Ứng dụng mô hình WRF-CMAQ đánh giá lắng đọng a-xít ở Việt Nam

Tóm tắt: Lắng đọng a-Xít là một trong những vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng không chỉ vì mức độ ảnh hưởng mạnh mẽ của chúng tới cuộc sống con người và hệ sinh thái mà còn vì tác động của chúng đã vượt ra khỏi phạm vi kiểm soát của mỗi quốc gia và các nhà khoa học đang phải xem xét ảnh hưởng của chúng ở quy mô khu vực và toàn cầu. Lắng đọng a-xít xảy ra dưới hai hình thức khác nhau, đó là quá trình lắng đọng khô và lắng đọng ướt. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng hệ thống mô hình WRF-CMAQ phục vụ đánh giá lắng đọng a-xít ướt và khô trên quy mô toàn lãnh thổ Việt Nam. Các kết quả đánh giá mức độ lắng đọng ướt và khô được thực hiện vào các tháng đại diện là tháng 1, 4, 7, 10 cho cả thời kỳ 2010-2015

pdf 10 trang yennguyen 1080
Bạn đang xem tài liệu "Ứng dụng mô hình WRF-CMAQ đánh giá lắng đọng a-xít ở Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Ứng dụng mô hình WRF-CMAQ đánh giá lắng đọng a-xít ở Việt Nam

Ứng dụng mô hình WRF-CMAQ đánh giá lắng đọng a-xít ở Việt Nam
Tạp chí khoa học biến đổi khí hậu
Số 8 - Tháng 12/2018 
31
1. Mở đầu
Lắng đọng a-xít là một quá trình mà các chất 
ô nhiễm có tính a-xít trong khí quyển rơi xuống 
bề mặt trái đất. Lắng đọng a-xít được tạo thành 
trong điều kiện khí quyển bị ô nhiễm do sự phát 
thải quá mức các khí SO
2
, NO
x
, CO [1]. Lắng 
đọng a-xít xảy ra theo hai hình thức, đó là lắng 
đọng ướt và lắng đọng khô. Lắng đọng ướt là 
quá trình a-xít H
2
SO
4
 và a-xít HNO
3
 được ngưng 
tụ cùng với hơi nước trong những đám mây và 
rơi xuống mặt đất dưới các hình thức như mưa, 
tuyết, sương mù. Khi trong nước mưa có chứa 
một lượng a-xít làm cho pH nước mưa nhỏ hơn 
5,6 thì được gọi là mưa a-xít. Lắng đọng khô xảy 
ra trong những ngày không mưa, không khí có 
chứa các a-xít H
2
SO
4
 và a-xít HNO
3
 dạng khí hoặc 
sol khí được gió vận chuyển đi rồi lắng xuống 
mặt đất, cây cối, nhà cửa, công trình và có thể 
xâm nhập vào cơ thể con người qua đường hô 
hấp [8]. Quá trình lắng đọng khô phụ thuộc vào 
kích thước hạt chất ô nhiễm (khí, sol khí), điều 
kiện khí tượng và điều kiện mặt đệm (bề mặt 
hứng chịu lắng đọng a-xít). 
Hiện tại, ở Việt Nam số lượng trạm giám sát 
lắng đọng a-xít còn hạn chế và chủ yếu là giám 
sát lắng đọng ướt - mưa a-xít. Phương pháp 
giám sát lắng đọng a-xít chủ yếu là đo đạc, 
phân tích thành phần hóa nước mưa. Việt Nam 
là một thành viên của mạng lưới giám sát lắng 
đọng a-xít Đông Á (EANET) và hiện tại có 7 trạm 
giám sát lắng đọng a-xít (Hà Nội, Hòa Bình, Cúc 
Phương, Đà Nẵng, TP. Hồ Chí Minh, Cần Thơ, 
Yên Bái) [9].
Phương pháp mô hình mô phỏng lan truyền, 
lắng đọng ô nhiễm không khí đang ngày càng 
phát triển trên thế giới, phương pháp này phù 
hợp với việc đánh giá ở quy mô không gian lớn 
(quốc gia, khu vực, toàn cầu). 
