Ứng dụng viễn thám đánh giá mức độ tổn thương vùng bờ biển, áp dụng cho tỉnh bình định

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
--------------oOo--------------

NGUYỄN THỊ NGỌC GIÀU

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TỔN
THƯƠNG VÙNG BỜ BIỂN,
ÁP DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH
APPLICATION OF REMOTE SENSING TO SUPPORT
ASSESSING COASTAL VULNERABILITY,
APPLY FOR BINH ĐINH PROVINCE

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ CHUYÊN NGÀNH: 60.85.01.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 01/2018


Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: TS.TRẦN THỊ VÂN

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS LÊ VĂN TRUNG

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. LÂM ĐẠO NGUYÊN

Luận văn Thạc sĩ đã đƣợc bảo vệ tại trƣờng Đại Học Bách Khoa - ĐHQG TP. HCM
ngày 31 tháng 01 năm 2018.

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. Chủ tịch hội đồng: PGS.TS NGUYỄN PHƢỚC DÂN
2. Cán bộ nhận xét 1: PGS.TS LÊ VĂN TRUNG
3. Cán bộ nhận xét 2: TS. LÂM ĐẠO NGUYÊN
4. Ủy viên hội đồng: TS. PHẠM THỊ MAI THI
5. Thƣ ký hội đồng: TS. ĐẶNG VŨ BÍCH HẠNH

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng khoa quản lý chuyên ngành
sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA MƠI TRƯỜNG
VÀ TÀI NGUN


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐỘC LẬP – TỰ DO - HẠNH PHÚC

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Nguyễn Thị Ngọc Giàu

MSHV: 1570456

Ngày sinh:

Nơi sinh: Bình Định

05/11/1992

Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trƣờng

Mã số:

60.85.01.01

TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TỔN THƢƠNG
VÙNG BỜ BIỂN, ÁP DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH
I. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
1. Nhiệm vụ: Đánh giá mức độ tổn thƣơng vùng bờ biển theo các điều kiện tự nhiên,
trên cơ sở sử dụng tƣ liệu viễn thám và các phép xử lý ảnh cho tỉnh Bình Định,
qua đó đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động do ảnh hƣởng của nƣớc biển
dâng trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay
2. Nội dung:
- Đánh giá thực trạng vùng bờ biển trong bối cảnh biến đổi khí hậu từ tƣ liệu
thống kê để định hƣớng cho luận văn nghiên cứu
- Xây dựng các tham số thành phần tham gia đánh giá tổn thƣơng từ tƣ liệu viễn
thám
- Xây dựng chỉ số tổn thƣơng vùng bờ biển từ các tham số thành phần nhằm định
lƣợng mức độ tổn thƣơng cho khu vực nghiên cứu
- Phân tích đánh giá mức độ tổn thƣơng và đƣa ra những cảnh báo về tình trạng
sạt lở, bồi tụ mất cảnh quan vốn có và các hậu quả do nƣớc biển dâng.
- Đề xuất các biện pháp giảm thiểu tác động và thích ứng trong bối cảnh biến đổi
khí hậu, hỗ trợ cho cơng tác quản lý môi trƣờng bền vững ở khu vực nghiên cứu
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:
IV. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
TPHCM, ngày 04. Tháng 05 năm 2018

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA


LỜI CẢM ƠN
Khi luận văn này được hồn thành, đó là lúc đánh dấu kết thúc quá trình trên
giảng đường của tơi. Để hồn thành tốt đồ án này, ngồi nổ lực của bản thân, tôi đã
nhận sự giúp đỡ tận tình của gia đình, thầy cơ và bạn bè.
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn TS.Trần Thị Vân đã nhiệt tình hướng dẫn
tơi trong suốt q trình thực hiện luận văn này;
Tiếp theo chúng em xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy cơ Khoa Mơi trường và
tài nguyên, đặc biệt là bộ môn Quản lý môi trường đã giảng dạy, chỉ bảo và truyền đạt
nguồn kiến thức và những kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt thời gian học tập tại
trường.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới tập thể lớp cao học khoá 2015 – 2017 đợt 1 đã
hỗ trợ và giúp đỡ tôi trong q trình học tập;
Tơi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè, đồng nghiệp đã ủng hộ và tạo mọi
điều kiện để tơi có thể học tập và cũng như thực hiện luận văn này.
Tuy có nổ lực và cố gắng nhưng đồ án của chúng tơi cũng khơng tranh khỏi
những sai xót, khuyết điểm trong khi thực hiện. Mong nhận được sự đóng góp của các
thầy cô.
Cuối cùng, tôi xin chúc các thầy cô sức khỏe và thành đạt.
Xin chân thành cảm ơn !

Nguyễn Thị Ngọc Giàu

I

TĨM TĂT LUẬN VĂN
Biến đổi khí hậu (BĐKH) hiện nay là vấn đề chung của toàn cầu và đang rất
được quan tâm tại nhiều quốc gia trong đó có Việt Nam. Hậu quả của hiện tượng này
kéo théo là sự gia tăng mực nước biển và các hiện tượng thời tiết cực đoan khác, đe
doạ sự sống cho các cộng đồng dân cư tại các khu vực ven biển. Việt Nam là một quốc
gia có bờ biển dài và nền kinh tế phụ thuộc và chịu nhiều tác động từ biển, khu vực
ven biển duyên hải Nam Trung bộ hiện nay đang là khu vực chịu nhiều tác động của
hiện tượng nước biển dâng cao, đặc biệt là khu vực tỉnh Bình Đình. Luận văn dựa trên
phương pháp đánh giá chỉ số CVI để đánh giá mức độ tổn thương cho khu vực ven
biển 3 huyện phía Bắc tỉnh gồm huyện Hoài Nhơn, Phù Mỹ và Phù Cát dựa trên việc
phân cấp tổn thương từ 5 biến theo điều kiện tự nhiên là địa mạo khu vực, độ dốc, xu
hướng biển đổi bờ biển, mực triều trung bình và độ cao sóng bằng phương pháp xử lý
ảnh vệ tinh Landsat và STRM, tích hợp mơ hình độ cao số DEM và các số liệu thống
kê vào năm 2010 và 2016. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khu vực 3 huyện có chỉ số
CVI ở mức từ cấp tổn thương trung bình (29) đến rất cao (49). Chỉ số CVI thuộc cấp
tổn thương rất cao (>48) tập trung tại các khu vực có cửa biển, vịnh như xã Tam Quan
Bắc, Hồi Hương, Hoài Hải và xã Cát Khánh. Các khu vực có vách đá, núi lần biển
như Hoải Mỹ có chỉ số CVI thuộc cấp tổn thương mức trung bình (29-35) và các khu
vực cịn lại có chỉ số CVI thuộc cấp tổn thương khá cao (41-47) do đặc điểm địa mạo
thấp, thoải. Các khu vực này rất dễ bị tác động bởi BĐKH, đặc biệt là nước biển dâng.
Kết quả nghiên cứu của luận văn có thể sử dụng để hỗ trợ cơng tác quy hoạch và ứng
phó với BĐKH. Đồng thời kết quả chứng minh rằng phương pháp viễn thám có thể
được xem như một cơng cụ hữu ích, kinh tế để hỗ trợ giám sát môi trường đặc biệt là
ứng dụng vào cơng tác phịng chống và ứng phó với BĐKH tồn cầu.

