Biến đổi của một số đặc trưng khí hậu và các hiện tượng thiên tai có liên quan ở khu vực bắc trung bộ trong những thập kỷ gần đây
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.76 MB, 77 trang )
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
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực
hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Thầy giáo, GS. TS Phan Văn Tân, không sao
chép 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 có nguồn gốc rõ ràng, được trích
dẫn đầy đủ, trung thực và đúng quy cách.
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn.
Hà Nội, tháng 11 năm 2016
Tác giả
Nguyễn Quang Huy
i
LỜI CẢM ƠN
Luận văn Thạc sỹ với đề tài: “Biến đổi của một số đặc trưng khí hậu và các
hiện tượng thiên tai có liên quan ở khu vực Bắc Trung Bộ trong những thập kỷ
gần đây”đã được hoàn thành. Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực của bản
thân, tôi còn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình từ các cơ quan, tổ chức và cá nhân.
Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến GS. TS Phan Văn Tân –
người thầy đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và
hoàn thành luận văn.
Tôi cũng gửi lời cảm ơn chân thành tới các anh, chị đang công tác tại Khoa
Khí tượng thủy văn – Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội đã hỗ
trợ chuyên môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn được hoàn thành.
Xin gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ Khoa Sau đại học - Đại học Quốc
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
hậu trên thế giới. ................................................................................................... 5
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 ................................................................ 6
1.1.3. TÌnh hình nghiên cứu về biến đổi đặc trưng khí hậu khu vực N-T-B…......8
1.2. Cơ sở lý luận .................................................................................................. 11
1.2.1. Khái niệm khí hậu ..................................................................................... 11
iii
1.2.2. Biểu hiện của biến đổi khí hậu, nước biển dâng ở Việt Nam trong 50 năm
qua ....................................................................................................................... 14
1.2.3. Khái niệm thiên tai khí tượng thủy văn..................................................... 15
CHƢƠNG II: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ........... 19
2.1. Tổng quan khu vực nghiên cứu: .................................................................. 19
2.1.1. Điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên ........................................... 19
2.1.2. Các dặc trưng khí hậu khu vực N-T-B giai đoạn 1965 - 2014: ................ 23
2.2. Phƣơng pháp đánh giá xu thế biến đổi đặc trƣng khí hậu và biến đổi của
các hiện tƣợng thiên tai cho khu vực N – H - Q ................................................ 25
2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu khác ............................................................. 26
2.4. Nguồn số liệu nghiên cứu: ............................................................................ 27
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT ......................................................... 29
3.1. Một số biểu hiện của biến đổi khí hậu quan trắc đƣợc trong 50 năm qua
(1965-2014) ở Bắc Trung Bộ. .............................................................................. 29
3.1.1. Nhiệt độ ..................................................................................................... 29
3.1.2 Lượng mưa ................................................................................................. 35
3.2. Biến đổi của các hiện tƣợng thiên tai khí tƣợng thiên văn tại khu vực NT-B ......................................................................................................................... 36
3.2.1. Không khí lạnh và rét đậm, rét hại ........................................................... 38
3.3.2. Nắng nóng ................................................................................................. 41
3.3.3 Bão, lũ lụt ................................................................................................... 45
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
KTTV
:
Khí tượng thủy văn
MONRE
:
Bộ Tài nguyên và Môi trường
N-T-B
:
Nghệ An – Hà Tĩnh – Quảng Bình
TBNN
:
Trung bình nhiều năm
SREX
:
Báo cáo đặc biệt về quản lý rủi ro thiên tai phục vụ ứng phó
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 3.3: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối cao trung bình ở Đồng Hới .................. 30
Hình 3.4: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ trung bình năm ở Hà Tĩnh......................... 30
Hình 3.5: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ trung bình năm ở Đồng Hới ...................... 30