2. Hiện trạng lắng đọng a-xít
Lượng lắng đọng ướt tại các trạm phụ thuộc 
vào mức độ ô nhiễm không khí và điều kiện thời 
tiết (đặc biệt là lượng mưa) tại khu vực đó. Kết 
quả quan trắc tại các trạm EANET Việt Nam cho 
thấy lượng lắng đọng ướt nss-SO
4
2-, NO
3
- tại Hà 
Nội có xu hướng tăng vào mùa mưa (từ tháng 4 
đến tháng 10) và giảm vào mùa khô (từ tháng 11 
đến tháng 3 năm sau) (Hình 1, Hình 2).
Tại Đà Nẵng, lượng lắng đọng ướt nss-SO
4
2-, 
NO
3
- tăng từ tháng 9 đến tháng 12, đỉnh điểm 
vào tháng 12 năm 2011 do có lượng mưa cao 
đột biến (3.500mm) dẫn đến lượng lắng đọng 
của các ion cũng rất cao: NO
3
- (28,32mmol/m2), 
nss-SO
4
2- (25,25mmol/m2) (Hình 3, Hình 4).
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH WRF-CMAQ ĐÁNH GIÁ LẮNG ĐỌNG A-XíT 
Ở VIỆT NAM
Lê Văn Quy, Ngô Thị Vân Anh, Lê Văn Linh 
Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu
Ngày nhận bài: 15/10/2018; ngày chuyển phản biện: 17/10/2018; ngày chấp nhận đăng: 24/11/2018
Tóm tắt: Lắng đọng a-xít là một trong những vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng không chỉ vì mức độ 
ảnh hưởng mạnh mẽ của chúng tới cuộc sống con người và hệ sinh thái mà còn vì tác động của chúng đã vượt 
ra khỏi phạm vi kiểm soát của mỗi quốc gia và các nhà khoa học đang phải xem xét ảnh hưởng của chúng ở quy 
mô khu vực và toàn cầu. Lắng đọng a-xít xảy ra dưới hai hình thức khác nhau, đó là quá trình lắng đọng khô và 
lắng đọng ướt. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng hệ thống mô hình WRF-CMAQ phục vụ đánh giá 
lắng đọng a-xít ướt và khô trên quy mô toàn lãnh thổ Việt Nam. Các kết quả đánh giá mức độ lắng đọng ướt 
và khô được thực hiện vào các tháng đại diện là tháng 1, 4, 7, 10 cho cả thời kỳ 2010-2015. 
Từ khóa: WRF-CMAQ, lắng đọng a-xít, lắng đọng khô, lắng đọng ướt, Việt Nam.
Liên hệ tác giả: Ngô Thị Vân Anh
Email: vananhmd@gmail.com
32 Tạp chí khoa học biến đổi khí hậu
Số 8 - Tháng 12/2018
 3. Phương pháp nghiên cứu và số liệu đầu vào
3.1. Mô hình WRF
Mô hình nghiên cứu và dự báo thời tiết WRF 
là mô hình được phát triển từ những đặc tính 
ưu việt nhất của mô hình MM5 với sự cộng tác 
của nhiều cơ quan tổ chức lớn trên thế giới [5]. 
WRF là một hệ thống bao gồm nhiều mô đun 
khác nhau, linh hoạt và tối ưu cho cả mục đích 
nghiên cứu cũng như chạy nghiệp vụ, cho phép 
sử dụng các tùy chọn khác nhau đối với tham số 
hóa các quá trình vật lý và thường xuyên được 
cập nhật các phiên bản mới. Hiện tại, WRF có 
hai phiên bản là phiên bản nghiên cứu nâng cao 
ARW (Advanced Research WRF) cho phép người 
sử dụng có thể đưa hệ thống đồng hóa số liệu 
3DVAR vào mô hình và phiên bản mô hình qui 
mô vừa phi thủy tĩnh NMM (Nonhydrostatic 
Meso Model). 
