ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

NGUYỄN QUANG HUY

BIẾN ĐỔI CỦA MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG KHÍ HẬU VÀ CÁC HIỆN
TƢỢNG THIÊN TAI CÓ LIÊN QUAN Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ
TRONG NHỮNG THẬP KỶ GẦN ĐÂY

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Hà Nội – 2017


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

NGUYỄN QUANG HUY

BIẾN ĐỔI CỦA MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG KHÍ HẬU VÀ CÁC HIỆN
TƢỢNG THIÊN TAI CÓ LIÊN QUAN Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ
TRONG NHỮNG THẬP KỶ GẦN ĐÂY

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS. TS. Phan Văn Tân

Hà Nội – 2017


Gia Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện và hướng dẫn tôi hoàn
thành chương trình học tập và thực hiện luận văn.
Và cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và
những người luôn động viên, khích lệ tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Trong khuôn khổ một luận văn, do thời gian và điều kiện hạn chế nên không
tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp,
chỉ dạy quý báu của các thầy cô và các đồng nghiêp.
Xin trân trọng cảm ơn!
Học viên: Nguyễn Quang Huy

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN........................................................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................ii
MỤC LỤC.................................................................................................................iii
CÁC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH.................................................................................................vii
MỞ ĐẦU............................................................................................................................................................. 1
1. Lý do lựa chọn đề tài:........................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu...........................................................................................2
3. Đóng góp của đề tài............................................................................................2
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu....................................................................2
5. Vấn đề nghiên cứu..............................................................................................3
6. Nội dung nghiên cứu..........................................................................................3
7. Bố cục của đề tài.................................................................................................4
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN.................................................................................... 5
1.1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu........................................................................5
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới về sự thay đổi của các đặc trưng khí

3.3.4. Mưa lớn.....................................................................................................51
3.4. Đánh giá mối liên hệ giữa biến đổi khí hậu và biến đổi của các hiện
tƣợng cực đoan tại khu vực N-T-B.....................................................................53
iv


KẾT LUẬN.............................................................................................................. 58
Tài liệu tham khảo...................................................................................................60

v


CÁC TỪ VIẾT TẮT
ATNĐ

:

Áp thấp nhiệt đới

BĐKH

:

Biến đổi khí hậu

IPCC

:

Ủy Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu

với Biến đổi khí hậu ở Việt Nam

UBND

:

Ủy ban nhân dân

UNEP

:

Chương trình môi trường Liên hiệp Quốc

XTNĐ

:

Xoáy thuận nhiệt đới

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Số lượng bão đổ bộ vào Việt Nam 1945 – 2007........................................8
Hình 1.2: Xu thế biến đổi nhiệt độ khu vực Bắc Trung Bộ (CSIRO)......................10
Hình 1.3: Xu thế biến đổi lượng mưa năm khu vực Bắc Trung Bộ (CSIRO).........11
Hình 2.1: Vị trí 3 tỉnh Nghệ An – Hà Tĩnh – Quảng Bình (N-T-B).........................21
Hình 3.1: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối cao trung bình ở Hà Tĩnh......................29
Hình 3.2: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối cao trung bình ở Vinh...........................29

Hình 3.25: Số lượng ATNĐ đổ bộ vào Việt Nam (1993 – 2012).............................49
Hình 3.26: Số cơn bão đổ bộ vào khu vực N-T-B................................................... 49
Hình 3.27: Số lượng trận lũ ở Việt Nam..................................................................50
Hình 3.28: Lũ lụt ở khu vực N-T-B......................................................................... 50
Hình 3.29: Mưa lớn ở Việt Nam thời gian qua........................................................ 51
Hình 3.30: Số trận mưa lớn trên diện rộng ở khu vực N-T-B..................................53