Hình 3.6: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ trung bình năm ở Vinh .............................. 31
Hình 3.7: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối thiểu trung bình Hà Tĩnh ..................... 31
Hình 3.8: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối thiểu trung bình ở Vinh ....................... 31
Hình 3.9: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối thiểu trung bình ở Đồng Hới ................ 32
Hình 3.10: Xu thế biến đổi của lượng mưa tại Đồng Hới ...................................... 35
Hình 3.11: Xu thế biến đổi của lượng mưa tại Hà Tĩnh ......................................... 35
Hình 3.12: Xu thế biến đổi của lượng mưa tại Vinh .............................................. 36
Hình 3.13: Số đợt không khí lạnh ảnh hưởng đến 03 tỉnh N-T-B .......................... 40
Hình 3.14: Số ngày rét đậm trung bình năm qua các thập kỉ tại một số trạm thuộc 3
tỉnh N-T-B (CPIS) ................................................................................................. 40
Hình 3.15: Thời tiết nắng nóng làm gia tăng bệnh nhân trẻ em (trái) và dịch bệnh
đối với gia súc, gia cầm (phải) (Nguồn: sưu tầm) .................................................. 42
Hình 3.16: Tổng số đợt nắng nóng trên toàn quốc ................................................. 43
Hình 3.17: Tổng số ngày xảy ra nắng nóng theo từng năm trên toàn quốc............. 43
Hình 3.18: Số ngày nắng nóng trung bình năm qua các thập kỉ tại một số trạm
thuộc 3 tỉnh N-T-B (CPIS) .................................................................................... 44
vii
Hình 3.19: Số đợt nắng nóng ảnh hưởng đến khu vực N-T-B ................................ 44
Hình 3.20: Lũ lụt năm 2010 ở Quảng Bình............................................................ 45
Hình 3.21: Số cơn bão đổ bộ vào lưu vực sông Lam (sông Cả) từ 1990 – 2010 .... 46
Hình 3.22: Biểu đồ thiệt hại về người lưu vực sông Lam (sông Cả) từ 1990 – 2010
.............................................................................................................................. 47
Hình 3.23: Số lượng xoáy thuận nhiệt đới hoạt động trên biển Đông (1993 – 2012)
.............................................................................................................................. 48
Hình 3.24: Số lượng Bão ảnh hưởng đến Việt Nam (1993 – 2012) ....................... 48
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. Lý do lựa chọn đề tài:
Việt Nam là một trong những quốc gia thường xuyên phải chịu nhiều tác động
của các hiện tượng thời tiết, thiên tai. Đặc biệt, khu vực duyên hải Bắc Trung Bộ là
khu vực có điều kiện khí hậu thời tiết khá khắc nghiệt. Các thiên tai chính tại khu
vực này bao gồm bão, lũ, hạn hán và các hình thức thiên tai khác. Những biến động
về thời tiết, khí hậu cũng như thiên tai có thể gây ra thiệt hại rất lớn đến đời sống
kinh tế - xã hội của người dân tại khu vưc.
Trong thời gian gần đây, vấn đề biến đổi khí hậu đang đặt ra những thách thức
lớn cho các quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam. Đa số các nghiên cứu đều
cho kết quả rằng, trong tương lai, sự ấm lên toàn cầu sẽ đẫn đến nhiều hậu quả
ngày càng nghiêm trọng ở nhiều nơi trên thế giới nói chung, ở Việt Nam nói riêng.
Các hiện tượng thiên tai như bão, lũ, hạn hán xuất hiện với tần suất cũng như
cường độ ngày càng khó lường hơn.
Bắc Trung Bộ Việt Nam, gồm các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, hàng
năm chịu ảnh hưởng của các hệ thống gió mùa mùa đông và gió mùa mùa hè, sự
hoạt động của bão, áp thấp nhiệt đới cũng như tương tác giữa các hệ thống này.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH) hiện nay, các hệ thống này cũng có thể có
những biến đổi tương ứng mà hệ quả là những hiện tượng thời tiết, khí hậu cực
đoan có xu hướng diễn biến phức tạp hơn, gây nên những hiện tượng thiên tai khó
lường. Việc đánh giá được xu thế biến đổi của các đặc trưng khí hậu, đặc biệt là các
hiện tượng cực đoan, và các thiên tai có liên quan trên khu vực này sẽ góp phần
cung cấp thông tin cho cộng đồng cư dân và chính quyền địa phương trong việc
nâng cao nhận thức, nâng cao năng lực ứng phó với BĐKH. Trong bối cảnh đó, học
viên lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp là “Biến đổi của một số đặc trưng khí hậu
và các hiện tượng thiên tai có liên quan ở khu vực Bắc Trung Bộ trong những
thập kỷ gần đây”.
2. 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
của chúng đối với kinh tế xã hội trong những thập kỷ gần đây.
- Mối liên hệ giữa tần số/tần suất/cường độ các hiện tượng thiên tai với sự biến
đổi của các đặc trưng khí hậu.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Sự biến đổi của một số đặc trưng khí hậu và thiên tai liên quan
trong vài thập niên gần đây và ảnh hưởng đến khu vực Bắc Trung Bộ
- Phạm vi nghiên cứu: khu vực Bắc Trung Bộ cụ thể là 03 tỉnh Nghệ An – Hà
Tĩnh – Quảng Bình.
