ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------------
TRỊNH HOÀNG DƯƠNG
ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở VIỆT NAM
BẰNG CÁC CHỈ SỐ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Chuyên ngành : Khí tượng và Khí hậu học
Mã số
:
60 44 87
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN THỊ HIỀN THUẬN
HÀ NỘI-2012
i
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân trọng cảm ơn các Thầy Cô và các cán bộ trong khoa Khí tượng Thủy văn - Hải dương học đã cung cấp cho tôi những kiến thức chuyên môn quý
giá, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian tôi học tập và thực hành
ở Khoa và đồng ý cho tôi được thực hiện luận văn này. Tôi cũng xin cảm ơn Phòng
Sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện cho tôi có thời
gian hoàn thành luận văn.
Luận văn này được thực hiện dưới sự hướng dẫn, góp ý quý báu của các thầy
2.2.1. Chỉ số biến đổi khí hậu khu vực RCCI .................................................. 17
2.2.2. Chỉ số biến đổi khí hậu CCI ................................................................. 22
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU DỰA TRÊN HAI CHỈ SỐ
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ......................................................................................... 27
3.1. Biến đổi khí hậu dựa trên chỉ số RCCI và CCI ............................................... 27
3.1.1. Xác định khung thời gian tính toán và các nhóm chỉ thị cho hai chỉ số . 27
3.1.2. Tính toán và đánh giá biến đổi về 8 chỉ thị hợp phần của chỉ số RCCI . 30
3.1.2.1. Các biến thành phần của RCCI theo nhiệt độ ............................ 30
3.1.2.2. Các biến thành phần của RCCI theo lượng mưa ........................ 37
3.1.2.3. Tích hợp các chỉ số thành phần thành chỉ số RCCI .................... 43
3.1.3. Biến đổi khí hậu dựa trên chỉ số CCI .................................................... 49
3.1.3.1. Nhóm chỉ thị trong nhiệt độ nóng nhất năm và theo mùa ........... 49
3.1.3.2. Nhóm chỉ thị trong lượng mưa năm và mùa ............................... 51
3.1.3.3. Tích hợp các chỉ số thành phần thành chỉ số CCI ...................... 53
3.1.4. Đánh giá mức độ phù hợp của 2 chỉ số CCI và RCCI ........................... 54
3.2. Ước lượng biến đổi khí hậu trong tương lai dựa trên chỉ số CCI .................... 59
3.2.1. Nhóm chỉ thị sự kiện nóng nhất năm và theo mùa ................................ 60
3.2.2. Nhóm chỉ thị về lượng mưa năm và mùa................................................ 63
3.2.3. Chỉ số CCI trong tương lai ................................................................... 67
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ..................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 72
Tiếng Việt ............................................................................................................. 72
Tiếng Anh ............................................................................................................. 73
iii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Danh sách các trạm khí tượng được khai thác số liệu............................ 15
Bảng 2.2. Phân hạng theo mức thay đổi của 4 biến chỉ thị nhiệt độ và lượng mưa. 19
Bảng P2.d. Chênh lệch nhiệt độ và lượng mưa trung bình mùa hè (JJA) và đông
(DJF) giữa thời đoạn 1981- 2000 và thời đoạn 1961-1980................... 81
