Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến dòng chảy mặt lưu vực sông Cầu : Luận văn ThS. Biến đổi khí hậu (chương trình đào tạo thí điểm)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

NGUYỄN XUÂN HÙNG

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN DỊNG
CHẢY MẶT LƯU VỰC SƠNG CẦU

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

HÀ NỘI – 2015


MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................6
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................. 7
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ......................................................................................... 9
A. MỞ ĐẦU ..................................................................................................................11
1. TÍNH CẤP THIẾT ....................................................................................................11
2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN .................................................................................12
3. CÁCH TIẾP CẬN .....................................................................................................12
4. PHẠM VI THỰC HIỆN ............................................................................................ 12
5. BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN ..................................................................................... 13
B. NỘI DUNG LUẬN VĂN ........................................................................................ 14
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ....................................................................................... 14
1.1. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ............................................................................................. 14
1.1.1 Khái niệm biến đổi khí hậu................................................................................14
1.1.2 Biến đổi khí hậu tồn cầu ..................................................................................14
1.1.3 Biến đổi khí hậu ở Việt Nam .............................................................................17

1.1.4 Kịch bản biến đổi khí hậu ..................................................................................24
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI
NGUYÊN NƯỚC ..........................................................................................................26
1.3. GIỚI THIỆU LƯU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................................. 29
1.3.1. Vị trí địa lý .........................................................................................................29
1.3.2. Địa hình - địa mạo ............................................................................................. 30
1.3.3. Đặc điểm địa chất .............................................................................................. 31
1.3.4. Thổ nhưỡng ........................................................................................................32
1.3.5. Thảm phủ thực vật ............................................................................................ 32
1.3.6. Đặc điểm khí hậu ............................................................................................... 33
1.3.7. Chế độ thủy văn và mạng lưới sơng ngịi ........................................................ 34
1.3.8. Đặc điểm kinh tế - xã hội ..................................................................................37
CHƯƠNG II: SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................. 39
2.1. SỐ LIỆU .................................................................................................................39
2.1.1. Đặc điểm sử dụng nguồn số liệu .......................................................................39
2.1.2. Số liệu các trạm quan trắc ................................................................................39
2.1.3. Số liệu từ các mơ hình ....................................................................................... 40


2.1.4. Các loại số liệu khác .......................................................................................... 43
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................43
2.2.1. Phương pháp thống kê ...................................................................................... 43
2.2.2. Phương pháp mơ hình ....................................................................................... 45
2.2.3. Phương pháp bản đồ và GIS ............................................................................56
CHƯƠNG III: BIỂU HIỆN CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRÊN LƯU VỰC SƠNG
CẦU VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NĨ ĐẾN DỊNG CHẢY MẶT ...................................57
3.1. BIỂU HIỆN CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẦU ..........57
3.1.1. Biến đổi của nhiệt độ khơng khí .......................................................................57
3.1.2. Biến đổi của lượng mưa .................................................................................... 64
3.1.3. Biến đổi của hiện tượng khí hậu cực đoan ...................................................... 67

3.1.4. Biến đổi của một số yếu tố khí hậu đến năm 2033 theo kịch bản BĐKH.....69
3.2 TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN DỊNG CHẢY MẶT LƯU VỰC
SÔNG CẦU ................................................................................................................... 71
3.2.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến dịng chảy năm .......................................72
3.2.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến dịng chảy mùa lũ ...................................76
3.2.3. Tác động của BĐKH đến dòng chảy mùa cạn ................................................82
3.2.4. Biến đổi của dịng chảy mặt lưu vực sơng Cầu theo kịch bản BĐKH (A1B)
.......................................................................................................................................86
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .............................................................................89
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 91
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 93


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BĐKH

Biến đổi khí hậu

B1 (hoặc BI)

Vùng khí hậu Tây Bắc

B2 (hoặc BII)

Vùng khí hậu Đơng Bắc

B3 (hoặc BIII)

Vùng khí hậu Đồng bằng Bắc Bộ

B4 (hoặc BIV)

Vùng khí hậu Bắc Trung Bộ

F

Diện tích

Hmax

Mực nước lớn nhất

Hmin

Mực nước nhỏ nhất

IPCC

Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel
on Climate Change)

KNK

Khí nhà kính

Lv

Lưu vực

M

Module dịng chảy

NNGG

Nắng nóng gay gắt

NN

Nắng nóng

N1 (hoặc NI)

Vùng khí hậu Nam Trung Bộ

N2 ( hoặc NII)

Vùng khí hậu Tây Nguyên

N3 (hoặc NIII)

Vùng khí hậu Nam Bộ

Tm

Nhiệt độ khơng khí tối thấp

Ttb

Nhiệt độ khơng khí trung bình

Tx

Nhiệt độ khơng khí tối cao

T1

Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng 1

T7

Nhiệt độ trung khơng khí bình tháng 7

R

Lượng mưa

RĐ

Rét đậm

RH

Rét hại

Rx

Lượng mưa cực đại

Q

Lưu lượng dòng chảy

W

Tổng lượng dòng chảy


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Lượng mưa trung bình (mm) thời kì 1961-1997 một số trạm trong lưu vực [1]............ 33
Bảng 1.2. Các đặc trưng của nhiệt độ khơng khí (0C) thời kì 1961-1997 [1].................................... 34
Bảng 1.3 Lưu lượng lớn nhất (m3/s) trong các tháng mùa lũ lưu vực sông Cầu [1] ........................ 36
Bảng 1.4. Lưu lượng nhỏ nhất (m3/s) trong các tháng mùa kiệt trên sông Cầu [1].......................... 37
Bảng 2.1 Trạm khí tượng và yếu tố quan trắc ....................................................................................... 39
Bảng 2.2 Trạm thủy văn và yếu tố quan trắc ......................................................................................... 40
Bảng 2.3 Trạm đo mưa nhân dân ............................................................................................................ 40
Bảng 2.4 Các thơng số của mơ hình NAM [9]...................................................................................... 50
Bảng 2.5 Đặc điểm của các vùng và các tiểu lưu vực [9] .................................................................... 54
Bảng 2.6 Bộ thông số của mô hình NAM đạt tiêu chuẩn WMO [9] .................................................. 55
Bảng 2.7 Diện tích và trọng số lượng mưa các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Cầu [8].................. 56
Bảng 3.1 Hệ số góc a1 (0C/năm) của đường xu thế tuyến tính Ttb, T1, T7 tại trạm trên lưu vực
sông Cầu...................................................................................................................................................... 58
Bảng 3.2. Hệ số góc a1 (0C/năm) của đường xu thế tuyến tính Ttb, T1, T7 trong hai thời đoạn tại
các trạm trên lưu vực sông Cầu ............................................................................................................... 58
Bảng 3.3. Hệ số góc a1 (0C/năm) đường xu thế tuyến tính của Tx trong hai thời đoạn tại các trạm
trên lưu vực sơng Cầu ............................................................................................................................... 61
Bảng 3.4. Hệ số góc a1 (0C/năm) của đường xu thế tuyến tính Tm trong hai thời đoạn tại các trạm
trên lưu vực sông Cầu ............................................................................................................................... 63
Bảng 3.5. Hệ số góc a1 (mm/năm) đường xu thế tuyến tính của Rn trong hai thời đoạn tại các
trạm và trung bình lưu vực (TB) trên lưu vực sơng Cầu ...................................................................... 64

