Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến hiện tượng nắng nóng khu vực bắc trung bộ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA SAU ĐẠI HỌC

ĐẶNG VĂN TRỌNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
ĐẾN HIỆN TƢỢNG NẮNG NÓNG KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

HÀ NỘI – 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

ĐẶNG VĂN TRỌNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
ĐẾN HIỆN TƢỢNG NẮNG NÓNG KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ

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

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Mai Văn Khiêm

Chữ kí của GVH

HÀ NỘI – 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực
hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Mai Văn Khiêm, 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 luận văn
của mình.
Tác giả

Đặng Văn Trọng


LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận văn tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ
các Quý Thầy Cô, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới Khoa Sau Đại học – Đại học Quốc
gia Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và nghiên cứu tại Khoa.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới các đồng nghiệp, các cán bộ của
Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng - Khí hậu thuộc Viện Khoa học Khí tượng
Thủy văn và Biến đổi khí hậu đã hỗ trợ nhiệt tình cho tôi.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Mai Văn Khiêm, người
Thầy đã định hướng nghiên cứu và các phương pháp luận cho tôi trong suốt quá
trình thực hiện nghiên cứu.
Sau cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp và gia đình, đã
giúp đỡ, động viên tôi học tập và nghiên cứu.

Trong luận văn không thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận được sự
góp ý quý báu của các Quý Thầy Cô, bạn bè và đồng nghiệp những người quan
tâm đến nghiên cứu của tôi.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Tác giả

Đặng Văn Trọng


MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU.............................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU......................... 4
1.1. Hiểu biết về hiện tượng nắng nóng................................................................4
1.1.1. Khái niệm nắng nóng.............................................................................. 4
1.1.2. Nguyên nhân gây ra nắng nóng...............................................................4
1.1.3. Phân loại nắng nóng................................................................................ 5
1.2. Tác động của nắng nóng đến môi trường, xã hội và sức khỏe.......................6
1.3. Nghiên cứu về nắng nóng trên thế giới và Việt Nam.....................................8
1.3.1. Trên thế giới............................................................................................ 8
1.3.2. Ở Việt Nam........................................................................................... 15
1.4. Đặc điểm khí hậu và nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ............................. 23
1.4.1. Khí hậu khu vực Bắc Trung Bộ.............................................................23
1.4.2. Nắng nóng ở khu vực Bắc Trung Bộ.....................................................24
1.5. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................... 27
1.6. Nhận xét cuối chương..................................................................................28
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU...................29
2.1. Phương pháp nghiên cứu..............................................................................30
2.1.1. Phương pháp phân tích tổng hợp...........................................................30
2.1.2. Phương pháp xác định hiện tượng nắng nóng.......................................31

2.1.3. Phương pháp đánh giá tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu đến nắng
nóng............................................................................................................. 32
2.1.4. Phương pháp đồ họa và trình diễn kết quả............................................35
2.2. Số liệu nghiên cứu........................................................................................36
2.2.1. Số liệu quan trắc tại các trạm khí tượng thủy văn.................................36
2.2.2. Số liệu mô hình..................................................................................... 36
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................37
3.1. Đánh giá xu thế, mức độ biến đổi của hiện tượng nắng nóng theo số liệu
quan trắc...................................................................................................... 37


3.1.1. Số ngày xuất hiện nắng nóng chung (Tmax ≥ 35oC)............................ 37
3.1.2. Số ngày xuất hiện nắng nóng (35oC ≤ Tmax < 37oC)...........................39
3.1.3. Số ngày xuất hiện nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC)..............40
3.1.4. Số ngày xuất hiện nắng nóng đặc biệt gay gắt (Tmax ≥ 39oC).............42
3.1.5. Số đợt xuất hiện đợt nắng nóng.............................................................43
3.1.6. Trung bình thời gian kéo dài đợt nắng nóng......................................... 45
3.1.7. Số ngày xuất hiện nắng nóng diện rộng................................................ 47
3.2. Đánh giá tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu đến hiện tượng nắng nóng
trong tương lai ở khu vực Bắc Trung Bộ.....................................................49
3.2.1. Tác động đến số ngày xuất hiện nắng nóng nói chung (Tmax ≥ 35oC) 49
3.2.2. Tác động đến số ngày xuất hiện nắng nóng (35oC ≤ Tmax < 37oC).....50
3.2.3. Tác động đến số ngày xuất hiện nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax <
39oC)………………………………………………………….......................51
3.2.4. Tác động đến số ngày xuất hiện nắng nóng đặc biệt gay gắt (Tmax ≥ 39oC)

52
3.3. Tổng kết cuối chương.................................................................................. 54
KẾT LUẬN........................................................................................................ 55

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

AR4

Assessment Report 4
Báo cáo lần thứ 4

BĐKH

Biến đổi khí hậu

GCM

Global Climate Model
Mô hình khí hậu toàn cầu

HadGEM2-ES

Mô hình khí hậu toàn cầu của Trung tâm Khí tượng Hadley –
Vương quốc Anh

IMHEN

Vietnam Institute of Meteorolog, Hdrology and climate change
Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu

IPCC

Intergovernmental Panel on Climate Change

Ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu

KTTV

Khí tượng Thủy văn

MONRE

Ministry Of Natural Resources and Environment
Bộ Tài nguyên và Môi trường

NN

Nắng nóng

PRECIS

Providing Regional Climates for Impacts Studies
Mô hình khí hậu khu vực của Trung tâm Khí tượng Hadley Vương quốc Anh

RCP

Representative Concentration Pathways
Đường nồng độ khí nhà kính

Tmax

Nhiệt độ cao nhất ngày

Tmin

Nhiệt độ thấp nhất ngày

UNDP

United Nationals Develoment Programme
Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Tỉ lệ tử vong do các biến khí hậu, ô nhiễm không khí trong mùa hè . 14

