Nghiên cứu, đánh giá dự tính khí hậu tương lai độ phân giải cao cho khu vực hà tĩnh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

NGUYỄN GIA CƢỜNG

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DỰ TÍNH KHÍ HẬU TƢƠNG LAI
ĐỘ PHÂN GIẢI CAO CHO KHU VỰC HÀ TĨNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

HÀ NỘI - 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DỰ TÍNH KHÍ HẬU TƢƠNG LAI
ĐỘ PHÂN GIẢI CAO CHO KHU VỰC HÀ TĨNH

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

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Mai Văn Khiêm

HÀ NỘI - 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu, đánh giá dự tính khí hậu tương
laiđộ phân giải cao cho khu vực Hà Tĩnh”là công trình nghiên cứu do cá nhân

tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Mai Văn Khiêm, không
sao chép từ các công trình nghiên cứu của người khác. Số liệu và kết quả của
luận văn chưa từng được công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác.
Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng,
được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng quy cách.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của
luận văn./.
Hà Nội, tháng năm 2016
Tác giả luận văn

Nguyễn Gia Cƣờng


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin trân trọng cảm ơnTiến sĩMai Văn Khiêm đã tận tình
hướng dẫn, định hướng nghiên cứuvà các phương pháp luận cho tôi trong suốt
quá trình thực hiện nghiên cứu Luận văn thạc sỹ.
Trong quá trình được nghiên cứu, học tập tại Khoa sau Đại học, Đại học
Quốc gia Hà Nội, tôi đã có cơ hội được tiếp thu những kiến thức cơ bản và
chuyên sâu về biến đổi khí hậu qua đó đã giúp tôi có đủ kiến thức chuyên môn
cũng như kinh nghiệm trong suốt quá trình học tập, tạo cho tôi niềm say mê
nghiên cứu khoa học, phục vụ hiệu quả cho quá trình nghiên cứu, thực hiện và
hoàn thành Luận văn thạc sỹ của bản thân.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo và các đồng chí Lãnh đạo
cùng với các cán bộ Khoa sau Đại học,Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình
hướng dẫn, giúp đỡ tôi về các điều kiện trong quá trình thực hiện luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn các đồng chíLãnh đạo và cán bộ của Trung tâm
Nghiên cứu Khí tượng - Khí hậuđã cungcấp thông tin, tài liệu và tận tình giúp
đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.
Trân trọng cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ của bạn bè, đồng nghiệp và gia

đình đã luôn sát cánh, động viên, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học
tập và hoàn thành luận văn./.
Hà Nội, tháng năm 2016
Tác giả

Nguyễn Gia Cƣờng


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN....................................................................................................
LỜI CẢM ƠN .........................................................................................................
MỤC LỤC ...............................................................................................................
DANH MỤC BẢNG ...............................................................................................
DANH MỤC HÌNH VẼ ..........................................................................................
DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT .......................................................................
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.............................. 5
1.1. Hiểu biết về biến đổi khí hậu ......................................................................... 5
1.2. Biểu hiện của biến đổi khí hậu ....................................................................... 6
1.2.1. Trên phạm vi toàn cầu................................................................................. 6
1.2.2. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam ....................................................................... 8
1.2.3. Biến đổi khí hậu ở khu vực tỉnh Hà Tĩnh .................................................. 10
1.3. Nghiên cứu dự tính khí hậu trên thế giới và Việt Nam................................ 11
1.3.1. Trên thế giới .............................................................................................. 12
1.3.2.Việt Nam ..................................................................................................... 17
1.4. Tính chưa chắc chắn trong dự tính khí hậu .................................................. 22
1.5. Một số nhận xét cuối Chương 1 ................................................................... 23
Chƣơng 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU ........................ 26
2.1. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 26
2.1.1. Mô hình CCAM ......................................................................................... 26

2.1.2. Phương pháp phân tích xu thế .................................................................. 26
2.1.3. Phương pháp nội suy không gian.............................................................. 27
2.1.4. Đánh giá kỹ năng của mô hình ................................................................. 28
2.1.5. Phương pháp đánh giá mức độ biến đổi của khí hậu trong tương lai ...... 29
2.1.6. Phương pháp phân tích tính chưa chắc chắn trong dự tính khí hậu ........ 30
2.2. Số liệu nghiên cứu ........................................................................................ 30


Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 32
3.1. Xu thế và mức độ biến đổi của khí hậu gian đoạn 1961-2014 .................... 32
3.1.1. Xu thế biến đổi của nhiệt độ...................................................................... 32
3.1.2. Xu thế biến đổi của lượng mưa ................................................................. 35
3.2. Đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình CCAM ..................................... 39
3.2.1. Kết quả đánh giá đối với trường nhiệt độ trung bình ............................... 39
3.2.2. Kết quả đánh giá với trường lượng mưa .................................................. 41
3.3. Kết quả dự tính nhiệt độ, lượng mưa cho khu vực tỉnh Hà Tĩnh ................. 43
3.3.1. Kết quả dự tính nhiệt độ trung bình khu vực tỉnh Hà Tĩnh ....................... 43
3.3.2. Kết quả dự tính lượng mưa khu vực Hà Tĩnh ........................................... 49
3.4. Tính chưa chắc chắn trong dự tính khí hậu khu vực tỉnh Hà Tĩnh .............. 55
3.4.1. Nhiệt độ ..................................................................................................... 55
3.4.2. Tính chưa chắc chắn trong dự tính lượng mưa ........................................ 57
3.5. Đánh giá mức độ tin cậy của các phương án kịch bản mô hình CCAM ..... 57
3.5.1. Kịch bản RCP4.5 ....................................................................................... 57
3.5.2. Kịch bản RCP8.5 ....................................................................................... 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 68
1. Kết luận ........................................................................................................... 68
2. Kiến nghị ......................................................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 71
Tiếng Việt ............................................................................................................ 71
Tiếng Anh ............................................................................................................ 72