II

ABSTRACT
Global climate change is very important in many countries, including Vietnam.
The consequence of this phenomenon is the rise in sea level and other extreme weather
events that threaten the lives of coastal communities. Vietnam is a country with a long
coastline and it’s dependent and heavily impacted economy. The coastal area of the
South Central Coast is currently experiencing the effects of rising sea levels, especially
in Binh Dinh province. The dissertation provides a method for assessing the CVI index
for coastal areas in the three northern districts of Hoai Nhon, Phu My and Phu Cat
districts based on the classification of vulnerability from five variables according to
natural conditions: gradient, sea change trend, medium tide and wave height using
Landsat and STRM satellite image processing methods, incorporating DEM elevation
models and statistical data in 2010 and 2016. The results show that the three districts
have high CVI (29 - 49). Very high CVI (49) is concentrated in areas with estuaries,
bays such as Tam Quan Bac, Hoai Huong, Hoai Hai and Cat Khanh. The cliffs,
mountainous areas such as Hoai My have average CVI (29-35) and the rest have high
CVI (41-47) due to low terrain, comfortable. These areas are vulnerable to climate
change, especially sea level rise. The results of the thesis can be used to support the
planning and response to climate change. At the same time, the results demonstrate
that the remote sensing method can be considered as a useful, economic tool to support
environmental monitoring, especially in the application of prevention and response to
global climate change.

III


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là Nguyễn Thị Ngọc Giàu (MSHV: 7141047) khóa 2105 xin cam
đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tơi trong q trình thực hiện luận văn.
Những hình ảnh, số liệu, thơng tin được trình bày trong luận văn được thu thập từ
những nguồn đáng tin cậy và có trích dẫn rõ ràng ở phần Tài liệu tham khảo. Các

số liệu tính tốn, bản đồ, kết quả nghiên cứu là do bản thân tôi thực hiện nghiêm
túc, trung thực và chưa từng được công bố trong các cơng trình nghiên cứu nào
khác trước đây.
Tơi xin lấy danh dự của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này.
Học viên: Nguyễn Thị Ngọc Giàu

IV


DANH MỤC VIẾT TẮT
BĐKH

: Biến đổi khí hậu

CFC

: Chlorofluorocarbon

CVI

: (Coastal Vulnerability Index): Chỉ số tổn thương bờ biển

DEM

: (Digital Elevation Model): Mơ hình độ cao số

ENVI

: Phần mềm xử lý ảnh viễn thám

ERTS-1

: Earth Resource Technology Satellite

IPCC

: (Intergovernmental Panel on Climate Change) Ủy ban Liên chính phủ về
Biến đổi khí hậu

SRTM

: Shuttle Radar Topography Mission

TB

: Trung bình

TDBTT

: Tính dễ bị tổn thương

UTM

: Universal Trasverse Mercator

WMO

: (World Meteorological Organization): Tổ chức khí tượng thế giới

V

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Thay đổi nhiệt độ tồn cầu giai đoạn 1860 – 1999 ....................................... 10
Hình 1.2. Chuẩn sai nhiệt độ (oC) trung bình năm (a) và nhiều năm (b) trên quy mơ cả
nước. .............................................................................................................................. 16
Hình 1.3. Chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm (oC) đối với các trạm ven biển và hải đảo.
....................................................................................................................................... 16
Hình 1.4. Bản đồ hành chính tỉnh Bình ĐỊnh ................................................................ 25
Hình 1.5. Bản đồ hành chính Huyện Phù Mỹ ............................................................... 26
Hình 1.6: Bản đồ hành chính huyện Hồi Nhơn ........................................................... 28
Hình 1.7. Bản đồ hành chính huyện Phù Cát ................................................................ 30
Hình 1.8. Đậm Đam Thuỷ ............................................................................................. 31
Hình 1.9. nh vệ tinh vùng Duyên hải miền Trung ...................................................... 33
Hình 1.10. Một số hình ảnh lũ lụt ở miền Trung. .......................................................... 35
Hình 2.1. Mơ hình ngun tắc hoạt động của viễn thám............................................... 39
Hình 2.2. Sơ đồ tổng quan phương pháp nghiên cứu ................................................... 57
Hình 2.3. Sơ đồ quy trình thực hiện nghiên cứu ........................................................... 58
Hình 3.1. Các điểm nắn ảnh năm 2010 ......................................................................... 59
Hình 3.2. Các điểm nắn ảnh năm 2016 ......................................................................... 59
Hình 3.3. Sai số nắn chỉnh RMSE ảnh năm 2010 ......................................................... 60
Hình 3.4. Sai số nắn chỉnh RMSE năm 2016 ................................................................ 60
Hình 3.5. Bản đồ địa mạo khu vực nghiên cứu ............................................................. 62
Hình 3.6. Bản đồ phân cấp độ dốc................................................................................. 65
Hình 3.7. Bản đồ sự thay đổi đường bờ qua các năm 2010 và 2016............................ 68
Hình 3.8. Sự thay đổi đường bờ khu vực Huyện Hồi Nhơn ........................................ 69
Hình 3.9. Sự thay đổi đường bờ khu vực Huyện Phù Cát ............................................. 69
Hình 3.10. Sự thay đổi đường bờ khu vực Huyện Phù Mỹ ........................................... 69
Hình 3.11. nh chụp vệ tinh cửa biển Tam Quan ......................................................... 70
Hình 3.12. Sự thay đổi đường bờ cửa Tam Quan.......................................................... 70

Hình 3.13. nh vệ tinh chụp cửa biển An Dũ ............................................................... 70
Hình 3.14. Sự thay đổi đường bờ Cửa biển An Dũ ....................................................... 70
Hình 3.15. nh vệ tinh chụp cửa biển Vình nước ngọt................................................. 71
Hình 3.16. Sự thay đổi đường bờ khu vực cửa Đề Gi ................................................... 71
Hình 3.17. Biểu đồ giá trị CVI toàn bộ khu vực nghiên cứu ........................................ 79
Hình 3.18. Bản đồ phân loại CVI khu vực nghiên cứu ................................................. 80
Hình 3.19. Một số hình ảnh cho thấy tổn thương tại khu vực nghiên cứu .................... 82
VI


