Nghiên Cứu, Phân Tích đặc điểm Khí Hậu Thủy Văn

I. Định nghĩa, thuật ngữ sử dụng trong nghiên cứu khí hậu

1. Kinh tuyến là đường tròn giao nhau giữa mặt trái đất và mặt phẳng đi qua trục trái đất. Kinh tuyến gốc, còn gọi là kinh tuyến số không là kinh tuyến có kinh độ bằng 0°, đi ngang qua đài thiên văn Greenwich của Hoàng gia Anh.

2. Kinh độ của một điểm trên bề mặt trái đất là góc tạo ra giữa mặt phẳng kinh tuyến đi qua điểm đó và mặt phẳng kinh tuyến gốc. Kinh độ có thể là kinh độ đông hoặc tây.

3. Vĩ tuyến là đường tròn giao nhau giữa mặt trái đất và mặt phẳng vuông góc với trục trái đất. Xích đạo là vĩ tuyến nằm trên mặt phẳng đi qua tâm trái đất, chia địa cầu thành Bán cầu bắc và Bán cầu nam.

4. Vĩ độ của một điểm bất kỳ trên mặt trái đất là góc tạo thành giữa đường thẳng đứng (phương của dây dọi, có đỉnh nằm ở tâm trái đất) tại điểm đó và mặt phẳng tạo bởi xích đạo.

Hình mô tả xác định kinh độ và vĩ độ

5. Xuân phân (Thu phân) là ngày mặt trời chiếu thẳng góc vào xích đạo: ngày 21/3 và 23/9.

6. Hạ chí (21/6) là ngày mặt trời chiếu thẳng góc vào chí tuyến bắc bán cầu.

7. Đông chí (22/12) là ngày mặt trời chiếu thẳng góc vào chí tuyến nam bán cầu.

8. Độ ẩm tuyệt đối (e) là tỷ số giữa khối lượng hơi nước trong không khí (tính bằng gam) trên thể tích của một m3 không khí..

9. Độ ẩm tương đối (U) là tỷ số áp suất hơi nước trong không khí so với áp suất hơi nước bão hòa trong cùng một điều kiện nhiệt độ.

10. Sương móc: khi không khí ở sát mặt đất, hơi nước sẽ ngưng kết thành những giọt nước lạnh đọng trên lá cây, mặt cỏ,... Hiện tượng sương móc này chỉ xảy ra ở lớp không khí tiếp xúc với mặt đất, cây cỏ.

11. Sương muối (sương giá): những tinh thể nước đá phủ trên mặt đất hoặc những vật sát mặt đất khi nhiệt độ mặt đất hạ thấp xuống dưới 00C. Ở nhiệt độ này các hạt sương đọng lại, hoặc hơi nước thăng hoa thành các hạt băng nhỏ.

12. Sương mù: hơi nước ngưng kết xảy ra trong các lớp không khí ngay sát mặt đất, tạo thành những đám hạt nước rất nhỏ, làm giảm độ trong suốt của khí quyển, hiện tượng này gọi là sương mù.

13. Gió mùa là gió thổi trong những thời kỳ nhất định, hướng gió luân phiên thay đổi theo mùa.

- Mùa đông, lục địa Châu Á là một áp cao lạnh, Ấn Độ Dương là một vùng áp thấp nóng sẽ tạo gió thổi từ lục địa ra biển, nhưng do sự quay của quả đất nên gió có hướng đông bắc - gọi là gió mùa đông bắc.

- Mùa hè, vùng tây nam Châu Á là một vùng áp thấp, Ấn Độ Dương là một vùng áp cao. Gió thổi từ áp cao nam bán cầu lên xích đạo, đến bắc bán cầu, gọi là gió mùa tây nam.

14. Gió đất biển: ban đêm gió thổi từ đất liền ra biển, ban ngày gió thổi từ biển vào đất liền.

15. Gió Phơn là gió sau khi vượt qua núi trở nên khô và nóng. Ở Việt Nam dân gian thường gọi là gió Lào hoặc gió tây nam khô nóng.