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua ở các
vùng khí hậu của Việt Nam .............................................................................................9
Bảng 3.1. Sai số trung bình ME của nhiệt độ trung bình ..............................................40
Bảng 3.2. Sai số tuyệt đối trung bình MAE của nhiệt độ trung bình ............................40
Bảng 3.3. Sai số trung bình RE của lượng mưa ............................................................41
Bảng 3.4. Sai số tuyệt đối MARE của lượng mưa các trạm..........................................42
Bảng 3.5. Mức thay đổi nhiệt độ trung bình mùa xuân, hè, thu, đông và năm (°C) thời
kỳ giữa thế kỷ 2046-2065 và cuối thế kỷ 2080-2099 so với thời kỳ cơ sở (1986-2005)
theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 từ mô hình CCAM ..................................................49
Bảng 3.6. Mức thay đổi lượng mưa xuân, hè, thu, đông và năm (%) thời kỳ giữa thế kỷ
2046-2065 và cuối thế kỷ 2080-2099 so với thời kỳ cơ sở (1986-2005) theo kịch bản
RCP4.5 và RCP8.5 từ mô hình CCAM .........................................................................55
Bảng 3.7. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa xuân tại Hà Tĩnh giữa thế kỷ 21 ....58
Bảng 3.8. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa xuân tại Hà Tĩnh cuối thế kỷ 21 ....58
Bảng 3.9. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè tại Hà Tĩnh giữa thế kỷ 21 ........59
Bảng 3.10. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè tại Hà Tĩnh cuối thế kỷ 21 ......59
Bảng 3.11. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu tại Hà Tĩnh giữa thế kỷ 21 ....59
Bảng 3.12. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu tại Hà Tĩnh cuối thế kỷ 21 ....60
Bảng 3.13. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông tại Hà Tĩnh giữa thế kỷ 21 .60
Bảng 3.14. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông tại Hà Tĩnh cuối thế kỷ 21..61
Bảng 3.15. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm tại Hà Tĩnh giữa thế kỷ 21 ..........61
Bảng 3.16. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm tại Hà Tĩnh cuối thế kỷ 21...........63
Bảng 3.17. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa xuân tại Hà Tĩnh giữa thế kỷ 21 ..63
Bảng 3.18. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa xuân tại Hà Tĩnh cuối thế kỷ 21 ..64
Bảng 3.19. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè tại Hà Tĩnh giữa thế kỷ 21 ......64
Bảng 3.20. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè tại Hà Tĩnh cuối thế kỷ 21 ......64
Bảng 3.21. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu tại Hà Tĩnh giữa thế kỷ 21 ....65

Bảng 3.22. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu tại Hà Tĩnh cuối thế kỷ 21 ....65
Bảng 3.23. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông tại Hà Tĩnh giữa thế kỷ 21 .66
Bảng 3.24. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông tại Hà Tĩnh cuối thế kỷ 21..66
Bảng 3.25. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm tại Hà Tĩnh giữa thế kỷ 21 ..........67
Bảng 3.26. Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm tại Hà Tĩnh cuối thế kỷ 21...........67


DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1. Chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu thời kỳ 1850-2012 so với thời kỳ
1961-1999 ........................................................................................................................7
Hình 1.2. Biến đổi nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1901-2012 .....................................7
Hình 1.3. Biến đổi của lượng mưa năm thời kỳ 1901-2010 và thời kỳ 1951-2010 (được
tính toán và hiển thị tương tự như Hình 1.2) ...................................................................8
Hình 2.1. Các trạm khí tượng thuộc tỉnh Hà Tĩnh…………………………………….29
Hình 3.1. Xu thế biến đổi tuyến tính của nhiệt độ không khí trung bình năm (oC) tại 3
trạm khí tượng của tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961 - 2014 .................................................32
Hình 3.2. Hệ số a1 (oC/thập kỷ) của đường xu thế tuyến tính xây dựng từ chuỗi số liệu
nhiệt độ không khí trung bình các mùa trong năm tại 3 trạm của tỉnh Hà Tĩnh thời kỳ
1961-2014. .....................................................................................................................33
Hình 3.3. Xu thế biến đổi tuyến tính của nhiệt độ không khí trung bình mùa xuân (oC)
tại 3 trạm tiêu biểu của tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014. ............................................34
Hình 3.4. Xu thế biến đổi tuyến tính của nhiệt độ không khí trung bình mùa hè (oC) tại
3 trạm tiêu biểu của tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 ..................................................34
Hình 3.5. Xu thế biến đổi tuyến tính của nhiệt độ không khí trung bình mùa thu (oC)
tại 3 trạm tiêu biểu của tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 .............................................35
Hình 3.6. Xu thế biến đổi tuyến tính của nhiệt độ không khí trung bình mùa đông (oC)
3 số trạm tiêu biểu của tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014..............................................35
Hình 3.7. Xu thế biến đổi tuyến tính của lượng mưa năm (mm) tại 3 trạm khí tượng của
tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 ....................................................................................36

Hình 3.8. Hệ số a1 (mm/thập kỷ) của đường xu thế tuyến tính xây dựng từ chuỗi số
liệu lượng mưa các mùa trong năm tại 3 trạm khí tượng của tỉnh Hà Tĩnh thời kỳ 19612014 ...............................................................................................................................37
Hình 3.9. Xu thế biến đổi tuyến tính của lượng mưa mùa xuân (mm) tại 3 trạm khí
tượng của tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 ..................................................................37
Hình 3.10. Xu thế biến đổi tuyến tính của lượng mưa mùa hè (mm) tại 3 trạm khí tượng của
tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 ......................................................................................38
Hình 3.11. Xu thế biến đổi tuyến tính của lượng mưa mùa thu (mm) tại 3 trạm khí
tượng của tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 ..................................................................38
Hình 3.12. Xu thế biến đổi tuyến tính của lượng mùa mùa đông (mm) tại 3 trạm khí
tượng của tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 ..................................................................39


Hình 3.13. Biến trình năm của nhiệt độ quan trắc và mô phỏng tại 3 trạm trong khu
vực Hà Tĩnh ...................................................................................................................41
Hình 3.14. Biến trình năm của lượng mưa quan trắc và mô phỏng tại 3 trạm trong khu
vực tỉnh Hà Tĩnh ............................................................................................................42
Hình 3.15. Mức thay đổi nhiệt độ trung bình mùa xuân (°C) khu vực Hà Tĩnh so với
thời kỳ cơ sở theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 .............................................................43
Hình 3.16. Mức thay đổi nhiệt độ trung bình mùa hè (°C) khu vực Hà Tĩnh so với thời
kỳ cơ sở theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 ...................................................................45
Hình 3.17. Mức thay đổi nhiệt độ trung bình mùa thu (°C) khu vực Hà Tĩnh so với thời
kỳ cơ sở theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 ...................................................................46
Hình 3.18. Mức thay đổi nhiệt độ trung bình mùa đông (°C) khu vực Hà Tĩnh so với
thời kỳ cơ sở theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 ............................................................47
Hình 3.19. Mức thay đổi nhiệt độ trung bình năm (°C) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ
cơ sở theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 ........................................................................48
Hình 3.20. Mức thay đổi lượng mưa mùa xuân (%) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ cơ
sở theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 .............................................................................50
Hình 3.21. Mức thay đổi lượng mưa mùa hè (%) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ cơ sở
theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 ..................................................................................51