ở Brisbane 1996 – 2004. Nguồn: Zhen Quiao (2011).........................................14
Bảng 1.2. Chỉ số nhiệt AT tại Đà Nẵng giai đoạn 1970 – 1999 và 2020 – 2049 21

Nguồn: ISET (2014)............................................................................................21
Bảng 1.3. Diễn biến NN tại khu vực Bắc Trung Bộ giai đoạn 1994 -2014........25
Nguồn: Trung tâm KTTV quốc gia (2015).........................................................25
Bảng 1.4. Các đợt NN điển hình ở khu vực Bắc Trung Bộ giai đoạn 1994 -2014
26
Nguồn: Trung tâm KTTV quốc gia (2015).........................................................26
Bảng 2.1. Đánh giá thời kỳ cơ sở 1986 – 2005 giữa quan trắc và mô hình........35
Bảng 2.2. Danh sách các trạm có số liệu mô hình.............................................. 36
Bảng 2.3. Các trạm khí tượng có số liệu quan trắc.............................................36
Bảng 3.1. Số ngày nắng nóng diện rộng các tháng trong năm tại.......................48
khu vực Bắc Trung Bộ từ năm 1997 – 2014.......................................................48


DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang
Hình 1.1. Mối liên hệ giữa tỉ lệ tử vong và nhiệt độ cao ở một số thành phố ở
châu Âu năm 2008. Nguồn: Baccini et al (2010) ..................................................
Hình 1.2. Bản đồ tỉ lệ tử vong do nóng cực đoan theo dự tính .............................
Nguồn: Greene Et al (2011) ..................................................................................
Hình 1.3. Xu thế gia tăng số ngày nóng giai đoan 2021 – 2050 so với giai đoạn
............................................................................................................................. 10
1961 – 1990 khu vực Địa Trung Hải. Nguồn: CRICE (2011) ............................
Hình 1.4. Biểu đồ sự biến đổi của ngày nóng mùa hè của giai đoạn 2021 – 2050
so với 1961 – 1990 khu vực Địa Trung Hải. Nguồn: NOAA (2011) .................
Hình 1.5. Số ngày có nhiệt độ trung bình ấm nhất được ghi nhận .....................
Nguồn: Will Steffen (2015) ................................................................................
Hình 1.6. Số ngày NN tại một số trạm tiêu biểu trên các vùng khí hậu .............
giai đoạn 1961 – 2007. Nguồn: Phan Văn Tân và cs (2010) ..............................
Hình 1.7. Diễn biến số ngày NN qua các thập kỷ ...............................................
giai đoạn 1971 – 2007. Nguồn: Phan Văn Tân và cs (2010) ..............................
Hình 1.8. Số ngày NN trung bình tháng giai đoạn 1971 – 2007 tại khu vực .....
Bắc Trung Bộ. Nguồn: Phan Văn Tân và cs (2010) ...........................................
Hình 1.9. Biến đổi của số ngày nóng và số đêm lạnh .........................................
Nguồn: Nguyễn Văn Thắng và cs (2015) ...........................................................

Hình 1.10. Biểu đồ xu thế số đợt NN hàng năm trên cả nước giai đoạn 1998 –
2012
Nguồn: Trung tâm KTTV Quốc gia (2014) ...............
Hình 1.11. Các cực trị Tmax, Tmin khu vực miền Trung ..................................
Nguồn: Trung tâm KTTV quốc gia (2014) .........................................................
Hình 2.1. Quy trình đánh giá tác động của BĐKH .............................................
Hình 2.2. Sơ đồ nội suy bước lưới về trạm .........................................................
Hình 2.3. Mô tả phương pháp hiệu chỉnh (Amengual, 2012) .............................
Hình 3.1. Số ngày nắng nóng giai đoạn 1971 – 2014 và xu thế tuyến tính ........

Hình 3.2. Số ngày xuất hiện nắng nóng (35oC ≤ Tmax < 37oC) ........................
giai đoạn 1971 – 2014 và xu thế tuyến tính ........................................................
Hình 3.3. Số ngày xuất hiện nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC) ............
giai đoạn 1971 – 2014 và xu thế tuyến tính .......................................................


Hình 3.4. Số ngày xuất hiện nắng nóng đặc biệt gay gắt (Tmax ≥ 390C)...........43
giai đoạn 1971 – 2014 và xu thế tuyến tính........................................................ 43
Hình 3.5. Số đợt nắng nóng và xu thế tuyến tính giai đoạn 1971 - 2014............44
Hình 3.6. Trung bình thời gian kéo dài đợt nắng nóng và xu thế tuyến tính......46
trong giai đoạn 1971 - 2014................................................................................ 46
Hình 3.7. Số ngày NN diện rộng giai đoạn 1997 - 2014 và xu thế tuyến tính....47
Hình 3.8. Số ngày có Tmax ≥ 35oC ở các giai đoạn trong tương lai so..............50
với giai đoạn 1986 – 2005...................................................................................50
Hình 3.9. Số ngày nắng nóng (35oC ≤ Tmax < 37oC) ở các giai đoạn trong......51
tương lai so với giai đoạn 1986 - 2005............................................................... 51
Hình 3.10. Số ngày nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC)ở các giai đoạn
trong....................................................................................................................52
tương lai so với giai đoạn 1986 – 2005...............................................................52
Hình 3.11. Số ngày nắng nóng đặc biệt gay gắt (Tmax ≥ 39oC) ở các giai đoạn
trong tương lai so với giai đoạn 1986 - 2005......................................................53