Bảng 3. 6. Hiệu lượng mưa trung bình tháng (mm) giữa thời đoạn 1994-2013 với thời đoạn 19741993 tại các trạm trên lưu vực sông Cầu ................................................................................................ 66
Bảng 3.7. Số ngày RĐ và RH trong hai thời đoạn tại các trạm trên lưu vực sông Cầu................... 67
Bảng 3.8. Giá trị Ttb, T1, T7 và hệ số góc của đường xu thế tuyến tính của Ttb, T1, T7 tại một số
trạm trên lưu vực thời kì 2014-2033 ....................................................................................................... 70
Bảng 3. 9. Lượng mưa năm Rn (mm) và hệ số góc a1 (mm/năm) của đường xu thế tuyến tính
lượng mưa năm tại một số trạm trong lưu vực sông Cầu thời đoạn 2014-2033............................... 70
Bảng 3.10. Hệ số góc (m3/s/năm) của xu thế tuyến tính lưu lượng nước đến tại các tiểu khu trong


lưu vực thời kì 1974-2013 ........................................................................................................................ 72
Bảng 3.11. Hệ số góc (m3/s/năm) của xu thế tuyến tính lưu lượng nước tại các tiểu lưu vực trong
lưu vực thời đoạn 1974-1993 và 1994-2013.......................................................................................... 74
Bảng 3.12. Các đặc trưng dòng chảy năm tại các tiểu lưu vực và trên toàn lưu vực ....................... 75
Bảng 3.13. Thời gian và tỉ lệ dòng chảy mùa lũ.................................................................................... 77
Bảng 3.14. Thời gian và tỉ lệ dòng chảy tháng lớn nhất mùa lũ.......................................................... 78
Bảng 3.15. Thời gian và tỉ lệ dòng chảy 3 tháng liên tục lớn nhất trong mùa lũ .............................. 79
Bảng 3.16. Hệ số góc (cm/năm) của phương trình xu thế tun tính Hmax năm tại một số trạm
trong lưu vực............................................................................................................................................... 81
Bảng 3.17. Thời gian và tỉ lệ dịng chảy mùa cạn so với tồn năm .................................................... 83
Bảng 3.18. Thời gian và tỉ lệ dòng chảy tháng nhỏ nhất mùa cạn so với toàn năm ......................... 84
Bảng 3.19. Thời gian và tỉ lệ dòng chảy 3 tháng liên tục nhỏ nhất trong mùa cạn........................... 85
Bảng 3.20. Hệ số góc của đường xu thế tuyến tính lưu lượng dòng chảy đến tại các tiểu lưu vực
trong lưu vực thời đoạn 2014 - 2033....................................................................................................... 87
Bảng 3.21. Đặc trưng dòng chảy năm tại các tiểu lưu vực và lưu vực thời đoạn 2014-2033......... 88


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Thay đổi nhiệt độ bề mặt Trái đất có tương quan chặt chẽ với sự thay đổi của nồng độ
khí CO2 trong 400000 năm qua. Số liệu tái tạo từ dữ liệu lõi băng ở Vostock [17]........................ 15
Hình 1.2 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình tồn cầu [19] ......................................................... 15

Hình 1.3 Diễn biến lượng mưa năm ở các vùng khác nhau trên thế giới [19].................................. 16
Hình 1.4 Diễn biến của mực nước biển trung bình tồn cầu [19]....................................................... 16
Hình 1.5 Hệ số góc (0C/thập kỷ) của đường xu thế tuyến tính Ttb tháng [17] ................................. 18
Hình 1.6 Chuỗi thời gian và xu thế tuyến tính của R năm một số trạm [13]..................................... 19
Hình 1.7 Hệ số góc (mm/năm) của đường xu thế tuyến tính R năm [17]. ........................................ 19
Hình 1.8 Hệ số góc (0C/năm) của phương trình xu thế tuyến tính Tx thời kì 1961-2007 theo tháng
tại các vùng khí hậu phía Bắc (phải), phía Nam (giữa) và Việt Nam (trái) [17]............................... 20
Hình 1.9 Hệ số góc (0C/năm) của phương trình xu thế tuyến tính Tm thời kì 1961-2007 theo
tháng tại các vùng khí hậu phía Bắc (giữa), phía Nam (phải) và Việt Nam (trái) [18].................... 20
Hình 1.10 Hệ số góc (mm/năm) của phương trình xu thế tuyến Rx thời kì 1961-2007 tại các vùng
khí hậu phía Bắc (giữa), phía Nam (phải) và Việt Nam (trái) [17]..................................................... 21
Hình 1.11 Số ngày RĐ, RH một số trạm trên các vùng khí hậu phía Bắc [17] ................................ 22
Hình 1.12 Trung bình số ngày nắng nóng trong năm tại một số trạm khí tượng [17] ..................... 23
Hình 1.13 Hệ số góc (ngày/năm) của phương trình xu thế tuyến tính số ngày mưa lớn tại một số
trạm khí tượng xây dựng từ chuỗi số liệu thời kì 1961-2007 [17]...................................................... 23
Hình 1.14 Bốn họ kịch bản với các nội dung được minh họa bằng cây hai chiều. Hai chiều đó là
kinh tế hoặc mơi trường, tồn cầu hoặc khu vực [2]............................................................................. 24
Hình 1.15 Bản đồ lưu vực sơng Cầu [9]................................................................................................. 30

Hình 2.1 Scripfile của OpenGraDS......................................................................................................... 42
Hình 2.2 Giao diện của phần mềm OpenGrADS ................................................................................. 42
Hình 2.3 Cấu trúc của mơ hình NAM [9] .............................................................................................. 49
Hình 2.4 Bản đồ phân vùng và các tiểu lưu vực trên lưu vực sơng Cầu [9]...................................... 53
Hình 3.1 Hệ số góc a1 (0C/năm) của đường xu thế tuyến tính Ttb, T1, T7 tính từ chuỗi số liệu
quan trắc thời kì 1974-2013 tại các trạm trên lưu vực sơng Cầu......................................................... 57
Hình 3.2. Đường thẳng biểu thị xu thế biến đổi của Ttb, T1 và T7 trong hai thời đoạn tại các trạm
trên lưu vực sông Cầu ............................................................................................................................... 59