iv
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. (a) Cấu trúc ngang theo lưới xen kẽ Arakawa B và (b) cấu trúc lưới thẳng
đứng của RCM PRECIS......................................................................... 16
Hình 2.2. Miền tính của mô hình PRECIS............................................................. 17
Hình 3.1. Hệ số A1 của phương trình hồi quy tuyến tính nhiệt độ thời kỳ 1961-2000
và thời kỳ 1979-2000 đối với một số trạm vùng N3 ................................ 32
Hình 3.2a. Chênh lệch nhiệt độ trung bình (∆T0C) giữa thập kỷ 1991-2000 và thập
kỷ 1961-1970 ......................................................................................... 33
Hình 3.2b. Chênh lệch nhiệt độ trung bình (∆T0C) giữa thời đoạn 1981-2000 và thời
đoạn 1961-1980 ...................................................................................... 34
Hình 3.3a. Độ lệch chuẩn của nhiệt độ trong thời đoạn 1961-1980 ........................ 35
Hình 3.3b. Độ lệch chuẩn của nhiệt độ trong thời đoạn 1981-2000 ........................ 35
Hình 3.4a. Mức thay đổi biến động của nhiệt độ (∆σT%) trường hợp thập kỷ ........ 36
Hình 3.4b. Mức thay đổi độ biến động của nhiệt độ (∆σT%) trường hợp 2 thập kỷ 37
Hình 3.5. Hệ số A1 của phương trình hồi quy tuyến tính lượng mưa thời kỳ 19612000 và thời đoạn 1979-2000 đối với một số trạm vùng N3 .................... 38
Hình 3.6a. Biến đổi lượng mưa (∆P%) trong trường hợp thập kỷ ........................... 39
Hình 3.6b. Biến đổi lượng mưa (∆P%) trong trường hợp hai thập kỷ ..................... 40
Hình 3.7a. Hệ số biến động của lượng mưa thời đoạn 1961-1980 .......................... 41
Hình 3.7b. Hệ số biến động của lượng mưa thời đoạn 1981-2000 .......................... 41
Hình 3.8a. Mức thay đổi biến động của lượng mưa (∆ σ P % ) trường hợp thập kỷ... 42
Hình 3.8b. Mức thay đổi biến động của lượng mưa (∆ σ P % ) trường hợp 2 thập kỷ 43
Hình 3.9. Chỉ số biến đổi khí hậu RCCI theo các trạm ........................................... 47
Hình 3.10. Chỉ số biến đổi khí hậu RCCI trung bình theo vùng khí hậu ................. 48
Hình 3.11a. Số năm nóng nhất của thời đoạn 1981-2000 so với nhiệt độ tại phân vị
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BĐKH
Biển đổi khí hậu
GCM
Mô hình hoàn lưu chung (General Circulation Model)
IPCC
Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel
on Climate Change)
PRECIS
Mô hình khí hậu khu vực của Trung tâm Hadley, Vương quốc
Anh (Providing Climate Information for Impact Study)
HDI
Chỉ số phát triển con người (Human Development Index)
RCCI
Chỉ số biến đổi khí hậu khu vực (Regional Climate Change Index)
CCI
MỞ ĐẦU
Biến đổi khí hậu đã và đang gây ảnh hưởng đến cuộc sống của toàn nhân
loại. Việt Nam được xác định là một trong những quốc gia có nhiều khả năng chịu
các tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu (BĐKH). Trên thực tế ở Việt Nam đã có
những biểu hiện của BĐKH liên quan đến các yếu tố khí hậu cơ bản (nhiệt độ,
lượng mưa...) cũng như các hiện tượng khí hậu cực đoan (bão, mưa lớn, lũ lụt, hạn
hán...). Tác động tiềm tàng của BĐKH ở Việt Nam sẽ ảnh hưởng đến tất cả các
ngành và các lĩnh vực chủ yếu: tài nguyên nước, nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản,
năng lượng, giao thông vận tải, sức khỏe, trong đó nông nghiệp và tài nguyên nước
được khuyến cáo sẽ bị tác động nghiêm trọng nhất.