MỞ ĐẦU
Nắng nóng (NN) là một kiểu thời tiết đặc trưng thường xuất hiện vào thời
kỳ mùa hè ở các quốc gia khu vực nhiệt đới, sự xuất hiện của NN trong một số
trường hợp thường kèm theo nó là hạn hán. NN được coi là hiện tượng khí
tượng thủy văn nguy hiểm, ảnh hưởng không nhỏ đến mọi hoạt động đời sống,
kinh tế xã hội, sinh thái và môi trường, tác động trực tiếp đến sản xuất nông
nghiệp, sức khỏe con người, gây nên những điều kiện bất lợi cho hoạt động xã

hội, môi trường xung quanh và sinh hoạt của người dân, hơn nữa sự vượt
ngưỡng nhiệt độ chịu đựng của con người và sinh vật gây thiệt hại lớn về kinh
tế, sức khỏe, đồng thời NN là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra các trường hợp
tử vong liên quan đến thời tiết.
Biến đổi khí hậu, mà biểu hiện chính là sự nóng lên toàn cầu và mực nước
biển dâng, là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại. Biến đổi
khí hậu đã, đang và sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi
trường trên phạm vi toàn thế giới: Nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng gây ngập
lụt, gây nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng đến nông nghiệp, gây rủi ro lớn với
công nghiệp và các hệ thống kinh tế xã hội.
Trong bối cảnh BĐKH hiện nay khi các loại hình thời tiết cực đoan đang
ngày một gia tăng về số lượng lẫn cường độ thì NN cũng thường xuyên xuất
hiện hơn, mức độ khốc liệt hơn và đặc biệt NN không chỉ xảy ra ở khu vực nhiệt
đới mà các khu vực ôn đới như Châu Âu, Bắc Mỹ cũng đã xuất hiện hiện tượng
này. Những trận NN điển hình trên thế giới theo thống kê như: Năm 1936 NN
trên khắp nước Mỹ dẫn đến 997 người chết trong vòng 10 ngày, nhiệt độ cao
nhất một số khu vực lên tới 49oC, năm 1988 nhiệt độ tăng cao khiến khoảng
4000 đến 17000 người thiệt mạng và gây ra cháy rừng ở miền Tây nước Mỹ; tại
Anh năm 1976 NN lịch sử liên tiếp trong vòng nhiều ngày, nhiều vùng tới 45
ngày không mưa, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người dân, cây cối và mùa màng;
trận NN kỷ lục ở Châu Âu mùa hè năm 2003 làm hơn 40.000 người thiệt mạng,
nhiều nhất là miền Bắc nước Pháp nắng nóng trong vòng 7 ngày liên tục ở nhiệt
1


độ 40oC; NN ở Nga tháng 6/2010 với mức nhiệt cao chưa bao giờ xảy ra trong
vòng 1000 năm qua theo Cơ quan thời tiết Nga tuyên bố; tại Trung Quốc năm
2013 từ ngày 31/7 đến 29/8 phần lớn các khu vực miền Trung và miền Đông
Trung Quốc nhiệt độ trung bình ngày trên 40oC, nhiệt độ cao nhất tại tỉnh Triết
Giang lên tới 44.1oC; tháng 5 năm 2015 tại Ấn Độ NN đã làm trên 2000 người

thiệt mạng, nhiều khu vực ở Ấn Độ nhiệt độ lên tới 45oC, một số nơi nóng gần
50oC…Những thống kê thiệt hại về người này cho thấy sự khắc nghiệt của hiện
tượng NN [6][22].
Việt Nam là quốc gia nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, với địa hình
trải dài trên nhiều vĩ tuyến, sự tương tác giữa địa hình và hoàn lưu gió mùa tạo
cho Việt Nam một kiểu khí hậu chứa đựng rất nhiều hình thế thời tiết phức tạp,
với diện tích nhỏ hẹp nhưng được chia làm 7 vùng khí hậu với các đặc trưng khí
hậu khác nhau theo mùa. Ở Việt Nam hiện tượng NN thường xuyên xuất hiện
vào các tháng mùa hè, NN xuất hiện theo quy luật từ Bắc xuống Nam, khu vực
AN

nhiều nhất, khốc liệt nhất là khu vực miền Trung đặc biệt là Bắc Trung Bộ

nơi chịu tác động mạnh mẽ của hiện tượng gió phơn khô nóng. Thiệt hại do NN
và hạn hán ở Việt Nam theo báo cáo của Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc
(UNDP) năm 1997 – 1998, Việt Nam mất trắng khoảng 120.000 ha nông nghiệp,
thiệt hại ước tính 5000 tỷ đồng; năm 2004 – 2005 khu vực miền Bắc, Tây
Nguyên, Nam Trung Bộ mất trắng khoảng 142.300 ha thiệt hại ước tính 2420 tỷ
đồng; năm 2010 thiệt hại nặng nhất ở miền Trung mất trắng hàng nghìn ha thiệt
hại ước tính 2500 tỷ đồng [11].
Năm 2012, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã công bố bản cập nhật kịch bản
biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam. Theo kịch bản phát thải trung bình,
o

vào cuối thế kỷ 21, mức tăng nhiệt độ trung bình năm có thể lên tới 3.5 C vào năm
2100 ở một số khu vực thuộc Bắc Trung Bộ. Lượng mưa mùa mưa tăng, lượng mưa
mùa khô giảm với mức giảm có thể lên đến 30% vào cuối thế kỷ 21 [1][3].