Hiệu ứng Phơn xảy ra tại miền Trung là do gió mùa tây nam vượt qua Trường Sơn bị cưỡng bức nâng lên, hơi nước trong không khí bị ngưng kết và gây mưa ở sườn đón gió (ở tây Trường Sơn), qua khỏi núi, không khí trở nên khô và trượt xuống thung lũng hoặc đồng bằng, khi đó nhiệt độ của không khí lên cao và độ ẩm khá thấp.

16. Khí đoàn là một khối không khí lớn, có tính chất tương đối đồng nhất, có phạm vi khống chế rộng hàng vạn km2.

17. Áp thấp nhiệt đới - bão: là vùng khí áp thấp hình thành trên vùng biển nhiệt đới. Vùng khí áp này có gió xoáy ngược chiều kim đồng hồ (ở bắc bán cầu) mạnh cấp 6, cấp 7 gọi là áp thấp nhiệt đới; cấp 8 trở lên gọi là bão. Cả vùng xoáy nhiệt đới này di chuyển với tốc độ nào đó, gọi là tốc độ di chuyển của áp thấp nhiệt đới hay bão.

Cấu trúc mặt cắt dọc của một cơn bão (Nguồn: commons.wikimedia)

18. Dải hội tụ nhiệt đới (đường hội tụ nhiệt đới) là đường hội tụ giữa hai đới gió đông bắc với tây nam, hoặc đông bắc với đông nam trên vùng nhiệt đới. Thông thường, đường hội tụ này nối liền từ một áp thấp ở lục địa với một áp thấp hoặc bão ở trên biển. Bão, áp thấp nhiệt đới, dải hội tụ nhiệt đới gọi chung là các nhiễu động nhiệt đới.

19. Lưỡi cao áp lạnh: không khí lạnh di chuyển xuống phía nam gây ra gió mùa đông bắc, thường thể hiện dưới dạng một "lưỡi cao áp lạnh".

20. Áp cao nóng, ẩm hình thành theo vĩ tuyến ở Thái Bình Dương, ảnh hưởng đến thời tiết nước ta trong các tháng 6, 7, 8 gọi là áp cao Thái Bình Dương hay áp cao cận nhiệt đới. Áp cao này, khi xâm nhập vào Việt Nam giống như một cái lưỡi, gọi là lưỡi áp cao Thái Bình Dương. Gió thổi thuận chiều kim đồng hồ (bắc bán cầu), ở rìa phía nam của áp cao này gọi là tín phong đông bắc.

21. Vòi rồng là hiện tượng một luồng không khí xoáy tròn mở rộng ra từ một đám mây dông xuống tới mặt đất tạo thành hình cái phễu di động trông giống như cái vòi.

22. Lốc là một hiện tượng gió xoáy cực mạnh, xảy ra trong một phạm vi nhỏ hàng chục tới hàng trăm mét và tồn tại trong một thời gian ngắn.

23. Sét là một hoặc nhiều chùm tia lửa điện dài có điện áp cực kỳ lớn từ các đám mây đối lưu phóng xuống mặt đất. Ánh sáng do các phân tử nước bị kích thích tạo ra các tia chớp và không khí bị giãn nở đột ngột gây ra tiếng sấm.

24. Dông là hiện tượng khí tượng phức hợp gồm chớp và kèm theo sấm (gồm sự phóng điện giữa các đám mây với nhau) do đối lưu rất mạnh trong khí quyển gây ra. Nó cũng thường kèm theo gió mạnh, mưa rào, sấm sét dữ dội, thậm chí cả mưa đá, vòi rồng (ở vùng vĩ độ cao có khi còn có cả tuyết rơi).

25. Tố là hiện tượng gió tăng tốc đột ngột, hướng cũng thay đổi bất chợt, nhiệt độ không khí giảm mạnh, độ ẩm tăng nhanh, thường kèm theo dông, mưa rào hoặc mưa đá. Tố hình thành khi không khí lạnh tràn vào vùng có không khí nóng.

