Biến đổi khí hậu vùng trung Trung Bộ

08/05/2014 08:52

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

BĐKH không chỉ gây ra những hậu quả hiện tại mà còn tác động tiềm tàng và lâu dài trong tương lai, đe dọa nghiêm trọng đến quá trình phát triển của xã hội loài người.
Vùng Trung Trung bộ Việt Nam là vùng giáp biển, bao gồm 5 tỉnh: TP Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định và Phú Yên là vùng bị tác động mạnh mẽ của BĐKH do vị trí địa lý và điều kiện địa hình đặc thù của vùng.

Trong khuôn khổ Dự án "Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến điều kiện tự nhiên, môi trường và hoạt động kinh tế - xã hội ở vùng Trung Trung bộ Việt Nam" được Chính phủ Đan Mạch tài trợ do Viện Địa lý chủ trì thực hiện trong 3 năm 2009-2011, nhóm các nhà nghiên cứu khí hậu của Viện Địa lý, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường và Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã thực hiện nghiên cứu đánh giá mức độ và xu thế biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa và các yếu tố khí hậu cực trị trong giai đoạn 1981-2008 và xây dựng kịch bản BĐKH, nước biển dâng trong tương lai cho vùng Trung Trung bộ.

Bài báo trình bày một số kết quả nghiên cứu chính đã đạt được của các nghiên cứu này.

II. NGUỒN SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguồn số liệu

Vị trí các trạm khí tượng và đo mưa tại vùng nghiên cứu
 
 
Để phân tích và đánh giá sự biến động của các yếu tố khí hậu trong quá khứ và dự báo sự biến đổi trong tương lai đã sử dụng 9 trạm khí tượng với 10 yếu tố khí hậu cơ bản và 30 trạm đo mưa ở vùng Trung Trung bộ với độ dài chuỗi số liệu từ 1981-2008. Để xây dựng kịch bản BDKH và nước biển dâng đã sử dụng 3 kịch bản phát thải khí nhà kính, bao gồm kịch bản phát thải cao A2, trung bình B2 và thấp B1 của IPCC [5].
 
2.2. Phương pháp nghiên cứu
* Phương pháp phân tích biến đổi các yếu tố và hiện tượng khí hậu
  1) Phân tích chuẩn sai:

Ký hiệu chuỗi yếu tố khí tượng tháng (nhiệt độ trung bình, lượng mưa, lượng mưa ngày lớn nhất, ... là:{ xt}:   x1, x2,.... xn; t:1-n)
 
Trung bình số học của chuỗi là:
Khi đó, hiệu của trị số các yếu tố và trung bình số học: được gọi là chuẩn sai.
Khi  > 0, chuẩn sai là dương = 0, chuẩn sai không ; <0, chuẩn sai là âm
 
2) Phân tích xu thế:
Xu thế biến đổi của các yếu tố và hiện tượng khí hậu được xác định thông qua phương trình xu thế.

 * Phương pháp xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu

Dựa vào các tiêu chí xây dựng các kịch bản BĐKH, Viện khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường đã chọn phần mềm MAGICC/SCENGEN 5.3 và phương pháp hạ thấp quy mô (Dowscaling) thống kê để xây dựng kịch bản BĐKH và nước biển dâng cho vùng Trung Trung bộ Việt Nam [2].

Để dự báo sự biến đổi của các đặc trưng nhiệt độ, lượng mưa và các yếu tố khí hậu cực trị vùng Trung Trung bộ đã sử dụng thời kỳ chuẩn (1980-1999). Thời kỳ chuẩn này cũng được sử dụng trong việc xây dựng các kịch bản BĐKH của Việt Nam (2009) và của IPCC (2011).

III. KẾT QUẢ
3.1. Biểu hiện của BĐKH ở vùng Trung Trung bộ giai đoạn 1981-2008

Mức độ và xu thế biến động của các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa) và một số hiện tượng khí hậu cực trị (mưa lớn, nắng nóng, bão ENSO) được phân tích và đánh giá trên cơ sở phân tích chuỗi số liệu của 9 trạm khí tượng và 30 trạm đo mưa trong giai đoạn 1981-2008 tại Trung Trung Bộ.