3.2. Mô hình CMAQ
CMAQ là hệ thống mô hình có khả năng mô 
phỏng các quá trình khí quyển phức tạp ảnh 
hưởng tới biến đổi, lan truyền và lắng đọng có 
giao diện thân thiện với người sử dụng. CMAQ 
tiếp cận chất lượng không khí một cách tổng 
quát với các kỹ thuật hiện đại trong các vấn đề 
về mô hình chất lượng không khí, bao gồm khí 
ôzôn trên tầng đối lưu, độc tố, bụi mịn, lắng 
đọng a-xít, suy giảm tầm nhìn. CMAQ cũng được 
thiết kế đa quy mô để khỏi phải tạo ra các mô 
hình riêng biệt cho vùng đô thị hay nông thôn. 
Độ phân giải và kích thước miền tính có thể 
khác nhau một vài bậc đại lượng theo không 
gian và thời gian. Tính mềm dẻo theo thời gian 
cho phép thực hiện các mô phỏng nhằm đánh 
giá dài hạn của các chất ô nhiễm (trung bình 
khí hậu) hay lan truyền hạn ngắn mang tính địa 
phương. Tính mềm dẻo theo không gian cho 
phép sử dụng CMAQ để mô phỏng quy mô đô 
thị hay khu vực [6].
3.3. Thuật toán tính lắng đọng a-xít
Lắng đọng khô
Lắng đọng khô tượng trưng cho việc loại bỏ 
các chất ô nhiễm từ khí quyển xuống bề mặt trái 
đất [4]. Sự phức tạp của các yếu tố ảnh hưởng 
đến mức độ vận chuyển, vận tốc lắng đọng, 
làm cho quá trình khái quát hóa gặp khó khăn. 
CMAQ thông qua phương pháp ước lượng lắng 
đọng khô từ Wesley [5] và Walcek [6]. Dòng lắng 
đọng khô của chất khí và các hạt vật chất được 
tính bằng tích của nồng độ chất ô nhiễm trong 
Hình 1. Sự biến đổi lượng lắng đọng 
nss-SO
4
2- theo mùa tại trạm Hà Nội 
Hình 2. Sự biến đổi lượng lắng đọng 
NO
3
- theo mùa tại trạm Hà Nội
Hình 3. Sự biến đổi lượng lắng đọng 
nss-SO
4
2- theo mùa tại trạm Đà Nẵng
Hình 4. Sự biến đổi lượng lắng đọng 
NO
3
- theo mùa tại trạm Đà Nẵng
Tạp chí khoa học biến đổi khí hậu
Số 8 - Tháng 12/2018 
33
không khí và tốc độ lắng đọng:
 Fi = V X Ci
Trong đó: Fi là lượng lắng đọng; Vd là tốc độ 
lắng đọng; C
i 
là nồng độ ion trung bình ngày.
Theo Walcek (1987) ước lượng tốc độ lắng 
đọng cần xem xét các yếu tố khí tượng, sử dụng 
đất - bề mặt đệm. Mô hình CMAQ đánh giá 
sự ổn định và bất ổn định bằng cách sử dụng 
phương pháp trở kháng khí động học: 
Trong đó: V
d
 là tốc độ lắng đọng; r
a
 là trở 
kháng khí động học (aerodynamic resistance), r
b
là trở kháng đoạn tầng; r
c
 là trở kháng bề mặt.