Hình 3.22. Mức thay đổi lượng mưa mùa thu (%) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ cơ
sở theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 .............................................................................52
Hình 3.23. Mức thay đổi lượng mưa mùa đông (%) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ cơ
sở theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 .............................................................................53
Hình 3.24. Mức thay đổi lượng mưa năm (%) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ cơ sở
theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 ..................................................................................54
Hình 3.25. Mức biến đổi của nhiệt độ năm theo kịch bản RCP4.5 ...............................56
Hình 3.26. Mức biến đổi của nhiệt độ năm theo kịch bản RCP8.5 ...............................56
Hình 3.27. Mức biến đổi của lượng mưa năm theo kịch bản RCP4.5 ..........................57


DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
CCAM:

Conformal Cubic Atmospheric Model - Mô hình khí quyển lập
phương bảo giác

BĐKH:

Biến đổi khí hậu

IPCC:

Intergovernmental Panel on Climate Change - Tổ chức liên chính
phủ về Biến đổi khí hậu

AR4:

Báo cáo lần thứ 4 của IPCC

AR5:

Báo cáo lần thứ 5 của IPCC

NBD:

Nước biển dâng

RCP:

Representative Concentration Pathways - Đường phân bố nồng độ
khí nhà kính đại diện

GCM:

Các mô hình động lực quy mô toàn cầu

IMHEN:

Viện Khoa học Khí tượng, Thủy văn và Biến đổi khí hậu

SST:

Nhiệt độ bề mặt nước biển

NN:

Thuật toán nội suy điểm lưới Natural Neighbor

ME:

Sai số trung bình của nhiệt độ

MAE:

Sai số tuyệt đối trung bình của nhiệt độ

RE:

Sai số tương đối của lượng mưa

MARE:

Sai số tuyệt đối của lượng mưa


MỞ ĐẦU
Biến đổi khí hậu, với những biểu hiện rõ rệt nhất của nó là sự nóng lênvà
mực nước biển dâng trên phạm vi toàn cầu, đây là một trong những thách thức
lớn nhất đối với nhân loại. Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã, đang và sẽ tác động
nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn cầu như:
Nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng gây ngập lụt, gây nhiễm mặn nguồn nước,
ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp, gây rủi ro lớn đối với công nghiệp và
tác động lớn đến kinh tế - xã hội.
Trong những năm gần đây, khí hậu Việt Nam nói chung và khí hậu khu
vực tỉnhHà Tĩnh nói riêngđã có những biến đổi bất thường, khiến cho vùng đất
vốn nhiều thiên tai này phải chịu thêm những khó khăn, ảnh hưởng rất lớn đến
sự phát triển kinh tế - xã hội…Ngoài những đợt thiên tai như bão, lũ xảy ra
mang tính thường niên, thời gian qua tỉnh Hà Tĩnh còn phải đối mặt với những
biến đổi bất thường như nắng nóng gay gắt, rét đậm, rét hại kéo dài, xuất hiện

những đợt rét hại kéo dài, hay ngập lụtở các con sông kéo dàihơn so với những
thập niên trước.
Ở Việt Nam, kịch bản biến đổi khí hậu chính thức được Bộ Tài nguyên và
Môi trường công bố vào năm 2009 và kịch bản này được cập nhật vào năm 2012
đã cung cấp các cơ sở khoa học để các Bộ, ngành và địa phương làm căn cứ
đánh giá các tác động của BĐKH và xây dựng kế hoạch hành động ứng phó.
Với những nghiên cứu quy mô và chuyên sâu của các quốc gia, các tổ
chức và các nhà khoa học trên toàn cầu, con người ngày càng có những hiểu biết
sâu rộng hơn về khoa học BĐKH cũng như những tác động của nó đối với môi
trường, kinh tế và xã hội. Chính vì vậy, Tổ chức liên chính phủ về Biến đổi khí
hậu (IPCC) đã không ngừng cập nhật các kịch bản để bổ sung những thông tin
và hiểu biết mới nhất của nhân loại nhằm hoàn thiện hơn nữa các kịch bản
BĐKH và nước biển dâng (NBD) toàn cầu. Cho cho tới nay, IPCC đã thực hiện
05 lần xây dựng và cập nhật kịch bản BĐKH và NBD thông qua các lần báo cáo
đánh giá: lần thứ nhất vào năm 1990, lần thứ hai vào năm 1995, lần thứ ba vào
năm 2001, lần thứ tư vào năm 2007 (AR4) và gần đây nhất năm 2013 là báo cáo
lần thứ năm (AR5).
1


Một trong những điểm mới đầu tiên đáng chú ý trong AR5 là IPCC đã xây
dựng kịch bản dựa trên cách tiệm cận mới về kịch bản phát thải, kịch bản phát
thải chuẩn (Benchmark Emissions Scenarios) hay đường phân bố nồng độ khí
nhà kính đại diện “Representative Concentration Pathways-RCPs). Các RCP
được lựa chọn sao cho đại diện được các nhóm kịch bản phát thải và đảm bảo
bao gồm được khoảng biến đổi của nồng độ các khí nhà kính trong tương lai
một cách hợp lý. Các RCP cũng đảm bảo tính tương đồng với các kịch bản
SRES (IPCC, 2007).
Điểm đáng lưu ý trong báo cáo lần này của IPCC là việc ứng dụng các mô
hình động lực với quy mô toàn cầu (GCM) trong nghiên cứu về BĐKH và xây