- Giới hạn nội dung nghiên cứu: phân tích, xử lý, đánh giá sự biến đổi một số
đặc trưng của khí hậu, diễn biến các thiên tai liên quan trong những thập kỷ gần
đây, đánh giá những tác động của chúng đến kinh tế xã hội khu vực Bắc Trung Bộ,
từ đó đánh giá được mối liên hệ giữa thiên tai và sự biến đổi khí hậu.
2
5. Vấn đề nghiên cứu
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
sống kinh tế xã hội của cư dân khu vực này.
- Những biến đổi của các đặc trưng khí hậu có thể liên quan đến sự biến đổi về
cường độ, tần suất thiên tai trên khu vực nghiên cứu.
6. Nội dung nghiên cứu
- Thu thập, xử lý số liệu khí tượng từ các trạm quan trắc hiện có trong khu vực
giai đoạn 1965-2014.
- Tổng hợp thông tin về đặc điểm khí tượng thuỷ văn trên toàn quốc từ các báo
cáo thường niên của Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia trong khoảng 20
năm gần đây.
- Phân tích, xác định một số đặc điểm khí hậu khu vực Bắc Trung Bộ.
- Đánh giá xu thế biến đổi của một số đặc trưng trung bình và các cực đoan khí
hậu khu vực nghiên cứu.
3
- 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.
Những thay đổi của các đặc trưng khí hậu trên cơ sở số liệu quan trắc;
Sự biến đổi của các hiện tượng thiên tai; tác động đến kinh tế - xã hội khu vực;
Mối tương quan giữa các sự biến đổi của các đặc trưng khí hậu và các hiện
tượng cực đoan khí hậu;
Dự báo sự biến động của các hiện tượng thiên tai trong tương lai;
4
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu
1.1.1. Tình hình nghiên cứu về sự thay đổi của các đặc trưng khí hậu trên
thế giới.
Trong thời gian gần đây, đã có một vài nghiên cứu sự thay đổi của các đặc
trưng khí hậu trong bối cảnh Biến đổi khí hậu, ví dụ tiêu biểu nhất là các nghiên
cứu đã được tập hợp trong các báo cáo của IPCC 2009 và 2013. Các báo cáo này
thống kê một cách tương đối đầy đủ các biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa cũng như
các đặc trừng khí hậu trong quá khứ, từ đó đưa ra các kịch bản, khả năng biến đổi
khí hậu trong tương lai trên toàn thế giới. Trước đó, “Observed climate variability
and change” (2002) của nhóm tác giả Chris K. Folland, Thomas R. Karl và M. Jim
Salinger đã đánh giá tổng quát về sự thay đổi của khí hậu trái đất, đặc biệt phân tích
cụ thể và tập trung vào nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa. Các phân tích này đã được
lượng hóa chi tiết, làm cơ sở cho các nghiên cứu sau này. Tương tự, “Observed
climate variability and change of relevance to the biosphere” (2000) [27] thì tập
trung sâu hơn vào quan sát sự thay đổi của các hoàn lưu thủy văn và các hiện tượng
cực đoan.
Ở quy mô địa phương và khu vực, hầu hết các công trình nghiên cứu tập trung
phân tích xu thế biến đổi của các đặc trưng cực trị khí hậu trong phạm vi quốc gia
hoặc vùng lãnh thổ trong mối quan hệ với biến đổi khí hậu toàn cầu. Các nghiên
cứu của Bonsal đã phân tích sự biến đổi theo không gian và thời gian của các cực
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
hưởng của sự thay đổi trong hoạt động bão đến đời sống con người. Về nghiên cứu
tác động của bão, tại Australia đã có nhiều nghiên cứu như của John L. McBride
(2010), David King (2011). Các nghiên cứu này đều phân tích khá đầy đủ về các
yếu tố ảnh hưởng của bão như sóng, gió, mưa, lụt lội đến đời sống kinh tế xã hội
của các khu vực như Tây Úc, New South Wales. Trong các nghiên cứu của mình,
các yếu tố bị ảnh hưởng cũng được phân tích và tính toán cụ thể nhằm thể hiện đầy
đủ các mặt thiệt hại về kinh tế xã hội của khu vực trước sự tấn công của bão, đồng
thời đưa ra những phương hướng để thích ứng và giảm thiểu các tác động của bão.