Biến động của nhiệt độ không khí
 
Kết quả tính toán cho thấy tại vùng Trung Trung bộ có sự gia tăng của nhiệt độ ở mỗi thập kỷ. Nhiệt độ trung bình năm có giá trị thấp nhất trong thập kỷ 81-90, tăng lên trong thập kỷ 91-2000 và giai đoạn 2001-2008 khoảng 0,03-0,16°C so với trung bình của thời kỳ 1981-2008. Sự tăng nhiệt độ biểu hiện rõ nhất ở Tuy Hòa (0,2°C/thập kỷ), tại phần cực Nam của vùng nhiệt độ tăng ít hơn (Sơn Hòa: 0,005°C/thập kỷ). Ở các nơi khác, nhiệt độ không khí trung bình năm tăng 0,06-0,1°C/thập kỷ.
 
Bảng 1: Biến thiên của nhiệt độ trung bình (), nhiệt độ trung bình tháng I (), nhiệt độ trung bình tháng VII () trong các giai đoạn


 
Nguồn: [4]

Hình 1: Biến trình nhiều năm và xu thế nhiệt độ không khí trung bình năm tại một số trạm khí tượng


Nguồn: [4]
Nhiệt độ trung bình tháng I thấp nhất trong thập kỷ 1981-1990, tăng lên trong thập kỷ 1991-2000 và giai đoạn 2001-2008. Tăng nhiều nhất ở Tam kỳ khoảng 0,4°C. Nhìn chung, nhiệt độ trung bình tháng I có xu thế tăng trên toàn vùng với giá trị 0,14-0,35°C/thập kỷ.

Nhiệt độ trung bình tháng VII thấp nhất trong thập kỷ 1981-1990, tăng trong giai đoạn 2001-2008. Trong thập kỷ 1991-2000 tăng ở khu vực Quảng Nam, Quảng Ngãi và giảm ở các khu vực còn lại. Nhìn chung, nhiệt độ trung bình tháng VII có xu tăng (0,03-0,24°C/thập kỷ), trừ khu vực phía Nam của vùng (Sơn Hoà) có xu thế giảm, với mức giảm khoảng 0,07°C/thập kỷ.

Biến động của lượng mưa và số ngày mưa lớn
Lượng mưa trung bình hàng năm có xu hướng tăng ở vùng nghiên cứu, trong đó gia tăng đáng kể nhất là ở phía Nam của tỉnh Quảng Ngãi 35-50mm/năm. Tại phía Nam của vùng (Phú Mỹ, Quy Nhơn, Sơn Hòa, Phú Lâm) có sự gia tăng không đáng kể, khoảng 2-6mm/năm.