viii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Mức độ biến đổi các chỉ số cực đoan nhiệt độ ở khu vực N-T-B..............9
Bảng 1.2: Mức độ biến đổi chỉ số cực đoan về lượng mưa khu vực N-T-B............10
Bảng 2.1: Thông tin cơ bản về 3 tỉnh Nghệ An – Hà Tĩnh – Quảng Bình...............21
Bảng 2.2: Giá trị kỷ lục quan trắc được của các yếu tố KHCĐ trên vùng N-T-B...22
Bảng 3.1: Chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa thập niên 1999-2008 và 1979-1988
của các tháng 1, 4, 7, 10, thời kỳ chính đông, chính hè và năm.............................. 33
Bảng 3.2: Chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa thập niên 1999-2008 và 1969-1978
của các tháng 1, 4, 7, 10, thời kỳ chính đông, chính hè và năm.............................. 34
Bảng 3.3: Diễn biến các loại thiên tai ở Việt Nam giai đoạn 1993 - 2012..............36
Bảng 3.4: Mức Trung bình nhiều năm các loại thiên tai trên cả nước:....................37
Bảng 3.5: Diễn biến thiên tai trên khu vực N-T-B giai đoạn 1993 - 2012...............37
Bảng 3.6: Thiệt hại lưu vực sông Gianh từ năm 1997 – 2006.................................47

ix


MỞ ĐẦU
1.


-

Mục tiêu nghiên cứu
Chỉ ra được xu thế biến đổi của các đặc trưng trung bình và các cực trị nhiệt

độ và lượng mưa trong những thập kỷ gần đây ở khu vực 03 tỉnh Nghệ An, Hà
Tĩnh, Quảng Bình.
-

Đánh giá được diễn biến của một số hiện tượng thiên tai có nguồn gốc khí

tượng thuỷ văn, qua đó thử xác định mối liên hệ giữa biến đổi khí hậu với sự biến
đổi của các hiện tượng thiên tai những thập kỷ gần đây trên khu vực nghiên cứu.
3. Đóng góp của đề tài
Đề tài nghiên cứu sẽ tập trung phân tích xử lý các số liệu để đạt được một số kết
quả như sau:
-

Phân bố không gian và diễn biến theo thời gian trong năm của một số đặc

trưng nhiệt độ và lượng mưa, bao gồm cả các đặc trưng trung bình và các cực trị.
-

Xụ thế biến đổi của các đặc trưng trung bình, các cực trị trong những thập kỷ

gần đây.
-

Diễn biến của các hiện tượng thiên tai trong khu vực nghiên cứu và tác động



5.1. Câu hỏi nghiên cứu
-

Các đặc trưng của khí hậu ở khu vực Bắc Trung Bộ đã biến đổi như thế nào?

-

Diễn biến của thiên tai trong thời gian qua ở khu vực Bắc Trung Bộ đã xảy ra

như thế nào, các tác động của chúng đến kinh tế - xã hội khu vực này?
Mối liên quan giữa sự thay đổi của tần suất, cường độ thiên tai với sự biến đổi

-

của các đặc trưng khí hậu?
5.2. Giả thuyết nghiên cứu
Biến đổi khí hậu làm biến đổi các đặc trưng khí hậu tại khu vực Bắc Trung Bộ

-

trong những thập niên gần đây.
-

Có sự thay đổi về cường độ, tần suất thiên tai gây ảnh hưởng đến khu vực Bắc

Trung Bộ. Bên cạnh đó, đặc trưng của địa hình Bắc Trung Bộ là vùng đồng bằng
hẹp, độ cao thấp so với mặt nước biển, cũng như đặc trưng của nền kinh tế khu vực
này là nông nghiệp và ngư nghiệp nên chịu tác động rất lớn của các yếu tố khí hậu.
Trong tương lai, sự thay đổi của thiên tai sẽ làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời


-

Thống kê, phân tích diễn biến của một số hiện tượng thiên tai như rét đậm rét

hại, nắng nóng, bão, lũ lụt... và ảnh hưởng của chúng đối với kinh tế xã hội khu vực
nghiên cứu.
-

Thử xác định mối liên hệ giữa sự diễn biến của các hiện tượng thiên tai và xu

thế biến đổi của các cực đoan khí hậu.
7.