Làm thế nào để nhận biết được mức độ biến đổi của khí hậu trong 10 năm,
30, 50 năm hoặc nhiều năm qua và trong 20 năm, 50 hoặc 100 năm sắp tới? Nhiều
người, kể cả các nhà khí hậu học, đã đối mặt với những câu hỏi này trong nhiều
năm, không chỉ vì sự quan tâm khoa học, mà còn để hỗ trợ trong các hoạch định
chính sách (IPCC năm 2001) và để thông báo cho công chúng. Và khi thừa nhận về
những biểu hiện của biến đổi khí hậu, các nhà khoa học, các nhà lập chính sách và
cộng đồng nhận thấy cần có những thước đo định lượng về BĐKH để xây dựng các
chiến lược ứng phó với những tác động bất lợi, đồng thời khai thác những cơ hội
mà BĐKH mang lại. Những cuộc phỏng vấn các đại biểu của 57 nước tham gia Hội
nghị Biến đổi Khí hậu Liên hợp quốc năm 2005 tại Montreal cho thấy cần có một
thước đo tích hợp về BĐKH, và một trong những thước đo đó là các chỉ số về biến
đổi khí hậu. Một trong những chỉ số biến đổi khí hậu đầu tiên đã được thiết lập, ví
dụ: 1) Chỉ số các cực đoan khí hậu ở Hoa Kỳ (Climate Extremes Index-CEI) do
Karl và và cộng sự [26] đề xuất và 2) Chỉ số phản ứng khí hậu nhà kính
(Greenhouse Climate Response Index) của Hoa Kỳ do Karl [26] và các cộng sự đề
xuất và được phát triển từ kết quả công bố ban đầu của nó trong các báo cáo của
IPCC (1990; 1992; 1995) [24]. Bộ các chỉ số khí hậu và có liên quan đến biến đổi
khí hậu, đặc biệt là các chỉ số rủi ro biến đổi khí hậu (Climate change risk indices)
do Công ty Maplecroft xây dựng (www.maplecroft.com) đã mở rộng một cách đáng
RCCI và CCI.
Chương này trình bày hai nội dung: 1) Các kết quả tính toán của 2 chỉ số CCI
và RCCI; 2) Đánh giá mức độ biến đổi khí hậu ở 7 vùng khí hậu dựa kết quả tính
toán 2 chỉ số CCI và RCCI; 3) Khuyến nghị sử dụng 2 chỉ số biến đổi khí hậu RCCI
và CCI trong việc cung cấp thông tin về BĐKH ở Việt Nam trong tương lai.
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Bằng chứng biến đổi khí hậu và phỏng đoán về biến đổi khí hậu tương lai
trên quy mô toàn cầu
Các nhà khoa học đã chứng minh BĐKH diễn ra nhanh chóng trong thời gian
gần đây do ảnh hưởng từ các hoạt động của con người làm tăng nồng độ khí nhà
kính tới mức cao nhất trong những năm 1990. Nguyên nhân cơ bản là do đốt nhiên
liệu hóa thạch, sản xuất nông nghiệp và thay đổi sử dụng đất.
Sự nóng lên toàn cầu là rất rõ ràng với những biểu hiện của sự tăng nhiệt độ
không khí và đại dương, sự tan băng diện rộng và qua đó là mức tăng mực nước
biển trung bình toàn cầu. Các quan trắc cho thấy:
Nhiệt độ không khí tăng phổ biến trên toàn cầu và cao hơn ở cực bắc. Nhiệt
độ không khí trung bình toàn cầu tăng 0,74°C trong 100 năm (1906-2005), tăng
0,13°C/mỗi thập kỷ trong vòng 50 năm gần đây(1956-2005). Nhiệt độ không khí
trung bình ở Bắc Cực đã tăng gần gấp đôi nhiệt độ không khí trung bình toàn cầu.
Vùng đất liền ấm lên nhanh hơn so với các đại dương. Nhiệt độ trung bình của đại
dương toàn cầu đã tăng lên đến độ sâu ít nhất là 3km và thấy rằng đại dương đã
chiếm trên 80% lượng nhiệt được nhất vào hệ thống khí hậu.