6
Tương tự với những nghiên cứu trên, còn có các nghiên cứu cụ thể đánh giá các
thiệt hại từ những cơn bão lớn của Phillippines, Mỹ, Nhật Bản, Bangladesh. Tuy
nhiên, điểm chung của các nghiên cứu trên là chỉ tập trung vào đánh giá tác động
hiện tại, chưa dự báo những tác động của sự biến đổi hoạt động bão trong tương lai,
đặc biệt là trong bối cảnh Biến đổi khí hậu và phương hướng thích ứng đối với
những tác động ngày một lớn hơn của bão. Nghiên cứu hạn hán ít được quan tâm
hơn tuy nhiên các nghiên cứu của B. Orlowsky and S. I. Seneviratne, 2013 [25]
cũng đã đề cập đến sự thay đổi của tần suất, cường độ các đợt hạn hán với xu thế
ngày càng tăng và khắc nghiệt hơn trong khoảng 100 năm trở lại đây
Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, nghiên cứu về các hoạt động của thiên tai trong bối cảnh Biến đổi
khí hậu cũng đã được thực hiện. Đầu tiên có thể kể đến đề tài KC08 của PGS.TS.
Phan Văn Tân: “Nghiên cứu tác động của BĐKH toàn cầu đến các yếu tố và hiện
tượng khí hậu cực đoan ở Việt Nam, khẳ năng dự báo và giải pháp chiến lược ứng
phó” được xuất bản năm 2010 [8]. Trong đó đưa ra nhận xét về xu thế nhiệt độ,
mưa lớn, hạn hán lũ lụt của các khu vực trong đó có khu vực Bắc Trung Bộ. Một
nghiên cứu khác của nhóm tác giả Nguyễn Trọng Hiệu, Nguyễn Văn Thắng [7]
nghiên cứu liên ngành về những tác động của BĐKH đến Bão (Xoáy thuận nhiệt
đới) trên Biển Đông, Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã đưa ra kết quả cho
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
khu vực N-T-B, cụ thể về nghiên cứu biến đổi đặc trưng nhiệt độ, theo báo cáo
SREX (2015), chỉ số cực đoan nhiệt độ ở khu vực N-T-B như sau:
8
Bảng 1.1: Mức độ biến đổi các chỉ số cực đoan nhiệt độ ở khu vực N-T-B
Trạm
SU35
(ngày/thập kỷ)
TXx
(oC /thập
kỷ)
Tây Hiếu
Tương Dương
Đô Lương
Vinh
Hà Tĩnh
Hương Khê
Kỳ Anh
Tuyên Hóa
2,47
2,90
1,15
3,46
3,39
3,94
1,82
7,85
-0,42
0,18
0,07
0,24
0,28
0,26
0,08
0,31
TNn
(oC/thập
kỷ)
TX90p
(%/thập kỷ)
Tn10p
(%/thập
kỷ)
0,80
0,89
-2,77
0,39
0,97
-2,81
0,36
#
#
0,34
1,49
-2,48
0,24
1,15
-2,44
0,64
#
#
0,28
0,88
-2,38
0,08
2,13
-1,24
(Báo cáo SREX Việt Nam 2015)
Ghi chú:
• Nhiệt độ cao nhất (TXx);
• Nhiệt độ thấp nhất (TNn);
• Số ngày nhiệt độ cao nhất vượt ngưỡng 35oC (SU35);
• 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 0,31oC/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
RX1day
(mm/thập kỷ)
Tây Hiếu
Tương Dương
Đô Lương
Vinh
Hà Tĩnh
Hương Khê
Kỳ Anh
Tuyên Hóa
Ghi chú:
6,5
-0,4
-3,7
-1,4
18,1
9,8
26,1
13,6
RX5day
(mm/thập
kỷ)
7,3
-3,9
4,4
8,4
7,6
36,7
6,4
25,6
CDD
(ngày/thập
kỷ)
-1,4
1,6
-0,2
-1,0
0,7
0,1
0,4
-3,5
• Lượng mưa 1 ngày lớn nhất (Rx1day);
• Lượng mưa 5 ngày lớn nhất (Rx5day);
• Số ngày tối đa không mưa (CDD);
• Tổng lượng mưa những ngày mưa lớn (R95p);
10
R95p
(mm/thập
kỷ)
5,8
-16,4
12,6
4,1
8,4
47,6
66,2
37,3
PRCPTOT
(mm/thập
kỷ
-6,0
-20,1
4,2
-2,7
-42,2
14,9
-26,4
18,1
• Tổng lượng mưa những ngày có mưa (PRCPTOT);
Nhận xét:
Theo bảng trên, lượng mưa ngày đều có xu thế tăng đáng kể trên hầu hết các
trạm: Rx1day tăng phổ biến từ 9,8 đến dưới 31 mm/thập kỷ, giảm nhẹ ở một số
trạm thuộc Nghệ An, Rx5day tăng từ 4 đến 63 mm/thập kỷ, giảm ở duy nhất một
trạm Tương Dương (Nghệ An). CDD có xu thế biến đổi không nhiều, từ -3,5 đến
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
những đặc điểm địa lí và các thành phần cảnh quan địa lí khác.