Trong khuôn khổ luận văn này, tác giả nghiên cứu, phân tích và đánh giá
tác động của biến đổi khí hậu đến hiện tượng nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ

2


dựa trên số liệu quan trắc và kết quả tính toán của mô hình. Các nội dung nghiên
cứu chính bao gồm: Đánh giá xu thế, mức độ biến đổi của hiện tượng nắng nóng
theo các ngưỡng tác động khác nhau theo số liệu quan trắc; bước đầu nhận định
về tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu đến nắng nóng trên cơ sở phân tích
kết quả tính toán từ các mô hình đã có ở Việt Nam.
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 và hiện tượng nắng nóng.
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.
Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận, chương này đưa ra kết quả nghiên cứu
về xu thế biến đổi của hiện tượng nắng nóng trong quá khứ và các tác động tiềm
tàng của BĐKH đến hiện tượng nắng nóng trong tương lai.

3


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.

Hiểu biết về hiện tƣợng nắng nóng

1.1.1. Khái niệm nắng nóng
Theo Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, hiện tượng nắng

nóng (NN) là một dạng thời tiết đặc biệt thường xảy ra trong những tháng mùa hè.
AN

là sự biểu hiện khi nền nhiệt độ trung bình ngày khá cao và được đặc trưng ở

nhiệt độ cao nhất trong ngày. NN có thể xảy ra trong trường hợp ít mây, độ ẩm
tương đối của không khí khá thấp (dưới 50%) thì được gọi là hiện tượng khô nóng
và cũng có trường hợp xảy ra trong điều kiện nhiều mây, độ ẩm tương đối của
không khí tương đối cao gây oi bức, khó chịu. Trong những ngày NN đôi khi có
xảy ra mưa rào nhẹ và dông nhiệt vào lúc chiều tối và được gọi là dông nhiệt [21].
Khác với các tỉnh Bắc Bộ, NN xuất hiện vào thời kỳ mùa mưa thì các tỉnh
Trung Bộ NN thường xuất hiện chủ yếu vào thời kỳ mùa khô từ tháng 5 đến tháng
8 (xuân hè). Do vậy NN đối với các tỉnh miền Trung hay kèm theo sự khô hạn thiếu
nước ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất và đời sống. Dự báo quá trình NN kéo
dài ở khu vực này bao giờ cũng kèm theo dự báo khả năng xảy ra khô hạn.

1.1.2. Nguyên nhân gây ra nắng nóng
Nguyên nhân NN xảy ra là do các hình thế tác động gây ra hiện tượng nền
nhiệt độ cao trên khu vực đó. Theo tác giả Trần Công Minh các hình thế quy mô
lớn ảnh hưởng tới Việt Nam gây ra NN gồm:
‐

Áp thấp Ấn Miến hay Áp thấp Nam Á, áp thấp này hình thành trên khu vực
sa mạc lục địa Ấn Độ vào mùa hè, hoàn lưu của áp thấp này (gió mùa Tây
Nam) khi vượt qua dãy Trường Sơn hơi ẩm bị giữ lại chỉ còn gió khô thổi
về Việt Nam gây ra hiện tượng phơn ở Miền Trung.

‐

Áp thấp phía Tây, là phần dìa của Áp thấp Nam Á phát triển sang phía

Đông, áp thấp hình thành trên khu vực tỉnh Vân Nam Trung Quốc vào thời
4


kỳ mùa hè, áp thấp này lấn xuống phía Nam gây NN cho các tỉnh Bắc Bộ
và Trung Bộ.
‐

Áp cao Châu Úc và áp cao Mascarene liên quan đến NN Trung Bộ, Tây
Nguyên và Nam Bộ.

‐

Áp cao cận nhiệt Thái Bình Dương ảnh hưởng đến Trung Bộ, Tây Nguyên
và Nam Bộ [4][7].

1.1.3. Phân loại nắng nóng
Theo Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương quy định một
ngày tại một địa phương nào đó được coi là có nắng nóng khi nhiệt độ cao nhất
trong ngày (ký hiệu là Tmax) đạt mức:
‐

35oC ≤ Tmax < 37oC, đươcc̣ gọi là ngày cónắng nóng.

‐

37oC ≤ Tmax < 39oC, được gọi là ngày cónắng nóng gay gắt.

‐

Tmax ≥ 39oC, gọi là ngày cónắng nóng đặc biệt gay gắt.

‐

Trong môṭkhu vưcc̣ (ví dụ khu vực đồng bằng Bắc Bộ , khu vực Đông Bắc
Bắc Bộ , ...) quan sat thấy co it nhất trên một nửa(1/2) sốtraṃ quan trắc
́

trong khu vưcc̣ đó cónhiêṭđô c̣cao nhất t rong ngày trên 35oC (Tmax ≥ 35oC)
thì được gọi là ngày nắng nóng diện rộng. Còn khi chỉ quan sát thấy dưới 1/2
sốtraṃ trong khu vưcc̣ cónhiêṭđô c̣cao nhất trong ngày trên 35oC (Tmax ≥
‐

35oC) thì được gọi là nắng nóng cục bộ.
Một ngày được coi là có nắng nóng gay gắt trên diện rộng khi có ít nhất 2/3
số trạm quan trắc trong khu vực đó có nhiệt độ cao nhất trong ngày trên
35oC (Tmax ≥ 35oC), trong sốđó có it́ nhất 1/2 số trạm quan trắc trong khu

‐

vực đó có nhiệt độ cao nhất trên 37oC (Tmax ≥ 37oC).
Một ngày có nắng nóng trên diện rộng khi quan sát thấy có 2/3 số trạm quan

trắc trong khu vực có nhiệt độ cao nhất trong ngày lên trên 35 oC (Tmax ≥
35oC), nhưng lại chỉ quan trắc được dưới 1/2 số trạm trong khu vực đó có
nhiệt độ cao nhất trên 37oC (Tmax ≥ 37oC) thì được gọi là một ngày có nắng
nóng gay gắt cục bộ.
5

‐

Khi nắng nóng diện rộng xuất hiện liên tucc̣ từ 2 ngày trở lên trong môṭkhu
vưcc̣ thì được goịlà một đợt nắng nóng.