Xu thế lượng mưa thời kỳ 1901-2005 ở nhiều khu vực lớn trên toàn cầu cho
thấy: Lượng mưa tăng lên đáng kể ở phía đông của Bắc và Nam Mỹ, Bắc Âu, phía
Bắc Á và Trung Á trong khi lượng mưa giảm ở Sahel, Địa Trung Hải, phía Nam
Châu Phi và phía Nam Châu Á. Một số hiện tượng thời tiết cực đoan đã thay đổi về
0,640C-0,690C; đến giữa thế kỷ (2046-2065), SAT tăng lần lượt từ kịch bản B1 đến
A2 là 1,30C, 1,80C và 1,70C; vào cuối thế kỷ (2090-2099), SAT sẽ tăng thêm 1,80C,
2,70C và 3,10C. Lượng mưa tăng nhiều và phổ biến ở khu vực nhiệt đới (khu vực bị
gió mùa khống chế và đặc biệt trên Thái Bình Dương), giảm ở vùng cận nhiệt đới
và tăng lên ở vĩ độ cao. Lượng bốc hơi và lượng mưa trung bình toàn cầu được
phỏng đoán sẽ tăng.
1.2. Một số công trình nghiên cứu về BĐKH, biến đổi của một số các yếu tố khí
hậu cơ bản và phỏng đoán khí hậu trong tương lai ở Việt Nam
Ở Việt Nam, biến đổi khí hậu đã được nghiên cứu nhiều từ những năm 1980
và đã có khá nhiều các công trình nghiên cứu về BĐKH của các tác giả như Nguyễn
Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu, Trần Thục, Lê Công Thành, Nguyễn Văn Thắng,
4
Nguyễn Văn Cư, Đào Xuân Học, Ngô Đình Tuấn, Trần Thanh Xuân, Nguyễn Hữu
Ninh, Trần Việt Liễn, Trần Hồng Thái, Phan Văn Tân, Hoàng Đức Cường, Nguyễn
Thị Hiền Thuận, Trần Quang Đức, Hoàng Minh Tuyển, Lã Văn Chú, Nguyễn Văn
Viết và nhiều người khác đã được công bố. Các lĩnh vực được chú trọng nghiên cứu
nhiều là biến đổi về nhiệt độ, mưa, bão, nước biển dâng, các động tai do dao động
và biến đổi khí hậu. Những tác động của dao động và biến đổi khí hậu đến tài
nguyên thiên nhiên, sự phát triển bền vững của kinh tế xã hội cũng được đặc biệt
quan tâm nghiên cứu.
Các nghiên cứu về biến đổi khí hậu, đặc biệt là những nghiên cứu và đánh
giá tác động của nó đến các chiến lược, quy hoạch và kế hoạch phát triển kinh tế xã
hội và phòng chống thiên tai đã được đẩy mạnh hơn về quy mô và chiều sâu kể từ
khi có Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu được Chính
phủ phê duyệt năm 2008.
Trên cơ sở các công trình nghiên cứu hiện có, trong Chương trình mục tiêu
quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu được Chính phủ phê duyệt (2008) đã đưa ra
1980-1999. Lượng mưa mùa mưa ở tất cả các vùng khí hậu của nước ta đều tăng,
trong khi đó lượng mưa mùa khô có xu hướng giảm. Mực nước biển có thể dâng
thêm khoảng 28-33 cm vào giữa thế kỷ 21 và 65-100 cm đến cuối thế kỷ 21 so với
thời kỳ 1980-1999.
1.3. Về các chỉ số biến đổi khí hậu được sử dụng để đánh giá biến đổi khí hậu
Cho đến nay, để mô tả hoặc đánh giá biến đổi khí hậu đã có nhiều loại chỉ số
biến đổi khí hậu được sử dụng, như chỉ số các cực đoan khí hậu (Climate Extremes
Index, CEI), chỉ số dễ bị tổn thương do biến đổi khí hậu (Climate Change
Vulnerability Index, CCVI), chỉ số biến đổi khí hậu (Climate Change Index, CCI),
chỉ số biến đổi khí hậu khu vực (Regional Climate Change Index, RCCI), chỉ số
mức độ khắc nghiệt của biến đổi khí hậu (Climate Change Severity Index, CCSI)
và nhiều chỉ số khác. Một danh sách đầy đủ hơn với khoảng trên 23 chỉ số khí hậu,
biến đổi khí hậu và các chỉ số kinh tế - xã hội - môi trường có liên quan đến khí hậu
và biến đổi khí hậu được Công ty Maplecroft liệt kê (http://Maplecroft.com).
