Hoàn lưu khí áp ảnh hưởng đến Thừa Thiên Huế thay đổi theo từng thời kỳ trong năm, đã tạo nên chế độ gió phân hóa cho 2 mùa khá rõ rệt.

Mùa đông, trung tâm áp cao lục địa Châu Á tác động chủ yếu gây gió đông bắc. Đường hướng gió thịnh hành đại diện cho hình thế thời tiết mùa đông thể hiện ở hình 4.4.

Hình 4.4. Bản đồ biểu thị hướng gió thịnh hành tháng 1

Mùa hè, áp thấp có tâm ở lãnh thổ Iran phối hợp với rãnh nội chí tuyến, đã tác động một sức hút mạnh mẽ đối với không khí từ các đại dương phía nam và phía đông. Không khí thổi vào trung tâm hút gió, tạo nên một xoáy thuận lớn với hướng gió tây nam trên Ân Độ Dương và phần nam Châu Á. Đó là gió mùa Châu Á; ở nam và đông nam Châu Á, gió mùa mùa hè thường còn được gọi là gió mùa tây nam (gọi theo hướng chính của gió). Hình 4.5 thể hiện đường hướng gió thịnh hành đại diện cho hình thế thời tiết mùa hè.

Chế độ gió chịu tác động mạnh bởi địa hình. Ảnh hưởng quan trọng nhất của địa hình đến khí hậu Thừa Thiên Huế là tác d ng chắn gió mùa đông bắc và tây nam của các dãy núi phía tây và phía nam. Đối với gió mùa đông bắc, các dãy núi đã làm lệch hướng gió đông bắc thành gió bắc hoặc tây bắc. Đối với gió mùa tây nam, các dãy núi cũng đã làm lệch hướng gió tây nam và tác dụng của hiệu ứng Phơn khi vượt qua dãy Trường Sơn về mùa hạ, nên ở Thừa Thiên Huế đã xuất hiện thời tiết khô nóng rất khó chịu.

Hình 4.5. Bản đồ biểu thị hướng gió thịnh hành tháng 7

Tóm lại, địa hình phức tạp và không đồng nhất ở các nơi thuộc Thừa Thiên Huế, đã ít nhiều làm thay đổi hướng và tốc độ gió so với hướng của cơ chế hoàn lưu, tạo ra chế độ gió khác nhau ở các địa phương trong Tỉnh.

Chế độ gió trong năm được phân thành hai mùa gió chính: Gió mùa mùa đông và gió mùa mùa hè.

Hướng gió được xác định theo 8 hướng (bắc, đông bắc, đông, đông nam, nam, tây nam, tây, tây bắc). Tốc độ gió thường được xác định theo đơn vị m/s.

Đặc điểm gió tại Thừa Thiên Huế được phân tích, đánh giá trên cơ sở số liệu quan trắc như sau:

- Huế: từ năm 1959-2012;

- Nam Đông: từ năm 1974-2012;

- A Lưới: từ năm 1974-2012.

1. Tốc độ gió

a. Tốc độ gió trung bình

Lãnh thổ Thừa Thiên Huế được núi bao bọc ở phía tây và phía nam. Ngoài ra còn có những dãy núi đâm ngang ra biển chia cắt lãnh thổ thành nhiều mảng, nên chế độ gió ở Thừa Thiên Huế không đồng nhất giữa vùng đồng bằng và vùng núi, giữa vùng thung lũng khuất gió và vùng núi cao thoáng gió. Đặc trưng tốc độ gió trung bình các tháng và hướng gió thịnh hành tại các trạm quan trắc trong tỉnh như sau (bảng 4.2).

Bảng 4.2. Tốc độ gió trung bình tháng và năm (m/s)

Chú thích: Vtb: Vận tốc gió trung bình; Hth: Hướng gió thịnh hành.

- Tại thành phố Huế và vùng đồng bằng

Tốc độ gió trung bình năm tại thành phố Huế nói riêng hay vùng đồng bằng nói chung là 1,6m/s.

Tháng 4, 5, tháng 7-9 và tháng 12 là thời kỳ gió trung bình tháng đạt từ 1,4 đến 1,5m/s, nhỏ hơn tốc độ gió trung bình năm; thời gian lặng gió hoặc có gió nhẹ khá nhiều.

Trong mùa hè, tháng 6 có tốc độ gió trung bình lớn nhất (1,6m/s), bằng tốc độ trung bình cả năm. Đây là thời gian thường có gió tây nam với tốc độ lớn hơn những tháng khác trong mùa hè. Tháng 1-3, tháng 10, 11 là thời kỳ gió trung bình tháng đạt từ 1,6m/s đến 1,7m/s - bằng hoặc mạnh hơn tốc độ gió trung bình năm. Tốc độ gió trung bình lớn nhất trong năm rơi vào các tháng 2, 3 và 11, do thường chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi bão, áp thấp nhiệt đới và gió mùa đông bắc. Tuy nhiên, thời gian lặng gió trong các tháng này cũng không ít.