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các khoảng nhiệt độ tăng dự kiến cho năm 2080 ......................................... 13
Bảng 1.2. Thay đổi lượng mưa trong 57 năm ở các vừng khí hậu ................................ 17
Bảng 1.3 : Số liệu về dân số, diện tích khu vực nghiên cứu. ........................................ 26
Bảng 2.1. Bảng phân loại mức độ tổn thương của các biến trong đánh giá CVI được
dùng trong nghiên cứu của luận văn.............................................................................. 53
Bảng 2.2. Đặc trưng phổ của ảnh Landsat 8.................................................................. 55
Bảng 3.1. Bảng phân cấp tổn thương cho biến địa mạo ................................................ 63
Bảng 3.2 Bảng phân cấp tổn thương cho biến độ dốc bờ biển ...................................... 66
Bảng 3.3. Phân cấp tổn thương biến Xu hướng thay đổi đường bờ .............................. 71
Bảng 3.4. Độ cao sóng trung bình tại 6 khu vực biển trên cả nước .............................. 72
Bảng 3.5. Dữ liệu mức triều trung bình qua các năm từ 2010 – 2016 .......................... 73
Bảng 3.6. Phân loại rủi ro biến Mức triều trung bình và độ cao sóng trung bình ......... 74
Bảng 3.7. Kết quả CVI khu vực nghiên cứu ................................................................. 78
Bảng 3.8. Thống kê kết quả phân loại CVI ................................................................... 79

VII


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ I
TÓM TĂT LUẬN VĂN ............................................................................................... II
ABSTRACT ................................................................................................................ III
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... IV
DANH MỤC VIẾT TẮT .............................................................................................. V
DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... VI
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. VII
MỤC LỤC ................................................................................................................ VIII
1. Đặt vấn đề....................................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...................................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................................2
4. Phương pháp thực hiện................................................................................................3
5. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................................4
6. Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................................5
6.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................5
6.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................................5
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................. 6
1.1. Tổng quan về Tổn thương bờ biển..........................................................................6
1.1.1. Khái niệm .........................................................................................................6
1.2. Biến đổi khí hậu và nước biển dâng .......................................................................7
1.2.1. Tổng quan về BĐKH toàn cầu .........................................................................7
1.2.2. Hiện trạng BĐKH trên thế giới và Việt Nam ................................................11
1.2.3. Tác động của mực nước biển dâng từ BĐKH tại Việt Nam ..........................19
1.3. Tình hình nghiên cứu viễn thám về nghiên cứu về chỉ số tổn thương bờ biển ....20
1.3.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới. ...............................................21
1.3.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước ..................................................22
1.4. Tổng quan khu vực nghiên cứu ............................................................................24
1.4.1. Điều kiện tự nhiên tỉnh Bình Định .................................................................24
VIII

1.4.2. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu: ............................26
1.4.3. Tác động của BĐKH đến các tỉnh Nam Trung Bộ và 3 huyện phía bắc tỉnh
Bình Định ..................................................................................................................32
Chƣơng 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............... 38
2.1. Cơ sở khoa học về viễn thám và thống kê ............................................................38
2.1.1. Cơ sở khoa học về Viễn thám ........................................................................38
2.1.1 Khái quát về GIS ............................................................................................40
2.1.3. Viễn thám trong nghiên cứu BĐKH và nước biển dâng ................................43
2.2. Cơ sở tính tốn chỉ số tổn thương bờ biển ............................................................44
2.2.1. Tính dễ bị tổn thương của mơi trường ...........................................................44
2.2.2. Phân loại tính dễ tổn thương ..........................................................................46
2.3. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................47
2.3.1. Chỉ số chỉ số tổn thương vùng bờ biển ..........................................................47
2.3.2. Cơ sở lựa chọn các biển đánh giá CVI ...........................................................50
2.4. Dữ liệu sử dụng .....................................................................................................54
2.4.1.

nh vệ tinh .....................................................................................................54

2.4.2. Dữ liệu khác ...................................................................................................56
2.5. Quy trình các bước nghiên cứu .............................................................................56
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................. 59
3.1. Tiền xử lý ảnh vệ tinh Landsat .............................................................................59
3.2. Phân tích đánh giá các yếu tố thành phần .............................................................60
3.2.1. Địa mạo khu vực nghiên cứu .........................................................................60
3.2.2. Độ dốc bờ biển ...............................................................................................64
3.2.3. Tốc độ xói mịn bờ biển .................................................................................66
3.2.4. Độ cao sóng và mức triều trung bình .............................................................72
3.3. Chỉ số tổn thương bờ biển.....................................................................................75

Chƣơng 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC,
PHÒNG NGỪA ĐỐI VỚI SỰ TỔN THƢƠNG BỜ BIỂN BÌNH ĐỊNH ............... 83
4.1. Cơng tác ứng phó hiện tại của các địa phương .....................................................83
4.2. Giải pháp quản lý môi trường trong điều kiện BĐKH .........................................85
IX


4.2.1. Chiến lược ngắn hạn.......................................................................................85
4.2.2. Các chiến lược dài hạn ...................................................................................86
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 91

X


MỞ ĐẦU
1.

Đặt vấn đề
Biến đối khí hậu (BĐKH) là một hiện tượng tự nhiên và diễn ra một cách liên tục

qua các giai đoạn phát triển của lịch sử Trái đất. Thực tế cho thấy, BĐKH tự thân nó
khơng phải là một mối đe dọa, bởi lẽ trong quá khứ lồi người đã từng thích ứng với
rất nhiều dạng BĐKH khác nhau. Theo Công ước chung của Liên Hợp Quốc về
BĐKH (United Nations Framework Convention on Climate Change), BĐKH là “một
sự thay đổi của khí hậu mà nó trực tiếp hoặc gián tiếp do các hoạt động của con người,
làm thay đổi thành phần của khí quyển tồn cầu và làm tăng thêm vào sự thay đổi tự
nhiên của khí hậu được quan sát thấy trong một chuỗi thời gian” (Thục, Thắng et al.,
2016).
Nhiệt độ bình qn tồn cầu đang gia tăng trong thế kỷ qua. Trong khi sự nóng