Bảng 2: Biến động của tổng lượng mưa TB năm theo các thập kỷ
 
 TT Trạm TBNN
(1981-2008)
TBTK
(81-90)
Δ thập kỷ
so với TBNN
TBTK
(1991-2000)
Δ thập kỷ
so với TBNN
TB giai đoạn
(2001-2008)
Δ giai đoạn
(2001-2008) so với TK
1 Đà Nẵng 2260,2 1973,4 -286,8 2473,1 212,9 2240,5 -19,7
2 Nông Sơn 3023,9 2644,5 -379,4 3305,7 281,8 3126,8 102,9
3 Quế Sơn 2569,2 2336,2 -233,0 2734,9 165,7 2602,9 33,7
4 Tam Kỳ 2739,9 2361,0 -378,9 3124,6 384,7 2724,6 -15,3
5 Hiệp Đức 2986,3 2608,7 -377,6 3270,8 284,5 3094,3 108,0
6 Tiên Phước 3243,3 2806,5 -436,8 3585,9 342,6 3380,0 136,7
7 Khâm Đức 3127,8 2462,7 -665,1 3102,0 -25,8 3708,7 580,9
8 Trà My 4169,6 3786,9 -382,7 4560,2 390,6 4117,9 -51,7
9 Cẩm Lệ 2115,8 1844,9 -270,9 2377,1 261,3 2235,3 119,6
10 Trà Bồng 3571,4 3217,4 -354 3956,6 385,2 3529,7 -41,7
11 Trà Khúc 2404,5 2146,4 -258,1 2648,6 244,1 2437,4 32,9
12 Quảng Ngãi 2498,7 2169,0 -329,7 2785,2 286,5 2551,2 52,5
13 Mộ Đức 2124,4 1889,0 -235,4 2297,0 172,6 2137,3 12,9
14 Sơn Giang 3526,3 3080,6 -445,7 3972,5 446,2 3623,6 97,3
15 Sơn Hà 3000,4 2718,0 -282,4 3152,9 152,5 3082,7 82,3
16 Đức Phổ 1945,3 1392,6 -552,7 2203,6 258,3 2321,1 375,8
17 Ba Tơ 3660,5 3144,4 -516,1 4018,3 357,8 3730,8 70,3
18 Giá Vực 3398,3 2759,7 -638,6 3677,1 278,8 3444,8 46,5
19 An Hòa 3115,5 2809,8 -305,7 3381,7 266,2 3164,8 49,3
20 Hoài Nhơn 2085,5 1899,2 -186,3 2245,3 159,7 2229,4 143,9
21 Bồng Sơn 2291,6 2200,5 -91,1 2363,0 71,4 2414,7 123,1
22 Hoài Ân 2393,8 2200,5 -193,3 2408,6 14,8 2510,1 116,3
23 Phù Mỹ 2103,3 2024,1 -79,2 2069,4 -33,9 2137,9 34,6
24 Bình Tường 1927,7 1838,7 -89,0 1960,3 32,6 1925,2 -2,5
25 Phù Cát 1908,5 1797,9 -110,6 1973,7 65,1 2009,3 100,8
26 Quy Nhơn 1918,0 1870,8 -47,2 2063,9 145,8 1923,0 5,0
27 Đèo Cù Mông 2294,6 2011,3 -283,3 2596,2 301,6 2258,6 -36,0
28 Tuy Hòa 2091,5 1954,2 -137,3 2320,7 229,2 1988,1 -103,4
29 Sơn Hòa 1749,7 1625,5 -124,2 1941,8 192,1 1736,1 -13,6
30 Hà Bằng 1825,3 1667,2 -158,1 1956,9 131,6 1790,3 -35,0
31 Sông Cầu 1859,4 1711,7 -147,8 2143,1 283,7 1837,1 -22,4
32 Phú Lâm 1961,5 1892,5 -69,0 2171,2 209,7 1844,5 -116,9
33 Hòa Đồng 2289,9 1958,3 -331,6 2731,6 441,7 2355,2 65,3
34 Sơn Thành 2229,6 1900,2 -329,4 2614,2 384,7 2326,4 96,8
35 Phú Lạc 2055,8 2162,5 106,7 2237,7 181,8 1772,6 -283,2
 
Nguồn: [4]

Thập kỷ 1981-1990 có số ngày mưa lớn và rất lớn ít nhất, thấp hơn trung bình thời kỳ 1981-2008 lần lượt 4-7 ngày và 2-7 ngày. Thập kỷ 1991-2000 và giai đoạn 2001-2008, số ngày mưa lớn và rất lớn có xu thế tăng lên, khoảng 1-2 ngày so với trung bình thời kỳ 1981-2008, riêng Quy Nhơn tăng nhiều nhất.

Biến động của một số hiện tượng khí hậu cực đoan
  • Bão và Áp thấp nhiệt đới
Trong ba giai đoạn (1983-1986; 1997-1999 và 2006-2008) của chuỗi thời gian 1981-2008, xoáy thuận nhiệt đới xuất hiện thường xuyên hơn so với mức trung bình, trong đó năm 2006, 2007 là năm có tỷ lệ xoáy thuận nhiệt đới xảy ra cao nhất (5-6 xoáy thuận nhiệt đới/ năm). Xu hướng chung cho cả thời kỳ là số lượng các trận bão có xu hướng tăng. Đặc biệt là trong giai đoạn 2001-2008, các cơn bão lớn và xoáy thuận nhiệt đới chiếm tỷ lệ cao, gấp 2,5 lần so với những thập kỷ trước đây (1981-1990 và 1991-2000) và chiếm 55% các cơn bão lớn trong thời kỳ 1981-2008 [4].
 