Mỗi một loại chỉ số khí hậu có những mục đích cụ thể về chuyển tải những
thông tin khí hậu khác nhau. Trong luận văn này sẽ trình bày tổng quan ngắn gọn về
một số chỉ số biến đổi khí hậu được xây dựng trên cơ sở các yếu tố khí hậu chủ yếu
6
đã và đang được quan trắc trên toàn cầu và ở Việt Nam hoặc có thể chiết xuất từ các
mô hình khí hậu toàn cầu, đặc biệt là hai chỉ số: chỉ số biến đổi khí hậu (Climate
Change Index, CCI) và chỉ số biến đổi khí hậu khu vực (Regional Climate Change
Index, RCCI).
Khái niệm biến đổi khí hậu có thể là những cách tiếp cận từ quan điểm dễ bị
tổn thương hoặc từ phản ứng của khí hậu. Trong trường hợp thứ nhất, một địa điểm
nóng có thể được định nghĩa như là một khu vực mà những tác động tiềm ẩn nổi bật
nhất của biến đổi khí hậu đến môi trường hoặc các lĩnh vực hoạt động khác nhau có
thể nổi bật nhất, rõ rệt nhất. Trong trường hợp thứ hai, một địa điểm nóng có thể
hạn như nông nghiệp và quản lý nước. Chỉ số RCCI được tính cho bộ số liệu mô
phỏng biến đổi khí hậu toàn cầu và được so sánh giữa các khu vực để xác định các
điểm nóng biến đổi khí hậu, là các khu vực có giá trị lớn nhất của chỉ số RCCI.
Điều quan trọng phải nhấn mạnh rằng, như sẽ được nhìn thấy, RCCI là một chỉ số
so sánh, đó là một RCCI có giá trị tuyệt đối nhỏ không bao hàm sự thay đổi tuyệt
đối nhỏ, mà chỉ là một phản ứng khí hậu nhỏ so với các khu vực khác.
Đến nay chỉ số RCCI đã được sử dụng ở nhiều quốc gia. Giorgi đã dùng chỉ
số này để xác định các điểm nóng biến đổi khí hậu ở Hoa Kỳ, Đông Á, Châu Phi.
Anber. U và các cộng sự (2009) [13] đã sử dụng chỉ số RCCI khảo sát BĐKH trong
thế kỷ 21 ở Châu Phi. Có 7 khu vực đã được xác định để khảo sát: miền Nam Địa
Trung Hải, Sahara, Tây Phi, Đông Phi, xích đạo Châu Phi, phía Nam xích đạo Châu
Phi và Nam Phi. Kết quả phân tích cho thấy: Trong thế kỷ 21, những điểm nóng về
BĐKH sẽ xuất hiện ở Nam Địa Trung Hải và sa mạc Sahara. Những điểm nóng này
sẽ trở nên rõ ràng vào giữa thế kỷ 21 và nổi bật nhất vào cuối thế kỷ này. Trong 3
kịch bản thì kịch bản A2 và A1B các điểm nóng đều thể hiện trên cả bảy tiểu vùng
nhưng đối với kịch bản B1 điểm nóng không xuất hiện, ngoại trừ miền Nam Địa
Trung Hải trong thời kỳ 2061-2080.
Nhóm tác giả Ying Xu và cộng sự (2009) [33] cũng đã sử dụng chỉ số RCCI
để khảo sát BĐKH trong thế kỷ 21 trên 5 tiểu vùng khu vực Đông Á. Kết quả
nghiên cứu cho thấy: BĐKH biến đổi mạnh mẽ nhất ở Tây Bắc Trung Quốc và
Mông Cổ, ở phía Đông Bắc Trung Quốc được thể hiện vào giữa thế kỷ 21 và nổi bật
nhất vào cuối thế kỷ này. Trong 5 tiểu vùng được khảo sát, BĐKH mạnh mẽ nhất
khi xem xét theo các kịch bản A1B và A2, riêng cao nguyên Tây Tạng và Tây Bắc
Trung Quốc chỉ xuất hiện theo kịch bản B1.
