Đánh giá sự biến đổi của chỉ số nhiệt tỉnh Hải Dương

KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC TRÁI ĐẤT, MỎ, MÔI TRƯỜNG BỀN VỮNG LẦN THỨ V
Doi: 10.15625/vap.2022.0155

ĐÁNH GIÁ SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CHỈ SỐ NHIỆT TỈNH HẢI DƯƠNG
Hoàng Lưu Thu Thủy1 *, Đào Ngọc Hùng2, Đỗ Thị Vân Hương3, Trần Thị Mùi1,
Đặng Thị Ngân Hà4
0F

Viện Địa lý - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam,
18 Hồng Quốc Việt, Nghĩa Đơ, Cầu Giấy, Hà Nội
2
Khoa Địa lý, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 136 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội
3
Khoa Du lịch, Trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên, Tân Thịnh, Thái Nguyên
4
Trung tâm Nghiên cứu sản xuất vắc xin và sinh phẩm y tế, Bộ Y tế,
135 Lò Đúc, Hai Bà Trưng, Hà Nội
1

TĨM TẮT
Các yếu tố khí tượng và đặc biệt là nhiệt độ và độ ẩm tác động lớn đến sinh lý con người. Cơ quan Thời
tiết Quốc gia Hoa Kỳ (NWS) dựa vào nhiệt độ và độ ẩm tương đối xây dựng chỉ số nhiệt (HI) làm thước đo xác định các ngưỡng rủi ro để cảnh báo nhiệt cho cộng đồng. Sử dụng đánh giá tương quan và phương trình
hồi quy, số liệu khí tượng giai đoạn 1991-2020 và số liệu kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho
Việt Nam, tính được kịch bản HI cho tương lai. Kết quả cho thấy trong tương lai xu thế HI gia tăng là 0,0875
°C/năm theo kịch bản RCP 4.5 (kịch bản phát thải khí nhà kính trung bình thấp) và 0,0919 °C/năm theo kịch
bản RCP 8.5 (kịch bản phát thải khí nhà kính cao). Số tuần HI ở mức nguy hiểm có xu thế tăng 4,2 tuần/năm
đối với kịch bản RCP 4.5; 6 tuần/5 năm theo kịch bản RCP 8.5. Đặc biệt số ngày có nguy cơ gây đột quỵ
trong thời kỳ 31 năm trong quá khứ là 5 ngày, chỉ khi có hiện tượng thời tiết rất hiếm gặp, thì trong tương lai
cho 31 năm có 77 ngày với kịch bản RCP 4.5 và 116 ngày với kịch bản RCP 8.5 và hiện tượng này chủ yếu
tập trung trong các tháng 6, 7, 8.
Từ khóa: Biến đổi khí hậu, stress nhiệt, chỉ số nhiệt.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Mỗi lồi sinh vật có một giới hạn chịu đựng đối với một nhân tố sinh thái nhất định, trong đó
có nhân tố nhiệt, ẩm, gió, bức xạ, chất lượng nước... Khi điều kiện mơi trường thay đổi vượt ra
ngồi giới hạn sinh thái, sinh vật không thể tồn tại được. Khoảng thuận lợi: là khoảng của nhân tố
sinh thái ở mức phù hợp, đảm bảo cho sinh vật thực hiện các chức năng sống tốt nhất hay là
khoảng giá trị của nhân tố sinh thái mà sinh vật phát triển thuận lợi nhất. Khoảng chống chịu: là
khoảng của nhân tố sinh thái gây ức chế cho hoạt động sinh lý của sinh vật hay là khoảng giá trị
của nhân tố sinh thái mà sức sống của sinh vật giảm dần đến giới hạn. Vượt qua điểm giới hạn, sinh
vật sẽ chết.
Stress là phản ứng của cơ thể trước các áp lực đến sự tồn tại của con người về thể chất và tinh
thần [1]. Theo Nardone và cộng sự [2] stress nhiệt được định nghĩa là nhiệt độ cơ thể của một loài
vượt quá phạm vi điều chỉnh cho hoạt động bình thường. Tuy nhiên, theo quy luật tác động tổng
hợp, sinh vật không chỉ chịu tác động của nhiệt độ môi trường mà chịu tác động đồng thời của các
nhân tố sinh thái khác. Sự biến đổi các nhân tố này có thể dẫn đến sự thay đổi về lượng, có khi về
chất của các yếu tố khác và sinh vật chịu ảnh hưởng sự biến đổi đó. Tất cả các yếu tố đều gắn bó
*

