khê). 

Xu thế hạn hán cũng không có sự khác biệt nhiều giữa các tiểu vùng khí hậu, tuy nhiên có thể nhận thấy trong các đợt ENSO, số tháng hạn có xu thế cao hơn ở tiểu vùng thấp. 

Số ngày mưa lớn có xu thế thấp hơn TBNN ở hầu hết các tiểu vùng trong các đợt El Nino, và xu thế chung cho thấy, chuẩn sai số ngày mưa lớn thường có trị số cao hơn ở tiểu vùng thấp I4, I5 (các trạm Hà Tĩnh, Kỳ Anh). Số tháng mưa lớn cũng có xu thế lớn nhất ở hai tiểu vùng này. Trong các đợt La Nina, số ngày mưa lớn ở hầu hết các tiểu vùng đều có xu thế cao hơn TBNN và nhìn chung vẫn có xu thế cao nhất ở tiểu vùng I5 (trạm Kỳ Anh). Số tháng mưa lớn cũng có xu thế tương tự như số ngày mưa lớn. 

Số ngày nắng nóng ở các tiểu vùng nhìn chung có xu thế lớn hơn TBNN, đặc biệt lớn hơn rõ rệt vào những đợt El Nino trong những năm gần đây (đợt El Nino14-16 và El Nino18-19) trong đó chuẩn sai lớn nhất rơi vào tiểu vùng cao II2 (trạm Hương Sơn) và tiểu vùng thấp I4 (trạm Hà Tĩnh). Trong những đợt La Nina, chuẩn sai số ngày nắng nóng cũng có xu thế cao hơn ở tiểu vùng cao II2 và II3 (các trạm Hương Sơn và Hương Khê).  

Số ngày rét đậm, rét hại trong các đợt El Nino nhìn chung có xu hướng thấp hơn TBNN ở các tiểu vùng, đồng thời chuẩn sai thường có xu hướng cao hơn ở tiểu vùng cao II2, II3 (các trạm Hương Sơn, Hương Khê). Ngược lại, trong các năm La Nina, số ngày rét đậm, rét hại thường có xu hướng cao hơn TBNN ở các tiểu vùng, và chuẩn sai cũng thường có giá trị lớn hơn ở các tiểu vùng cao II2, II3.

Trong các tháng từ 1-3 số ngày mưa xuất hiện nhiều hơn ở các tiểu vùng cao II, II3 tuy nhiên số ngày mưa vừa lại xuất hiện nhiều hơn ở các tiểu vùng thấp. Trong các tháng từ 4-6 trong đó có tiết Tiểu mãn, số ngày mưa vẫn xuất hiện nhiều hơn ở các tiểu vùng cao II2, II3 và chủ yếu xuất hiện trong các pha El Nino và pha trung tính. Vào các tháng chính của mùa mưa lũ (tháng 7-10), mưa xuất hiện nhiều nhất trong pha El Nino tại các tiểu vùng cao II2, II3, thuộc Hương Sơn, Hương Khê và các tiểu vùng II4, I4 thuộc Kỳ Anh và thành phố Hà Tĩnh. Vào các tháng cuối mùa mưa các đợt mưa to thường xuất hiện nhiều hơn ở phía Nam Hà Tĩnh, số ngày mưa xuất hiện nhiều nhất tại các tiểu vùng thấp I4, I5 đồng bằng ven biển và các tiểu vùng cao II3, II4 phía nam Hương Khê và Kỳ Anh. 

Nắng nóng có thể xuất hiện sớm hơn và kết thúc muộn hơn tại các tiểu vùng cao II2, II3 trong pha El Nino hoặc giai đoạn trung tính nghiêng về pha nóng.

8. Dự báo diễn biến của ENSO trong chu kỳ tiếp theo

Những nghiên cứu của đề tài cho kết quả dự báo: sau khi kết thúc chu kỳ La Nina vào những tháng đầu năm 2023, khí quyển chuyển sang trạng thái trung trung tính và sẽ chuyển sang trạng thái El Nino vào các tháng nửa cuối năm 2023. Từ kết quả dự báo chu kỳ ENSO nới trên, kết quả dự báo thời tiết năm 2023 như sau: 

- Nhiệt độ trung bình có khả năng cao hơn TBNN 0,5 – 1,5°C.

- Lượng mưa năm 2023 khả năng thấp hơn TBNN 15 – 35%; trong đó lưu ý lượng mưa thấp hơn TBNN trong thời gian cuối mùa hè và mùa thu.

- Số ngày nắng nóng, nắng nóng gay gắt trong năm 2023 cao hơn năm 2021, 2022. 