Hình 3.3 Hệ số góc a1 (0C/năm) của đường xu thế tuyến tính Tx tính từ chuỗi số liệu quan trắc

thời kì 1974-2013 tại các trạm trên lưu vực sơng Cầu.......................................................................... 60
Hình 3.4. Đường thẳng biểu thị xu thế biến đổi của Tx trong hai thời đoạn tại các trạm trên lưu
vực sơng Cầu .............................................................................................................................................. 61
Hình 3. 5. Hệ số góc a1 (0C/năm) của đường xu thế tuyến tính Tm tính từ chuỗi số liệu quan trắc
thời kì 1974-2013 tại các trạm trên lưu vực sơng Cầu.......................................................................... 62
Hình 3. 6. Đường thẳng biểu thị xu thế biến đổi của Tm trong hai thời đoạn tại các trạm trên lưu
vực sông Cầu .............................................................................................................................................. 63
Hình 3.7. Hệ số góc a1 (mm/năm) đường xu thế tuyến tính của Rn tính từ chuỗi số liệu quan trắc
thời kì 1974-2013 tại các trạm trên lưu vực sơng Cầu.......................................................................... 64
Hình 3.8. Chuỗi thời gian và xu thế tuyến tính của lượng mưa năm một số trạm trên lưu vực sơng
Cầu thời kì quan trắc.................................................................................................................................. 65
Hình 3.9. Phân bố lượng mưa tháng trong năm tại một số trạm trong lưu vực sơng Cầu thời đoạn
1974-1993 (hình bên trái) và thời đoạn 1993-2013 (hình bên phải)................................................... 66
Hình 3. 10. Hệ số góc a1 (ngày/năm) của đường xu thế tuyến tính số ngày mưa lớn (R≥50 mm)
trong năm thời kì 1974 -2013 tại một số trạm trên lưu vực sơng Cầu................................................ 68
Hình 3.11. Đường thẳng biểu thị xu thế biến đổi của Ttb, T1 và T7 trong thời đoạn 2014-2033
theo kịch bản BĐKH tại các trạm trên lưu vực sơng Cầu.................................................................... 69
Hình 3.12. Chuỗi thời gian và xu thế tuyến tính của lượng mưa năm(mm) một số trạm trên lưu
vực sơng Cầu thời kì 2014 -2033 ............................................................................................................ 71
Hình 3.13. Hệ số góc của đường xu thế tuyến tính lưu lượng dịng chảy đến thời kì 1974-2013 tại
các tiểu khu trên lưu vực sơng Cầu ......................................................................................................... 72
Hình 3.14. Chuỗi thời gian và xu thế biến đổi tuyến tính của lưu lượng nước tại các tiểu lưu vực
thời đoạn 1974-1993 và thời đoạn 1994-2013 ...................................................................................... 73
Hình 3.15. Q (m3/s) tại các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Cầu trong các thời đoạn ...................... 76
Hình 3.16. Chuỗi thời gian và xu thế tuyến tính của Qmax năm trạm Gia Bảy............................... 80
Hình 3.17. Chuỗi thời gian và xu thế tuyến tính của Hmax năm một số trạm thủy văn ................. 81
Hình 3.18. Chuỗi thời gian và xu thế tuyến tính của lưu lượng dòng chảy mặt tại các tiểu lưu vực
thời đoạn 2014-2033 theo kịch bản BĐKH (A1B) .............................................................................. 86
Hình 3.19. Q năm (m3/s) tại các tiểu lưu vực trong các thời đoạn ...................................................... 87
Hình 3.20. Q (m3/s), M (l/skm2) và W (109m3) toàn lưu vực trong các thời đoạn ........................... 88

A. MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT
BĐKH là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ
21. Thiên tai và các hiện tượng khí hậu cực đoan khác đang gia tăng ở hầu hết các
nơi trên thế giới. Theo tính tốn của Bộ Tài ngun và Môi trường [3], ở Việt Nam
trong khoảng 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm đã tăng khoảng 0,5 đến 0,70C,
mực nước biển dâng khoảng 20cm. BĐKH thực sự đã làm cho thiên tai, đặc biệt là
bão, lũ, hạn hán ngày càng nghiêm trọng. Theo kịch bản BĐKH và nước biển dâng,
nhiệt độ trung bình ở Việt Nam có thể tăng lên đến 30C và mực nước biển có thể
dâng lên 1 mét vào năm 2100 [2]. Số liệu quan trắc cũng cho thấy, chu trình thủy văn
đã thay đổi trong vài thập niên gần đây, như gia tăng hàm lượng hơi nước trong khí
quyển, mưa thay đổi cả về lượng, cường độ và cực trị mưa, đặc biệt là thay đổi dịng
chảy trong các lưu vực sơng [13].
Theo Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC), vào giữa thế kỷ 21,
BĐKH sẽ làm cho dòng chảy năm trung bình của các sơng suối sẽ tăng lên ở các khu
vực vĩ độ cao và một vài khu vực nhiệt đới ẩm, nhưng giảm ở một số khu vực vĩ độ
trung bình và khu vực nhiệt đới khơ [3].
Việt Nam được đánh giá là một trong những nước bị ảnh hưởng nghiêm trọng
của BĐKH [5]. Lưu vực sông Cầu là một lưu vực lớn có dịng chảy dồi dào, cung
cấp nước cho cả một khu vực rộng lớn, bao gồm toàn bộ hoặc một phần lãnh thổ
của nhiều tỉnh, trong đó có các vùng tập trung đơng dân cư, vùng kinh tế, khu công
nghiệp trọng điểm như thành phố Thái Nguyên, tỉnh Bắc Ninh, Vĩnh Phúc và một
số huyện của Hà Nội như Đông Anh, Mê Linh… đã đang và sẽ phải hứng chịu
những tác động của BĐKH. Điều này, có thể ảnh hưởng lớn đến kinh tế, xã hội và
đa dạng sinh học trên lưu vực. Tuy vậy, tính đến thời điểm hiện tại, chưa có nghiên
cứu, đánh giá nào về tác động của BĐKH đến dòng chảy trên lưu vực sơng Cầu.
Trước thực tế đó, chúng tôi đã chọn đề tài "Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu
đến dịng chảy mặt lưu vực sơng Cầu" nhằm đưa ra những bằng chứng về BĐKH và

tác động của BĐKH đến dòng chảy mặt trên lưu vực, góp phần vào cơ sở dữ liệu
về BĐKH và tác động của BĐKH trên lưu vực sông Cầu giúp đưa ra những giải
pháp ứng phó kịp thời.


2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN
a. Mục tiêu tổng quát:
Đưa ra các đánh giá định tính, định lượng về sự thay đổi của các đặc trưng của
dòng chảy mặt dưới tác động của biến đổi khí hậu.
b. Mục tiêu cụ thể:
- Đánh giá được tình hình BĐKH trên lưu vực sơng Cầu thơng qua một số yếu
tố khí hậu cơ bản như nhiệt độ, lượng mưa và một số yếu tố khí hậu khác;
- Đánh giá được mức độ tác động của BĐKH đến các đặc trưng của dòng chảy
mặt như: lưu lượng dòng chảy đến, tổng lượng dòng chảy, mực nước đỉnh lũ... theo
thời gian từ trong quá khứ, hiện tại đến tương lai.
3. CÁCH TIẾP CẬN
Luận văn áp dụng các cách tiếp cận sau:
- Tiếp cận theo không gian và thời gian: BĐKH gây ra các hiện tượng thời tiết
cực đoan, tăng tần suất thiên tai và mực nước biển dâng, xâm nhập mặn. Các ảnh
hưởng của sự thay đổi này thường diễn ra trên diện rộng, mức độ và phạm vi ảnh
hưởng thay đổi theo không gian và thời gian. Do đó để nhận định quy mơ ảnh hưởng
của BĐKH đến tài nguyên nước cần tiếp cận theo không gian và thời gian.
- Tiếp cận hệ thống: Chúng ta xem xét tác động của BĐKH, các đối tượng chịu
tác động là một hệ thống nhất tự nhiên - kinh tế - xã hội, trong đó mọi thành phần của
hệ thống này có quan hệ chặt chẽ với nhau, mọi biến động của từng thành phần trong
hệ thống đều có tác động đến các thành phần khác. Các đặc trưng dịng chảy mặt có
liên quan rất chặt chẽ với nhau và phụ thuộc mạnh mẽ vào các điều kiện tự nhiên nói
chung, khí tượng-khí hậu nói riêng. Do đó, xu thế BĐKH gây nên những tác động có
tính chất quyết định tới các cấu phần còn lại của hệ thống.
4. PHẠM VI THỰC HIỆN

- Luận văn Luận văn không nghiên cứu xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu.
Luận văn chỉ thu thập số liệu và tổng quan các kịch bản dựa trên các nghiên cứu đã và
đang được tiến hành.