lên tồn cầu trong thế kỷ qua đã được ước tính là 0,8°C, sự gia tăng nhiệt độ trong ba
thập kỷ vừa qua là 0,6°C với tỷ lệ 0,2°C/thập kỷ, các loại khí nhà kính là tác nhân chủ
đạo trong quá trình này. Tác động dễ nhận thấy nhất của sự nóng lên tồn cầu là sự gia
tăng mực nước biển do sự hấp thu nhiệt của nước biển và băng tan chảy. Các băng
Greenland đang tan chảy với tốc độ 239 ± 23 km3 mỗi năm. Mức độ biển băng Bắc
Cực đã được gần 8% mỗi thập kỷ kể từ giữa thế kỷ trước. Vào mùa hè, thời gian hao
hụt của biển băng Bắc Cực trong tháng Tám năm 2007 là ở 31%, đây là mức chưa
từng thấp hơn mức trung bình dài hạn và mức độ thấp nhất từ trước đến nay cho bất kỳ
tháng nào. Nhìn chung, sự gia tăng biến đổi khí hậu gây ra mực nước biển tồn cầu
được ước tính là 1-3 mm/năm. IPCC dự đốn rằng mực nước biển tồn cầu sẽ tăng ít
nhất 59 cm vào năm 2100. Tuy nhiên, nhiều người cảm thấy có mâu thuẫn trong dự
đốn của IPCC (Meehl, Arblaster et al., 2005, Pielke Jr, Prins et al., 2007, Serreze,
Holland et al., 2007).
Một đánh giá gần đây dựa trên một mơ hình mới cho phép xây dựng chính xác
của mực nước biển hơn 2.000 năm qua cho thấy sự tan chảy của sông băng, biến mất
của dải băng và nước nóng lên có thể nâng mực nước biển lên nhiều như 1,5 m vào
cuối thế kỷ. Tác động trực tiếp của nước biển dâng cao là trên các vùng ven biển, là
vùng thấp sẽ phải chịu sự gia tăng tốc xói mịn và sự rút lui bờ biển do tăng cường
1


mực sóng, độ sâu nước tăng ở gần bờ bên cạnh đó dẫn đến xâm nhập mặn vào tầng
ngậm nước ngầm ven biển, ngập lụt của vùng đất ngập nước cửa sơng và đe dọa nguồn
lịch sử, văn hóa cũng như cơ sở hạ tầng của khu vực (Pendleton, Hammar-Klose et al.,
2004). Sự gia tăng nhiệt độ bề mặt biển cũng sẽ cho kết quả trong hoạt động xoáy
thường xuyên và tăng cường, bão triều cường kèm theo ảnh hưởng đến các vùng ven
biển (Shuang-Ye Wu, 2002, K. Nageswara Rao & P. Subraelu, 2009).
Bình Định là một tỉnh thuộc vùng dun hải Miền Trung, đới bờ Bình Định tập
trung đơng dân cư, các vùng đất canh tác nơng nghiệp chính, hệ sinh thái đa dạng và
có ý nghĩa an ninh quốc phịng quan trọng. Đây là khu vực có địa mạo trũng thấp, có

các bờ cát nhạy cảm với sự thay đổi của mực nước biển, thường xuyên đối mặt với các
tai biến như lũ lụt, xói lở bờ sơng, bờ biển, ngập chìm các vùng đất canh tác… nên dễ
dàng tạo nguy cơ tổn thương đới bờ, thế nên để đánh giá được hiện trạng và mức độ bị
ảnh hưởng của BĐKH đối với tỉnh Bình Định, đặc biệt là khu vực dễ bị ảnh hưởng
nhất là vùng bờ biển, phương pháp tính tốn chỉ số tổn thương bờ biển dựa trên điều
kiện tự nhiên và phân tích khơng gian từ công nghệ viễn thám đang là tiềm năng. Vì
vậy đề tài “Ứng dụng viễn thám đánh giá mức độ tổn thương vùng bờ biển, áp dụng
cho tỉnh Bình Định” được hình thành.
2.

Mục đích nghiên cứu
Đánh giá mức độ tổn thương vùng bờ biển theo các điều kiện tự nhiên, trên cơ sở

sử dụng tư liệu viễn thám và các phép xử lý ảnh cho tỉnh Bình Định, qua đó đề xuất
các giải pháp giảm thiểu tác động do ảnh hưởng của nước biển dâng trong điều kiện
biến đổi khí hậu hiện nay.
3.

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Là các yếu tố theo các điều kiện tự nhiên tác động đến

nhạy cảm vùng bờ biển gồm: Địa mạo, địa mạo, sóng và triều. Từ đó, tích hợp các
nhân tố này để xây dựng chỉ số tổn thương vùng bờ biển CVI (Coastal Vulnerability
Index) trên cơ sở trích xuất thơng tin trực tiếp từ tư liệu viễn thám nhằm, để chi tiết
hóa thơng tin về mặt khơng gian phân bố trên tồn vùng nghiên cứu.
Dữ liệu sử dụng: Đề tài lựa chọn sử dụng các ảnh vệ tinh gồm: ảnh Landsat 8 và
ảnh độ cao STRM và các dữ liệu thu thập về triều và sóng của khu vực nghiên cứu
2

Giới hạn nghiên cứu: Tính tổn thương của bờ biển xảy ra trên diện rộng, trong
thời gian dài và chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội. Tuy nhiên,
với thời lượng hạn chế của luận văn, đề tài chỉ xem xét các yếu tố tác động được trích
xuất trực tiếp từ ảnh vệ tinh để tính tốn, chủ yếu là các điều kiện tự nhiên.
Khu vực nghiên cứu: là khu vực bờ biển 3 huyện ven biển phía Bắc tỉnh bao
gồm huyện Hồi Nhơn, Huyện Phù Cát, Huyện Phù Mỹ, là các huyện chịu tác động
trực tiếp của hiện tượng nước biển dâng do biến đổi khí hậu gây ra. Các khu vực
nghiên cứu sẽ được phân chia cụ thể theo đặc điểm riêng của từng khu vực như khu
vực cửa sông, khu vực bãi bồi.
Thời gian nghiên cứu: năm 2010 và 2016
4.