- Số ngày mưa lớn trong năm 2023 khả năng thấp hơn TBNN; trong đó có xu thế cao hơn TBNN trong mùa xuân và thấp hơn TBNN trong mùa hè, mùa thu.

- Số cơn bão và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng về gió mạnh đến tỉnh Hà Tĩnh khả năng xấp xỉ TBNN, khoảng 1-2 cơn. Năm 2023 đặc biệt lưu ý xu thế thiếu hụt lượng mưa nửa cuối năm do ảnh hưởng của hiện tượng El Nino. Các tháng chuyển mùa thu sang đông (đặc biệt tháng 9) khả năng các hiện tượng lốc sét sẽ gia tăng đáng kể.

Những nghiên cứu còn cho thấy chu kỳ El Nino còn có thể kéo dài sang năm 2024 và qua tính toán xác suất thiếu hụt lượng mưa trong năm 2024 trên địa bàn toàn tỉnh Hà Tĩnh là khá cao.

Những dự báo cho năm 2023 – 2024 nói trên cho thấy năm 2023 – 2024 cần ưu tiên cho các hoạt động phòng chống hạn, phòng chống cháy rừng. Công tác quản lý nguồn nước cần linh hoạt, chủ động, tiết kiệm nước để hạn chế nguy cơ thiệt hại đối với sản xuất và đời sống khi có hạn, mặn xảy ra.     

9:  Đề xuất nhằm hạn chế tác động xấu của ENSO góp phần phát triển kinh tế xã hội, phòng tránh và giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai gây ra.

Khuyến cáo về các dị thường trong pha ENSO     

EL NINO

Với các dị thường xảy ra trong các pha ENSO ở Hà Tĩnh được nêu ra ở mục trên cho thấy đối với các năm El Nino cần chú trọng xây dựng các biện pháp ứng phó với các loại hình thời tiết cực đoan là nắng nóng, hạn hán.

Dựa trên số liệu phân tích cũng như các số liệu khảo sát cho thấy, khu vực xảy ra nhiều nắng nóng, nhất là nắng nóng cực đoan là phía tây tỉnh như Hương Khê, Hương Sơn và TP Hà Tĩnh. Trong những năm El Nino, dị thường nắng nóng rõ ràng nhất là tổng số ngày nắng nóng, nắng nóng cực đoan tăng cao, thời gian kéo dài, đặc biệt là sự xuất hiện sớm và kết thúc muộn ở Hương Sơn và Hương Khê. Trong những năm La Nina, dị thường của nắng nóng là sự xuất hiện sớm vào tháng 3. Tuy nhiên, về cường độ cũng như thời gian kéo dài không cực đoan bằng những năm El Nino hoặc hậu El Nino.

Đi đôi với nắng nóng là sự thiếu hụt mưa trong những năm có El Nino dẫn đến hạn hán. Theo đánh giá, hạn hán xảy ra nhiều vào tháng 6, tháng 7. Đây cũng là các tháng xảy ra nhiều nắng nóng nhất ở Hà Tĩnh và cũng là tháng xảy ra nhiều cháy rừng nhất. Như vậy, trong những năm có cảnh báo El Nino, trên toàn tỉnh cần có các giải pháp phòng chống nắng nóng, hạn hán sớm ngay từ đầu tháng 3, cũng như không chủ quan nắng nóng xuất hiện muộn vào tháng 10, tháng 11. Đặc biệt chú trọng tình hình nắng nóng, hạn hán và cháy rừng vào tháng 6, 7.   

 LA NINA

Các dị thường thiên tai xảy ra nhiều trong những năm có La Nina tại Hà Tĩnh là rét đậm, rét hại, mưa lớn gây lũ, lũ quét, sạt lở đất.

Các năm có La Nina thì xác suất xảy ra mưa lớn cũng rất cao.

Như vậy, với những năm có cảnh báo La Nina, thì xác suất xảy ra lũ trên báo động II và báo động III là rất cao, đặc biệt là vào tháng 9, 10, khi mà mưa lớn tập trung nhiều vào các tháng này. Các khu vực núi cao cần có các biện pháp đề phòng lũ quét, sạt lở đất, vùng trũng thấp phòng ngập lụt.   

TRUNG TÍNH

Với pha trung tính của ENSO thì Hà Tĩnh cần tập trung vào phòng chống các dị thường về mưa lớn, khi mưa lớn xảy ra nhiều vào tháng 5 - 9 nên khả năng lũ, lũ quét sẽ đến sớm hơn, cũng không ngoại trừ khả năng xảy ra mưa lớn, lũ vào tháng 12 ở Hương Khê.