Bố cục của đề tài

Bên cạnh các phần bắt buộc (mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo),
nội dung đề tài được chia làm 3 chương như sau:
Chƣơng I: Tổng quan
Tổng quan tình hình nghiên cứu liên quan đến biến đổi của các đặc trưng khí
hậu (nhiệt độ, lượng mưa, các hiện tượng cực đoan,…);
Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến sự biến động của các hiện tượng thời
tiết cực đoan;
Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu.
Chƣơng II: Phương pháp nghiên cứu và số liệu
Cách tiếp cận về đánh giá tác động của BĐKH và tác động của BĐKH tới sự
thay đổi hoạt động của các hiện tượng khí hậu cực đoan;
Những phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong đề tài;
Nguồn số liệu để nghiên cứu.
Chƣơng III. Kết quả và thảo luận.

trị nhiệt độ tại Canada trong giai đoạn 1950 – 1998 và đã cho thấy sự khác biệt lớn
về nhiệt độ theo khu vực và theo mùa. Đối với Hoa Kỳ, những phân tích về xu thế
của các hiện tượng thời tiết, các cực trị nhiệt độ trong thế kỷ 20 tại quốc gia này
như của Kunkel (1999), Nasrallah (2004) lại cho thấy không có sự biến đổi đáng kể
cả về tần suất hoặc cường độ. Các nhà khoa học Trung Quốc như Zhai và Pan
(2003) đã nghiên cứu sự biến đổi tần suất của các cực trị nhiệt độ trong giai đoạn
1951 – 1999, kết quả cho thấy tần số những ngày và đêm ấm tăng lên và tần số
5


những ngày và đêm mát giảm đi ở Trung Quốc. Ngoài ra còn có các nghiên cứu
khác về biến đổi cực trị nhiệt độ của các nhà khoa học Nga (Bulygina O. N, 2007),
Italia (Toreti A. và Desitato F., 2008) cũng cho thấy xu thế tăng lên của đặc trưng
nhiệt độ.
Bên cạnh các nghiên cứu về sự biến đổi về nhiệt độ, nghiên cứu về đặc trưng
lượng mưa cũng được các nhà khoa học chú trọng do ý nghĩa thực tiễn rất lớn của
các chúng. Các nghiên cứu được thực hiện trên nhiều quy mô không gian khác
nhâu: quy mô toàn cầu (Diaz, 1989), quy mô bán cầu (Bradley, 1987), quy mô ku
vực (Schoenwiese, 1990, 1994) và quy mô địa phương (Busuioc và Von Storch,
1996, Fu, Huang và Wang, 2014). Hâu hết các nghiên cứu đều cho thấy sự biến đổi
bất thường về lượng mưa trong những thập kỷ qua.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu về sự biến đổi của các hiện tượng thiên tai
do biến đổi khí hậu trên thế giới và ở Việt Nam
Về nghiên cứu thiên tai, các nghiên cứu trên thế giới tập trung vào bão, lũ và
hạn hán. Các kết quả cho thấy trong tương lai, tần suất bão trên toàn thế giới sẽ
giảm khoảng 6 -34% tuy nhiên cường độ bão lại mạnh hơn khoảng 2 – 11%. Tần
suất bão tuy giảm nhưng tần số các cơn bão cấp độ mạnh sẽ lớn hơn và cường độ
mưa trong bão cũng lớn hơn. Tuy nhiên, nghiên cứu này chủ yếu tập trung ở khía
cạnh khí tượng học, đánh giá sự thay đổi của hoạt động bão trên quy mô toàn cầu
nên chưa hoàn toàn chính xác. Hơn nữa, nghiên cứu chưa đưa ra được những ảnh

thấy, trong giai đoạn từ 1991 - 2005, bão ở khu vực Bắc Trung Bộ có xu hướng
tăng lên về mặt tần suất, nhất là dải bờ biển Thanh Nghệ Tĩnh. Tương tự là nghiên
cứu của Đinh Văn Ưu (2010, 2011) [3,4] cũng đánh giá rằng, xu thế tần suất bão
trên biển Đông là giảm đi tuy nhiên khu vực Bắc Trung Bộ là khu vực sẽ tập trung
nhiều bão nhất. Một nghiên cứu khác là của Vũ Thanh Hằng [16] cho thấy tần suất
bão đổ bộ vào khu vực Thanh Nghệ Tĩnh và Bình Trị Thiên trong giai đoạn 1945 –
2007 đều có xu thế tăng lên rõ rệt. Hầu hết các nghiên cứu trên đều đã đề cập đến
sự biến động của hiện tượng bão tại khu vực Bắc Trung Bộ nhưng do hầu hết đây là
các nghiên cứu chung cho cả nước nên chưa đề cập đến mối liên quan giữa sự tăng
7