‐

Một đợt nắng nóng trên diện rộng đươcc̣ gọi là đợt nắn

g nóng gay gắt trên

diện rộng khi đợt nắng nóng đó có it́ nhất 1 ngày đạt tiêu chuẩn nắng nóng
gay gắt diện rộng [7][10][20].
1.2. Tác động của nắng nóng đến môi trƣờng, xã hội và sức khỏe
Như chúng ta đã biết, mọi thực thể tồn tại trong một khu vực đều chịu ảnh
hưởng vật lý của khí hậu như: áp suất, nhiệt độ, độ ẩm ở khu vực đó. Yếu tố có
tác động phổ biến nhất là nhiệt độ, đây là yếu tố thúc đẩy quá trình vật lý, quá
trình sinh hóa học đối với mọi vật chất.
Đối với thực thể sống như con người và sinh vật, quá trình của sự sống và
phát triển chỉ xảy ra trong một ngưỡng giới hạn nhiệt độ nhất định, sự vượt
ngưỡng nhiệt độ chịu đựng hoặc thay đổi nhiệt độ môi trường đột ngột đều có
thể dẫn tới tử vong. Đối với thực thể không sống, sự tác động vật lý của nhiệt độ
làm ảnh hưởng tới kết cấu, hình dáng, và tính chất của vật chất.
Sự xuất hiện hiện tượng nắng nóng kết hợp với các yếu tố khác như độ ẩm,
tốc độ gió sẽ làm cho môi trường sống khắc nghiệt hơn, nhiệt độ môi trường
vượt ngưỡng thân nhiệt của con người và động vật sẽ dẫn đến các vấn đề về sức
khỏe và sinh trưởng và tỉ lệ tử vong. Các vấn đề về môi trường như tình trạng
thiếu hụt nước gây ra hạn hán, sực tác động kéo dài của nắng nóng và hạn hán
có thể gây ra sự thay đổi của thảm thực vật và gây tuyệt chủng các loài động vật
không chịu được nhiệt độ cao đặc biệt là các loài lưỡng cư.

Đối với các hoạt động kinh tế của con người, sự tác động của nắng nóng
gây thiệt hại nhiều nhất ở lĩnh vực nông nghiệp, một số quốc gia trên thế giới
như Ấn Độ, Pakistan, Úc... mỗi năm phải chịu thiệt hại hàng tỉ đô la do nắng
nóng, ở Việt Nam theo UNDP hàng năm thiệt hại lên đến trên 2000 tỷ đồng,
những năm có El Nino như 1997 – 1998 thiệt hại cả nước lên tới 5000 tỷ đồng
do nắng nóng và hạn hán. Đối với các hoạt động công nghiệp, nắng nóng gây ra
6


không ít thiệt hại, đặc biệt trong lĩnh vực sử dụng năng lượng điện, mức tiêu thụ
điện cho việc làm mát thường tăng đột biến trong mùa hè, sự tăng nhu cầu sử
dụng điện cho việc này làm tăng mức độ tiêu thụ xăng, dầu và than đá trong các
nhà máy nhiệt điện, trong hệ thống làm mát của các phương tiện giao thông...,
việc tăng mức độ tiêu thụ năng lượng dẫn đến tăng việc sự dụng nhiên liệu hóa
thạch lại là nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu [6][11].
Đối với vấn đề lao động và an sinh xã hội, nắng nóng, hạn hán gây thiệt hại
lớn cho lĩnh vực nông nghiệp sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến tỷ lệ thất nghiệp,
việc khó khăn trong sản xuất nông nghiệp sẽ tạo ra làn sóng di cư lao động từ
nông thôn lên thành phố dẫn đến tăng áp lực các vấn đề an sinh xã hội đối với
khu vực thành phố.
Với vấn đề về sức khỏe, nắng nóng thường tác động rất rõ rệt, nắng nóng
thường gây ra các vấn đề về sức khỏe đối với các đối tượng dễ tổn thương như
người già và trẻ em, những đối tượng có khả năng chịu đựng kém đối với sự
thay đổi của nhiệt độ và đối với lao động làm việc trong môi trường nhiệt độ
cao, mùa nắng nóng cũng thường là các mùa bùng phát các loại dịch bệnh liên
quan đến vi rút và đường hô hấp. Để giảm thiểu tác hại của nắng nóng đối với
sức khoẻ con người và ảnh hưởng đến năng suất lao động, Bộ Y tế đã có những
khuyến cáo và đưa ra những chỉ tiêu về nhiệt độ môi trường làm việc tại Quyết
định số 3733/2002/QĐ-BYT ngày 10/10/2002 cụ thể là: Đối với lao động nhẹ,
nhiệt độ môi trường không vượt quá 34oC; đối với lao động trung bình, nhiệt độ

môi trường làm việc không quá 32oC và đối với lao động nặng nhọc, nhiệt độ
môi trường không được quá 30oC, tuy nhiên về mùa hè, nhiệt độ ở khu vực Bắc
Trung Bộ thường phổ biến từ 34 – 36oC vượt mức khuyến cáo của Bộ Y tế, đây
chính là khó khăn lớn đối với người lao động sản xuất trong khu vực.
Như vậy chúng ta thấy rằng, sự thay đổi của nhiệt độ đặc biệt là sự xuất
hiện của hiện tượng nắng nóng, những tác động về mặt vật lý của nó thường kéo
theo những thay đổi mang tính chất tiêu cực cho các lĩnh vực môi trường, xã hội
và sức khỏe con người.
7


1.3.