- Luận văn tập trung nghiên cứu tình hình BĐKH trên lưu vực sơng Cầu và
các tác động của nó đến các đặc trưng của dòng chảy mặt theo quy mô không gian và
thời gian.
5. BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN
Luận văn, ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và
phụ lục, được bố cục thành 3 chương:
Chương 1: Tổng quan
Trong chương 1 gồm có ba nội dung: (1) Tổng quan về BĐKH; (2) Tổng
quan các nghiên cứu có liên quan; (3) Tổng quan về lưu vực sông Cầu.
Chương 2: Số liệu và phương pháp nghiên cứu
Trong chương này đề cập hai vấn đề, đó là số liệu sử dụng trong Luận văn và
nội dung các phương pháp nghiên cứu trong Luận văn.
Chương 3: Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên lưu vực sơng Cầu và tác
động của nó đến dịng chảy mặt
Trong chương 3 bao gồm 2 nội dung chính: (1) tình hình BĐKH trên lưu vực
sơng Cầu, trong đó xem xét sự biến đổi của lượng mưa, nhiệt độ khơng khí và một số
yếu tố cực trị, hiện tượng thời tiết cực đoan… về mức độ, xu thế biến đổi và tính chất
biến đổi của các yếu tố đó trong các thời kỳ từ quá khứ, hiện tại và tương lai. (2)
đánh giá tác động của BĐKH đến dòng chảy mặt trên lưu vực sơng Cầu, trong đó
xem xét tác động của các yếu tố khí hậu đến sự biến đổi của các đặc trưng dòng chảy
mặt như lưu lượng nước, module dòng chảy, tổng lượng dịng chảy mặt …, trong các
thời kì (quá khứ, hiện tại và tương lai).


B. NỘI DUNG LUẬN VĂN

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
1.1.1 Khái niệm biến đổi khí hậu
Theo IPCC [19], BĐKH là sự biến đổi 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.
Nói cách khác, nếu coi trạng thái cân bằng của hệ thống khí hậu là điều kiện thời tiết
trung bình và những biến động của nó trong khoảng vài thập kỷ hoặc dài hơn, thì
BĐKH là sự biến đổi từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác của hệ
thống khí hậu. BĐKH được nhận biết thơng qua sự gia tăng của nhiệt độ trung bình bề
mặt Trái đất, dẫn đến hiện tượng nóng lên tồn cầu. Biểu hiện của BĐKH còn được
thể hiện qua sự dâng mực nước biển, hệ quả của sự tăng nhiệt độ toàn cầu.
1.1.2 Biến đổi khí hậu tồn cầu
1) Biến đổi khí hậu trong các thời kì địa chất
Những bằng chứng thu được qua các thời kì địa chất khác nhau cho thấy sự biến
đổi của khí hậu Trái đất trong quá khứ là rất sâu sắc [17]. Trong các thời kì lịch sử,
dấu hiệu của BĐKH được thể hiện qua:
Những mẫu phấn hoa ở các lớp than bùn trong các bãi lầy vốn là rừng xa xưa;
trong các mẫu trầm tích đáy biển, san hô cổ; trong các lõi băng ở Greenland và Nam
Cực; trong sự biến đổi trạng thái của hồ và sông, trong sự biến đổi của độ dày, thưa
của các vân cây, … (hình 1.1).
Trong các tài liệu, như các biên niên sử, có ghi những hiện tượng biến động của thời
tiết và khí hậu, trạng thái của sơng ngịi và về mùa màng. Ngồi ra, cịn có cả các truyện
truyền khẩu, sáng tác văn học, các tài liệu kiến trúc cổ chỉ những điều kiện sống và những
kết quả hoạt động của con người với mức độ nhất định phụ thuộc vào khí hậu.
Từ khoảng hai ba trăm năm gần đây đã bắt đầu thời đại quan trắc khí tượng bằng
dụng cụ, tuy cịn ít và các quan trắc chưa hoàn hảo. Hiện nay đối với nhiều trạm trên
thế giới chúng ta đã có dãy số liệu của nhiệt độ và giáng thuỷ với chuỗi thời gian kéo
dài khoảng 100 đến 200 năm và thậm chí cịn dài hơn nữa.

Hình 1.1 Thay đổi nhiệt độ bề mặt Trái đất có tương quan chặt chẽ với sự thay đổi của
nồng độ khí CO2 trong 400000 năm qua. Số liệu tái tạo từ dữ liệu lõi băng ở Vostock [17]
2) Biến đổi khí hậu hiện đại
Theo báo cáo đánh giá lần thứ tư của IPCC năm 2007, nhiệt độ trung bình tồn
cầu đã tăng khoảng 0,74oC trong thời kì 1906 - 2005 và tốc độ tăng của nhiệt độ trong
50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm trước đó (hình 1.2). Nhiệt độ trên lục địa
tăng nhanh hơn so với trên đại dương.

Hình 1.2 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình tồn cầu [19]


Trong 100 năm qua, lượng mưa có xu hướng tăng ở khu vực vĩ độ cao hơn 30 o.
Tuy nhiên, lượng mưa lại có xu hướng giảm ở khu vực nhiệt đới từ giữa những năm
1970 (hình 1.3). Hiện tượng mưa lớn có dấu hiệu tăng ở nhiều khu vực trên thế giới.

Hình 1.3 Diễn biến lượng mưa năm ở các vùng khác nhau trên thế giới [19]

Hình 1.4 Diễn biến của mực nước biển trung bình tồn cầu [19]
Mực nước biển toàn cầu đã tăng trong thế kỷ 20 với tốc độ ngày càng cao (hình
1.4). Hai nguyên nhân chính làm tăng mực nước biển là sự giãn nở vì nhiệt của nước
biển và sự tan băng. Số liệu quan trắc mực nước biển trong thời kì 1961 - 2003 cho
thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình tồn cầu khoảng 1,8 ± 0,5 mm/năm,


trong đó đóng góp do giãn nở vì nhiệt khoảng 0,42 ± 0,12 mm/năm và tan băng
khoảng 0,70 ± 0,50 mm/năm [7].
Số liệu đo đạc từ vệ tinh TOPEX/POSEIDON trong giai đoạn 1993 - 2003 cho
thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình tồn cầu là 3,1 ± 0,7 mm/năm, nhanh
hơn đáng kể so với thời kì 1961 - 2003 [7].