Phƣơng pháp thực hiện
(1) Phƣơng pháp tổng quan tài liệu, thu thập dữ liệu
Phương pháp này dùng để tổng hợp thông tin tài liệu về vấn đề nghiên cứu trong

đề tài. Các thông tin được thu thập từ các bài báo khoa học, luận văn, luận án, các
sách, tập san cũng như từ các nguồn thông tin đáng tin cậy trên mạng Internet và các
cơ quan quản lý liên quan như: Sở Tài Nguyên Môi Trường, Chi cục bảo vệ môi
trường…
(2) Phƣơng pháp điều tra thực địa
Khảo sát địa mạo bờ biển tại khu vực nghiên cứu bằng cách chụp ảnh, chọn điểm
tọa độ bằng máy GPS để so sánh với kết quả giải đoán ảnh viễn thám. Lựa chọn lấy
tọa độ một số điểm bờ đảm bảo nguyên tắc rải đều trên khắp dải bờ trên địa bàn
nghiên cứu, trong đó thực hiện với mật độ dày hơn tại các đoạn bờ có mức độ biến
động cao. Các điểm tọa độ được cài đặt thống nhất với hệ tọa độ đã đăng ký ảnh viễn
thám. Các điểm tọa độ này sẽ được công tác nội nghiệp đặt lên trên bản độ biến động
đường bờ để kiểm chứng với kết quả giải đoán ảnh.
(3) Phƣơng pháp viễn thám
Các bước thực hiện trong luận văn bao gồm:

 Xử lý ảnh;
 Hiệu chỉnh và phân loại ảnh
3


 Tách đường bờ
 Xuất dữ liệu theo tọa độ xác định
 Lập bản đồ.
Phần mềm sử dụng: ENVI dùng để phân tích ảnh vệ tinh.
(4) Phƣơng pháp GIS
Q trình thực hiện:
- Thu thập dữ liệu bao gồm bản đồ nền, ảnh vệ tinh… của khu vực nghiên cứu;
- Xử lý dữ liệu: Dữ liệu nền sau khi được thu thập sẽ đưa vào GIS, phân lớp bản
đồ theo mục đích nghiên cứu.
+ Đăng ký toạ độ;
+ Tạo các lớp dữ liệu (Điểm, đường, vùng);
+ Xây dựng lớp dữ liệu (điểm, đường, vùng) cho các lớp;
+ Chồng lớp bản đồ và truy xuất bản đồ;
Phần mềm sử dụng: ArcGIS 10.
Bản đồ CVI được thành lập từ phép chồng lớp các kết quả phân tích từ phương
pháp Viễn thám và GIS. Từ kết quả phân tích trong ENVI, ảnh phân loại sẽ được đánh
giá và đưa vào làm dữ liệu cho GIS để biên tập và xây dựng các lớp dữ liệu cho các
biến trong nghiên cứu này.
5.

Nội dung nghiên cứu
 Tổng quan các tài liệu, cơ sở khoa học, tình hình nghiên cứu trong và ngồi

nước về ứng dụng viễn thám để đánh giá tính dễ tổn thương của bờ biển.
 Đánh giá thực trạng vùng bờ biển trong bối cảnh biến đổi khí hậu từ tư liệu

thống kê để định hướng cho luận văn nghiên cứu
 Xây dựng các tham số thành phần tham gia đánh giá tổn thương từ tư liệu viễn
thám
 Xây dựng chỉ số tổn thương vùng bờ biển từ các tham số thành phần nhằm định
lượng mức độ tổn thương cho khu vực nghiên cứu
 Phân tích đánh giá mức độ tổn thương và đưa ra những cảnh báo về tình trạng
sạt lở, bồi tụ mất cảnh quan vốn có và các hậu quả do nước biển dâng.
4


 Đề xuất các biện pháp giảm thiểu tác động và thích ứng trong bối cảnh biến đổi
khí hậu, hỗ trợ cho công tác quản lý môi trường bền vững ở khu vực biển 3 huyện
Hoài Nhơn, Phù Cát, Phù Mỹ.
6.

Ý nghĩa của đề tài

6.1. Ý nghĩa khoa học
Cơ sở lý thuyết của phương pháp xác định tính tổn thương của bờ biển từ kỹ
thuật viễn thám là giải pháp khoa học trong đánh giá tính tổn thương bờ biển trên một
khu vực do tác động của biến đổi khí hậu và con người gây ra. Kết quả của đề tài sẽ
minh chứng khả năng của công nghệ vũ trụ giám sát hiện trạng bề mặt trước nguy cơ
của biến đổi khí hậu, hỗ trợ con người bằng cách khơng cần tiếp xúc trực tiếp với đối
tượng cũng có thể biết mọi sự thay đổi trên bề mặt trái đất.
6.2. Ý nghĩa thực tiễn
Trong những năm gần đây, một trong những tác động của biến đổi khí hậu đó là
hiện tượng nước biển dâng đã làm biến đổi tính chất tự nhiên vốn có của bờ biển Bình
Định. Các yếu tố như thủy triều, độ cao sóng… dần dần thay đổi những tính chất vốn
có, thay vào đó đã thay đổi cường độ lẫn mức độ của chúng. Do vậy, ứng dụng viễn
thám để nghiên cứu và đánh giá tính dễ tổn thương bờ biển sẽ góp phần theo dõi, đánh

giá nguy cơ và ứng phó với các thiên tai hoặc biến tướng khác của thiên nhiên tại khu
vực nghiên cứu.
Kết quả của đề tài góp phần hồn thiện phương pháp phân tích hiện trạng biến
đổi của bờ biển theo không gian và thời gian, đưa ra những cảnh báo về nguy cơ cũng
như các biện pháp phòng chống, giúp chính quyền địa phương có cái nhìn tổng quan
về tình trạng này để đưa ra những chính sách và quy hoạch tài nguyên hợp lý, góp
phần giảm nhẹ thiên tai, thích ứng với tình trạng biến đổi khí hậu như hiện nay.
Đề tài cũng cung cấp cơ sở dữ liệu, bản đồ để làm tài liệu tham khảo cho các
nghiên cứu có liên quan trong tương lai.

5


Chƣơng 1: TỔNG

QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về Tổn thƣơng bờ biển
1.1.1. Khái niệm
Theo quan niệm thông thường, tính dễ bị tổn thương thường được biểu thị thơng
qua cấu trúc của một hệ thống kinh tế - chính trị - xã hội hay môi trường và được tạo
ra bởi 2 nhóm yếu tố là mức độ tổn thất và khả năng chống chịu. Đối với các tổ chức
quốc tế, đặc biệt là các tổ chức hoạt động trong lĩnh vực liên quan đến tài ngun mơi trường thì có những định nghĩa riêng về tính tổn thương tùy thuộc vào từng mục
đích nghiên cứu và hoạt động (Tân, 2015).
Liên hợp quốc phân biệt 2 khái niệm quan trọng trong định nghĩa TDBTT. Trước
tiên, phân biệt TDBTT kinh tế và tính nhạy cảm (Sensitivity) sinh thái và cho rằng tổn
thương kinh tế bao gồm cả các yếu tố sinh thái. Do vậy, TDBTT phản ánh tính nhạy
cảm kinh tế và sinh thái đối với những sự cố hay biến động từ bên ngoài. Tiếp theo là
phân biệt giữa TDBTT cấu trúc bắt nguồn từ tình hình chính trị và TBDTT bắt nguồn
từ các chính sách kinh tế. Theo đó, TDBTT được coi là sự mất mát/tổn thất do các