lên này với sự biến đổi đặc trưng khí hậu riêng cho khu vực Bắc Trung Bộ. Bên
cạnh các nghiên cứu về bão còn có các nghiên cứu về lũ lụt, hạn hán của Nguyễn
Lập Dân [5,6] cho khu vực duyên hải Trung Bộ. Đặc biệt, “Báo cáo của Việt Nam
về quản lý rủi ro thiên tai và các hiện tượng cực đoan nhằm thúc đẩy thích ứng với
biến đổi khí hậu” (2015) đánh giá xu thế chung của một số cực đoan nhiệt độ và
lượng mưa của cả nước, trong đó có khu vực 03 tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng
Bình cũng như phân tích tác động của các hiện tượng thiên tai đến kinh tế - xã hội.
Ngoài ra, các nghiên cứu của Phan Văn Tân [9,10] và Vũ Thanh Hằng cũng đưa ra
các thông tin cơ bản, đánh giá xu thế biến đổi của một số đặc trưng khí hậu như
nhiệt độ, lượng mưa.Tuy nhiên có thể nhận định, khu vực Bắc Trung Bộ hiện chưa
được thực sự quan tâm nghiên cứu một cách đầy đủ về sự biến đổi của các đặc
trưng khí hậu cũng như các hiện tượng thiên tai khí tượng thủy văn liên quan.

Hình 1.1: Số lượng bão đổ bộ vào Việt Nam 1945 – 2007
Nguồn: Vũ Thanh Hằng, 2010
1.1.3. Tình hình nghiên cứu về biến đổi của các đặc trƣng khí hậu ở
khu vực N-T-B
Tại Việt Nam, cũng đã có một số nghiên cứu về biến đổi đặc trưng khí hậu ở

•

Số ngày Nhiệt độ cao nhất vượt ngưỡng bách phân vị 90th (Tx90P);

•

Số ngày Nhiệt độ thấp nhất dưới ngưỡng bách phân vị 10th (Tn10P);

Theo bảng trên, nhiệt độ cao nhất tại khu vực N-T-B có xu thế tăng trên tất cả
các trạm, mức độ tăng cao nhất lên đến 0,31 oC/thập kỷ. Nhiệt độ thấp nhất tại khu
vực này thậm chí tăng nhanh hơn so với nhiệt độ cao nhất, với mức độ tăng phổ
biến lên đến gần 1oC/thập kỷ. Đáng chú ý nhất là số ngày nắng nóng (nhiệt độ cao
nhất vượt ngưỡng 35oC có xu thế tăng khá rõ ràng, với mức độ tăng phổ biến từ
khoảng 1 đến 8 ngày/thập kỷ. Số ngày nóng tăng phổ biến xấp xỉ 1 %/thập kỷ. Số
đêm lạnh giảm, phổ biến từ 1 đến trên 2 %/thập kỷ.
Còn theo nghiên cứu của CSIRO (2015), xu thế biến đổi nhiệt độ của khu vực
N-T-B là tăng trung bình từ 0,12 – 0,240C/thập kỷ

9


Hình 1.2: Xu thế biến đổi nhiệt độ khu vực Bắc Trung Bộ (CSIRO)
Đối với nghiên cứu về đặc trưng lượng mưa, theo báo cáo SREX, mức độ biến
đổi các CSCĐ về lượng mưa tại N-T-B như sau
Bảng 1.2: Mức độ biến đổi chỉ số cực đoan về lượng mưa khu vực N-T-B
(Báo cáo SREX Việt Nam 2015)
Trạm
Tây Hiếu
Tương Dương
Đô Lương

1,6 ngày/thập kỷ. Ngưỡng mưa lớn ở phân vị 95% có xu thế tăng lên đáng kể từ 4
đến trên 66mm/thập kỷ, tăng nhanh hơn ở các trạm phía Nam và chậm hơn ở các
trạm phía Bắc. Tuy nhiên tổng lượng mưa những ngày có mưa lại có xu hướng
giảm, đặc biệt là các trạm ở phía Nam Hà Tĩnh và phía Tây Nghệ An giảm từ 2 đến
42 mm/thập kỷ.
Còn theo CSIRO, lượng mưa tại khu vực cũng có xu hướng giảm nhẹ phổ biến
từ 0,4 – 1,4%/thập kỷ