Theo Báo cáo của IPCC, 2013 [20], nhiệt độ trung bình tồn cầu vào cuối thế kỷ
21 có thể tăng 1,50C so với thời kì 1850 - 1900. Băng quyển tiếp tục tan chảy và mỏng
đi, mực nước biển trung bình tồn cầu tiếp tục gia tăng trong thế kỷ 21, nhiệt độ các
đại dương vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ở Bắc bán cầu tính từ bề mặt đến độ sâu 100
m tăng lên khoảng 0,6 - 20C và khoảng 0,30C ở độ sâu 1000m.
1.1.3 Biến đổi khí hậu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu về BĐKH được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên
cứu nên đã đạt được những kết quả khả quan. Những kết quả nghiên cứu này chủ yếu tập
trung đánh giá, phân tích sự biến đổi trung bình, cực trị của một số yếu tố khí hậu cơ bản
và một số hiện tượng khí hậu cực đoan trên cơ sở chuỗi số liệu quan trắc trong lãnh thổ
Việt Nam [16]. Những kết quả nghiên cứu đó có thể tóm tắt như sau:
1) Biến đổi của một số yếu tố khí hậu cơ bản
a. Biến đổi của nhiệt độ trung bình:
Trong nửa cuối thế kỷ 20 (1951 - 2000), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam đã
tăng lên khoảng 0,50C. Nhiệt độ trung bình năm thời kì 1961- 2000 cao hơn trung bình
năm của thời kì 1931- 1960. Nhiệt độ trung bình năm của thập kỷ 1991- 2000 ở Hà
Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí Minh đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931- 1940
lần lượt là 0,8; 0,4 và 0,60C. Năm 2007, nhiệt độ trung bình năm ở cả 3 nơi trên đều
cao hơn trung bình của thập kỷ 1931 - 1940 khoảng từ 0,7 - 1,30C và cao hơn thập kỷ
1991 - 2000 khoảng 0,4 - 0,50C [17].
So với thời kì 1961 - 1990, nhiệt độ trung bình năm cũng như nhiệt độ trung bình
tháng 1 và tháng 7 thời kì 1991 - 2007 đều tăng lên một cách khá rõ trên tất cả các
vùng khí hậu. Tốc độ tăng của nhiệt độ tháng 1 trên các vùng khí hậu có sự khác biệt
nhiều giữa các vùng cũng như giữa các trạm trong từng vùng. Xu thế tăng của nhiệt độ
tháng 1 trên các vùng B1 và N2 lớn hơn so với các vùng khác, xu thế tăng ít nhất thuộc
các vùng N1 và N3. Xu thế tăng của nhiệt độ trung bình tháng 7 lớn nhất ở các vùng


N2, N3, B4, và tăng ít ở các vùng B1 - B3. Có sự khác biệt lớn về tốc độ tăng giữa các
trạm trên vùng N3 và N1.

Trong năm, tính trung bình trên cả nước, tốc độ tăng của nhiệt độ mùa đơng lớn
hơn mùa hè (hình 1.5). Nhiệt độ tăng nhiều nhất vào tháng 1 và tháng 2 với mức tăng
trên 0,30C/thập kỷ. Về mùa hè, nhiệt độ tăng nhiều nhất vào tháng 6 và ít nhất vào
tháng 5. Mức tăng của nhiệt độ tháng 6 tương đương với các tháng 10, 11, khoảng trên
0,20C/thập kỷ.

Hình 1.5 Hệ số góc (0C/thập kỷ) của đường xu thế tuyến tính Ttb tháng [17]
b. Biến đổi của lượng mưa tháng và năm:
Biến đổi của lượng mưa nói chung phức tạp hơn nhiều so với sự biến đổi của
nhiệt độ. Các chuỗi số liệu đều bộc lộ tính biến động mạnh của lượng mưa giữa các
năm và đạt cực đại hoặc cực tiểu sau từng khoảng thời gian nào đó khơng ổn định và
khơng nhất qn giữa các trạm (hình 1.6). Xu thế biến đổi của lượng mưa năm cũng
không giống nhau giữa các trạm (hình 1.7). Mặc dù vậy, có thể nhận thấy dấu hiệu khá
rõ của sự giảm lượng mưa trên các vùng khí hậu phía Bắc, trừ phía Nam của Bắc
Trung Bộ, và tăng lượng mưa ở các vùng khí hậu phía Nam, nhất là ở Nam Trung Bộ
và Tây Ngun (trung bình khoảng 1,5 mm/năm).
Lượng mưa mùa đơng (các tháng 12, 1, 2) có dấu hiệu giảm hoặc khơng biến đổi
trên hầu hết các vùng khí hậu, nhưng lại thể hiện xu thế tăng rõ ở Nam Trung Bộ và
một số trạm phía nam vùng Bắc Trung Bộ. Xu thế biến đổi của lượng mưa các tháng
mùa hè (6, 7, 8) khá phức tạp, khơng nhất qn và có sự biến động mạnh trên các vùng
cũng như trong từng vùng. Có dấu hiệu xu thế tăng lượng mưa mùa hè ở các vùng N2
và N3. Biến đổi của lượng mưa mùa xuân (các tháng 3, 4, 5) nói chung không đáng kể,
trong khi lượng mưa mùa thu (các tháng 9, 10, 11) biến đổi khá rõ: Giảm ở các vùng
B2, B3, B4, tăng mạnh ở vùng N1 và ít biến đổi ở các vùng B1, N2, N3.


Hình 1.6 Chuỗi thời gian và xu thế tuyến tính của R năm một số trạm [13].

Hình 1.7 Hệ số góc (mm/năm) của đường xu thế tuyến tính R năm [17].
2) Biến đổi của một số yếu tố cực trị:

a. Biến đổi của nhiệt độ cực đại (Tx): Trên phạm vi cả nước nhiệt độ cực đại có
xu thế tăng trong tất cả các tháng (hình 1.8). Nhiệt độ cực đại mùa đông (từ tháng 11-4
4) tăng mạnh hơn nhiệt độ cực đại mùa hè (từ tháng 5 - 10). Tx tăng nhiều nhất vào
tháng 1 và tăng ít nhất vào tháng 5. Ở phía Bắc, trừ vùng Tây Bắc, nói chung xu thế
tăng của Tx vào các tháng mùa đông lớn hơn một cách đáng kể so với các tháng mùa
hè, trong khi ở phía nam, trừ vùng Tây Nguyên, xu thế tăng mạnh hơn xảy ra vào các
tháng nửa cuối của năm (từ tháng 7 - 12). Tính trung bình, Tx tháng 1 tăng với tốc độ
khoảng +0,40C/thập kỷ ở các vùng khí hậu phía Bắc, +0,10C/thập kỷ ở các vùng khí
hậu phía Nam. Cịn đối với Tx tháng 7 các giá trị tương ứng là +0,040C/thập kỷ và
+0,10C/thập kỷ [16]. Điều này có nghĩa là mùa đơng ấm lên khá nhanh cịn mùa hè
nhìn chung ít biến đổi.