hiện tượng tự nhiên có cường độ khác nhau.
Theo quan niệm của Cục Bảo vệ Môi trường Hoa kỳ trong Chương trình đánh giá
TDBTT vùng (Regional Vulnerability Assessment Programme) thì TDBTT của một hệ
thống là mức độ tổn thất của hệ đó dưới tác động của một áp lực nào đó từ bên ngồi
hay bên trong hệ thống. Ví dụ, suy thối chất lượng nước mặt và ơ nhiễm mơi trường
khí là căn cứ để nhận biết TDBTT của hệ môi trường.
Liên quan đến khía cạnh BĐKH, TDBTT do BĐKH là mức độ mà hệ thống dễ bị
tác động và không có khả năng chống chịu trước những tác động bất lợi (IPCC, 2007).
Như vậy, theo các định nghĩa trên thì TDBTT gồm 2 yếu tố:
1) Mức độ tổn thất, suy thoái của (hệ thống) và;
2) Mức độ chống chịu, phục hồi, ứng phó của đối tượng bị tổn thương.
Theo cách tiếp cận này, định nghĩa TDBTT của tài nguyên – mơi trường biển
là mức độ tổn thất, suy thối về tài nguyên – môi trường biển, mức độ chống chịu,
6


phục hồi, ứng phó của tài ngun – mơi trường biển trước các tác động từ bên ngoài
(tai biến và các hoạt động nhân sinh) (Tân, 2012).
1.2. Biến đổi khí hậu và nƣớc biển dâng
1.2.1. Tổng quan về BĐKH toàn cầu
Biến đổi khí hậu Trái Đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí
quyển, thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên
nhân tự nhiên và nhân tạo trong một giai đoạn nhất định từ tính bằng thập kỷ hay hàng
triệu năm. Sự biển đổi có thế là thay đổi thời tiết bình quân hay thay đổi sự phân bố
các sự kiện thời tiết quanh một mức trung bình. Sự biến đổi khí hậu có thế giới hạn
trong một vùng nhất định hay có thế xuất hiện trên tồn Địa Cầu. Trong những năm
gần đây, đặc biệt trong ngữ cảnh chính sách mơi trường, biến đổi khí hậu thường đề
cập tới sự thay đổi khí hậu hiện nay, được gọi chung bằng hiện tượng nóng lên tồn
cầu. Ngun nhân chính làm biến đổi khí hậu Trái Đất là do sự gia tăng các hoạt động
tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ và bể

chứa khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác.
Chính sự tan băng ở Greenland, Bắc cực và Nam cực đã làm cho mực nước biển
tăng nhanh hơn trong thời kỳ 1993 - 2003. Ngoài ra, nhiệt độ trung bình của đại dương
tồn cầu tăng lên (ít nhất là tới độ sâu 3000 m) cũng góp phần vào sự tăng lên của mực
nước biển (IPCC, 2007). Số liệu vệ tinh cho thấy, diện tích biển băng trung bình năm ở
Bắc Cực đã thu hẹp 2,7%/thập kỷ. Riêng mùa hè giảm 7,4%/thập kỷ. Diện tích cực đại
của lớp phủ băng theo mùa ở Bắc bán cầu đã giảm 7% kể từ năm 1990, riêng trong
mùa xuân giảm tới 15%.
Tại Hội nghị quốc tế về biến đổi khí hậu họp tại Bruxen (Bỉ), các báo cáo khoa
học cho biết, ở Bắc cực, khối băng dày 2 dặm (khoảng trên 3 km) đang mỏng dần và
đã mỏng đi 66 cm. Ở Nam Cực, băng cũng đang tan với tốc độ chậm hơn và những núi
băng ở Tây Nam cực đổ sụp. Những lớp băng vĩnh cửu ở Greenland tan chảy. Ở
Alaska (Bắc Mỹ, trong những năm gần đây nhiệt độ đã tăng 1,50C so với trung bình
nhiều năm, làm tan băng và lớp băng vĩnh cửu đã giảm 40%, những lớp băng hàng
năm dày khoảng 1,2 m đã giảm 4 lần, chỉ còn 0,3 m. Báo cáo cũng cho biết, các núi
băng trên cao nguyên Thanh Hải (Trung Quốc) ở độ cao 5000 m mỗi năm giảm trung
7


bình 7% khối lượng và 50 - 60 m độ cao, uy hiếp nguồn nước của các sông lớn ở
Trung Quốc. Trong 30 năm qua, trung bình mỗi năm, diện tích lớp băng trên cao
nguyên Tây Tạng bị tan chảy khoảng 131 km2, chu vi vùng băng tuyết bên sườn cao
nguyên mỗi năm giảm 100 - 150 m, có nơi tới 350 m. Diện tích các đầm lầy trong khu
vực này cũng giảm 10%. Tất cả đang làm cạn kiệt hồ nước Thanh Hải, một hồ lớn nhất
Trung Quốc, đe dọa hồ sẽ bị biến mất trong vòng 200 năm tới. Nếu nhiệt độ trái đất
tiếp tục tăng, khối lượng băng tuyết ở khu vực cao nguyên sẽ giảm 1/3 vào năm 2050
và chỉ còn 1/2 vào năm 2090.
Nguyên nhân dẫn tới BĐKH:
Phần lớn các nhà khoa học đều khẳng định rằng hoạt động của con người đã và
đang làm BĐKH toàn cầu. Nguyên nhân chủ yếu của sự biến đổi đó là sự tăng nồng độ