Hình 1.3: Xu thế biến đổi lượng mưa năm khu vực Bắc Trung Bộ (CSIRO)
1.2. Cơ sở lý luận
1.2.1. Khái niệm khí hậu
Khí hậu
Theo Trần Công Minh [18], ở mỗi nơi trên Trái Đất, trong những năm khác
nhau, thời tiết diễn ra khác nhau, song trong sự khác biệt của thời tiết hàng ngày,
hàng tháng, hàng năm ở mỗi địa phương, ta vẫn có thể phân biệt được một loại khí
11


hậu hoàn toàn xác định. Vậy khí hậu là tập hợp của những điều kiện khí quyển đặc
trưng cho mỗi địa phương và phụ thuộc hoàn toàn vào hoàn cảnh địa lí của địa
phương. Hoàn cảnh địa lí không những chỉ vị trí của địa phương tức là vĩ độ, kinh
độ và độ cao trên mực biển mà còn chỉ đặc điểm của mặt đất, địa hình, lớp phủ thổ
nhưỡng, lớp phủ thực vật v.v... Những điều kiện khí quyển ít nhiều biến thiên trong
quá trình một năm: từ mùa đông sang mùa hè và từ mùa hè sang mùa đông. Tập
hợp những điều kiện khí quyển đó ít nhiều biến đổi từ năm này sang năm khác.
Những sự biến đổi này có đặc tính dao động lân cận giá trị trung bình nhiều năm.
Như vậy khí hậu có đặc tính ổn định.Cũng chính vì vậy, khí hậu là một trong những
đặc trưng địa lí tự nhiên của địa phương,một trong những thành phần cảnh quan
của địa lí. Mặt khác, giữa các quá trình khí quyển vàtrạng thái mặt đất (kể cả đại
dương thế giới) có những mối liên quan chặt chẽ nên khí hậu cũng liên quan với

về mặt thời gian bởi do thời tiết chỉ đề cập đến các diễn biến hiện tại hoặc tương lai
gần. Khí hậu của một khu vực ảnh hưởng bởi tọa độ địa lí, địa hình, độ cao, các
dòng nước hải lưu. Khí hậu có liên quan chặt chẽ tới sinh giới, đặc biệt sự phân bố
loài, tập tính, nhịp điệu – chu kỳ sinh trưởng, v.v… chịu sự cho phối của chế độ
nhiệt ẩm, đặc biệt là chế độ bức xạ cho quá trình quang hợp của thực vật. Như vậy
từ chuỗi số đo về thời tiết: nhiệt độ, bức xạ, mưa, độ ẩm không khí, đất…được tiến
hành liên tục tại mạng lưới nhiều trạm cố định, thường bố trí gần các trung tâm
hành chính lớn của tỉnh, vùng để người ta từ đó có thể phác họa ra bức tranh đặc
trưng khí hậu toàn khu vực.
Khái niệm biến đổi khí hậu
Theo IPCC (2007), biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự biến đổi về trạng thái của hệ
thống khí hậu, có thể được nhận biết qua sự biến đổi về trung bình và sự biến động
của các thuộc tính của nó, được duy trì trong một thời gian đủ dài, điển hình là
hàng thập kỷ hoặc dài hơn. BĐKH có thể do các quá trình tự nhiên bên trong hệ
thống khí hậu, hoặc do những tác động từ bên ngoài, hoặc do tác động thường
xuyên của con người làm thay đổi thành phần cấu tạo của khí quyển hoặc sử dụng
đất.
13


1.2.2. Biểu hiện của biến đổi khí hậu, nước biển dâng ở Việt Nam trong
50 năm qua
Theo [11], biến đổi của một số yếu tố và hiện tượng khí hậu ở Việt Nam trong
những thập kỷ gần đây đã được tiến hành nghiên cứu từ những thập niên 90 của thế
kỷ trước bởi các nhà khoa học đầu ngành như GS. Nguyễn Đức Ngữ, GS. Nguyễn
Trọng Hiệu. Tuy nhiên, vấn đề này chỉ thực sự được quan tâm chú ý từ sau năm
2000, đặc biệt từ năm 2008 đến nay. Các công trình nghiên cứu cũng đã dần dần đi
vào chiều sâu về bản chất vật lý và những bằng chứng của sự BĐKH. Kết quả của
những nghiên cứu này cho thấy khí hậu Việt Nam đã có những dấu hiệu biến đổi rõ
rệt. Trong 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0.5ºC trên phạm vi cả