dựng các kịch bản khí hậu. Nếu như trong năm 2007, IPCC đã triển khai dự án
nghiên cứu tổ hợp các mô hình khí hậu (CMIP3) nhằm mục đích thu thập dữ liệu
đầu ra của 21 mô hình toàn cầu khác nhau phục vụ cho AR4 thì trong AR5 của
IPCC, dự án CMIP5 đã được thực hiện với tổ hợp của gần 50 mô hình toàn cầu.
Điểm khác biệt quan trọng của dự án CMIP5 so với CMIP3 là các mô hình trong
CMIP5 chạy với kịch bản nồng độ khí nhà kính RCP. Về mặt khoa học, CMIP5
tập trung vào ba khía cạnh chính mà CMIP3 còn hạn chế, cụ thể: (1) Đánh giá cơ
chế quyết định sự khác biệt trong mô phỏng của các mô hình đối với chu trình
các-bon và mây; (2) Đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình đối với các hiện
tượng có quy mô thập kỷ; và (3) Tìm nguyên nhân dẫn tới việc các mô hình mô
phỏng

rất

khác

nhau

đối

với

cùng

một

kịch

bản

(http://cmip-

pcmdi.llnl.gov/cmip5/). Một điểm đáng lưu ý khác là thời kỳ cơ sở được lựa chọn
để so sánh là 1986-2005, thay cho thời kỳ 1980-1999 như lần công bố trước đây.
Cũng trong báo cáo AR5, IPCC đã bổ sung các đánh giá toàn diện hơn về mức độ
biến đổi của cực đoan khí hậu (SREX) và xuất bản tập Atlas biến đổi hậu mà
trong báo cáo AR4 không có hoặc chưa đầy đủ.
Tuy nhiên, các mô hình khí hậu toàn cầu được sử dụng để xây dựng các
kịch bản BĐKH toàn cầu thường có độ phân giải thấp (khoảng 125 - 400 km),
không chi tiết đủ cho việc phân tích, đánh giá BĐKH và tác động của nó ở quy
mô khu vực. Do đó, để xây dựng các kịch bản BĐKH ở cấp quốc gia, vùng lãnh
thổ và địa phương người ta thường hạ thấp quy mô (downscale) sản phẩm của
mô hình toàn cầu bằng các mô hình thống kê hoặc mô hình khí hậu khu vực.
2


Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của năng lực tính toán, các mô hình khu vực có
độ phân giải cao ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong cập nhật kịch bản
BĐKH cho các khu vực quy mônhỏ. Đối với Việt Nam, mô hình khí quyển lập
phương bảo giác(CCAM) đã được ứng dụng trong xây dựng kịch bản biến đổi
khí hậu độ phân giải cao cho Việt Nam. Dự ándo Tổ chức Nghiên cứu Khoa học
và Công nghiệpLiên bang Úc (CSIRO) phối hợp với Viện Khoa học Khí tượng,
Thủy văn và Biến đổi khí hậu (IMHEN) và Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
thực hiện, bước đầu đã xây dựng các kịch bản BĐKH độ phân giải cao
(10kmx10km) cho 07 vùng khí hậu của Việt Nam, việc xây dựng kịch bản
BĐKH cho các khu vực nhỏ hơn (quy mô cấp tỉnh) cũng đã được thực hiện ở
một số tỉnh dựa trên phương pháp chi tiết hóa thống kê và số liệu các kịch bản
phát thải trong CMIP3.
Với lộ trình cập nhật kịch bản BĐKH dựa trên các kịch bản nồng độ khí
nhà kính trong CMIP5 của IPCC và Việt Nam, việc cập nhật kịch bản BĐKH

cho quy mô cấp tỉnh bằng phương pháp chi tiết hóa động lực vẫn là một vấn đề
mới cần quan tâm nghiên cứu. Trong khuôn khổ Luận văn này, tác giả tập trung
nghiên cứu, phân tích và đánh giá kết quả dự tính khí hậu chi tiết, độ phân giải
cao cho khu vực tỉnh Hà Tĩnh theo kết quả tính toán của mô hình CCAM với độ
phân giải 10km x 10km. Các nội dung nghiên cứu chính bao gồm: Tìm hiểu về
mô hình và kết quả tính toán đã có; thực hiện chiết xuất và xử lý các kết quả dự
tính khí hậu của các mô hình khí hậu khu vực; đánh giả khả năng mô phỏng của
mô hình; phân tích kết quả dự tính và đánh giá tính chưa chắc chắn trong các dự
tính đối với nhiệt độ, lượng mưa vào giữa và cuối thế kỷ 21 theo hai kịch bản
trung bình thấp RCP4.5 và cao RCP8.5.Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và
tài liệu tham khảo luận văn được bố cục làm 3 chương sau đây:
Chƣơng 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu, chương này đề cập những
nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến BĐKH, dự tính khí hậu.
Chƣơng 2: Phƣơng pháp nghiên cứu và số liệu, chương này trình bày
phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận văn, chi tiết về số liệu dùng
để tính toán, nghiên cứu.

3


Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận, chương này đưa ra kết quả
nghiên cứu về đánh giả khả năng mô phỏng của mô hình; phân tích kết quả dự
tính và đánh giá tính chưa chắc chắn trong các dự tính đối với nhiệt độ, lượng
mưa vào giữa và cuối thế kỷ 21 theo hai kịch bản trung bình thấp RCP4.5 và cao
RCP8.5.

4


Chƣơng 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Hiểu biết về biến đổi khí hậu
Hiệu ứng nhà kính đã được con người biết đến từ lâu với vai trò của các khí
nhà kính có trong bầu khí quyển (như các khí Cácbô níc, Mê tan, Ôxít Nitơ…)
giữ nhiệt độ của trái đất đủ ấm cho sự sống của con người và sinh vật trên trái đất.
Hiện nay khái niệm “biến đổi khí hậu” và sự nóng lên toàn cầu không còn
xa lạ và được đánh giá tiềm ẩn nhiều nguy cơ do các tác động của nó. Nhiệt độ
toàn cầu gia tăng cùng với sự thay đổi trong phân bố năng lượng trên bề mặt
Trái đất và bầu khí quyển đã dẫn đến sự biến đổi của các hệ thống hoàn lưu khí
quyển và đại dương mà hậu quả của nó là sự biến đổi của các cực trị thời tiết và
khí hậu. Nhiều bằng chứng đã chứng tỏ rằng, thiên tai và các hiện tượng cực
đoan ngày càng gia tăng ở nhiều vùng trên Trái đất mà nguyên nhân là do sự
biến đổi bất thường của các hiện tượng thời tiết, khí hậu cực đoan.
Nguyên nhân của biến đổi khí hậu có thể do các quá trình tự nhiên bên
trong hệ thống khí hậu, hoặc do tác động bên ngoài hoặc do tác động của con
người(sử dụng quá mức nhiên liệu hóa thạch, hoạt động sản xuất nông nghiệp,
chặt phá rừng, thay đổi mục đích sử dụng đất…).Các đánh giá liên quan đến
nguyên nhân gây ra BĐKH do hoạt động của con người do IPCC công bố đã có
những thay đổi qua mỗi lần công bố:
- Trong báo cáo của IPCC 1995: Cho rằng hoạt động con người chỉ đóng
góp vào 50% nguyên nhân gây ra BĐKH [23];
- Trong báo cáo của IPCC 2001: Sau nhiều khảo sát và đánh giá khoa học
thì kết quả chỉ ra rằng hoạt động con người đóng góp vào 67% nguyên nhân gây
ra BĐKH [24];
- Trong báo cáo của IPCC 2007: Một loạt các nghiên cứu được thực
hiện, kết quả chỉ ra rằng hoạt động con người đóng góp vào 90% nguyên nhân
gây ra BĐKH [25];
- Và theo bản báo cáo của IPCC gần đây nhất công bố năm 2013 đã kết luận
rằng hoạt động con người đóng góp vào 95% nguyên nhân gây ra BĐKH [26].
5