Hình 2
: Biến trình nhiều năm và xu thế tuyến tính của XTNĐ

Số lượng bão và áp thấp nhiệt đới trong những năm La Nina nhiều hơn khoảng 1,3 cơn so với những năm El Nino (3,4 cơn/năm so với 2,1 cơn/năm) và nhiều hơn so với trung bình nhiều năm khoảng 1 cơn. Số lượng bão và ATNĐ đổ bộ vào bờ biển nước ta có xu thế tăng trong những năm La Nina, nhưng trong những năm El Nino bão rất mạnh chiếm một tỷ lệ lớn hơn so với năm La Nina.
  • Nắng nóng
Thập kỷ 1981-1990 có số ngày nắng nóng ít nhất. Trong thập kỷ 1991-2000 và giai đoạn 2001-2008, số ngày nắng nóng trung bình tăng và giảm không đồng đều giữa các khu vực. Giảm ở Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Ba Tơ, tăng ở các nơi khác, nhất là Trà My, Hoài Nhơn, Tuy Hòa.

3.2. Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng vùng Trung Trung bộ

Kịch bản Biến đổi khí hậu, nước biển dâng vùng Trung Trung bộ được xây dựng dựa trên 3 kịch bản phát thải khí nhà kính A2, B2 và B1 của IPCC. Mức độ biến đổi về nhiệt độ và lượng mưa dựa trên số liệu của phần mềm MAGICC/SCENGEN, số liệu của mô hình toàn cầu DCWMF và các số liệu thực đo của các trạm khí tượng nằm trên vùng Trung Trung bộ. Kịch bản biến đổi khí hậu nền được tổng hợp và phân tích dựa trên kết quả chạy mô hình như sau [3]:
  • Biến động của nhiệt độ không khí
Nhiệt độ trung bình năm tăng tương đối đồng đều tại vùng Trung Trung bộ trong thế kỷ 21; Các khu vực như Đà Nẵng, Trà My, Sơn Hòa tăng nhiều hơn các nơi khác. Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hạ.

Những năm nửa đầu thế kỷ, nhiệt độ tăng tương đối đồng đều theo các kịch bản từ thấp đến cao với mức 0,4-0,7oC vào năm 2020 và 1,1-1,5oC vào năm 2050 so với trung bình thời kỳ 1980-1999.

Vào cuối thế kỷ, nhiệt độ trung bình năm tăng 1,4-1,9oC theo kịch bản thấp, 2,1-3,0oC theo kịch bản trung bình và 2,7-3,8oC theo kịch bản cao 2050 so với trung bình thời kỳ 1980-1999.
  • Biến động của lượng mưa
Lượng mưa năm có xu hướng tăng trên toàn vùng Trung Trung Bộ, trong đó tăng nhiều nhất tại khu vực Sơn Hòa, ít nhất trên các khu vực thuộc tỉnh Quảng Ngãi và Quy Nhơn.

Những năm đầu thế kỷ 21, lượng mưa năm có thể không tăng hoặc tăng rất ít ở khu vực thuộc tỉnh Bình Định, tăng 0,1-0,3% ở khu vực Quảng Ngãi và Tuy Hòa, 0,5-0,7% ở khu vực Đà Nẵng và Trà My; các khu vực khác tăng 1,4-1,8% so với trung bình thời kỳ 1980-1999.

Đến năm 2050, lượng mưa năm tăng 0,3-0,4% tại các khu vực Quảng Ngãi và Quy Nhơn; tăng 1,2-1,6% tại các khu vực Đà Nẵng, Trà My và Tuy Hòa; các khu vực khác tăng 3,2-3,8% so với trung bình thời kỳ 1980-1999.