Lắng đọng ướt
Lượng lắng đọng ướt (Dw) được tính như 
sau [9]:
Trong đó:
Dw: Lượng lắng đọng ướt (mmol/m2/tháng)
P: Tổng lượng mưa tháng (mm)
 : Nồng độ ion trung bình tháng (µmol/L)
Ci: Nồng độ ion trung bình ngày (µmol/L)
Pi : Tổng lượng mưa ngày i (mm)
3.4. Số liệu đầu vào
Miền lưới tính: Bài báo thực hiện mô 
phỏng WRF phục vụ xây dựng dữ liệu khí 
tượng đầu vào cho CMAQ. Do đó, miền tính 
của WRF bao phủ toàn bộ miền tính của 
CMAQ và được xác định trong khoảng 5-28 
vĩ độ Bắc và từ 95-130 kinh độ Đông bao phủ 
toàn bộ Biển Đông, một phần Tây Bắc Thái 
Bình Dương, vịnh Bengan, vịnh Thái Lan, Nam 
Trung Quốc. Miền tính có độ phân giải 13km, 
với kích thước lưới 300x196 mô phỏng được 
các quá trình quy mô vừa như gió mùa Đông 
Bắc vào mùa đông và gió mùa Tây Nam vào 
mùa hè (Hình 5).
Hình 5. Miền lưới tính trong mô hình
Số liệu khí tượng: Trong nghiên cứu này sẽ 
sử dụng mô hình WRF mô phỏng lại các trường 
khí tượng cho khu vực Biển Đông và đất liền Việt 
Nam với số liệu tái phân tích từ NCAR. Dữ liệu 
khí tượng tái phân tích từ toàn cầu với độ phân 
giải 1ox1o được tải về tại website: rda.ucar.edu/
datasets/ds083.2/.
Số liệu sử dụng đất: Dữ liệu về 25 loại đất 
sử dụng trong nghiên cứu được cung cấp bởi 
Trung Tâm nghiên cứu Địa chất Hoa Kỳ (USGS). 
Dữ liệu đất sử dụng từ USGS là cơ sở dữ liệu 
đặc trưng cho đất bao phủ toàn cầu độ phân 
giải 1km.
Số liệu phát thải: Số liệu phát thải được cập 
nhật bổ sung trong nghiên cứu này được cung 
cấp từ nguồn số liệu kiểm kê phát thải cho khu 
vực Châu Á (REAS) được thực hiện bởi Trung 
Tâm Nghiên cứu Biến đổi Toàn cầu (FRCGC) và 
Cục Khoa học Kỹ thuật Biển - Địa cầu Nhật Bản. 
Số liệu kiểm kê được cập nhật đến năm 2008 với 
độ phân giải 0,25o x 0,25o (phiên bản 2.1) bao 
gồm các chất như: SO
2
, NO
x
, NH
3
, CO, NMVOC, 
BC (các-bon đen) từ các nguồn đốt và NO
x
, NH
3
, 
N
2
O, CH
4
 từ nguồn sinh học.
C
∧
( )
^
^
/100
/i i i
Dw C P
C C P P
= ×
= ∑ ∑
i
d
34 Tạp chí khoa học biến đổi khí hậu
Số 8 - Tháng 12/2018
 4. Kết quả và thảo luận
4.1. Kết quả kiểm định mô hình
Để đánh giá mức độ tin cậy của mô hình, 
các số liệu quan trắc tự động trung bình giờ 
tại các trạm: Nguyễn Văn Cừ - Hà Nội, Phú 
Thọ, Huế và Khánh Hòa trong tháng 1, tháng 
7 và tháng 8 năm 2014 (Nguồn: Tổng cục Môi 
trường) sẽ được so sánh với các nồng độ mô 
phỏng từ hệ thống mô hình WRF-CMAQ ở tọa 
độ của các trạm này.
Biến trình nồng độ SO
2
 mô phỏng từ hệ 
thống mô hình WRF-CMAQ khá phù hợp với 
số liệu thực đo từ ngày 1-15 tháng 1 năm 2014 
tại trạm Nguyễn Văn Cừ - Hà Nội. Mức tương 
quan giữa 2 chuỗi giá trị quan trắc và mô hình 
đạt r=0,46. Biến trình nồng độ SO
2
 mô phỏng từ 
mô hình trong khoảng từ 15-30µg/m3 vào tháng 
1/2014 (Hình 6).