II. Các khái niệm cơ bản về các yếu tố, đặc trưng thủy văn

1. Lưu lượng nước: ký hiệu là Q, là lượng nước chảy qua một mặt cắt ngang sông trong một đơn vị thời gian. Đơn vị lưu lượng thường là m3/s.

2. Tổng lượng dòng chảy: ký hiệu là W là lượng nước đi qua một mặt cắt sông trong thời đoạn T, đơn vị thường sử dụng là m3 hay km3.

3. Môđun dòng chảy: ký hiệu là q, hoặc M là lượng nước có khả năng sản sinh ra trên một đơn vị diện tích lưu vực (km2) trong một đơn vị thời gian. Đơn vị của môđun dòng chảy là m3/s.km2 hay l/s.km2.

4. Lớp dòng chảy: ký hiệu là y là chiều cao của lớp nước khi lượng dòng chảy được sinh ra trong một thời gian nhất định (năm, tháng,...) trải đều

trên bề mặt lưu vực. Đơn vị của lớp dòng chảy có cùng đơn vị với mưa là mm.

5. Dòng chảy chuẩn: ký hiệu Q0(m3/s), và W0(m3), M0(1/skm2), y0(mm) là đặc trưng dòng chảy năm trung bình. Khi chuỗi số liệu quan trắc đủ dài (vài chục năm), đặc trưng dòng chảy này mới ổn định. Ta gọi nó là dòng chảy trung bình nhiều năm hoặc dòng chảy chuẩn.

6. Hệ số dòng chảy: ký hiệu là α là tỷ số chiều cao lớp dòng chảy (y) trong thời đoạn nào đó trên lượng mưa (X) tương ứng với thời đoạn đó trên lưu vực.

7. Mực nước là độ cao của mặt nước trong sông so với độ cao chuẩn (tại Việt Nam sử dụng mực nước biển trung bình tại trạm Hòn Dấu - Hải Phòng là độ cao chuẩn), có giá trị bằng 0. Mực nước được ký hiệu là H và đơn vị là cm hoặc m.

Minh họa về phương pháp xác định mực nước

Các ký hiệu trong báo cáo đánh giá chế độ khí hậu thủy văn

Ký hiệu	Ý nghĩa	Ký hiệu	Ý nghĩa
e	Độ ẩm tuyệt đối	Hướnggió
u	Độ ẩm tương đối	N	bắc
T	Nhiệt độ	NNE	bắc đông bắc
p	Khí áp	NE	đông bắc
Ttb	Nhiệt độ trung bình	ENE	đông đông bắc
Txtb	Nhiệt độ cao nhất trung bình	E	đông
Tntb	Nhiệt độ thấp nhất trung bình	ESE	đông đông nam
Tx	Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối	SE	đông nam
Tn	Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối	SSE	nam đông nam
H	Mực nước	s	nam
Q	Lưu lượng	SSW	nam tây nam
X	Lượng mưa	SW	tây nam
R	Lưu lượng chất lơ lửng	WSW	tây tây nam
w	Tổng lượng dòng chảy	w	tây
Y	Lớp dòng chảy	WNW	tây tây bắc
M	Môđun dòng chảy	NW	tây bắc
Qo	Chuẩn dòng chảy năm	NNW	bắc tây bắc
Xo	Chuẩn mưa năm
Yo	Lớp dòng chảy năm
Mo	Môđun dòng chảy năm
Wo	Tổng lượng dòng chảy năm
I	Cường suất lũ
Qtb	Lưu lượng trung bình
Qmax	Lưu lượng lớn nhất
Qmin	Lưu lượng nhỏ nhất
Htb	Mực nước trung bình
Hmax	Mực nước cao nhất
Hmin	Mực nước thấp nhất
Max	Cao nhất
Min	Thấp nhất

(Nguồn: Đề tài KHCN cấp tỉnh)