[CSCL03.03/22-23] Nghiên cứu hoạt động của bão và xác định vận tốc gió bão ở các vùng biển ven bờ, thềm lục địa nước ta phục vụ thiết kế, quy hoạch không gian biển và bảo vệ chủ quyền Quốc gia

1. Tên đề tài: Nghiên cứu hoạt động của bão và xác định vận tốc gió bão ở các vùng biển ven bờ, thềm lục địa nước ta phục vụ thiết kế, quy hoạch không gian biển và bảo vệ chủ quyền Quốc gia

Mã số: CSCL03.03/22-23

2. Chủ nhiệm: ThS. Nguyễn Thanh Cơ

3. Tóm tắt nội dung đề tài (tiếng Việt và tiếng Anh)

Tóm tắt:

Đề tài được đặt ra với các mục tiêu là (i) Xác định các đặc trưng của bão và ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và các hiện tượng thời tiết cực đoan (ENSO - El nino và La nina) đến các đặc trưng của bão (số lượng bão, thời gian hoạt động, cường độ bão, vv...) ở các vùng biển ven bờ và thềm lục địa làm cơ sở quy hoạch phát triển kinh tế biển và (ii) Xác định vận tốc gió do bão gây ra ở các vùng biển ven bờ và thềm lục địa làm cơ sở cho việc tính toán thiết kế các công trình bảo vệ bờ biển và hải đảo, các công trình kinh tế biển và bảo vệ chủ quyền Quốc gia. Các nội dung thực hiện chủ yếu của đề tài gồm: Thu thập và xử lý số liệu; Lựa chọn và xây dựng được chương trình phù hợp tính toán trường gió bão; Tính toán trường gió của tất cả các cơn bão hoạt động ở vùng biển gần bờ và thềm lục địa nước ta; Xác định được các đặc trưng bão (mùa bão và tần suất bão) và tác động của ENSO đến các đặc trưng bão ở các vùng biển; Tính toán vận tốc gió cực đại của tất cả các cơn và xây dựng biểu đồ suất đảm bảo vận tốc gió bão ở các vùng biển ven bờ và thềm lục địa Việt Nam. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng:

Mùa bão ở vùng biển ven bờ và thềm lục địa Việt Nam là 6 tháng từ Tháng VI đến Tháng XI. Mùa bão trong các năm El nino (EN) và La nina (LN) ngắn và muộn hơn năm Neutral (Ne) khoảng 1 tháng.

Mùa bão ở các vùng biển muộn và ngắn dần từ vùng CZ3 đến CZ5 (từ vùng biển các tỉnh Trung Trung Bộ đến các tỉnh Nam Bộ). Tác động của ENSO đến mùa bão ở các vùng biển là đáng kể và khác nhau ở mỗi vùng.

So với năm Ne, tần suất bão trong năm EN giảm đáng kể (trung bình khoảng 27%), trong khi LN ở một số vùng tăng khá nhiều (cao nhất là khoảng 26%).

Vận tốc gió cực đại ở các vùng là khá lớn và giảm dần từ vùng CZ1 đến CZ5.

Các đường suất đảm bảo vận tốc gió ở các vùng biển đã được đề tài xây dựng có thể ứng dụng trong các tính toán thiết kế công trình biển và các quy hoạch không gian phát triển kinh tế biển và bảo vệ chủ quyền Quốc gia.

Abstract:

The research objectives are: (i) To identify the characteristics of tropical cyclones and the influences of climate change along with extreme weather phenomena (notably ENSO - El Niño and La Niña) on key cyclone attributes (including frequency, active period, intensity, and related parameters) in coastal and the continental shelf of Vietnam. These findings serve as a scientific background for marine economic development planning. (ii) To determine the wind speeds induced by tropical cyclones in coastal and the continental shelf, thereby providing a basis for the design calculations of coastal and island protection structures, marine economic infrastructure, and national sovereignty defense installations. The research activities including: Collection and processing of observational data; Selection and development of an appropriate computational model for simulating tropical cyclone wind fields; Computation of wind fields for all tropical cyclones affecting Vietnam’s nearshore waters and continental shelf; Characterization of tropical cyclone features (including the cyclone season and frequency) and assessment of ENSO impacts on these features across different sea regions; Calculation of maximum wind speeds for all cyclones and construction of wind speed exceedance probability curves (or design wind speed diagrams) for nearshore waters and the continental shelf of Vietnam. The key findings of the study are as follows:

The tropical cyclone season in Vietnam’s nearshore waters and continental shelf spans six months, from June to November. During El Niño (EN) and La Niña (LN) years, the cyclone season is both shorter and delayed by approximately one month compared to neutral (Ne) years.

The onset of the cyclone season becomes progressively later and shorter from region CZ3 to CZ5 (extending from the central coast of Central Vietnam southward to the southern provinces). The influence of ENSO on the cyclone season is statistically significant and exhibits distinct regional variations.

Relative to neutral years, tropical cyclone frequency decreases markedly during El Niño years (by an average of approximately 27%), whereas in certain regions it increases substantially during La Niña years (up to approximately 26% in the most affected areas).

Maximum wind speeds remain considerable across the regions and exhibit a general decreasing gradient from CZ1 to CZ5.

The exceedance probability curves (or reliability-based design wind speed profiles) for tropical cyclone winds constructed in this study across Vietnam’s nearshore and shelf regions can be directly applied in the engineering design of marine structures, spatial planning for marine economic development, and initiatives supporting national sovereignty protection.

4. Hình ảnh/video sản phẩm của đề tài:

Sản phẩm công bố của đề tài là 01 bài báo quốc tế thuộc danh mục SCOPUS và 01 bài báo tạp chí trong nước:

Nguyen Thanh Co, Hoang Luu Thu Thuy, Dinh Van Manh, Trinh Thi Thu Thuy. 2024. Impacts of EL NIÑO-Southern oscillation on tropical cyclone activity over the coastal zones of Vietnam . Vietnam Journal of Earth Sciences, 46(2), 221–234.

Hoang Luu Thu Thuy, Tong Phuc Tuan, Nguyen Thanh Co, Do Thi Van Huong, Vuong Van Vu, Tran Thi Mui, Le Duc Hanh and Pham Thi Cuc. 2023. Assessment of meteorological droughtin thanh hoa province. HNUE JOURNAL OF SCIENCE, Natural Sciences 2023, 68 (3), 199-211.

Hình 1. Sơ đồ phân chia phạm vi nghiên cứu các vùng biển ven bờ và
thềm lục địa Việt Nam

Hình 2. Biểu đồ suất đảm bảo và chu kỳ lặp vận tốc gió bão ở vùng CZ1

Hình 3. Biểu đồ suất đảm bảo và chu kỳ lặp vận tốc gió bão ở vùng CZ2

Hình 4. Biểu đồ suất đảm bảo và chu kỳ lặp vận tốc gió bão ở vùng CZ3

Hình 5. Biểu đồ suất đảm bảo và chu kỳ lặp vận tốc gió bão ở vùng CZ4

Hình 6. Biểu đồ suất đảm bảo và chu kỳ lặp vận tốc gió bão ở vùng CZ5