Nghiên cứu về nắng nóng trên thế giới và Việt Nam

1.3.1. Trên thế giới
BĐKH luôn là một chủ đề nóng trong các chương trình nghị sự quốc tế, các
bằng chứng cho thấy BĐKH hiện nay là do sự phát thải quá mức lượng khí nhà
kính vào khí quyển bởi hoạt động của con người, điều này đã được chứng minh một
cách thuyết phục trong các công trình nghiên đã được công bố, song song với
những nghiên cứu về nguồn gốc và xu thế của BĐKH là những nghiên cứu đánh
giá tác động và xu thế biến đổi của các hiện tượng thời tiết cực đoan, trong đó
AN

cũng là một đề tài nghiên cứu rất phổ biến. Một số nghiên cứu về biến đổi

khí hậu và nắng nóng tiêu biểu trên thế giới (đã được đăng trên các tạp chí khoa
học) được sử dụng làm cơ sở cho luận văn này gồm:
Công trình mang tên “Biến đổi khí hậu, hiện tượng thời tiết cực đoan và
sức khỏe cộng đồng” của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) thực hiện năm 2010.

Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng: BĐKH làm gia tăng các hiện tượng thời tiết
cực đoan trong đó có hiện tượng NN, các hiện tượng cực đoan nói chung và hiện
tượng NN nói riêng có tác động mạnh mẽ đến sức khỏe cộng đồng. Sự vượt
ngưỡng nhiệt độ gây tử vong ngày càng gia tăng khắp khu vực Châu Âu, nghiên
cứu chỉ mối liên hệ chặt trẽ giữa nhiệt độ tăng cao với các bệnh liên quan đến hô
hấp và người cao tuổi [18].

Hình 1.1. Mối liên hệ giữa tỉ lệ tử vong và nhiệt độ cao ở một số thành
phố ở châu Âu năm 2008. Nguồn: Baccini et al (2010)

8


Trong nghiên cứu có tên “Một nghiên cứu về biến đổi khí hậu tác động
đến hiện tượng nóng cực đoan và mối quan hệ đến tỉ lệ tử vong ở các thành
phố lớn của Mỹ” của nhóm tác giả Scott Greene, Laurence S. Kalkstein, David
M.Mills, Jason Samenow thực hiện năm 2011. Với nhận định hiện tượng nóng
cực đoan dẫn đầu trong những nguyên nhân gây tử vong, trong nghiên cứu này
các tác giả nghiên cứu tại 40 thành phố lớn của Mỹ, dựa trên số liệu quan trắc và
số liệu kịch bản từ các mô hình khí hậu AOGCM và mô hình PCM, các tác giả
xây dựng công thức ước lượng tỉ lệ tử vong: MORT = 0.32 Tmax – 0.03 TOS –
7.76. Trong đó, MORT là chỉ số “vượt quá tỉ lệ tử vong”, Tmax là nhiệt độ cao
nhất ngày, TOS là thời gian mùa. Kết quả cho thấy, trong giai đoạn từ 1975 đến
1995 số ngày có thời gian nóng cực đoan ở các thành phố dao động từ 1 đến 11
ngày, số người tử vong thực tế dao động từ 1 đến 27 người, sự chênh lệch giữa
dự báo số người tử vong và thực tế là không nhiều, số ngày có nóng cực đoan
không ngừng gia tăng theo thời gian trong các giai đoạn 30 năm tính từ năm
2020 đến 2100 theo kịch bản A1 và B1, số ca tử vong có xu thế tăng mạnh theo
cùng xu hướng với ngày nóng cực đoan [16].

Hình 1.2. Bản đồ tỉ lệ tử vong do nóng cực đoan theo dự tính
Nguồn: Greene Et al (2011)

9


Hiện tượng NN cũng được đề cập đến như một phần rất quan trọng trong
nghiên cứu: “BĐKH và nghiên cứu tác động tại khu vực Địa Trung Hải” của
Circe năm 2011, bằng việc sử dụng bộ số liệu tái phân tích ERA40 và số liệu
kịch bản của các mô hình toàn cầu và khu vực có độ phân giải 25km dựa trên
kịch bản phát thải A1B, nhóm tác giả đã tính toán theo phương pháp thống kê
xây dựng các mô hình tính toán CIRCE gồm: Mô hình MPI, mô hình IPSL, mô
hình INGV và ENEA. Kết quả cho thấy, vào mùa hè các giá trị về ngày nóng
(very hot days) và đêm nóng (very hot nights) đều có chiều hướng gia tăng
mạnh, trị số tăng mạnh ở khu vực lục địa phía Bắc Địa Trung Hải, khoảng thời
gian nóng cũng có xu thế tăng tương tự; đối với mùa đông các giá trị ngày lạnh
(very cold days) và đêm lạnh (very cold night) có chiều hướng ngược lại giảm đi
nhanh chóng [15].