1.2. Biểu hiện của biến đổi khí hậu
1.2.1. Trên phạm vi toàn cầu
Trên quy mô toàn cầu, các quan trắc cho thấy nhiệt độ tăng trong giai
đoạn 1901-2012 với mức tăng khoảng 0,89oC; riêng giai đoạn 1950-2012, nhiệt
độ đã tăng khoảng 0,72oC (Hình 1.2). Có thể thấy, nhiệt độ trung bình toàn cầu
chủ yếu tăng mạnh mẽ trong những năm gần đây, trong khi giai đoạn trước đó
gần như không thay đổi. Từ giữa thế kỷ 20, nhiệt độ trung bình toàn cầu có
chiều hướng tăng nhanh đáng kể với mức tăng khoảng 0,12oC/thập kỷ trong thời
kỳ 1901-2012 (Hình 1.1). Trong báo cáo AR5, IPCC đưa ra nhận định nhiệt độ
có xu thế tăng nhanh hơn ở các vùng vĩ độ cao so với vùng vĩ độ thấp; tăng
nhanh hơn ở vùng sâu trong lục địa so với vùng ven biển và hải đảo. Trong giai
đoạn 1901-2012, mức tăng nhiệt độ cao nhất lên tới khoảng 2,5 oC; mức tăng
thấp nhất khoảng từ 0 đến 0,2oC. Báo cáo AR5 cũng khẳng định số ngày và đêm
lạnh có xu thế giảm; ngược lại số ngày và đêm nóng cùng số đợt nắng nóng có
xu thế gia tăng. Cùng với sự tăng nhanh của nhiệt độ, diện tích băng cũng có xu
thế giảm, giảm đáng kể nhất trong những năm gần đây[26].

6


a) Trung bình năm

b) Trung bình thập kỷ

Hình 1.1. Chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu thời kỳ 1850-2012so với thời
kỳchuẩn 1961-1999

M
ức

ch
ên
h
lệc
h
nh
iệt
độ
o

(Nguồn: IPCC, 2013)

(C
)
so
Hình 1.2.Biến đổi nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1901-2012
vớ
(Nguồn: IPCC, 2013)
i
Trên phạm vi toàn cầu lượng mưa có xu thế tăng lên rõ ràng nhất ở các
th
vùng vĩ độ trung bình và vĩ độ cao; ngược lại, nhiều khu vực nhiệt đới có xu
ời
thế giảm. Xu thế tăng/giảm của lượng mưa phản ánh rõ ràng hơn trong giai
kỳ
19
7
61

đoạn 1951-2010 so với giai đoạn 1901-2010 (Hình 1.3). Trong đó, xu thế tăng
rõ ràng nhất ở khu vực Châu Mỹ, Tây Âu và Úc; xu thế giảm rõ ràng nhất ở
khu vực Châu Phi và Trung Quốc. IPCC nhận định số vùng có số đợt mưa lớn
tăng nhiều hơn số vùng có số đợt mưa lớn giảm. Hạn hán không có xu thế rõ
ràng do hạn chế về số liệu quan trắc và đánh giá h ạn hán. Xu thế tầ n số bão
chưa rõ ràng, tuy nhiên gần như chắc chắn rằng số cơn bão mạnh cũng như
cường độ của các cơn bão mạnh đã gia tăng [26].

Hình 1.3.Biến đổi của lượng mưa năm thời kỳ 1901-2010 và thời kỳ 1951-2010
(được tính toán và hiển thị tương tự như Hình 1.2)
(Nguồn: IPCC, 2013)
1.2.2. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam
Theo báo cáo kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ Tài Nguyên và Môi
trường công bố năm 2012 [4],ở Việt Nam, xu thế biến đổi của nhiệt độ và lượng
mưa là rất khác nhau trên các vùng trong 50 năm qua (1961-2010) (Bảng 1.1).
Nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5oC trên phạm vi cả nước và lượng mưa
có xu hướng giảm ở phía Bắc, tăng ở phía Nam lãnh thổ.Vào mùa đông, nhiệt độ
tăng nhanh hơn ở vùng Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc
Trung Bộ (khoảng từ 1,3đến1,5oC/50 năm). Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và
Nam Bộ có nhiệt độ tháng 1 tăng chậm hơn so với các vùng khí hậu phía Bắc
(khoảng từ 0,6đến0,9oC/50 năm). Tính trung bình cho cả nước, nhiệt độ mùa
đông ở nước ta đã tăng lên 1,2oC trong 50 năm qua. Nhiệt độ tháng 7 tăng
khoảng từ 0,3đến0,5oC/50 năm trên tất cả các vùng khí hậu của nước ta. Nhiệt
8


độ trung bình năm tăng từ 0,5đến0,6oC/50 năm ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, Đồng
bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ còn mức tăng nhiệt độ
trung bình năm ở Nam Trung Bộ thấp hơn, chỉ vào khoảng 0,3oC/50 năm.Mức
biến đổi nhiệt độ cực đại trên toàn Việt Nam nhìn chung dao động trong khoảng

từ -3oC đến 3oC. Mức thay đổi nhiệt độ cực tiểu chủ yếu dao động trong khoảng
từ -5oC đến 5oC. Xu thế chung của nhiệt độ cực đại và cực tiểu là tăng, tốc độ
tăng của nhiệt độ cực tiểu nhanh hơn so với nhiệt độ cực đại, phù hợp với xu thế
chung của BĐKH toàn cầu.
Bảng 1.1.Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua
ở các vùng khí hậu của Việt Nam
Nhiệt độ (oC)
Vùng khí hậu