Hình 6. Nồng độ SO
2
 trung bình giờ tháng 1/2014 thực đo 
và mô hình tại trạm Nguyễn Văn Cừ - Hà Nội
Trong Hình 7 thể hiện biến trình nồng độ 
NO
2
 giữa tính toán và thực đo. Biến trình và giá 
trị nồng độ NO
2
 mô phỏng từ mô hình khá phù 
hợp với chuỗi số liệu quan trắc tại trạm Nguyễn 
Văn Cừ. Tuy nhiên, có thể nhận thấy trong cả 
thời đoạn tính toán, giá trị nồng độ từ mô hình 
thường thấp hơn giá trị quan trắc. Hệ số tương 
quan giữa 2 chuỗi quan trắc và mô hình r = 0,50 
(tháng 1) và r = 0,47 (tháng 7). Biến trình nồng 
độ NO
2
 mô phỏng từ mô hình trong khoảng từ 
5-80µg/m3 vào tháng 1 và từ 15-35µg/m3 vào 
tháng 7/2014.
Hình 7. Nồng độ NO
2
 trung bình giờ thực đo và mô hình tại trạm Nguyễn Văn Cừ - Hà Nội:
tháng 1/2014 (trên), tháng 7/2014 (dưới) 
Tạp chí khoa học biến đổi khí hậu
Số 8 - Tháng 12/2018 
35
Hình 8. Nồng độ SO
2
 trung bình giờ thực đo và mô hình tại trạm Huế tháng 7/2014 
Hình 8 thể hiện biến trình nồng độ SO
2
 giữa mô 
hình và quan trắc tại trạm Huế. Nhìn chung, chuỗi 
giá trị nồng độ SO
2
 mô phỏng từ mô hình nằm 
trong khoảng giá trị nồng độ quan trắc tại trạm. 
Biến trình nồng độ SO
2
 mô phỏng từ mô hình trong 
khoảng từ 5-20µg/m3 vào tháng 7/2014.
Hình 9. Nồng độ NO
2
 trung bình giờ thực đo và mô hình tại trạm Huế:
tháng 1/2014 (trên), tháng 7/2014 (dưới) 
Hình 9 thể hiện biến trình nồng độ NO
2
 giữa 
mô hình và quan trắc tại trạm Thừa Thiên Huế. Hệ 
thống mô hình WRF-CMAQ mô phỏng khá tốt, với 
kết quả chuỗi giá trị nồng độ NO
2
 mô phỏng từ mô 
hình nằm trong khoảng giá trị nồng độ quan trắc tại 
trạm. Biến trình nồng độ NO
2 
mô phỏng từ mô hình 
trong khoảng từ 5-35µg/m3 vào tháng 01/2014; từ 
5-20µg/m3 vào tháng 7/2014.
Hình 10. Nồng độ NO
2
 trung bình giờ thực đo và mô hình tại trạm Khánh Hòa tháng 7/2014 
Hình 10 thể hiện biến trình nồng độ NO
2
 giữa 
mô hình và quan trắc tại trạm Khánh Hòa. Mô 
hình mô phỏng khá tốt khoảng giá trị nồng độ 
quan trắc tại trạm. Biến trình nồng độ NO
2 
mô 
phỏng từ mô hình trong khoảng từ 5-25µg/m3 
vào tháng 7 năm 2014.
36 Tạp chí khoa học biến đổi khí hậu
Số 8 - Tháng 12/2018
Hình 11. Tổng lượng lắng đọng ướt SO
4
2- trung bình các tháng thời kỳ 2010-2015
Sau khi kiểm nghiệm hệ thống mô hình WRF-
CMAQ, nghiên cứu thực hiện mô phỏng đánh 
giá phân bố lắng đọng a-xít cho Việt Nam vào 
trong thời kỳ 2010-2015.
4.2. Kết quả đáng giá lắng đọng a-xít
a) Lắng đọng ướt SO
4
2-
Tổng lượng lắng đọng ướt SO
4
2- trung bình 
các tháng thời kỳ 2010-2015 có xu hướng cao 
vào các tháng mùa mưa (tháng 7 và tháng 10); 
và thấp vào các tháng mùa khô (tháng 1 và 
tháng 4). Tổng lượng lắng đọng tháng 10 cao 
hơn hẳn tháng 1 (cao hơn 4 lần tại khu vực Quận 
1). Tuy nhiên, một số khu vực như Hòa Bình, 
Cúc Phương, Ninh Kiều không thấy rõ xu thế này 
(Hình 11).