Trong các năm trung tính, khi chỉ số ONI ở mức + 0,3 đến + 0,4, xu thế thời tiết các khu vực bắt đầu có nhiều đặc điểm khá giống với pha El Nino yếu, lượng mưa thiếu hụt, nắng nóng gia tăng hơn. Khi chỉ số ONI ở mức - 0,3 đến - 0,4, xu thế thời tiết các khu vực có các đặc điểm tương tự với pha La Nina yếu, mưa nhiều và xu thế nhiệt độ thấp.

Đặc biệt lưu ý các năm chuyển pha thời tiết từ El Nino đầu năm sang La Nina vào cuối năm, thực tế cho thấy, những năm này có xác suất mưa lũ lớn là rất cao, điển hình là các năm 2010, 2016, 2020 đều là những năm như vậy.

KẾT LUẬN 

Khí hậu Hà Tĩnh có sự phân hóa rõ rệt theo điều kiện địa hình. Trên cơ sở chỉ tiêu về nhiệt có thể nhận thấy trong tỉnh Hà Tĩnh hình thành các tiểu vùng khí hậu ven biển, đồng bằng, vùng trung du và vùng núi cao. Về chỉ tiêu mưa, có thể phân biệt các tiểu vùng khí hậu phía bắc và đồng bằng phía nam. 

Ở Hà Tĩnh, do phân hóa địa hình theo chiều ngang hẹp dẫn đến loại hình khí hậu vùng trung du núi thấp và đồng bằng ven biển không phân biệt rõ ràng, do vậy đã chọn ranh giới phân chia khí hậu vùng cao và khí hậu vùng thấp làm tên các vùng khí hậu của Hà Tĩnh.

Trên cơ sở đường ranh giới của chỉ tiêu tổng nhiệt năm 8500°C và các cấp lượng mưa năm dưới 2000mm, 2250 - 2500mm, 2500 - 2750 và trên 2750mm, tỉnh Hà Tĩnh được chia thành 2 vùng và 9 tiểu vùng khí hậu.

Những nghiên cứu của đề tài cho ta thấy rõ ràng các pha của chu kỳ ENSO ảnh hưởng rất lớn đến diễn biến của thời tiết, thiên tai toàn tỉnh Hà Tĩnh nói chung và từng tiểu vùng khí hậu nói riêng. Sự khác nhau về vị trí, địa hình và lớp phủ thực vật sẽ chịu sự tác động khác nhau về thời tiết, thiên tai khác biệt trong từng pha của chu kỳ ENSO. Căn cứ vào kết quả nghiên cứu chúng ta đưa ra được các giải pháp cụ thể cho từng vùng, trong từng pha thời tiết. Những giải pháp này dựa trên xác suất xảy ra cao nhất để ứng phó phù hợp, nâng cao hiệu quả ứng phó với thời tiết, thiên tai, hạn chế sự lãng phí trong ứng phó.

Ngoài việc quan tâm đến thay đổi của thời tiết, thiên tai theo các pha của chu kỳ ENSO còn một tác nhân quan trọng ảnh hưởng đến thay đổi của thời tiết, thiên tai cần được lưu ý đó là xu thế biến đổi khí hậu. 

Biến đổi khí hậu luôn có tính 2 mặt, bên cạnh những yếu tố tiêu cực cũng tiềm ẩn một số mặt tích cực, có lợi, dựa trên cơ sở đánh giá khách quan và những dự báo có tính dài hạn để có những giải pháp phù hợp phát huy những mặt tích cực tránh được những tác động tiêu cực, giảm thiểu thiệt hại do BĐKH gây ra. Trong những năm gần đây, nền nhiệt độ khu vực Hà Tĩnh có xu thế tăng lên, số ngày rét đậm, rét hại có xu thế giảm đi cũng góp phần làm cho điều kiện sản xuất trong vụ đông xuân trở nên dễ dàng hơn đặc biệt là đối với cây lúa. Đây có thể xem như một mặt tích cực hiếm hoi của BĐKH đối với sản xuất và đời sống của nhân dân Hà Tĩnh cần phải được nghiên cứu sâu hơn để phát huy những mặt có lợi của BĐKH phục vụ đời sống.

- Xu thế nữa là nền nhiệt độ tăng, gia tăng số ngày nắng nóng (ngay cả năm La Nina cũng tăng).

- Xu thế thay đổi thứ 3 là gia tăng các đợt mưa vào mùa hè (các tháng 6 -7) làm hạn chế nguy cơ hạn hán, thiếu nước trong mùa hè