8
Nhóm tác giả Diffenbaugh Noah S. và cộng sự (2008) [18], khi nghiên cứu
và đánh giá để phát hiện những điểm nóng về BĐKH trong thế kỷ 21 ở Hoa Kỳ đã
Những tác động của BĐKH đối với đa dạng sinh học là gây ra nhiều nguy cơ
làm thay đổi các dạng cư trú tự nhiên, thành phần các loài cũng như sự phân bố của
các khu vực cần được bảo tồn. Vì vậy, để ứng phó với nguy cơ này, ở Hoa Kỳ đang
thực hiện Dự án đa mục tiêu nhằm xác định các khu cư trú tự nhiên cho 6 vùng nổi
bật nhất, sẽ bị hứng chịu nhiều nhất và nhạy cảm nhất với các tác động của BĐKH
toàn cầu nhằm giúp các nhà quản lý quy hoạch bảo tồn vùng Vịnh San Fransisco.
Để thực hiện nhiệm vụ này Tariel Naxon và các cộng sự (2009) [30] đã tính chỉ số
biến đổi khí hậu (Climate Change Index, CCI) bằng một phương pháp khác.
Phương pháp này đã sử dụng 5 chỉ thị khí hậu, bao gồm: 1) Giáng thuỷ trong quý (3
tháng) ẩm nhất; 2) Giáng thuỷ trong quý (3 tháng) khô nhất; 3) Nhiệt độ tối cao
năm; 4) Nhiệt độ tối thấp năm; 5) Biên độ nhiệt độ năm.
Dự án "Lồng ghép các chỉ số khí hậu và các dẫn xuất thời tiết vào việc ra
quyết định thích ứng với biến đổi khí hậu ở Trung Mỹ, Mexico và Cộng hòa
Diminica" do Viện nghiên cứu hệ thống môi trường (ESRI) thực hiện dưới sự tài trợ
của Cơ quan phát triển quốc tế Hoa Kỳ (United States Agency for International
Development) và hỗ trợ của NASA, với mục tiêu “đánh giá tác động tiềm tàng của
BĐKH đến đa dạng sinh học ở Belize, Costa Rica, Cộng hòa Dominica, El
Salvador, Guatemala, Honduras, Mexico, Nicaragua, Panama”, đặc biệt làm nổi bật
các khu vực quan trọng cần được bảo tồn. Trong dự án này, chỉ số khắc nghiệt của
biến đổi khí hậu (Climate Change Severity Index, CCSI) do nhóm tác giả Andrson
và cộng sự (2008) đề xuất [14] đã góp phần phát hiện những vùng biến đổi khí hậu
nổi bật nhất, các vùng và các loài sinh học dễ bị tổn thương nhất và cần được bảo vệ
ở miền Trung Mỹ, Mexico và cộng hòa Dominican.
Một trong những ưu điểm của chỉ số CCI là nó có thể tính toán cho từng
quốc gia hoặc vùng nên nó có thể so sánh với các chỉ số về kinh tế xã hội của từng
quốc gia. M.B Baettig (2007) đã sử dụng CCI để so sánh với với chỉ số phát triển
con người (HDI) được tính toán trên cơ sở quốc gia của Chương trình phát triển
Liên Hợp Quốc. Kết quả tính toán cho thấy có sự phù hợp khá cao giữa chỉ số CCI
và chỉ số HDI: những nước có chỉ số HDI thấp thường có các giá trị cao của chỉ số
index), "Hứng chịu khí hậu xã hội = CCI * (chỉ số dân số + chỉ số giàu có + chỉ số
11
đói nghèo)". Bao gồm các hợp phần: chỉ số CCI, chỉ số dân số, chỉ số đói nghèo và
giàu có biểu thị cho những rủi ro kinh tế và rủi ro đối với cuộc sống của con người.