Hình 12. Tổng lượng lắng đọng ướt SO
4
2- theo các năm thời kỳ 2010-2015
Tổng lượng lắng đọng ướt SO
4
2- theo các năm 
thời kỳ 2010-2015 có xu thế giảm ở hầu hết các 
vị trí đánh giá trên cả nước. Trong giai đoạn này, 
xu thế tăng đáng kể tổng lượng lắng đọng ướt 
SO
4
2- xảy ra ở Hòa Bình và Cúc Phương. Tổng 
lượng lắng đọng cao nhất vào năm 2010 (tổng 4 
tháng) tại khu vực Quận 1 - TP. Hồ Chí Minh, với 
tổng lượng lắng đọng 34kg/ha (Hình 12).
b) Lắng đọng ướt NO
3
-
Tổng lượng lắng đọng ướt NO
3
- trung bình 
các tháng thời kỳ 2010-2015 có xu hướng cao 
vào các tháng mùa mưa (tháng 7 và tháng 10); 
và thấp vào các tháng mùa khô (tháng 1 và tháng 
4). Tổng lượng lắng đọng tháng 10 cao hơn hẳn 
tháng 01 (cao hơn 5 lần tại khu vực Quận 1 - TP. 
Hồ Chí Minh) (Hình 13).
Hình 13. Tổng lượng lắng đọng ướt NO
3
- theo các năm thời kỳ 2010-2015
Tạp chí khoa học biến đổi khí hậu
Số 8 - Tháng 12/2018 
37
Hình 14. Tổng lượng lắng đọng ướt NO
3
- theo các năm thời kỳ 2010-2015
Hình 15. Tổng lượng lắng đọng khô SO
2
 trung bình các tháng thời kỳ 2010-2015
Tổng lượng lắng đọng ướt NO
3
- theo các năm 
thời kỳ 2010-2015 có xu thế giảm ở hầu hết các 
vị trí đánh giá trên cả nước. Trong giai đoạn này, 
xu thế tăng đáng kể tổng lượng lắng đọng ướt 
NO
3
- xảy ra ở Cúc Phương. Tổng lượng lắng đọng 
cao nhất vào năm 2010 (tổng 4 tháng) tại khu 
vực Hóc Môn - TP. Hồ Chí Minh, với tổng lượng 
lắng đọng 11,8kg/ha (Hình 14).
c) Lắng đọng khô SO
2
Tổng lượng lắng đọng khô SO
2
 trung bình các 
tháng thời kỳ 2010-2015 có xu hướng thấp vào 
các tháng mùa mưa (tháng 7 và tháng 10) và cao 
vào các tháng mùa khô (tháng 1 và tháng 4). Tuy 
nhiên, trong thời kỳ này, tại khu vực Quận 1 và 
Hóc Môn có tổng lượng lắng đọng khô cao vào 
tháng 7 và tháng 10. Đặc biệt, tổng lượng lắng 
đọng tháng 10 cao hơn hẳn tháng 1 (cao hơn 
1,75 lần tại khu vực Quận 1) (Hình 15).
Tổng lượng lắng đọng khô SO
2
 (tổng 4 tháng 
1, 4, 7, 10) theo các năm thời kỳ 2010-2015 có xu 
thế giảm tất cả các vị trí lựa chọn đánh giá trên cả 
nước. Trong giai đoạn này, một số khu vực có tổng 
lượng lắng đọng lớn bao gồm quận 1, Hóc Môn, 
Gia Lâm và Thanh Xuân. Tổng lượng lắng đọng cao 
nhất vào năm 2013 tại khu vực Quận 1 - TP. Hồ Chí 
Minh, với tổng lượng lắng đọng 24kg/ha (Hình 16).