Tháng 1 Tháng 7

Lƣợng mƣa (%)
Năm

Mùa
Mùa khô
mƣa(T5 (T11 - T4)
T10)

Năm

Tây Bắc Bộ

1,4

0,5

0,5

6

-6

-2

Đông Bắc Bộ

1,5

0,3

0,6

0

-9

-7

Đồng bằng Bắc Bộ

1,4

0,5

0,6

0

-13

-11

Bắc Trung Bộ

1,3

0,5

0,5

4

-5

-3

Nam Trung Bộ

0,6

0,5

0,3

20

20

20

Tây Nguyên

0,9

0,4

0,6

19

9

11

Nam Bộ

0,8

0,4

0,6

27

6

9

(Nguồn: IMHEN/2012)

Lượng mưa vào mùa khô (tháng 11 đến tháng 4) tăng lên rất ít hoặcbiến đổi
không đáng kể ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậu
phía Nam trong 50 năm qua. Lượng mưa vào mùa mưa (tháng 5 đến tháng 10)
giảm từ 5 đến hơn 10% trên đa phần diện tích phía Bắc nước ta và tăng khoảng 5
đến 20% ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua. Xu thế diễn biến của
lượng mưa trong năm tương tự như lượng mưa vào mùa mưa, tăng ở các vùng khí
hậu phía Nam và giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc. Khu vực Nam Trung Bộ có
lượng mưa mùa khô, mùa mưa và lượng mưa năm tăng mạnh nhất so với các vùng
khác ở nước ta, nhiều nơi đến 20% trong 50 năm qua (Bảng 1.1).Lượng mưa ngày
9


cực đại tăng lên ở hầu hết các vùng khí hậu, nhất là trong những năm gần đây. Số
ngày mưa lớn cũng có xu thế tăng lên tương ứng, nhiều biến động mạnh xảy ra ở
khu vực miền Trung.
1.2.3. Biến đổi khí hậu ở khu vực tỉnh Hà Tĩnh
Với hệ quả nước biển dâng do BĐKH thì nơi chịu tác động lớn nhất ở
nước ta xảy ra tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng.
Trong khi đó, với điều kiện địa lý phức tạp như vùng duyên hải miền Trung và
đáng chú ý nhất là khu vực Bắc Trung Bộ thì đây là một trong những nơi chịu
ảnh hưởng nhiều nhất bởi thiên tai. Thực tiễn cho thấy đây là khu vực đã và
đang chịu ảnh hưởng từ ít nhất 8 loại hình do thiên tai, hiểm họa gây ra bao
gồm: bão, lũ (kể cả lũ quét), lụt, hạn hán, sạt lở đất, lốc, xâm nhập mặn và xói lở
bờ sông [9]. Trong đó, tỉnh Hà Tĩnh là một trong những địa phương thuộc khu
vực chịu nhiều tác động nhất của BĐKH đến đời sống kinh tế, môi trường sống
và sức khỏe người dân...Biểu hiện của BĐKH ở tỉnh Hà Tĩnh cũng thể hiện khá
rõ ràng trong những năm qua với nhiều sự kiện đã xảy ra trong thực tế.
Ngoài những đợt thiên tai như bão, lũ có tính thường niên, thời gian qua
tỉnh Hà Tĩnh còn phải đối mặt với những biến đổi bất thường như nắng nóng

gay gắt, rét đậm, rét hại kéo dài như đợt rét hại kéo dài mùa đông xuân 20082009 với nhiệt độ xuống thấp nhất trong vòng 40 năm qua hay đợt nắng nóng
trên dưới 40oC trong suốt 10 ngày liền vào tháng 7/2010 gây nên sự cạn kiệt ở
các con sông. Tháng 6/2010, sông La tại Linh Cảm mực nước tụt xuống -143cm,
thấp nhất trong chuỗi quan trắc từ trước tới nay. Thêm vào đó, thời gian ngập lụt
ở các con sông cũng kéo dài hơn so với những thập niên trước, như sông Ngàn
Sâu trong các năm 2008, 2009, 2010 đều kéo dài trên dưới 20 ngày [17].
Theo nghiên cứu gần đây nhất của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà
Tĩnh, nhiệt độ trung bình trên địa bàn tỉnh tính theo thập kỷ tăng từ 0,1đến0,2oC,
nhiệt độ trung bình giai đoạn 2000-2010 so với 10đến30 năm trước đây tăng từ
0,3đến0,6oC, riêng vùng Hương Khê tăng từ 0,7đến1,4oC. Trong khi đó, lượng
mưa lại có xu hướng giảm hẳn với sự biến động lớn cả về không gian, thời gian
10


cũng như cường độ. Tuy lượng mưa ít nhưng cường độ mưa lớn gây lũ, lũ quét
ngày một gia tăng. Theo đó, tần suất và quy luật của các cơn bão cũng thay đổi.
Thông thường mùa mưa bão ở tỉnh Hà Tĩnh từ tháng 9 đến tháng 11 và chỉ các
cơn bão số 7, 8, 9 mới đổ bộ vào. Thế nhưng, gần đây, xu hướng bão có sự thay
đổi rõ rệt. Khoảng thời gian có khả năng xảy ra bão mở rộng từ tháng 8 đến
tháng 12 và ngay từ cơn bão số 1 đã có thể đổ vào khu vực Hà Tĩnh [17].
Bên cạnh đó, tần suất và quy luật lũ lụt cũng thay đổi. Nếu như trước đây,
lũ chỉ xuất hiện từ tháng 8 đến tháng 10 thì nay lũ có thể xuất hiện từ tháng 4 đến
tháng 12 (ví dụ: như cơn lũ tháng 4/2003 gây thiệt hại nặng nề). Không chỉ vậy,
các cơn lũ còn xảy ra với dòng chảy mạnh hơn, tốc độ nhanh hơn, đỉnh lũ cao hơn
khiến địa phương và người dân không kịp ứng phó, gây thiệt hại nặng nề về người
và tài sản. Đặc biệt, nguy hại hơn là sự gia tăng của hiện tượng xâm thực bờ biển
và nước biển xâm nhập sâu vào các sông. Đến nay, nước biển đã lấn sâu vào các
con sông hơn 10 km nữa và hiện tượng NBD cũng cao hơn 10 năm trước từ 10 20cm. Tình trạng đó dẫn đến hậu quả nghiêm trọng là sự xâm mặn ngày càng mở
rộng. 100% giếng khơi mới đào khoảng 4 năm trở lại đây ở Hộ Độ (huyện Lộc
Hà) đã bị nhiễm mặn không sử dụng được. Còn ở cống Trung Lương (huyện