Hình 1.8 Hệ số góc (0C/năm) của phương trình xu thế tuyến tính Tx thời kì 1961-2007 theo
tháng tại các vùng khí hậu phía Bắc (phải), phía Nam (giữa) và Việt Nam (trái) [17]
b. Biến đổi của nhiệt độ cực tiểu (Tm):
Xu thế tăng của nhiệt độ cực tiểu diễn ra một cách đồng đều trên các vùng khí
hậu (hình 1.9). Biểu hiện tốc độ gia tăng mạnh nhất có thể nhận thấy ở các vùng Tây
Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ, và tăng ít hơn ở các vùng còn lại.
Trong năm, Tm tăng nhanh hơn vào những tháng mùa đông, tăng chậm hơn vào các
tháng mùa hè (trừ tháng 6). Ở các vùng khí hậu phía Bắc, Tm tăng mạnh vào các tháng
1, 2 và 6, nhất là vùng B1, trong khi ở phía Nam Tm tăng nhiều hơn trong các tháng
12, 1, 2, 3 và 4, nhất là vùng N2. Trung bình, Tm tháng 1 tăng với tốc độ khoảng
+0,50C/thập kỷ ở các vùng khí hậu phía Bắc, +0,30C/thập kỷ ở các vùng khí hậu phía
Nam. Đối với tháng 7 các giá trị tương ứng là +0,20C/thập kỷ và +0,20C/thập kỷ [13].

Hình 1.9 Hệ số góc (0C/năm) của phương trình xu thế tuyến tính Tm thời kì 1961-2007 theo
tháng tại các vùng khí hậu phía Bắc (giữa), phía Nam (phải) và Việt Nam (trái) [18]
c. Biến đổi của lượng mưa ngày cực đại (Rx)
Hầu hết các trạm trên lãnh thổ Việt Nam đều có xu thế tăng Rx, trừ một số trạm

có xu thế giảm. Sự biến đổi của lượng mưa ngày cực đại thể hiện tính biến động mạnh
giữa các tháng và trên các vùng khí hậu (hình 1.10). Ở phía Bắc, vùng B2 có xu thế


tăng mạnh trong một vài tháng như tháng 3, 5, 6, tăng rất mạnh vào tháng 7 và 9,
nhưng có dấu hiệu giảm trong tháng 8 và tháng 10. Vùng B4 cũng có xu thế tăng nhiều
trong các tháng 8, 10, 11, 12. Tuy nhiên Rx thể hiện rõ xu thế giảm ở vùng B1 trong
tháng 9, tháng 10, ở vùng B3 trong tháng 5, tháng 10, ở vùng B4 trong tháng 6, 7, 9. Ở
phía Nam, Rx có xu thế tăng mạnh trong các tháng mùa mưa (từ tháng 8 đến tháng 12)
ở vùng N1, trong tháng 3, 8, 9 ở vùng N2, trong tháng 12 ở vùng N3. Xu thế giảm Rx
chủ yếu xảy ra trên vùng N3 nhưng với mức độ không lớn lắm trong các tháng 6, 9,
10. Xét chung cho toàn Việt Nam, Rx đều có xu thế tăng lên ở hầu hết các tháng, trừ
tháng 6. Mức độ tăng mạnh của Rx đều xảy ra vào các tháng mùa mưa là tháng 8, 10,
11, 12. Tháng 1 có sự biến động nhỏ nhất của Rx [17].

Hình 1.10 Hệ số góc (mm/năm) của phương trình xu thế tuyến Rx thời kì 1961-2007 tại các
vùng khí hậu phía Bắc (giữa), phía Nam (phải) và Việt Nam (trái) [17]
3) Biến đổi của một số hiện tượng khí hậu cực đoan
a. Biến đổi của front lạnh
Theo Nguyễn Đức Ngữ và Nguyễn Trọng Hiệu [7], trong thập kỷ 1961 - 1970 có
268 đợt front lạnh qua Bắc Bộ. Sang thập kỷ 1971 - 1980 có đến 288 đợt và giữ nguyên
trong thập kỷ 1981 - 1990. Thập kỷ 1991 - 2000 số front lạnh qua Bắc Bộ chỉ còn 249 đợt,
thấp hơn cả thập kỷ 1961 - 1970. Như vậy số lượng front lạnh hoạt động hàng năm có xu
thế giảm, nhưng xu thế này trên thực tế chỉ bắt đầu vào thập kỷ 1971 - 1980.
b. Biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại:
Rét đậm (rét hại) là hiện tượng nhiệt độ trung bình ngày hạ thấp xuống dưới 15 oC
(13oC). Sự xuất hiện rét đậm, rét hại có thể gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con


người, gia súc, gia cầm cũng như các hoạt động sản xuất nói chung. Ở Việt Nam, rét

đậm, rét hại chủ yếu xuất hiện vào những tháng mùa đông trên các vùng khí hậu phía
Bắc (B1-B4). Ở các vùng khí hậu phía Nam hầu như ít khi xảy ra hiện tượng này, trừ
những vùng núi cao. Trong năm, trừ một số trạm núi cao như Sa Pa, nhìn chung số
ngày rét đậm dao động trong khoảng 20-40 ngày/năm, số ngày rét hại khoảng 10-15
ngày/năm, nhiều nhất ở Đông Bắc, sau đó đến Tây Bắc và Đồng bằng Bắc Bộ, và giảm
dần cho đến các trạm phía nam của Bắc Trung Bộ (hình 1.11).

Hình 1.11 Số ngày RĐ, RH một số trạm trên các vùng khí hậu phía Bắc [17]
c. Biến đổi của nắng nóng:
Nắng nóng là hiện tượng thời tiết được xác định bởi nhiệt độ cực đại ngày vượt
quá ngưỡng 350C. Nếu nhiệt độ cực đại ngày vượt quá ngưỡng 370C được gọi là nắng
nóng gay gắt. Hiện tượng nắng nóng ở nước ta xảy ra thường gắn liền với hiện tượng
“fơn” (foehn) nên độ ẩm tương đối hạ xuống khá thấp, do đó, nắng nóng nhiều khi
đồng nghĩa với khơ nóng. Nói chung nắng nóng xuất hiện trên hầu khắp lãnh thổ, trừ
những trạm núi cao như Sa Pa, Đà Lạt. Tuy nhiên tần suất xuất hiện nắng nóng nhiều
nhất ở các vùng Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ (hình 1.12). Ở Bắc Trung Bộ, trung
bình trong năm có khoảng 50-60 ngày nắng nóng. Ở Nam Trung Bộ ít hơn một chút,
khoảng 40-50 ngày/năm.