d) Lắng đọng khô NO
2
Tổng lượng lắng đọng khô NO
2
 trung bình 
các tháng thời kỳ 2010-2015 có xu hướng thấp 
vào các tháng 4 và 7; cao vào tháng 1 và tháng 
10. Tổng lượng lắng đọng trung bình tháng 1 
cao nhất tại khu vực Quận 1 - TP. Hồ Chí Minh, 
với tổng lượng lắng đọng 1,45kg/ha/tháng 
Hình 16. Tổng lượng lắng đọng khô SO
2
 theo các năm thời kỳ 2010-2015
38 Tạp chí khoa học biến đổi khí hậu
Số 8 - Tháng 12/2018
Hình 18. Tổng lượng lắng đọng khô NO
2
 theo các năm thời kỳ 2010-2015
(Hình 17).
Tổng lượng lắng đọng khô NO
2
 (tổng 4 tháng 
1, 4, 7, 10) theo các năm thời kỳ 2010-2015 có 
xu thế giảm hầu hết các vị trí lựa chọn đánh giá 
trên cả nước. Một số khu vực có tổng lượng lắng 
đọng tăng nhẹ gồm: Liên Chiểu và Nha Trang. 
Hình 17. Tổng lượng lắng đọng khô NO
2
 trung bình các tháng thời kỳ 2010-2015
Trong giai đoạn này, một số khu vực có tổng 
lượng lắng đọng lớn gồm: Quận 1 - TP. Hồ Chí 
Minh, Gia Lâm và Thanh Xuân - Hà Nội. Tổng 
lượng lắng đọng cao nhất vào năm 2013 tại khu 
vực Quận 1 - TP. Hồ Chí Minh, với tổng lượng 
lắng đọng 3,9kg/ha (Hình 18).
e) Phân bố tổng lượng lắng đọng nitơ
Bản đồ phân bố tổng lượng lắng đọng a-xít 
năm thể hiện theo tổng lượng lắng đọng lưu 
huỳnh (S) được tính từ tổng lượng lắng đọng 
ướt của SO
4
2- và tổng lượng lắng đọng khô của 
SO
2
 ; tổng lượng lắng đọng nitơ (N) được tính 
từ tổng lượng lắng đọng ướt của NO
3
- và tổng 
lượng lắng đọng khô của NO
2
 trong 12 tháng của 
năm 2015.
Phân bố lắng đọng nitơ (N) tập trung chủ yếu 
tại khu vực đồng bằng sông Hồng và đồng bằng 
sông Cửa Long. Lượng lắng đọng N lớn nhất tại 
Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, với mức giá trị trong 
khoảng 7-8kg/ha/năm. Trong đó, tổng lượng 
lắng đọng ướt N chiếm khoảng 50-60% tổng 
lượng lắng đọng (Hình 19).
Phân bố lắng đọng lưu huỳnh (S) tập trung 
chủ yếu tại khu vực đồng bằng sông Hồng và 
đồng bằng sông Cửa Long. Lượng lắng đọng lưu 
huỳnh lớn nhất tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh 
trong khoảng 30-50kg/ha/năm. Trong đó, tổng 
lượng lắng đọng ướt S chiếm khoảng 40-50% 
tổng lượng lắng đọng (Hình 20).
 4. Kết luận
Nghiên cứu ứng dụng thành công hệ thống 
mô hình WRF-CMAQ phục vụ mô phỏng lắng 
đọng a-xít tại Việt Nam. Kết quả mô phỏng cho 
thấy, tổng lượng lắng đọng khô SO
2
, NO
2
 theo 
các năm thời kỳ 2010-2015 có xu thế giảm tất cả 
các vị trí lựa chọn đánh giá trên cả nước. Trong 
giai đoạn này, một số khu vực có tổng lượng 
lắng đọng lớn gồm: Quận 1 - TP. Hồ Chí Minh, 
Hóc Môn, Gia Lâm và Thanh Xuân - Hà Nội. Tổng 
lượng lắng đọng (tổng 4 tháng 1, 4, 7, 10) cao 
nhất vào năm 2013 tại khu vực Quận 1 - TP. Hồ 
Chí Minh, với tổng lượng lắng đọng 24kg/ha đối 
với SO
2
 và 3,9kg/ha đối với NO
2
.