khí nhà kính trong khí quyển dẫn đến tăng hiệu ứng nhà kính. Đặc biệt quan trọng là
khí CO2 được tạo thành do sử dụng năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch (như dầu mỏ,
than đá, khí tự nhiên…), phá rừng và chuyển đổi sử dụng đất. Để đánh giá vai trị của
khí nhà kính đến BĐKH cần xét 4 đặc trưng sau:
-Thay đổi nồng độ khí nhà kính;
-Đặc tính hấp thụ bức xạ của khí nhà kính;
-Thời gian tồn tại (tuổi thọ) của khí nhà kính;
-Tác động qua lại giữa các khí nhà kính.
Khí quyển hiện nay có khoảng 750 tỷ tấn cacbon. Đại dương chứa lượng cacbon
gấp khoảng 50 lần, sinh quyển trái đất khoảng 3 lần và lục địa khoảng 5 lần nhiều hơn
trong khí quyển. Số liệu về sản xuất năng lượng cho thấy nồng độ CO2 tăng hàng năm
khoảng 4,4% cho tới khi có cuộc khủng hoảng năng lượng năm 1975. Sau đó, mức
tăng giảm dần vào khoảng năm 1980 mặc dù có biến động hàng năm. Theo những
đánh giá mới nhất, than và dầu hỏa góp phần thải CO2 gần tương đương nhau (khoảng
40%), khí đốt khoảng 20%, tuy mức thải CO2 cho mỗi đơn vị khối lượng của từng loại
nhiên liệu có khác nhau.
Nhu cầu về năng lượng của nhân loại ngày càng nhiều, trong đó năng lượng hóa
thạch chiếm phần lớn. Mặc dù năng lượng hạt nhân hoặc một số dạng năng lượng sạch
khác có xu hướng tăng lên nhưng vẫn chỉ chiếm một phần nhỏ so với nhu cầu năng
8


lượng nói chung. Sử dụng nhiều năng lượng hóa thạch là nguyên nhân làm tăng đáng
kể nồng độ khí CO2 trong khí quyển, trong đó các nước phát triển đóng góp phần lớn.
Tăng nồng độ khí nhà kính dẫn đến tăng hiệu ứng nhà kính của khí quyển và kết
quả là tăng nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất. Trên phạm vi khu vực, sự phát ra những
chất khí và những phần tử gây ô nhiễm khác dẫn đến những tác động lớn, mặc dù một
số trong các khí đó có thể có tác động ngược lại. Ví dụ, chất muội mồ hóng (sooty
aerosols) có khuynh hướng làm khí hậu khu vực ấm lên, trong khi chất sunfat làm lạnh
đi bởi phản xạ ánh sáng mặt trời nhiều hơn. Trong khi ta có cảm giác chịu tác động

trực tiếp ở các vùng cơng nghiệp, các chất sol khí này cịn có thể tác động gián tiếp lên
nhiệt độ trung bình tồn cầu.
Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch phát thải 70 - 90% lượng CO2 vào khí quyển.
Năng lượng hóa thạch được sử dụng trong giao thơng vận tải, chế tạo các thiết bị điện:
tủ lạnh, hệ thống điều hịa nóng lạnh và các ứng dụng khác. Lượng CO2 cịn do hoạt
động trong nơng nghiệp và khai thác rừng (kể cả cháy rừng), khai hoang và công
nghiệp.
Tiêu thụ năng lượng do đốt các nhiên liệu hóa thạch đóng góp khoảng một nửa
(46%) vào tiềm năng nóng lên tồn cầu. Phá rừng nhiệt đới đóng góp khoảng 18% và
hoạt động nơng nghiệp tạo ra khoảng 9% tổng số các khí thải gây ra lượng bức xạ
cưỡng bức làm nóng lên tồn cầu. Sản phẩm hóa học (CFC, Halon…): 24% và các
nguồn khác như chôn rác dưới đất, nhà máy xi măng…:3%.
Theo đánh giá lần thứ 4 của Ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC,
2007) đã nhận định rằng sự nóng lên của hệ thống khí hậu trái đất hiện nay là chưa
từng có, điều đó đã được minh chứng từ những quan trắc về sự tăng lên của nhiệt độ
khơng khí và đại dương trung bình tồn cầu, sự tan chảy băng và tuyết trên phạm vi
rộng lớn, sự dâng lên của mực nước biển trung bình tồn cầu.
Nhiệt độ trung bình tồn cầu tăng khoảng 0,74OC trong thời kỳ 1906 - 2005, tốc
độ tăng của nhiệt độ trong 50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm trước đây. Hai
năm được cơng nhận có nhiệt độ trung bình tồn cầu cao nhất từ trước đến nay là
1998, 2005; 11/12 năm gần đây (1995 - 2006) nằm trong số 12 năm nóng nhất trong
chuỗi số liệu quan trắc. Nhiệt độ trên lục địa tăng rõ rệt và nhanh hơn hẳn so với nhiệt
9


độ trên đại dương với thời kỳ tăng nhanh nhất là mùa đông (tháng XII, I, II) và mùa
xuân (tháng III, IV, V). Nhiệt độ cực trị cũng có chiều hướng biến đổi tương tự như
nhiệt độ trung bình (OCCA, 2016).

Hình 1.1. Thay đổi nhiệt độ tồn cầu giai đoạn 1860 – 1999

(Nguồn: OCCA, 2016)
Lượng mưa có chiều hướng tăng lên trong thời kỳ 1900 - 2005 ở phía Bắc vĩ độ
30ºN, tuy nhiên lại có xu hướng giảm đáng kể từ năm 1970 ở vùng nhiệt đới. Lượng
mưa ở khu vực từ 10ºN đến 30ºN tăng lên từ năm 1900 đến 1950 ở vùng nhiệt đới và
giảm trong thời kỳ sau đó. Nhìn chung, lượng mưa có xu hướng biến đổi theo mùa và
theo không gian rõ rệt hơn hẳn so với nhiệt độ. Hiện tượng mưa lớn có dấu hiệu tăng
lên trong thời gian gần đây;
Mực nước biển trung bình tồn cầu đã tăng với tỷ lệ trung bình 1,8mm/năm trong
thời kỳ 1961 - 2003 và với tỷ lệ 3,1mm/năm trong thời kỳ từ năm 1993 - 2003. Trong
những năm gần đây, tổng cộng mực nước biển đã dâng 0,31m (± 0,07m). Diện tích
băng biển trung bình năm ở Bắc cực đã thu hẹp với tỷ lệ 2,7%/1 thập kỷ. Diện tích cực
đại của lớp phủ băng theo mùa ở bán cầu Bắc đã giảm 7% kể từ 1990, riêng trong mùa
xuân giảm tới 15%.
Các báo cáo tại Hội nghị Quốc tế về BĐKH tại Brucxen (Bỉ) cho biết trung bình
mỗi năm, các núi băng trên cao nguyên Thanh Hải (Trung Quốc) bị giảm 7% khối
lượng và 50 - 60 m độ cao. Trong 30 năm qua, trung bình mỗi năm cao nguyên Tây
Tạng bị tan chảy khoảng 131km2 , chu vi vùng băng tuyết bên sườn cao nguyên mỗi
năm giảm 100 - 150m có nơi tới 350m;
10