Một số nhận xét:
Thông qua sự tìm hiểu về BĐKH và một số chỉ số khí hậu, tổng quan về các
chỉ số về BĐKH, có thể nêu ra một số nhận xét như sau:
1) Để đánh giá biến đổi của các yếu tố khí hậu trong quá khứ, các công trình
nghiên cứu thường sử dụng các phương pháp phân tích thống kê để phân tích
diễn biến, xu thế và mức độ biến đổi của các yếu tố khí hậu theo thời gian và
không gian. Mức độ biến đổi của các yếu tố được biểu hiện thông qua chênh
lệch trung bình giữa hai thời kỳ, độ lệch tiêu chuẩn và biến suất. Để thể hiện
những phỏng đoán BĐKH (climate change projection) trong tương lai thường
sử dụng mức chênh lệch của các yếu tố khí hậu giữa thời kỳ tương lai so với
thời kỳ chuẩn khí hậu, hay còn gọi là thời kỳ tham chiếu - thời kỳ nền;
2) Mục đích của chỉ số BĐKH là khái quát thông tin BĐKH và chỉ ra những vùng
BĐKH sẽ nổi bật nhất. Chỉ số này sẽ tích hợp các thông tin về BĐKH trong
tương lai (thế kỷ 21) từ các chỉ thị khí hậu đơn lẻ thành một chỉ số để cung cấp
cho các nhà quản lý, hoạch định chính sách và cộng đồng sự lượng hoá tổng
quát nhất về mức độ biến đổi khí hậu, cho phép họ xác định các vùng mà ở đó
biến đổi khí hậu sẽ diễn ra mạnh mẽ nhất, những nơi nhạy cảm và dễ bị tổn
thương với những tác động của BĐKH;
3) Chỉ số BĐKH, ngoài những mục đích chung, còn cho phép so sánh với các chỉ
số phát triển kinh tế-xã hội hoặc tích hợp với các chỉ số khác để so sánh nhằm
đánh giá mức độ hứng chịu và tính dễ bị tổn thương về kinh tế-xã hội, hệ sinh
thái, đa dạng sinh học với BĐKH khu vực và toàn cầu;
4) Chỉ số BĐKH là kết quả tổng hợp các mức độ biến đổi của nhiều yếu tố khí
Để có thể đánh giá được sự khác nhau về mức độ biến đổi khí hậu ở các
vùng khí hậu trong nước chúng tôi đã thực hiện việc tính toán các chỉ số BĐKH
theo 7 vùng khí hậu và được ký hiệu như sau:
1) Vùng khí hậu Tây Bắc
(B1);
2) Vùng khí hậu Đông Bắc
(B2);
3) Vùng khí hậu Đồng bằng Bắc Bộ
(B3);
4) Vùng khí hậu Trung Trung Bộ
(B4);
5) Vùng khí hậu Nam Trung Bộ
(N1);
6) Vùng khí hậu Tây Nguyên
(N2);
7) Vùng khí hậu Nam Bộ
(N3).
1 Sìn Hồ
103.15
22.21
1529
4
Sơn La
103.90
21.33
676
2 Lai Châu
103.09
22.03
244
5
Yên Châu
35
1 Hà Giang
Vùng Đông Bắc (B2)
104.967 22.817 117.0
6 Tuyên
Quang
2 Sa Pa
103.817 22.350
1584
7
3 Bắc Quang
104.50
22.290
74
8
4 Yên Bái
104.867 21.700
4
2 Vĩnh Yên
105.600
21.17
10
7
Thái Bình
106.383 20.27
2
3 Hà Nội
105.800 21.017
6
8
Nam Định
106.150 20.433
5
4
Tuyên Hóa
106.017 17.883
27
2 Vinh
105.683 18.667
5
5
Đồng Hới
106.600 17.483
6
3 Hương Khê
205.42
10
11
4
Phan Thiết
108.100 10.933
9
108.450 11.950
1509
Vùng Tây Nguyên (N2)
1 Playcu
108.017 13.967
779
3
2 B.Ma Thuột 108.050 12.667
490
4
Đà Lạt
105.150 9.183
1
3 Cần Thơ
105.767 10.033
1
15
Mô hình PRECIS (Providing Regional Climates for Impacts Studies) được
xây dựng xuất phát từ nhu cầu phỏng đoán khí hậu cho quy mô khu vực, độ phân
giải cao nhất của mô hình này hiện nay là 25km, nó đang được nhiều nước sử dụng
để xây dựng các kịch bản BĐKH chi tiết cho các vùng có quy mô địa phương. Mô
hình này dựa vào các thành phần khí quyển của mô hình HadCM3 (Gordon et al,
2000), đã được cải tiến đáng kể các tham số vật lý. Khi xây dựng mô hình, nhóm
nghiên cứu đặc biệt chú trọng đến lớp biên để hoàn thiện ảnh hưởng của địa hình.