- Tại vùng ven biển

Khác biệt lớn nhất trong chế độ gió ở thành phố Huế (vùng đồng bằng) và tại Thuận An (vùng ven biển) là hướng gió thịnh hành và tốc độ gió. Nếu như gió ở trạm Huế có tần suất lặng gió lớn, tốc độ gió nhỏ, hướng phân tán thì ở Thuận An hầu như không có lặng gió, tốc độ lớn và hướng thịnh hành khá tập trung.

Về mùa đông (từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau), hướng gió thịnh hành ở Thuận An là hướng tây chiếm 22-34%, đông bắc 20-27% và bắc 24%, trong khi đó tại trạm Huế hướng thịnh hành tây bắc chiếm 25-29% và đông bắc 10¬15%, trạm Cồn Cỏ hướng thịnh hành tây bắc từ 26-36%, Đông Hà 23-34%. Như vậy, hướng gió thịnh hành trong mùa đông ở Thuận An với hướng tây chiếm tần suất cao là sự khác biệt cần được lưu ý và lý giải.

Về mùa hè (từ tháng 5 đến tháng 9), hướng gió thịnh hành ở Thuận An lệch so với tình hình chung trong vùng.Trong khi hướng gió thịnh hành ở Đông Hà, Cồn Cỏ hướng tây nam chiếm ưu thế tuyệt đối với tần suất từ 30 đến xấp xỉ 60% thì ở Thuận An là hướng đông nam chiếm 21 -26% (tháng 6, 7), hướng nam 22% (tháng 7), hướng tây 22% (tháng 8), (xem bảng 4.3).

Bảng 4.3. Tốc độ gió trung bình (V-m/s) và tần suất (P-%) gió theo 8 hướng tại Thuận An

Nằm ở vùng ven biển thoáng gió nên tốc độ gió trung bình nhiều năm tại Thuận An vào loại cao trong khu vực, đạt khoảng 3,4m/s, cao gần gấp đôi so với trạm Huế và Đà Nẵng và tương đương với gió ở đảo Cồn Cỏ (bảng 4.4) .

Bảng 4.4. Tốc độ gió trung bình (m/s) tháng và năm

Tốc độ gió trung bình tại Thuận An không biến động nhiều trong năm, đạt cực tiểu vào tháng tháng 8 với 2,5 m/s và cực đại vào tháng 11 với 4,3m/s. Biến trình năm của tốc độ gió trung bình của Thuận An phù hợp với các trạm lân cận trong khu vực như Huế, Cồn Cỏ, Đà Nẵng. Nhìn chung, gió trong các tháng mùa đông mạnh hơn các tháng mùa hè, trong đó gió có hướng đông bắc và tây bắc là mạnh nhất vơi tốc độ 3,7-3,8 m/s, hướng nam và tây nam yếu nhất với tốc độ 3,0-3,1m/s.

- Tại A Lưới và vùng núi phía tây - tây bắc

Tại A Lưới nói riêng và vùng núi phía tây và tây bắc nói chung có tốc độ gió trung bình năm là 1,8m/s và phân bố tốc độ gió trong các tháng ngược lại với phân bố gió vùng đồng bằng.

Tháng 3 có tốc độ gió trung bình tháng là 1,8m/s, ngang bằng tốc độ gió trung bình năm. Đặc biệt, thời kỳ chính hè từ tháng 6 đến tháng 8, tốc độ gió trung bình đạt từ 2,5m/s đến 2,9m/s - lớn hơn hẳn so với các tháng khác, trong đó tháng 8 có tốc độ gió trung bình lớn nhất trong năm với 2,9m/s. Lý do chính gây nên tốc độ gió trung bình lớn vào các tháng này là gió mùa tây nam bị lệch sang thành hướng tây đến tây bắc, có tốc độ lớn tác động đến vùng núi mạnh mẽ hơn vùng đồng bằng.

Suốt thời kỳ mùa đông và giai đoạn chuyển mùa, tốc độ gió trung bình tháng đạt từ 1,3m/s đến 1,7m/s, nhỏ hơn tốc độ gió trung bình năm. Lý do là các hoàn lưu không khí hoạt động thường xuyên trong các tháng này, như bão và không khí lạnh đều ít gây gió mạnh cho vùng núi cao nằm sâu trong đất liền.

- Tại Nam Đông và vùng n úi tây nam T ỉnh

Tại Nam Đông và vùng núi phía tây nam Tỉnh có tốc độ gió trung bình năm là 1,3m/s, nhỏ hơn các vùng khác trong Tỉnh và phân bố thành 2 giai đoạn trong năm khá r rệt.

Từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau là thời kỳ gió trung bình tháng nhỏ hơn trung bình năm, đạt từ 0,9m/s đến 1,2m/s. Từ tháng 2 đến tháng 8 là thời kỳ tốc độ gió lớn hơn tốc độ gió trung bình năm, tháng có gió trung bình lớn nhất là tháng 3 và tháng 4 với tốc độ trung bình đạt 1,6m/s.

Như vậy, tốc độ gió vùng núi phía tây nam Tỉnh khá nhỏ, do đây là vùng núi cao nằm sâu trong đất liền và có nhiều thung lũng khuất gió, nên các hoàn lưu như bão và không khí lạnh ảnh hưởng ít hơn.

b. Phân bố gió mạnh theo không gan và thời gian

- Tính trung bình trong 2 phút, tốc độ gió >25m/s xuất hiện trong dông, lốc, >35m/s xuất hiện trong bão mạnh. Tuy nhiên, số lần xuất hiện tốc độ gió >25m/s hoặc >35m/s khá ít - sẽ đề cập ở phần tính gió mạnh nhất và chu kỳ lặp lại của gió mạnh nhất. Ở đây xét đến số ngày có gió mạnh đạt tốc độ >10m/s và >15m/s, vì với tốc độ gió tính trung bình trong 2 phút trên ngưỡng này đã có thể gây nguy hiểm về công trình, cây cối, thậm chí cả về tính mạng con người.

Bảng 4.5. Số ngày trung bình có tốc độ gió >10m/s và >15m/s

Số ngày có gió mạnh từ 10m/s trở lên trong năm ở các địa phương tại tỉnh Thừa Thiên Huế không hoàn toàn giống quy luật phân bố tốc độ gió trung bình. Không phải nơi nào có tốc độ gió trung bình cao thì nơi đó có nhiều ngày gió mạnh, như tại Huế tốc độ gió trung bình năm lớn hơn tại Nam Đông, nhưng số ngày có tốc độ gió >10m/s tại Nam Đông lại nhiều hơn tại Huế. Số ngày trung bình có gió mạnh >10m/s hàng năm ở Nam Đông và A Lưới vào khoảng 15-17 ngày, nhiều hơn 3-5 ngày so với đồng bằng, vì gió mạnh thường xuất hiện trong cơn dông mà số lượng dông ở miền núi thường cao hơn gấp hai lần vùng đồng bằng. Thời kỳ xảy ra gió mạnh cũng thay đổi theo từng địa phương, chẳng hạn ở A Lưới xảy ra nhiều nhất vào tháng 6 đến tháng 8, mỗi tháng có từ 2-5 ngày; ở Nam Đông từ tháng 4 đến tháng 6, mỗi tháng có 2-3 ngày; còn ở Huế vào tháng 7 và tháng 10 có số ngày xuất hiện tốc độ gió >10m/s cũng chỉ với 1,5-1,8 ngày.

Số ngày gió mạnh >15m/s xảy ra khá ít, trung bình cả năm chỉ có 1-2 ngày và thường xảy ra vào mùa hè đến đầu mùa đông, trùng với thời kỳ hoạt động của bão và dông. Nam Đông là nơi có gió mạnh >15m/s nhiều hơn cả, trung bình đạt khoảng 1,8 ngày/năm.

Tốc độ gió mạnh nhất năm ở vùng đồng bằng ven biển Thừa Thiên Huế chủ yếu xảy ra trong bão, lốc. Số liệu lịch sử đã ghi nhận những trận bão lớn gây thiệt hại nghiêm trọng cho Thừa Thiên Huế như trận bão ngày 11/9/1904 làm chết trên 700 người, cơn bão BABS ngày 16/9/1962, bão CECH ngày 16/10/1985 gây ra tốc độ gió cấp 11 đến trên cấp 12 gây thiệt hại rất lớn.

Trong những năm vừa qua đã xuất hiện một số cơn lốc có gió mạnh cấp 10-11 như cơn lốc ngày 28/4/1993 và cơn lốc ngày 25/9/1997 xảy ra trên địa bàn thành phố Huế.

Trong những trường hợp cực đoan như ảnh hưởng trực tiếp của bão, lốc, tố, tốc độ gió có thể đạt đến 40m/s và trên 15m/s trong gió mùa đông bắc. Bảng 4.6 sau đây trình bày tốc độ gió mạnh nhất trong thời kỳ quan sát.

Bảng 4.6. Tốc độ và hướng gió mạnh nhất

Chú thích: Vx là tốc độ gió mạnh nhất

Để đảm bảo an toàn cho các công trình xây dựng, khi thiết kế cần phải chú ý đến tốc độ gió mạnh nhất.