Tác giả liên hệong tương lai cho
30 năm có 77 ngày với kịch bản RCP 4.5 và 116 ngày với kịch bản RCP 8.5 và hiện tượng này chủ
yếu tập trung trong các tháng 6, 7, 8.

Hình 5. Sự biến đổi HI ở mức cực kỳ nguy hiểm giai đoạn: 1991-2021;
giai đoạn: 2023-2053 theo các kịch bản RCP 4.5 và RCP 8.5

3.3. Sự biến đổi của HI tối cao tuyệt đối năm
Dựa vào Hình 6 nhận thấy sự HI tối cao tuyệt đối năm có xu thế tăng cả trong quá khứ và
tương lai.
Với kịch bản RCP 4.5 cho thấy, độ tin cậy của mối tương quan giữa HI và thời gian thể hiện
qua giá trị R² = 0,6 - đây là mối quan hệ rất chặt, chứng tỏ phương trình hồi quy đáng tin cậy. Theo

phương trình hồi quy, số ngày HI ở mức nguy hiểm có xu thế tăng trong tương lai, trung bình 1
năm tăng 0,17 ºC/năm.
Với kịch bản RCP 8.5 cho thấy, độ tin cậy của mối tương quan giưuax HI và thời gian thể hiện
qua giá trị R² = 0,7 - đây là mối quan hệ rất chặ, chứng tỏ phương trình hồi quy đáng tin cậy. Theo
7


Hoàng Lưu Thu Thủy, Đào Ngọc Hùng, Đỗ Thị Vân Hương, Trần Thị Mùi, Đặng Thị Ngân Hà

phương trình hồi quy, số ngày HI ở mức nguy hiểm có xu thế tăng trong tương lai, trung bình 1
năm tăng 0,17 ºC/năm.
Có thể thấy xu thế gia tăng nhiệt độ tối cao tuyệt đối năm nhanh hơn rất nhiều xu thế tăng của
nhiệt độ trung bình năm theo các kịch bản RCP 4.5 và RCP 8.5 (khoảng 0,034 ºC với kịch bản RCP
4.5 và 0,035 ºC với kịch bản RCP 8.5 trong giai đoạn: 2023-2053.

Hình 6. Sự biến đổi HI tối cao tuyệt đối năm giai đoạn từ năm 1991-2021;
giai đoạn: 2023-2053 theo các kịch bản RCP 4.5 và RCP 8.5

4. KẾT LUẬN
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nhiệt độ Trái đất có xu thế gia tăng, kéo theo các hiện tượng
thời tiết cực đoạn cũng biến đổi gia tăng cả về cường độ và tần suất. Sự kết hợp giữa nền nhiệt độ
cao, độ ẩm cao và xu thế gia tăng của nhiệt độ trong tương lai kết hợp với đặc điểm thành phố Hải
Dương là một đô thị lớn là nguyên nhân làm cho số ngày HI ở mức nguy hiểm tăng trong tương lai.
Nghiên cứu này phân loại HI để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến con người. Kết quả cho thấy
theo cả 2 kịch bản RCP 4.5 và RCP 8.5 đều có nguy cơ HI tăng cả về cường độ và số ngày nguy
hiểm và cực kỳ nguy hiểm.
Số ngày HI ở mức nguy hiển cũng có xu thế tăng rõ rệt trong tương lai, cường độ HI trung
bình năm sẽ gia tăng 0,0875 °C/năm với RCP 4,5 và 0,0919 với RCP 8.5 trong giai đoạn: 20232053. Với những ngày này, thời tiết có thể gây ra chuột rút do nhiệt hoặc kiệt sức vì nóng, và có thể
bị đột quỵ do tiếp xúc lâu dài và/hoặc hoạt động thể chất.
Điểm đặc biệt là trong quá khứ chỉ có 5 lần xuất hiện HI ở mức cực kỳ nguy hiểm, nhưng