Mô hình sử dụng lưới ba chiều và các giá trị được mô phỏng riêng biệt, có 19
mực, mực thấp nhất gần 50m và cao nhất ở 0.5hPa, có sử dụng hệ toạ độ σ để tính
ảnh hưởng của địa hình đến các quá trình nhiệt động lực xảy ra trong khí quyển. Mô
hình cũng sử dụng sơ đồ sai phân hữu hạn lưới ngang Arakawa B, tại các điểm (x)
mô hình thực hiện tích phân cho các biến vô hướng như áp suất, độ ẩm riêng, nhiệt
độ,…Tại các điểm (.) thực hiện tích phân cho các thành phần gió ngang (Hình 2.1).
a)
b)
nhiên của hệ thống khí hậu (biến động nội tại), các biến động tự nhiên hoặc hoạt
động cưỡng bức do con người. Trong ý nghĩa chung nhất, thuật ngữ "biến động khí
hậu" biểu thị đặc tính vốn có của khí hậu là thể hiện những biến động của nó theo
17
thời gian. Khái niệm về biến động của một yếu tố khí hậu được luận văn sử dụng
như sau:
1) Biến động của nhiệt độ trong tháng/mùa/năm được xác định bằng độ lệch
chuẩn của nhiệt độ trung bình tháng/mùa/năm;
2) Biến động của lượng mưa tháng/mùa/năm được định nghĩa bằng hệ số
biến động tháng/mùa/năm và được tính là độ lệch tiêu chuẩn tháng/mùa/năm chia
cho giá trị trung bình tương ứng.
Chỉ số RCCI được xây dựng dựa trên 8 chỉ thị khí hậu (8 biến) biểu thị sự
khác nhau của hai đặc trưng trung bình và biến động ở hai thời kỳ theo mùa và năm
của nhiệt độ và mưa, bao gồm 4 chỉ thị biểu thị mức độ biến đổi trung bình (chênh
lệch trung bình hai thời kỳ khác nhau) và 4 chỉ thị biểu thị mức độ biến động tự
nhiên hàng năm được tính toán dựa trên chênh lệch độ lệch chuẩn và hệ số biến
động hai thời kỳ khác nhau. Chỉ số RCCI có thể tính theo 2 phương pháp được trình
bày sau đây:
1) Phương pháp tính chỉ số biến đổi khí hậu khu vực RCCI của Giorgi
Phương pháp tính chỉ số RCCI do Giorgi (2006) [22] đề xuất cho biết mức
độ biến đổi khí hậu và chỉ ra các khu vực có BĐKH mạnh mẽ nhất. Chỉ số này được
xác định dựa trên độ lớn của chênh lệch trung bình và biến động hàng năm của
nhiệt độ và lượng mưa giữa hai thời kỳ.
Các chỉ thị mùa, năm của nhiệt độ và lượng mưa được chia thành 2 nhóm sáu
tháng (các tháng Ba, Tư, Năm, Sáu, Bảy, Tám - MAMJJA) và (các tháng Chín,
Mười, Mười Một, Mười Hai, Giêng, Hai - SONDJF), bao gồm 4 biến chỉ thị biểu thị
mức thay đổi của nhiệt độ, lượng mưa, độ lệch chuẩn nhiệt độ, hệ số biến động của