Tổng lượng lắng đọng ướt SO
4
2- và NO
3
- theo 
các năm thời kỳ 2010-2015 có xu thế giảm ở hầu 
hết các vị trí đánh giá trên cả nước. Trong giai 
đoạn này, xu thế tăng đáng kể tổng lượng lắng 
đọng ướt SO
4
2- xảy ra ở Hòa Bình và Cúc Phương. 
Tạp chí khoa học biến đổi khí hậu
Số 8 - Tháng 12/2018 
39
Hình 19. Phân bố tổng lượng lắng đọng 
nitơ (N) năm 2015 ở Việt Nam
Hình 20. Phân bố tổng lượng lắng đọng 
lưu huỳnh (S) năm 2015 ở Việt Nam
Tổng lượng lắng đọng (tổng 4 tháng 1, 4, 7, 10) 
cao nhất vào năm 2010 tại khu vực Quận 1 - TP. 
Hồ Chí Minh, với tổng lượng lắng đọng 34kg/ha 
đối với SO
4
2- và 11,8kg/ha đối với NO
3
-.
Bài báo là sản phẩm của đề tài Nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp Bộ "Nghiên cứu đánh giá hiện 
trạng và lập bản đồ phân bố lắng đọng a-xít ở Việt Nam”.
Tài liệu tham khảo
1. Dương Hồng Sơn, Trần Thị Diệu Hằng (2012), Mưa a-xít trên thế giới và Việt Nam, NXB Khoa học 
Tự nhiên và Công nghệ.
2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2014), Báo cáo môi trường quốc gia 2013 - Môi trường không khí.
3. Phạm Thị Thu Hà (2014), Nghiên cứu đánh giá lắng đọng a-xít ở vùng đồng bằng sông Hồng Việt 
Nam, Luận án tiến sỹ.
4. Trần Thị Diệu Hằng (2005), “Bước đầu đánh giá tình hình lắng đọng a-xít ở Việt Nam”, Tuyển tập 
báo cáo hội thảo khoa học lần thứ 9, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, tr. 395-399.
5. www.wrf-model.org - Weather research and forecasting model.
6. CMAQ User’s Mannual.
7. Wesley, (1989), Parameterizations of surface resistances to gaseous dry deposition in regional 
scale numerical models, Atmospheric Environment, 23, 1293-1304.
8. Viện Khí tượng Thủy văn (2002), Hỏi đáp về lắng đọng a-xít, NXB Nông nghiệp.
9. www.eanet.asia.
40 Tạp chí khoa học biến đổi khí hậu
Số 8 - Tháng 12/2018
APPLICATION OF THE WRF-CMAQ MODEL SYSTEM FOR
ACID DEPOSITION ASSESSMENT IN VIET NAM
Le Van Quy, Ngo Thi Van Anh, Le Van Linh 
Viet Nam Institute of Meteorology Hydrology and Climate change
Received: 15/10/2018; Accepted: 24/11/2018
Abstract: Acid deposition is one of the serious environmental pollution issues because of not only its 
impact severity on human life and ecosystems, but also its impact scale. The impact of acid deposition 
extends beyond the control of an single country, thus scientists are considering its impact in regional and 
global scale. Acid deposition occurs in two different forms: Dry deposition and wet deposition. This article 
presents results on application of WRF-CMAQ model system for assessing wet and dry acid deposition in 
Viet Nam. Assessment of wet and dry deposition levels are conducted in January, April, July, October for the 
period of 2010-2015.
Keywords: WRF-CMAQ model, acid deposition, dry depostion, wet deposition, Viet Nam.

File đính kèm:

  • pdfung_dung_mo_hinh_wrf_cmaq_danh_gia_lang_dong_a_xit_o_viet_na.pdf