trong trong giai đoạn: 2023-2053. Số ngày HI > 54 °C trong giai đoạn: 2011-2050 theo kịch bản
RCP 4.5, là 77, theo kịch bản RCP 8.5 là 116 chủ yếu tập trung trong các tháng 6, 7, 8. Với những
ngày này, thời tiết có nguy cơ cao gây đột quỵ.
Với mức độ biến động của HI theo thời gian như trên, cần xây dựng những phương án cụ thể
về cơ sở hạ tầng, nhân viên ý tế để bảo vệ những người lao động ngồi trời, những người già, người
có bệnh nền trước nguy cơ tiềm tàng của thời tiết thể hiện qua heat indext ngày càng mạnh hơn về
cường độ trong các tháng 6, 7, 8, đặc biệt là tháng 6.
8


Đánh giá sự biến đổi của chỉ số nhiệt tỉnh Hải Dương

Kết quả nghiên cứu này sẽ là kênh thông tin hữu ích để các nhà hoạch định chính sách cho Hải
Dương có định hướng về phát triển hạ tầng y tế thích ứng với biến đổi khí hậu trong tương lai. Hạn
chế của nghiên cứu là chưa có số liệu thông kê thực tế số người bị tác động của nắng nóng và đặc
biệt là đột quỵ. Tập thể tác giả sẽ phát triển nghiên cứu trong tương lai khi có nguồn số liệu y tế
thực tế.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

Selye H. (1936). A syndrome produced by diverse nocuous agents, Nature, 138(3479): p. 3232.

2.

Nardone A., et al. (2010). Effects of climate changes on animal production and sustainability
of livestock systems. Livestock Science, 130(1-3): p. 57-69.

3.

Kim E. (2016). The impacts of climate change on human health in the United States: A

scientific assessment, by us global change research program. Journal of the American
Planning Association, 82(4): p. 418-419.

4.

Steadman R. (1979). The assessment of sultriness. Part I: A temperature-humidity index based
on human physiology and clothing science. Journal of Applied Meteorology Climatology,
18(7): p. 861-873.

5.

Steadman R. (1984). A universal scale of apparent temperature, Journal of Applied
Meteorology Climatology, 23(12): p. 1674-1687.

6.

National Weather Service (2021). The Heat Index Equation, [cited 2021 19th December],
Available from: />
7.

Stull R. (2011). Wet-bulb temperature from relative humidity and air temperature, Journal of
applied meteorology and climatology, 50(11): p. 2267-2269.

8.

Gouezo M., et al. (2015). Impact of two sequential super typhoons on coral reef communities
in Palau, Marine Ecology Progress Series, 540: p. 73-85.

9.

Moran D.S., et al. (2001). An environmental stress index (ESI) as a substitute for the wet bulb
globe temperature (WBGT), Journal of Thermal Biology, 26(4): p. 427-431.

10. Wu J., et al. (2017). Changes of effective temperature and cold/hot days in late decades over
China based on a high resolution gridded observation dataset, International Journal of
Climatology, 37: p. 788-800.
11. Zhang J., et al. (2019). Detecting spatial differences in thermal stress across China. Theoretical
Applied Climatology, 138(1): p. 541-552.
12. Im E.S., Pal J.S. and Eltahir E.A. (2017). Deadly heat waves projected in the densely
populated agricultural regions of South Asia. Science advances, 3(8): p. e1603322.
13. Tai N.C. and N.D. Quang (2020). Research on building a set of indicators of heat and
humidity affecting the health of some residential communities in Quang Nam (Vietnam).
Vietnam Journal of Hydrometeorology, 717: p. 20-31.
14. Phan V.T. (2013). Biến đổi khí hậu ở Việt Nam: Một số kết quả nghiên cứu, thách thức và cơ
hội trong hội nhập quốc tế, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Các Khoa học Trái đất và Môi
trường, 29(2): p. 42-55.
9