Hình 1.3. Xu thế gia tăng số ngày nóng giai đoan 2021 – 2050 so với giai đoạn 1961 –
1990 khu vực Địa Trung Hải. Nguồn: CRICE (2011)

Số ngày nóng mùa hè cũng được các tác giả nghiên cứu phân theo khu vực
nông thôn, đô thị và ven biển, kết quả cho thấy vùng ven biển có xu thế tăng
mạnh hơn khu vực nông thôn và đô thị [15].
10


Hình 1.4. Biểu đồ sự biến đổi của ngày nóng mùa hè của giai đoạn 2021 – 2050 so với
1961 – 1990 khu vực Địa Trung Hải. Nguồn: NOAA (2011)

Những nghiên cứu liên quan đến tần suất xuất hiện, cường độ và những tác
động của NN, tiêu biểu như: “Dự báo sóng nhiệt có tác động cao đến sức khỏe
con người ở châu Âu” của nhóm tác giả gồm: A. A. Amengual, V. Homar, R.
Romero, H.E. Brooks, C. Ramis, M. Gordaliza , S. Alonso năm 2014. Đây là một
nghiên cứu đánh giá tác động của sóng nhiệt đến sức khỏe của con người trong điều
kiện BĐKH. Bằng việc tính toán các chỉ số dựa trên số liệu tái phân tích toàn cầu
ERA 40 và sản phẩm của các mô hình khí hậu khu vực dựa trên kịch bản SRES
A1B, các tác giả đã xác định được số ngày sóng nhiệt, cường độ và khoảng thời
gian sóng nhiệt xảy ra, qua đó đánh giá được sự tác động của NN đến sức khỏe con
người thông qua chỉ số sinh lý con người PET (Physiological equivalent
temperature). Theo các tác giả tính toán, sóng nhiệt được xác định thông qua 2 loại
gồm: Sóng nhiệt mạnh SHW (a strong stress heat waves) được xác định bằng ít
nhất 6 ngày liên tiếp với chỉ số PET lớn nhất hàng ngày vượt qua cảm giác nhiệt
max

Tth

o

= 35 C (Tth is thermal stress temperature), loại thứ 2 là sóng nhiệt cực đoan

EHW (a extreme stress heat waves) là ít nhất 3 hoặc nhiều
min =

hơn 3 ngày mà các giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của chỉ số PET vượt qua Tth
o

max

18 C và Tth

o

= 41 C. Kết quả nghiên cứu cho thấy, BĐKH sẽ gây ra sóng nhiệt

dữ dội hơn, thường xuyên hơn và kéo dài lâu hơn. Sự nguy hiểm của sóng nhiệt khi
nhiệt độ ban ngày kết hợp với thời gian nhiệt độ ấm vào ban đêm, độ ẩm cao

11


và gió nhẹ trong vài ngày liên tiếp sẽ dẫn đến sóng nhiệt có mức độ khắc nghiệt
hơn. Đối với sức khỏe của con người, kết quả cho thấy mối tương quan mạnh
mẽ giữa hai loại sóng nhiệt với chỉ số PET (PET được xác định dựa vào ngưỡng
quy định căng thẳng của con người đối với nhiệt độ và thời gian phải chịu nhiệt),
kết quả năm 2003 biên độ sóng nhiệt mạnh và sóng nhiệt cực đoan đều vượt tỉ lệ
tử vong của con người ở Châu Âu. Trong tương lai, kết quả dự báo cho thấy sự
gia tăng một cách ổn định của các thuộc tính của sóng nhiệt ở Châu Âu, tần số
sóng nhiệt mạnh có thể hơn 40 ngày, kéo dài hơn 20 ngày và biên độ có thể tăng
lên 7oC/ngày có sóng nhiệt vào giai đoạn 2075 – 2094, các thuộc tính của sóng
nhiệt cực đoan cũng tăng lên nhanh chóng, dự kiến tần số tăng lên 40 ngày, 30
ngày đối với thời gian suất hiện và biên độ tăng lên 4 oC. Như vậy, từ kết quả
trong nghiên cứu của nhóm tác giả trên, chúng ta thấy được rằng, BĐKH làm gia
tăng các thuộc tính của sóng nhiệt gây ra hiện tượng NN, sự gia tăng này sẽ ảnh
hướng lớn đến tính mạng, đời sống kinh tế xã hội của người Châu Âu trong
tương lai [13].
Tác động của BĐKH đến NN cũng được nghiên cứu chi tiết trong nghiên
cứu “Lượng hóa sự tác động của BĐKH đến hiện tượng nóng cực đoan ở Úc”
của tác giả Will Steffen năm 2015. Với nhận định, BĐKH đang làm gia tăng

cường độ và tần số của các hiện tượng thời tiết cực đoan bất lợi tác động vào Úc.
Nhiệt độ cực đoan là một trong những hiện tượng thiên tai nguy hiểm nhất ở Úc,
trong thực tế có nhiều người chết mỗi năm do nhiệt độ cực đoan, nhiều hơn bất
kỳ loại hình khác của thảm họa tự nhiên. Nhiệt độ cao có thể phá hủy cơ sở hạ
tầng như hệ thống điện, hệ thống giao thông, hiện tượng nóng kết hợp với điều
kiện khô ảnh hưởng đến cháy rừng. Tác giả sử dụng phương pháp thống kê và
lượng hóa số liệu quan trắc về NN ở Úc trong vòng 50 năm qua, với cách xác
định ngày nóng là ngày có nhiệt độ trung bình lớn hơn phân vị thứ 99 (percentile
99th) của chuỗi số liệu quan trắc từ 1910 - 2013. Kết quả cho thấy trong những
năm qua, BĐKH đang làm cho Úc nóng hơn, ngày nóng xảy ra thường xuyên
hơn, các đợt nóng trở nên nóng hơn, dài hơn và thường xuyên hơn [19].
12


Hình 1.5. Số ngày có nhiệt độ trung bình ấm nhất đƣợc ghi nhận
Nguồn: Will Steffen (2015)