Hạn hán xuất hiện thường xuyên hơn ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới từ năm
1970. Nguyên nhân chính của sự gia tăng này là lượng mưa giảm và nhiệt độ tăng dẫn
đến bốc hơi tăng. Khu vực thường xuyên xảy ra hạn hán là phía Tây Hoa Kỳ, Úc,
Châu Âu. Hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới, đặc biệt là các cơn bão mạnh gia tăng
từ những năm 1970 và ngày càng có xu hướng xuất hiện nhiều hơn các cơn bão có quỹ
đạo bất thường. Điều này có thể thấy trên cả Ấn Độ Dương, Bắc và Tây Bắc Thái Bình
Dương, số cơn bão ở Đại Tây Dương ở mức trung bình trong khoảng 10 năm gần đây;
Có sự biến đổi trong chế độ hồn lưu quy mô lớn trên cả lục địa và đại dương,
biểu hiện rõ rệt nhất là sự gia tăng về số lượng và cường độ của hiện tượng El Nino và

biến động mạnh mẽ của hệ thống gió mùa.
Như vậy BĐKH đã và đang diễn ra trên quy mơ tồn cầu, biểu hiện của chúng có
thể khác nhau giữa các khu vực nhưng có thể kết luận một số đặc điểm chung là nhiệt
độ tăng lên, lượng mưa biến động mạnh mẽ và có dấu hiệu tăng lên vào mùa mưa,
giảm vào mùa ít mưa, hiện tượng mưa lớn gia tăng, hạn hán xuất hiện thường xuyên
hơn, hoạt động của bão và áp thấp nhiệt đới phức tạp hơn, hiện tượng El Nino xuất
hiện thường xuyên hơn và có biến động mạnh (IPCC, 2007).
1.2.2.

Hiện trạng BĐKH trên thế giới và Việt Nam

1.2.2.1. Trên thế giới
Nếu như cách đây khoảng 5 năm, thế giới vẫn cịn hồi nghi và tranh luận về vấn
đề liệu biến đổi khí hậu trên thực tế có xảy ra hay khơng và có phải do con người gây
ra hay khơng thì ngày nay, cuộc tranh luận này khơng cịn nữa và sự hồi nghi ngày
càng thu hẹp. Báo cáo đánh giá của IPCC đã phản ánh sự đồng thuận rộng rãi về mặt
khoa học khi cho rằng biến đổi khí hậu là có thật và do con người gây ra. Mặc dù hiện
vẫn còn nhiều điều chưa biết chắc chắn về tốc độ nóng lên, thời gian chính xác và các
hình thức tác động, nhưng những nguy cơ gắn liền với thực trạng các lớp băng lớn trên
trái đất đang tan ra ngày một nhanh, nhiệt độ các đại dương tăng lên, các hệ sinh thái
rừng nhiệt đới bị hủy hoại và những hậu quả khác có thể xảy ra..., là hồn tồn có thật.
Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã trở thành thước đo phổ biến về thực trạng khí
hậu tồn cầu. Trong khoảng 100 năm qua (giai đoạn 1906-2005), nhiệt độ trung bình
tồn cầu đã tăng khoảng 0,7oC (1,3oF). Theo IPCC, sự ấm lên của khí hậu là điều chắc
11


chắn. Hàm lượng khí CO2, loại khí nhà kính quan trọng nhất trong bầu khí quyển tồn
cầu, dao động ở mức 200-300 ppm trong suốt 800.000 năm qua, nhưng đã tăng lên ở
mức khoảng 387 ppm trong 150 năm qua, chủ yếu là do đốt nhiên liệu hóa thạch và

một nguyên nhân nhỏ hơn là từ hoạt động sản xuất nông nghiệp và thay đổi việc sử
dụng đất. Theo báo cáo gần đây của WMO, năm 2010 là năm nóng nhất trong lịch sử.
Ngoài ra, trong mười năm qua (2001-2010), nhiệt độ trung bình tồn cầu đã cao hơn
0,5oC so với giai đoạn 1961-1990, mức cao nhất đối với bất kì giai đoạn 10 năm nào
kể từ khi bắt đầu quan trắc khí hậu bằng thiết bị đo đạc. Một thập kỷ sau khi Nghị định
thư Kyoto (1997) qui định các giới hạn phát thải các khí nhà kính, khi các nước phát
triển bắt đầu giai đoạn đầu tiên trong q trình kiểm kê phát thải, các loại khí nhà kính
trong khí quyển vẫn tiếp tục tăng và thậm chí là tốc độ tăng còn nhanh hơn trước.
Bên cạnh nhiệt độ tăng và mực nước biển dâng, con người cũng đã cảm nhận
ngày càng rõ rệt về sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan. Hạn hán và lũ lụt xảy
ra thường xuyên hơn; các cơn bão trở nên mạnh hơn; nhiều đợt nắng nóng hơn; số
ngày lạnh, đêm lạnh và sương giá giảm đi, trong khi các đợt nắng nóng ngày càng xảy
ra thường xuyên hơn; cường độ của những cơn bão và lốc nhiệt đới đã trở nên nghiêm
trọng hơn (Thục, Thắng et al., 2016).
1.2.2.2. Xu hƣớng biến đổi khi hậu trên thế giới
Trong một vài thập kỷ tới, nhiệt độ trung bình tồn cầu dự kiến sẽ tăng 0,2-0,3oC
mỗi thập kỷ. Mặc dù nhiệt độ trung bình tồn cầu đang có xu hướng tăng nhưng một
câu hỏi được đặt ra là: sự gia tăng đó nên ở mức giới hạn nào, nếu không sẽ tạo ra biến
đổi khí hậu nguy hiểm. Có một sự đồng thuận ngày càng cao giữa các nhà khoa học
khí hậu về ngưỡng đánh dấu biến đổi khí hậu ở mức nguy hiểm và họ đã nhất trí quyết
định 2oC là ngưỡng giới hạn trên hợp lý cho sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu đến cuối thế
kỷ 21 so với thời kỳ tiền cơng nghiệp. Điều đó có nghĩa là cần giữ cho nhiệt độ Trái
đất ở thế kỷ 21 chỉ tăng trong phạm vi 2oC so với thời kỳ tiền cơng nghiệp, bởi vì nếu
vượt qua khỏi giới hạn này, các nguy cơ biến đổi khí hậu trở thành thảm họa trong
tương lai sẽ gia tăng rất nhanh (UNPD, 2008).
Tuy nhiên, IPCC trên cơ sở 6 kịch bản xác định những lộ trình phát thải có thể
xảy ra, đã xác định các mức thay đổi nhiệt độ có thể xảy ra trong thế kỷ 21 (Bảng 1).
Theo các kịch bản này, nhiệt độ trung bình thế giới đến năm 2080 sẽ tăng từ 2,3oC đến
12