Vào cuối thế kỷ 21:
Theo kịch bản thấp B1, lượng mưa năm tăng khoảng 0,4-5,0%, tăng ít nhất tại các khu vực Quảng Ngãi và Quy Nhơn khoảng 0,4%; tăng nhiều nhất tại khu vực Sơn Hòa khoảng 5%; các khu vực thuộc Đà Nẵng, Trà My, Tuy Hòa tăng khoảng 1,5-2,2%; các khu vực khác có thể tăng 4,3-4,4% so với trung bình thời kỳ 1980-1999.
 
 
Theo kịch bản trung bình B2, lượng mưa năm tăng 0,5-7,6%, trong đó tăng 0,5-0,7% tại các khu vực Quảng Ngãi và Quy Nhơn; tăng nhiều nhất tại khu vực Sơn Hòa 7,6%; các khu vực Đà Nẵng, Trà My, Tuy Hòa tăng 2,3-3,1%; các khu vực khác tăng 6,4-6,6% so với trung bình thời kỳ 1980-1999.
 
Theo kịch bản cao A2, lượng mưa năm tăng 0,7-9,7%; trong đó tăng 0,75-0,9% tại các khu vực Quảng Ngãi và Quy Nhơn; tăng nhiều nhất tại khu vực Sơn Hòa, khoảng 9,7%; các khu vực Đà Nẵng, Trà My, Tuy Hòa tăng 3,0-8,8%; các khu vực khác tăng 8,2-8,4% so với trung bình thời kỳ 1980-1999.
 
Đối với lượng mưa mùa (3 tháng): mùa đông (XII-II), mùa xuân (III-IV), mùa hạ (VI-VIII) mùa thu (IX-XI), theo các kịch bản, lượng mưa mùa đông và mùa xuân giảm 0,8-2,3% vào năm 2020, 1,8-5,0% vào năm 2050, trong khi lượng mưa mùa hạ và mùa thu tăng 1,1-2,1% vào năm 2020 và 2,7-4,7% vào năm 2050. Vào cuối thế kỷ, lượng mưa mùa đông giảm 2,4-4,8%, mùa xuân giảm 6,3-12,1% theo kịch bản trung bình B2; lượng mưa mùa hạ tăng 3,6-6,9%, mùa thu tăng 5,9-11,3% theo các kịch bản so với trung bình thời kỳ 1980-1999.
  • Mức độ ngập lụt theo các kịch bản nước biển dâng
Vào năm 2020, ứng với mực nước biển dâng 11,6-11,7cm theo kịch bản cao và trung bình, diện tích ngập lụt là 2,17km² ở Đà Nẵng, 1,94 km² ở Quảng Nam, 7,14km² ở Quảng Ngãi, 18,4km² ở Bịnh định và 3,46km² ở Phú Yên.

Vào năm 2050, ứng với mực nước biển dâng 30,1-33,4cm theo các kịch bản trung bình và cao, các con số tương ứng lần lượt là 2,85-2,94km² ở Đà Nẵng; 2,44-2,56km² ở Quảng Nam; 7,98-8,15km² ở Quảng Ngãi; 21,3-23,3km² ở Bình Định và 4,91-5,13km² ở Phú Yên.

Vào năm 2100, ứng với mực nước biển dâng 73,7-102cm theo các kịch bản trung bình và cao, các con số tương ứng là 4,37-5,66km² ở Đà Nẵng; 4,03-6,23km² ở Quảng Nam; 10,3-14,5km² ở Quảng Ngãi; 27,4-31,3km² ở Bình Định và 8,65-14,9km² ở Phú Yên.
 