Hồng Lĩnh) thì độ mặn đo đươc hồi tháng 6/2010 ở mức 4,5 đến 5,5o/oo, có khi lên
mức 7 đến 8 o/oo, do đó vụ hè thu không có nước ngọt để tưới dẫn đến mất mùa
nặng[17].
1.3. Nghiên cứu dự tính khí hậu trên thế giới và Việt Nam
Trong những năm gần đây, BĐKH diễn ra ngày càng phức cùng với đó là
sự thất thường, trái với quy luật của các hiện tượng khí hậu như nhiệt độ, lượng
mưa, hạn hán, mưa lớn… Điều này đã gây ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế xã hội ở nhiều quốc gia. Do đó, vấn đề nghiên cứu dự tính, cập nhật kịch bản
BĐKH nhận được nhiều sự quan tâm của cộng đồng nghiên cứu. Kịch bản là
hình ảnh của tương lai và không phải là kết quả dự đoán hay dự báo. Mỗi kịch
bản là một bức tranh tưởng tượng dựa trên những suy luận có căn cứ khoa học
về sự phát triển của tương lai có thể xảy ra [12].
11


1.3.1. Trên thế giới
Thời gian qua, con người ngày càng có những hiểu biết sâu rộng hơn về
khoa học BĐKH cũng như những tác động của nó đối với môi trường, kinh tế và
xã hội. Chính vì vậy, IPCC không ngừng cập nhật các kịch bản để bổ sung các
thông tin và hiểu biết mới nhất của nhân loại để hoàn thiện các kịch bản BĐKH
và NBD toàn cầu. Cho cho tới nay, IPCC đã thực hiện 5 lần xây dựng và cập
nhật kịch bản BĐKH và NBD chính thông qua 5 lần báo cáo đánh giá BĐKH.
Theo kết quả cập nhật năm 2013 [26], BĐKH ở quy mô toàn cầu có
những điểm đáng lưu ý như:
(1) Nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng khoảng 0,89oC (dao động từ 0,69
đến 1,08oC) trong thời kì 1901-2012;
(2)Từ giữa thế kỷ 20,nhiệt độ trung bình toàn cầu có chiều hướng tăng
nhanh đáng kểvới mức tăng khoảng 0,12oC/thập kỷ trong thời kỳ 1901-2012;
(3) Giáng thủy trung bình toàn cầu kể từ năm 1901 có xu thế tăng ở vùng
lục địa vĩ độ trung bình thuộc bắc bán cầu;
(4) Đối với các hiện tượng thời tiết và khí hậu cực đoan, số ngày và số

đêm lạnh có xu thế giảm, số đêm nóng lại có xu thế tăng lên trên quy mô toàn
cầu. Ở một số khu vực, số sóng nhiệt tăng lên và nhiều khu vực có số ngày xảy
ra hiện tượng mưa lớn tăng, trong khi một số khu vực khác lại giảm;
(5) Mực nước biển trung bình toàn cầu tăng lên 0,19 m trong thời kì từ
năm 1901-2010 và tốc độ tăng lên ngày càng nhanh trong hai thập kỉ vừa qua.
Những biến đổi về mực nước biển trong 100 năm gần đây được nhận định là cao
một cách dị thường trong hai thiên niên kỷ qua.
Kịch bản SRES trước đây của IPCC được phát triển qua hình thức tuần
tự, tức là cần xác định các kịch bản về phát thải và kinh tế - xã hội trước, trên
cơ sở đó mới xây dựng các kịch bản BĐKH và cuối cùng mới thực hiện các mô
hình đánh giá tác động. Theo cách tiếp cận cũ này, phải mất nhiều năm mới có
được các thông tin về kịch bản BĐKH và kịch bản kinh tế - xã hội phục vụ các
12


hoạt động nghiên cứu về đánh giá tác động, thích ứng hay khả năng tổn thương
do BĐKH. Không những thế, trong cách tiếp cận tuần tự này, nếu có sự thay
đổi trong các quá trình trước sẽ phải quay lại chạy các mô phỏng từ đầu để đưa
các thông tin hay số liệu mới vào.
Trong cách tiếp cận mới, IPCC sử dụng phương pháp đồng thời. Trong
phương pháp này, trước hết xác định một nhóm các kịch bản nồng độ khí nhà
kính RCPs trên cơ sở kết quả các nghiên cứu, dự án trước đây. Các RCPs được
lựa chọn sao cho chúng đại diện các nhóm kịch bản phát thải và đảm bảo các
RCPs bao phủ được tương đối hợp lý dải biến đổi của nồng độ các khí nhà
kính có thể sảy ra trong tương lai. Các RCPs cũng đảm bảo tính tương đồng
tương đối với các kịch bản cũ SRES [25]. Các kịch bản RCP thường được sử
dụng hiện nay bao gồm RCP8.5, RCP6.0, RCP4.5, RCP2.6.
Kịch bản nồng độ khí nhà kính cao (RCP8.5) được phát triển bởi Viện
Phân tích hệ thống ứng dụng quốc tế, Australia. Kịch bản RCP8.5 được đặc
trưng bởi cưỡng bức bức xạ tăng liên tục từ đầu thế kỷ và đạt 8,5W/m2 vào năm

2100, tiếp tục tăng tới 13W/m2 vào năm 2200 và ổn định sau đó. Kịch bản
RCP8.5 tương đương với SRES A1FI.
Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình cao (RCP6.0) được phát triển
bởi nhóm nghiên cứu mô hình AIM tại Viện Nghiên cứu Môi trường (NIES),
Nhật Bản. RCP6.0 là một trong hai kịch bản trung bình với cưỡng bức bức xạ ổn
định. Cưỡng bức bức xạ trong RCP6.0 tăng tới mức khoảng 6,0W/m2 vào năm
2100 và ổn định sau đó với giả thiết là áp dụng các công nghệ và chiến lược giảm
phát thải khí nhà kính. Kịch bản RCP6.0 tương đương với kịch bản SRES B2.
Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp (RCP4.5) được phát triển
bởi nhóm nghiên cứu mô hình GCAM tại Phòng thí nghiệm quốc tế Tây Bắc Thái
Bình Dương, Viện Nghiên cứu Biến đổi toàn cầu (JGCRI), Hoa Kỳ. Đây cũng là
kịch bản có cưỡng bức bức xạ ổn định, trong đó tổng cưỡng bức bức xạ đạt tới
mức khoảng 4,5W/m2 vào năm 2065 và ổn định tới năm 2100 và sau đó, không