Sự hình thành khí hậu
Cũng theo [18], các quá trình hình thành khí hậu phát triển trong các hoàn cảnh
địa lí khác nhau. Do đó, những đặc điểm cụ thể của những quá trình này và các loại
khí hậu liên quan với chúng được xác định bởi những nhân tố địa lí của khí hậu
như: vĩ độ, sự phân bố lục địa và biển, cấu trúc của bề mặt lục địa (nhất là địa hình
qui mô lớn), thổ nhưỡng, lớp phủ thực vật, lớp tuyết phủ, băng biển, dòng biển,...
Sự phân bố của các điều kiện khí hậu trên Trái Đất phụ thuộc vào sự phân bố của
các nhân tố địa lí đó. Những điều kiện đặc biệt, gọi là những điều kiện vi khí hậu,
thường quan sát thấy ở tầng không khí dưới cùng gần mặt đất, nơi sinh trưởng của
cây trồng. Ở đây, những đặc điểm của chế độ khí quyển chịu ảnh hưởng của các
đặc điểm trong cấu trúc và trạng thái của mặt đất. Khí hậu có những sự biến thiên
đáng kể, thậm chí rất lớn qua các thời đại địa chất. Những sự biến thiên này liên
quan với sự biến đổi trong cấu trúc của mặt đất và thành phần không khí khí quyển
cũng như do những nguyên nhân thiên văn khác như sự biến đổi trong sự quay của
Trái Đất xung quanh Mặt Trời, sự biến đổi mật độ của vật chất trong không gian vũ
12
trụ... Cũng có thể chính là do sự biến đổi trong hoạt động của Mặt Trời. Những
điều kiện khí hậu cũng dao động ít nhiều trong quá trình hàng nghìn, hàng trăm
năm hay trong thời gian ngắn hơn. Hiện tượng nóng lên ở phần lớn Trái Đất thuộc
miền vĩ độ cao và vĩ độ trung bình vào đầu thế kỷ 20. Rất có thể là hiện tượng này
cũng xảy ra ở Nam bán cầu. Người ta thường liên hệ những dao động hiện tại của
khí hậu này chủ yếu với sự biến đổi của hoàn lưu chung khí quyển, còn những sự
biến đổi của hoàn lưu chung này, người ta lại liên hệ với sự biến đổi trong hoạt
động Mặt Trời.
Khí hậu là lĩnh vực bao gồm các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, áp suất khí
quyển, các hiện tượng xảy ra trong khí quyển và nhiều yếu tố khí tượng khác trong
khoảng thời gian dài ở một vùng, miền xác định, trái ngược với khái niệm thời tiết
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
nước và lượng mưa có xu hướng giảm ở phía Bắc và tăng ở phía Nam lãnh thổ. Về
sự biến đổi của các yếu tố và hiện tượng khí hậu cực đoan, từ những kết quả nghiên
cứu, có thể rút ra một số nhận định như sau:
● Nhiệt độ cực đại (Tx) trên toàn Việt Nam nhìn chung có xu thế tăng, điển
hình là vùng Tây Bắc và vùng Bắc Trung Bộ.
● Nhiệt độ cực tiểu (Tm) cũng có xu thế tăng nhưng với tốc độ nhanh hơn
nhiều so với Tx và phù hợp với xu thế chung của biến đổi khí hậu toàn cầu.
● Phù hợp với sự gia tăng của nhiệt độ cực đại và cực tiểu, số ngày nắng nóng
có xu thế tăng lên và số ngày rét đậm có xu thế giảm đi ở các vùng khí hậu.
● Độ ẩm tương đối cực tiểu có xu thế tăng lên trên tất cả các vùng khí hậu nhất
là trong thời kỳ 1961-1990.
● Lượng mưa ngày 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 và biến
động mạnh, nhất là ở khu vực Miền Trung.
Theo các báo cáo năm 2003 và 2008 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, biến
đổi của các yếu tố khí hậu và mực nước biển ở Việt Nam có những điểm đáng lưu ý
sau:
14