Bảng 3: Diện tích ngập lụt ứng với các kịch bản nước biển dâng (kịch bản cao)

Các kịch bản phát thải Khu vực Diện tích ngập ứng với các kịch bản (km²)
2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
 
 
Phát thải cao (A1FI)
Mực nước biển (cm) 11,6 17,3 24,4 33,4 44,4 57,1 71,1 86,1 102
Đà Nẵng 2,17 2,33 2,66 2,94 3,31 3,81 4,28 4,76 5,66
Quảng Ngãi 7,14 7,35 7,69 8,15 8,78 9,42 10,2 11,0 14,5
Bình Định 18,4 19,3 20,4 21,7 23,3 25,1 27,0 29,1 31,3
Phú Yên 3,46 3,79 4,39 5,13 6,02 7,11 8,32 9,75 14,9
Phát thải trung bình (B2) Mực nước biển (cm) 11,7 17,1 23,2 30,1 37,6 45,8 54,5 63,8 73,7
Đà Nẵng 2,17 2,33 2,59 2,85 3,10 3,35 3,74 4,05 4,37
Quảng Ngãi 7,14 7,35 7,62 7,98 8,39 8,87 9,34 9,79 10,3
Bình Định 18,4 19,3 20,3 21,3 22,4 23,6 24,8 26,0 27,4
Phú Yên 3,46 3,79 4,32 4,91 5,48 6,17 6,95 7,77 8,65
 
 
 Nguồn: [2]

KẾT LUẬN
Kết quả tính toán cho thấy các yếu tố khí hậu bao gồm nhiệt độ, lượng mưa trung bình, lượng mưa theo mùa và các yếu tố khác như nắng nóng, mưa lớn, bão, áp thấp nhiệt đới ở vùng Trung Trung bộ trong giai đoạn từ 1980 đến 2008 có xu hướng tăng một cách khá rõ rệt.

Các kết quả dự báo về biến đổi của các yếu tố khí hậu theo các kịch bản phát thải khí nhà kính cũng chỉ ra xu hướng tăng trong thế kỷ 21, đặc biệt là nhiệt độ, lượng mưa so với thời kỳ chuẩn 1980-1999.

Kết quả phân tích thống kê trong giai đoạn 1980-2008 cũng như kết quả dự báo vào thế kỷ 21 về sự biến đổi của các yếu tố khí hậu thể hiện sự phù hợp với kịch bản biến đổi khí hậu ở Việt nam (2009) và kịch bản AR4 (IPCC, 2007). Tuy nhiên, kịch bản phát thải khí nhà kính thấp và cao có thể có độ tin cậy thấp hơn so với kịch bản phát thải trung bình bởi vì các quy hoạch phát triển kinh tế xã hội không đảm bảo được độ chắc chắn nên việc dự báo lượng khí nhà kính phát thải trong tương lai cũng có độ tin cậy không cao [2].

Vì những lý do trên kịch bản phát thải khí nhà kính trung bình được đề xuất sử dụng để xây dựng kế hoạch phát triển cũng như kế hoạch hành động úng phó với biến đổi khí hậu ngắn hạn, trung bình và dài hạn ở cấp độ vùng cũng như cấp độ các ngành kinh tế ở vùng Trung Trung bộ.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2009), Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam.

2. Hoàng Đức Cường và nnk (2010), Tổng quan về Kịch bản Biến đổi khí hậu trên thế giới, Việt Nam và khu vực Trung Trung bộ, Chuyên đề thuộc dự án Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến điều kiện tự nhiên, môi trường và phát triển kinh tế-xã hội ở Trung Trung bộ, Việt Nam, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường.

3. Nguyễn Đức Ngữ (2011), Biến đổi khí hậu ở khu vực Trung Trung bộ, Báo cáo Tổng hợp nhóm các chuyên đề khí hậu thuộc Dự án Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến điều kiện tự nhiên, môi trường và phát triển kinh tế - xã hội ở Trung Trung bộ, Việt Nam, Trung tâm KHCN Khí tượng Thủy văn và Môi trường, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam.

4. Hoàng Lưu Thu Thủy và nnk (2010), Nghiên cứu mức độ và xu thế biến đổi của các yếu tố và hiện tượng khí hậu cơ bản trên khu vực Trung Trung bộ, Chuyên đề thuộc dự án Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến điều kiện tự nhiên, môi trường và phát triển kinh tế - xã hội ở Trung Trung bộ, Việt Nam, Viện Địa lý.
WMO and UNEP (2001), Special Report on Emissions Scenarios, IPCC Special Report on Climate Change, Cambridge University Press.
Liên kết website khác