Hình 1.12 Trung bình số ngày nắng nóng trong năm tại một số trạm khí tượng [17]
d. Biến đổi của mưa lớn:
Số ngày mưa lớn hàng năm nói chung biến động rất mạnh và rất khác nhau giữa
các vùng khí hậu. Ở Tây Bắc hàng năm có khoảng 4 - 8 ngày mưa lớn, ở Đơng Bắc có
khoảng 4 - 38 ngày, ở Đồng bằng Bắc Bộ là 5 - 7 ngày, ở Bắc Trung Bộ 9 - 13 ngày, ở
Nam Trung Bộ 3 - 10 ngày, ở Tây Nguyên và Nam Bộ khoảng 5 - 9 ngày. Trên các
vùng khí hậu phía Bắc, các đợt mưa lớn dài nhất thường xảy ra ở Bắc Quang (vùng
B2), Nam Đông (vùng B4), tới 4 - 5 ngày. Trên các vùng khí hậu phía Nam, mưa lớn
kéo dài nhiều ngày nhất ở Trà My (vùng N1). Số liệu quan trắc thời kì 1961 - 2007 cho
thấy đợt mưa lớn dài nhất ở Việt Nam có thể kéo dài tới 8 ngày. Xu thế của số ngày

mưa lớn là giảm nhẹ hoặc gần như khơng biến đổi trên các vùng khí hậu phía Bắc,
tăng nhẹ ở vùng Nam Bộ và tăng khá mạnh ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và phần
phía Nam của Bắc Trung Bộ (hình 1.13).

Hình 1.13 Hệ số góc (ngày/năm) của phương trình xu thế tuyến tính số ngày mưa lớn tại
một số trạm khí tượng xây dựng từ chuỗi số liệu thời kì 1961-2007 [17].


1.1.4 Kịch bản biến đổi khí hậu
Kịch bản BĐKH là giả định có cơ sở khoa học về sự tiến triển trong tương lai
của các mối quan hệ giữa kinh tế - xã hội, phát thải KNK, BĐKH và mực nước biển
dâng [9]. Kịch bản 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 [17].
1) Cơ sở xây dựng kịch bản BĐKH
Xây dựng kịch bản BĐKH, cịn gọi là dự tính BĐKH là việc đưa ra những thông
tin phản ánh điều kiện khí hậu trong tương lai khi sử dụng các mơ hình khí hậu chạy
với đầu vào là các kịch bản phát thải KNK. Con người đã phát thải quá mức KNK vào
khí quyển từ các hoạt động khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận
tải, phá rừng,…Do đó, cơ sở để xác định các kịch bản phát thải KNK là: (1) Sự phát
triển kinh tế ở quy mơ tồn cầu; (2) Dân số thế giới và mức độ tiêu dùng; (3) Chuẩn
mực cuộc sống và lối sống; (4) Tiêu thụ năng lượng và tài nguyên năng lượng; (5)
Chuyển giao công nghệ; (6) Thay đổi sử dụng đất;…
2) Các kịch bản phát thải khí nhà kính
Trong Báo cáo đặc biệt về các kịch bản phát thải KNK năm 2000, IPCC đã đưa
ra 40 kịch bản, phản ánh khá đa dạng khả năng phát thải KNK trong thế kỷ 21. Các
kịch bản phát thải này được tổ hợp thành 4 kịch bản gốc là A1, A2, B1 và B2 hay cịn
gọi là các kịch bản SRES (hình 1.14).

Hình 1.14 Bốn họ kịch bản với các nội dung được minh họa bằng cây hai chiều. Hai chiều

đó là kinh tế hoặc mơi trường, tồn cầu hoặc khu vực [2]


- Kịch bản gốc A1: Kinh tế thế giới phát triển nhanh; dân số thế giới tăng đạt
đỉnh vào năm 2050 và sau đó giảm dần; truyền bá nhanh chóng và hiệu quả các cơng
nghệ mới; thế giới có sự tương đồng về thu nhập và cách sống, có sự tương đồng giữa
các khu vực, giao lưu mạnh mẽ về văn hố và xã hội tồn cầu.
Họ kịch bản A1 được chia thành 3 nhóm dựa theo mức độ phát triển công nghệ:
A1FI: Tiếp tục sử dụng thái quá nhiên liệu hóa thạch (kịch bản phát thải cao); A1B: Có sự
cân bằng giữa các nguồn năng lượng (kịch bản phát thải trung bình); A1T: Chú trọng đến
việc sử dụng các nguồn năng lượng phi hoá thạch (kịch bản phát thải thấp).
- Kịch bản gốc A2: Thế giới không đồng nhất, các quốc gia hoạt động độc lập,
tự cung tự cấp; dân số tiếp tục tăng trong thế kỷ 21; kinh tế phát triển theo định hướng
khu vực; thay đổi về cơng nghệ và tốc độ tăng trưởng kinh tế tính theo đầu người
chậm và riêng rẽ hơn so với các họ kịch bản khác (kịch bản phát thải cao, tương ứng
với A1FI).
- Kịch bản gốc B1: Kinh tế phát triển nhanh giống như A1 nhưng có sự thay đổi
nhanh chóng theo hướng kinh tế dịch vụ và thông tin; dân số tăng đạt đỉnh vào năm
2050 và sau đó giảm dần; giảm cường độ tiêu hao nguyên vật liệu, các công nghệ sạch
và sử dụng hiệu quả tài nguyên được phát triển; chú trọng đến các giải pháp toàn cầu
về ổn định kinh tế, xã hội và môi trường (kịch bản phát thải thấp tương tự như A1T).
- Kịch bản gốc B2: Dân số tăng liên tục nhưng với tốc độ thấp hơn A2; chú trọng
đến các giải pháp địa phương thay vì tồn cầu về ổn định kinh tế, xã hội và môi trường;
mức độ phát triển kinh tế trung bình; thay đổi cơng nghệ chậm hơn và manh mún hơn so
với B1 và A1 (kịch bản phát thải trung bình, được xếp cùng nhóm với A1B).
3) Kịch bản BĐKH cho Việt Nam
Việt Nam ký kết Công ước khung của Liên Hợp Quốc về Biến đổi Khí hậu
(UNFCCC) năm 1992 và phê chuẩn vào ngày 16 tháng 11 năm 1994. Kể từ đó rất
nhiều chương trình, dự án về BĐKH đã được phát triển, thực thi ở Việt Nam. Đối với
các kịch bản BĐKH, có thể kể đến 3 mốc quan trọng là: các kịch bản năm 1994, các

kịch bản năm 1998 và các kịch bản năm 2009, cập nhật năm 2011. Đến nay Việt nam
đã có kịch bản BĐKH năm 2012. Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, Kịch bản
BĐKH của Việt Nam được tiếp tục cập nhật vào năm 2015.
Kịch bản BĐKH năm 2012:
Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Về nhiệt độ đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung
bình năm tăng từ 1,6 - 2,20C trên phần lớn diện tích phía Bắc lãnh thổ và dưới 1,60C ở
đại bộ phận diện tích phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào). Về lượng mưa đến cuối thế kỷ
21, lượng mưa năm tăng phổ biến khoảng trên 6%, riêng khu vực Tây Ngun có mức
tăng ít hơn, chỉ vào khoảng dưới 2%. Về nước biển dâng: Vào cuối thế kỷ 21, mực
nước biển dâng cao nhất ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 54 - 72