13


có sự tăng đột ngột trong một thời gian dài. Kịch bản RCP4.5 tương đương với
SRES B1.
Kịch bản nồng độ khí nhà kính thấp (RCP2.6) được phát triển bởi nhóm
mô hình IMAGE của Cơ quan đánh giá môi trường Hà Lan (PBL). Trong
RCP2.6, cưỡng bức bức xạ đạt đến giá trị khoảng 3,1W/m2 vào giữa thế kỷ, sau
đó giảm về giá trị 2,6 W/m2 vào năm 2100 và tiếp tục giảm sau đó. Để đạt được
mức cưỡng bức bức xạ thấp này, phát thải khí nhà kính phải giảm một cách đáng
kể theo thời gian. Không có kịch bản SRES tương đương với kịch bản RCP2.6.
Điểm đáng lưu ý trong báo cáo lần này của IPCC là việc ứng dụng các mô
hình động lực quy mô toàn cầu (GCM) trong nghiên cứu về BĐKH và xây dựng
các kịch bản khí hậu. Nếu như trong năm 2007, IPCC đã triển khai dự án nghiên
cứu tổ hợp đa mô hình CMIP3 nhằm mục đích thu thập dữ liệu đầu ra của 21 mô
hình toàn cầu khác nhau phục vụ cho AR4 trong AR5 của IPCC, dự án CMIP5

đã được thực hiện với tổ hợp của gần 50 mô hình toàn cầu. Điểm khác biệt quan
trọng của dự án CMIP5 so với CMIP3 là các mô hình trong CMIP5 sẽ chạy với
kịch bản nồng độ khí nhà kính RCP. Về mặt khoa học, CMIP5 sẽ tập trung vào
ba khía cạnh chính mà CMIP3 còn hạn chế, cụ thể: (1) Đánh giá cơ chế quyết
định sự khác biệt trong mô phỏng của các mô hình đối với chu trình các - bon và
mây; (2) Đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình đối với các hiện tượng có
quy mô thập kỷ; và (3) Tìm nguyên nhân dẫn tới việc các mô hình mô phỏng rất
khác nhau đối với cùng một kịch bản. Một điểm đáng lưu ý khác là thời kỳ cơ sở
được lựa chọn để so sánh là thời kỳ 1986-2005, thay cho thời kỳ 1980-1999 như
lần công bố trước đây. Cũng trong báo cáo AR5 [26], IPCC đã bổ sung thêm các
đánh giá toàn diện hơn về mức độ biến đổi của cực đoan khí hậu (SREX) và xuất
bản tập Atlas biến đổi khí hậu mà trong báo cáo AR4 không có hoặc chưa đầy
đủ.
Những báo cáo đánh giá của IPCC trở thành nền tảng cho các nước trên thế
giới trong quá trình xây dựng và cập nhật kịch bản BĐKH cho quốc gia mình và
mở rộng hơn cho những khu vực cụ thể trên lãnh thổ. Nhiều nước ngay sau công
14


bố của IPCC đã thực hiện xây dựng và sửa đổi các kịch bản BĐKH trong nước
bám sát những điểm mới trong các kịch bản phát thải qua các lần báo cáo của
IPCC.
Tại Australia, Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Liên bang
Úc (CSIRO) đã bắt đầu xây dựng kịch bản cho quốc gia đầu tiên vào tháng 6 năm
1990, qua các năm đã liên tục cập nhật những kịch bản CSIRO (1991), CSIRO
(1992), CSIRO (1996), CSIRO (2001), CSIRO-BoM (2007). Qua các lần sửa đổi,
các kịch bản dần được hoàn thiện với sự dần chi tiết hơn cho các khu vực không
gian (từ chỉ xây dựng kịch bản cho khu vực phía Bắc, phía Nam và khu vực sâu
trong nội địa quốc gia trong kịch bản CSIRO (1990) đến cụ thể cho những vùng
lục địa nhỏ hơn trong CSIRO (1992) và chi tiết đến từng địa phương trong

CSIRO_BoM (2007). Số lượng và kết quả đầu ra của các mô hình được thu thập
dữ liệu nhằm xây dựng kịch bản được tăng lên, với số lượng biến được tăng lên là
7 trong CSIRO (2007). Các kịch bản này luôn bám sát những tính toán và phương
pháp mới nhất qua các lần báo cáo của IPCC, vì vậy ngay sau công bố báo cáo
đánh giá AR5, CSIRO cùng Cục Khí tượng thuộc BộMôi trường Úc đã thực hiện
dự án cập nhật kịch bản BĐKH mới nhất. Dự án này có một số điểm khác biệt so
với những công bố trước đó vào năm 2007 cụ thể với mô hình CMIP5 được sử
dụng chứa kết quả mô phỏng của hơn 40 mô hình toàn cầu, vai trò của việc chi
tiết hóa độ phân giải cao được tăng cường hơn, mức độ tự tin về kết quả tăng lên
và được sử dụng trong nhiều dự báo quan trọng. Hơn thế nữa, ngoài việc cung cấp
từ 10 đến 90% phạm vi của sự biến đổi đối với hầu hết các biến, nhu cầu đánh giá
rủi ro được hỗ trợ tốt hơn thông qua việc cung cấp các ứng dụng sẵn sàng cho bộ
dữ liệu [21].
Vương quốc Anh (UK) là một trong những quốc gia xây dựng và cập nhật
kịch bản nhanh chóng, bám sát theo những công bố mới nhất của IPCC. Với các
kịch bản BĐKH như UKCIP91, UKCIP96, UKCIP98, UKCIP02, UKCP09.
Cách thức xây dựng kịch bản về tổng thể giống so với các kịch bản BĐKH của
Úc, các kịch bản này chủ yếu được thực hiện trên hệ thống kịch bản phát thải
khí nhà kính c ủa SRES được sử dụng trong các báo cáo đánh giá của IPCC từ
15