Các nghiên cứu tác động của NN cũng được nhiều nhà nghiên cứu trên thế
giới đặc biệt quan tâm đến, trong đó có nghiên cứu “Đánh giá tác động của sự
chuyển dịch nhiệt độ đến tỉ lệ tử vong ở Brisbane, Úc” của tác giả Zhen Quiao
– Đại học Queensland thực hiện năm 2015. Trong nghiên cứu này tác giả đánh
giá tác động của hiện tượng NN và hiện tượng lạnh đến tỉ lệ tử vong thông qua
việc đánh giá tác động đến cơ chế sinh học của con người. Trong nghiên cứu tác
giả đưa ra các dẫn chứng về sự liên quan giữa nhiệt độ cao đến tử vong.
Cụ thể, tác giả chỉ ra hiện tượng “cảm nhiệt” là hội chứng lâm sàng cấp tính
nhất nguyên nhân phổ biến nhất liên quan trực tiếp đến nhiệt dễ dẫn đến cái chết
trong thời gian ngắn ở mức nhiệt vượt quá 40.6oC, tử vong do nhiệt thường liên
quan đến những đối tượng nhạy cảm như trẻ em và người cao tuổi.
Bằng việc xây dựng công thức biểu thị số lượng tử vong ngày dự kiến dựa
trên mối quan hệ nhiệt độ (t), độ ẩm (RH) và dân số, tác giả tính toán xu thế biến

đổi tỉ lệ tử vong ngày:
Ln [E(y)] = α + ns(Tt,3) +ns(RHt,4) +ns(Summer date,3) + βDOWt +γyeart
+

δ Holidayt +offset(populationi)
13


Trong đó: t là ngày chết; E(y) là số lượng tử vong hàng ngày liên quan đến
nhiệt độ trung bình vào ngày t; RH là độ ẩm tương đối DOW là ngày trong tuần
(day of week); yeart là một chỉ số mô phỏng độ dài mùa hè dương lịch; Holidayt
là biến nhị phân nó bằng “1” nếu ngày đó là ngày nghỉ; populationi là dân số
trong năm i; α là chỉ số chặn; β γ δ là các hệ số. Kết quả:
‐

Có sự tác động rõ ràng của nhiệt độ cao đến tỷ lệ số người tử vong trong mùa
hè, tác động này rõ rệt nhất đối với người già và người bị bệnh tim mạch;

‐

Có dấu hiệu thay đổi mạnh mẽ về số người tử vong đột ngột không phải do
tai nạn ở nhóm tuổi từ 0 đến 64 chết do suy hô hấp trong NN [20].
Bảng 1.1. Tỉ lệ tử vong do các biến khí hậu, ô nhiễm không khí trong mùa hè
ở Brisbane 1996 – 2004. Nguồn: Zhen Quiao (2011)

Biến
Ttb
Tmax
Tmin
Độ ẩm

Nồng độ O3 (ppb)
NO2 (ppb)
PM10(μ/m3
Chết không do tai nạn
Mọi lứa tuổi
0 – 64 tuổi
Trên 65 tuổi
65 - 84 tuổi
Trên 85
Chết do tim mạch
Mọi lứa tuổi
0 – 64 tuổi
Trên 65 tuổi
65 - 84 tuổi
Trên 85
Chết do bệnh hô hấp
Mọi lứa tuổi
0 – 64 tuổi
Trên 65 tuổi
65 - 84 tuổi
Trên 85

14


Tìm hiểu những nghiên cứu về NN cực đoan trên thế giới ở trên, nhìn một
cách tổng quát chúng ta có thể nhận thấy một số đặc trưng như sau:
‐

Các nghiên cứu đều xác định các đặc tính của NN như: Cường độ, thời gian

kéo dài đợt nóng, số ngày xuất hiện…, dựa trên bộ số liệu quan trắc hoặc tái
phân tích trong quá khứ, từ đó nhận định về xu thế của các yếu tố trên.
‐

Việc đánh giá xu thế trong tương lai, các tác giả đều sử dụng số liệu từ các

mô hình toàn cầu và khu vực chạy trên nền kịch bản phát thải khí nhà kính phù
hợp với điều kiện khu vực nghiên cứu, với bộ số liệu này các tác giả đã thống
kê, tính toán xác định các đặc tính của hiện tượng NN từ đó đưa ra những nhận
định về xu thế trong tương lai.
‐

Một điểm quan trọng trong các nghiên cứu trên là việc đánh giá tác động

của NN đến sức khỏe của con người, dựa trên xu thế các đặc trưng của hiện
tượng NN, các dự tính về tác động đến con người trong tương lai.
Đối với Việt Nam hiện tượng NN rất phổ biến, nó gây ra nhiều thiệt hại cho
các hoạt động kinh tế - xã hội, sức khỏe con người, đặc biệt là nông nghiệp, đây
cũng là một trong những đề tài được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Dưới đây
là một số nghiên cứu về NN ở Việt Nam.
1.3.2. Ở Việt Nam
Hiện nay, các nhà khoa học trong và ngoài nước đã có nhiều các công trình
nghiên cứu về xu thế, tác động của biến đổi khí hậu đến Việt Nam, trong đó đặc
biệt có nhiều nghiên cứu sâu về xu thế và biến đổi các hiện tượng thời tiết cực
đoan và đặc biệt là nắng nóng, dưới đây là những nghiên cứu tiêu biểu ở Việt
Nam sử dụng làm cơ sở cho luận văn này, bao gồm:
Nghiên cứu: “Biến đổi khí hậu thách thức đối với sự phát triển” của tác
giả Nguyễn Đức Ngữ thực hiện năm 2009. Trong nghiên cứu này, tác giả đã tính
toán số ngày NN trong giai đoạn 1975 – 2000, với phương pháp xác định

ngưỡng nắng nóng là Tmax ≥ 35oC, kết quả cho thấy trung bình qua các thập kỷ
số ngày NN có chiều hướng gia tăng, khu vực có số ngày NN nhiều nhất là khu
15