Hoàng Lưu Thu Thủy, Đào Ngọc Hùng, Đỗ Thị Vân Hương, Trần Thị Mùi, Đặng Thị Ngân Hà

15. Opitz-Stapleton S., et al. (2016). Heat index trends and climate change implications for
occupational heat exposure in Da Nang, Vietnam. Climate Services, 2: p. 41-51.
16. Ma Y., et al. (2019). Effects of extreme temperatures on hospital emergency room visits for
respiratory diseases in Beijing, China. Environmental Science Pollution Research, 26(3): p.
3055-3064.
17. McGregor G.R. and Vanos J. (2018). Heat: a primer for public health researchers, Public
health nutrition, 161: p. 138-146.
18. Kjellstrom T., et al. (2019). Climate change and the rising incidence of heat stress, in Working
on a warmer planet: The effect of heat stress on productivity and decent work, Report of the

International Labour Office (ILO): Geneva, Switzerland p. 21-23.
19. Dao Ngoc Hung (2013). Assessing the impact of traffic on the effect of heat island Hanoi.
Vietnam Journal of Hydrometeorology, 626(2): p. 46-50.
20. Cục Thống kê tỉnh Hải Dương (2021). Niên giám thống kê tỉnh Hải Dương, Hà Nội: Nhà xuất
bản Thống kê.
21. Vietnam Center of Hydro-Meteorological Data (2021). Hydrometeorological data, Hanoi.
22. Dahl K., et al. (2019). Increased frequency of and population exposure to extreme heat index
days in the United States during the 21st century. Environmental Research Communications,
1(7): p. 075002.
23. National Weather Service (2021). Meteorological Conversions and Calculations: Heat Index
Calculator.
2021
[cited
2021
10th
July];
Available
from:
/>24. Vietnam Ministry of Natural Resources and Environment (2022). Climate change, sea level
rise scenarios for Vietnam in 2020. 2021 [cited 2022 12, January, 2022].

10


Đánh giá sự biến đổi của chỉ số nhiệt tỉnh Hải Dương

ASSESSING THE CHANGE OF HEAT INDEX IN HAI DUONG PROVINCE
Hoang Luu Thu Thuy¹ *, Dao Ngoc Hung², Do Thi Van Huong³,
Tran Thi Mui¹, Dang Thi Ngan Ha4
1F

¹Instituteof Geography, Vietnam Academy of Science and Technology,
18 Hoang Quoc Viet, Cau Giay, Hanoi
²Faculty of Geography, Hanoi National University of Education, 136 Xuan Thuy, Cau Giay, Hanoi
3
Faculty of Tourism, Thai Nguyen University of Sciences, Tan Thinh, Thai Nguyen
4
Center for Research and Production of Vaccines and Biological products, Ministry of Health,
135 Lo Duc, Hai Ba Trung, Hanoi

ABSTRACT
Meteorological factors, especially temperature and humidity, have great impacts on human physiology.
The US National Weather Service uses temperature and relative humidity to develop the heat index (HI) as a
metric to determine the human heat thresholds. The study applied correlation assessment and regression
equations to calculate future HI scenarios from meteorological data in the period 1991-2020 and climate
change and sea level rise scenario data for Vietnam. The results showed that in the future, the HI increases
0.087 °C/year under the RCP 4.5 scenario and 0.09 °C/year under the RCP 8.5 scenario. The number of
weeks with dangerous HI level for health tended to increase to 4,2 weeks/year for scenario RCP 4.5; 6
weeks/5 years under RCP 8.5 scenario. Especially, the number of days with high risk of stroke for the past 31
year period was 5 days, happening during days with very rare weather phenomena. This will increase to 77
days with RCP scenario 4.5 and 116 days with scenario RCP 8.5. The high risk of stroke mainly occurs in
June, August and August.
Keywords: Climate change, heat stress, heat index.

*

Corresponding author, email address:

11