Một đặc trưng quan trọng để tính toán thiết kế các công trình, đảm bảo chịu đựng được tốc độ gió mạnh nhất có thể xảy ra theo một chu kỳ nhất định. Bảng 4.7 trình bày kết quả tính khả năng lặp lại sức gió mạnh nhất xảy ra ở các địa phương trong tỉnh Thừa Thiên Huế phục vụ cho việc tính toán, thiết kế công trình.

Bảng 4.7. Tốc độ gió (m/s) mạnh nhất ứng với khả năng chu kỳ lặp lại

Như vậy, trung bình 10 năm có một lần chịu ảnh hưởng của gió cấp 10; 20 năm một lần có gió cấp 11 và 100 năm có khả năng xảy ra một lần gió mạnh nhất cấp 12-13.

2. Hướng gió thịnh hành

Vào ban đêm tốc độ gió giảm so với ban ngày, do vậy tần suất lặng gió ban đêm tăng lên đáng kể, lý do là hoàn lưu đất biển và địa hình tỉnh Thừa Thiên Huế có ảnh hưởng đến tốc độ gió mùa.

a. Hướng gió thịnh hành ở thành phố Huế

Từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau, hướng gió chủ đạo là tây bắc, tần suất xuất hiện theo hai hướng gió này chiếm từ 22-26% thời gian; tháng 5 là đông bắc và nam; từ tháng 6 đến tháng 8 chuyển dần sang hướng nam, tây nam; từ tháng 9 đến tháng 11 và tháng 4, hướng gió thịnh hành 2 hướng là đông bắc và tây bắc.

Thời gian không có gió (lặng gió) ở từng vùng cũng khác nhau, ở vùng đồng bằng (thành phố Huế làm đại diện) chiếm từ 37-45%, trong đó có tháng 9 lặng gió nhiều nhất và tháng 12 có tần suất lặng gió ít nhất trong năm (bảng 4.8).

Bảng 4.8. Tần suất (%) hướng gió và lặng gió tại thành phố Huế

b. Hướng gió thịnh hành ở A Lưới

Tại A Lưới nói riêng và vùng núi tỉnh Thừa Thiên Huế nói chung, chế độ gió khác hẳn vùng đồng bằng. Tần suất hướng gió trong nhiều tháng tập trung nhiều nhất vào hai hướng đông bắc và tây bắc, tiếp đến là hai hướng đông và tây.

Từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, gió đông bắc và đông xuất hiện nhiều nhất với tổng tần suất từ 30-50%; tháng 6 đến tháng 8 gió tây đến tây bắc thịnh hành và chiếm khoảng 50%; tháng 5 và tháng 9 là 2 tháng giao mùa nên 2 hướng chủ đạo là đông bắc và tây bắc, chiếm khoảng 20-25% thời gian.

Thời gian lặng gió cũng khá nhiều, trong từng tháng chiếm tần suất từ 33-55%. Tần suất lặng gió tháng 6 ít nhất, đạt 33%, tháng 9 lặng gió nhiều nhất, đạt 55%.

Bảng 4.9. Tần suất (%) hướng gió và lặng gió tại A Lưới

c. Hướng gió thịnh hành ở Nam Đông

Nam Đông và vùng núi phía tây nam Tỉnh có cơ chế hướng gió riêng, khá đặc biệt vì tần suất gió trong suốt 12 tháng tập trung nhiều nhất vào hai hướng đông nam và tây bắc.

Các tháng mùa đông, gió hướng đông nam và tây bắc có tần suất gần như nhau, chiếm khoảng 15% cho mỗi hướng. Nhưng những tháng mùa hè thì hướng đông nam có ưu thế rõ rệt, chiếm từ 25-35%.

Thời gian lặng gió cũng khá nhiều, trong từng tháng chiếm tần suất từ 32-53%. Tần suất lặng gió tháng 8 ít nhất, đạt 32%; tháng 12 nhiều nhất, đạt 53%.

Bảng 4.10. Tần suất (%) hướng gió và lặng gió tại Nam Đông

Hình 4.6. Tần suất xuất hiện gió các hướng tại thành phố Huế

Hình 4.7. Tần suất xuất hiện gió các hướng tại thành phố Huế

Hình 4.8. Tần suất xuất hiện gió các hướng tại A Lưới

Hình 4.9. Tần suất xuất hiện gió các hướng tại A Lưới

Hình 4.10. Tần suất xuất hiện gió các hướng tại Nam Đông

Hình 4.11. Tần suất xuất hiện gió các hướng tại Nam Đông

Nhìn chung, với vị trí địa lý khá đặc biệt, địa hình phức tạp, chịu ảnh hưởng luân phiên hoặc tranh chấp mạnh mẽ của nhiều hoàn lưu đã tạo nên chế độ gió tại Thừa Thiên Huế có những đặc trưng riêng, khá khác biệt so với các vùng lân cận.