cm; thấp nhất ở khu vực từ Móng Cái đến Hịn Dấu trong khoảng từ 42 - 57 cm. Trung
bình toàn Việt Nam, mực nước biển dâng trong khoảng từ 49 - 64 cm.
Theo kịch bản phát thải trung bình: Về nhiệt độ đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung
bình tăng từ 2 - 30C trên phần lớn diện tích cả nước, riêng khu vực từ Hà Tĩnh đến Quảng
Trị có nhiệt độ trung bình tăng nhanh hơn so với những nơi khác. Nhiệt độ thấp nhất trung
bình tăng từ 2,2 - 3,00C, nhiệt độ cao nhất trung bình tăng từ 2,0 - 3,20C. Số ngày có nhiệt
độ cao nhất trên 350C tăng từ 15 - 30 ngày trên phần lớn diện tích cả nước. Về lượng mưa
đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm tăng trên hầu khắp lãnh thổ. Mức tăng phổ biến từ 2 7%, riêng Tây Nguyên, Nam Trung Bộ tăng ít hơn, dưới 3%. Xu thế chung là lượng mưa
mùa khô giảm và lượng mưa mùa mưa tăng. Lượng mưa ngày lớn nhất tăng so với thời kì
1980 - 1999 ở Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và giảm ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ.
Tuy nhiên, ở các khu vực khác nhau lại có thể xuất hiện ngày mưa dị thường với lượng
mưa gấp đôi so với kỷ lục hiện nay. Về nước biển dâng, vào cuối thế kỷ 21, nước biển
dâng cao nhất ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 62 - 82 cm; thấp
nhất ở khu vực từ Móng Cái đến Hịn Dấu trong khoảng từ 49 - 64 cm. Trung bình tồn
Việt Nam, mực nước biển dâng trong khoảng từ 57 - 73 cm.
Theo kịch bản phát thải cao (A1FI): Về nhiệt độ đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ
trung bình năm có mức tăng phổ biến từ 2,5 đến trên 3,7oC trên hầu hết diện tích nước
ta. Về lượng mưa, lượng mưa năm vào cuối thế kỷ 21 tăng trên hầu khắp lãnh thổ

nước ta với mức tăng phổ biến khoảng từ 2 - 10%, riêng khu vực Tây Ngun có mức
tăng ít hơn, khoảng từ 1 - 4%. Về nước biển dâng, vào cuối thế kỷ 21, nước biển dâng
cao nhất ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 85 - 105 cm; thấp nhất
ở khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu trong khoảng từ 66 - 85 cm. Trung bình tồn
Việt Nam, mực nước biển dâng trong khoảng từ 78 - 95 cm.
Trong đó kịch bản hài hịa nhất là kịch bản trung bình, được khuyến nghị các bộ,
ngành, địa phương làm cơ sở đánh giá tác động của BĐKH và xây dựng kế hoạch hành
động ứng phó với BĐKH [4].
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI
NGUYÊN NƯỚC
BĐKH là một vấn đề mang tính chất tồn cầu, nó tác động đến tất cả các lĩnh vực kinh tế, xã hội và môi
trường. Hiện nay, ở nước ta, vấn đề nghiên cứu tác động của sự BĐKH tới các mặt phát triển của kinh tế - xã hội
nói chung, tài nguyên nước nói riêng đang được quan tâm đặc biệt. Vì vậy, trong thời gian qua, đã có rất nhiều
những cơng trình nghiên cứu tính tốn mức độ ảnh hưởng của BĐKH đến tài nguyên nước trên nhiều lưu vực
sông trong cả nước.

Theo "Thông báo quốc gia lần thứ hai của Việt Nam cho Công ước khung của
Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu" [3], BĐKH làm cho dịng chảy sơng ngịi thay đổi
về lượng và sự phân bố theo thời gian, vùng lãnh thổ, tác động của BĐKH đến dòng
chảy năm rất khác nhau giữa các vùng / hệ thống sông trên lãnh thổ Việt Nam. Với


kịch bản BĐKH trung bình B2, dịng chảy năm trên các sơng ở Bắc Bộ, phần phía bắc
của Bắc Trung Bộ có xu hướng tăng phổ biến dưới 2% vào thời kỳ 2040 - 2059 và lên
tới 2% đến 4% vào thời kỳ 2080 - 2099. Trái lại, từ phần phía nam Bắc Trung Bộ đến
phần phía bắc của Nam Trung Bộ và Đông Nam Bộ (hệ thống sông Đồng Nai), dịng
chảy năm lại có xu thê giảm, thường dưới 2% ở sông Thu Bồn, Ngàn Sâu, nhưng giảm
mạnh ở hệ thống sông Đồng Nai, sông Bé từ 4% đến 7% vào thời kỳ 2040 - 2059 và
7% đến 9% vào thời kỳ 2080 - 2099. Dòng chảy mùa lũ của hầu hết các sơng có xu thế
tăng so với hiện nay, song với mức độ khác nhau, phổ biến tăng từ 2% đến 4% vào

thời kỳ 2040 - 2059 và từ 5% - 7% vào thời kỳ 2080 - 2099. Riêng sông Thu Bồn,
sông Ngàn Sâu chỉ tăng dưới 2% vào thời kỳ 2040 - 2059 và dưới 3% vào thời kỳ
2080 - 2099. Trong khi đó, dịng chảy mùa lũ của các sông trên hệ thống sông Đồng
Nai, sông Bé lại giảm khoảng từ 2,5% đến 6% và từ 4% đến 8% vào hai thời kỳ nói
trên. Đối với dịng chảy mùa cạn, BĐKH có xu hướng làm suy giảm. So với hiện tại,
dòng chảy mùa cạn phổ biến giảm từ 2% đến 9% vào thời kỳ 2040 - 2059 và từ 4%
đến 12% vào thời kỳ 2080 - 2099.
Với việc sử dụng mơ hình MIKE - NAM, "Nghiên cứu đánh giá tác động của
biến đổi khí hậu tới chế độ thủy văn sơng Hương" của Nguyễn Đính và cs [6] đã cho
rằng, BĐKH đã làm dòng chảy năm thuộc lưu vực sơng Hương đều có xu hướng tăng
lên trong tất cả các thời kỳ của kịch bản BĐKH, mức độ tăng trong thời kỳ sau cao
hơn mức độ tăng trong thời kỳ trước lên tới xấp xỉ 8% ở thời kỳ 2080-2099. Dòng
chảy chủ yếu tập trung và tăng mạnh trong các tháng mùa lũ, mức tăng từ 3,47 10,82%. Lượng dòng chảy mùa cạn giảm mạnh, mức giảm từ 0,77%, đến 3,28%.
Năm 2011, với tác phẩm "Tác động của Biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước
Việt Nam", của Trần Thanh Xuân, Trần Thục, Hoàng Minh Tuyển [14], đã tính tốn
biến đổi dịng chảy cho các lưu vực sơng chính ở Việt Nam (Hồng - Thái Bình, Cả,
Thu Bồn, Ba, Đồng Nai và ĐBSCL) trong các thời kỳ tương lai theo các kịch bản biến
đổi khí hậu. Các đặc trưng dịng chảy chính được đánh giá bao gồm: dòng chảy năm,
dòng chảy mùa lũ, dòng chảy mùa cạn, lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất và tình hình ngập
lụt, xâm nhập mặn trong tương lai... Theo đó, dưới tác động của biến đổi khí hậu, dịng
chảy sơng vào các giai đoạn tương lai được đánh giá bằng mơ hình mưa - dịng chảy
theo các kịch bản biến đổi khí hậu B2 và A2 do Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn
và Mơi trường xây dựng. Kết quả cho thấy, đối với dòng chảy lũ, phần lớn các sông,