Nghiên cứu biến đổi khí hậu vùng trung du và miền núi Bắc Bộ thời kì 1970 - 2010

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
- Biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu với các biểu hiện rõ rệt của nhiệt độ tăng,
lượng mưa biến động, nước biển dâng, thiên tai ngày càng dị thường và khốc liệt tác động
trực tiếp đến đời sống kinh tế - xã hội (KT – XH) trên phạm vi toàn cầu:
+ Nhiệt độ khơng khí trung bình tồn cầu trong thế kỉ XX đã tăng lên 0,74 0C (
0,20C), sang nửa đầu thế kỉ XXI, nhiệt độ Trái Đất tiếp tục tăng và tốc độ tăng trong 50
năm gần đây gấp đôi so với 50 năm trước [15].
+ Lượng mưa cũng có những biến đổi đáng kể, tăng 5- 10% trong 100 năm qua trên
lục địa bán cầu Bắc và giảm ở một số nơi, tuy xu thế không rõ rệt như nhiệt độ.
+ Mực nước trung bình của các đại dương cũng tăng lên trung bình 1- 2 mm/năm,
trong 100 năm qua [22], do băng tan và giãn nở nhiệt đại dương.
Nguyên nhân chủ yếu do hậu quả hoạt động của con người.
- Ở Việt Nam, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,1 0C/thập kỉ, nhiệt độ mùa hè
có xu thế tăng rõ rệt, mùa đông nhiệt độ giảm đi trong các tháng đầu mùa và tăng lên
trong các tháng cuối mùa. Xu thế biến đổi của lượng mưa không nhất quán giữa các khu
vực và các thời kì, cường độ mưa tăng lên rõ rệt [43], ngày mưa phùn giảm ở miền Bắc
trong 30 năm qua. Các đợt khơng khí lạnh ảnh hưởng đến Việt Nam cũng giảm đáng kể
trong 2 thập kỉ gần đây. Bão có cường độ, tần suất mạnh hơn, hướng di chuyển và thời
gian xuất hiện cũng như hoạt động dị thường hơn.
Theo đánh giá của Liên Hợp Quốc, Việt Nam là một trong những nước chịu ảnh
hưởng nặng nề nhất của BĐKH toàn cầu. Trong trường hợp nhiệt độ toàn cầu tăng thêm
20C/100 năm tới sẽ làm nước biển dâng khoảng 1m, làm cho ¾ Đồng Bằng Sông Cửu
Long và Đồng Bằng Sông Hồng bị ngập. Ảnh hưởng nghiêm trọng đến cư trú, sản xuất
nông - lâm - ngư nghiệp … Mặt khác, BĐKH còn làm gia tăng hơn nữa tình trạng hạn
hán, lụt lội cục bộ và dị thường ở nhiều nơi, đe dọa nghiêm trọng môi trường sống.
1


Vùng trung du và miền núi Bắc Bộ là vùng kinh tế rộng nhất cả nước đang trên đà
phát triển. Đồng thời đây cũng là vùng địa đầu tổ quốc, là nơi giao thương buồn bán với

Lào và Trung Quốc. Không những vậy vùng tập trung đông các đồng bào dân tộc thiểu số
với trình độ dân trí cịn chưa cao. Vì vậy vùng trung du miền núi Bắc Bộ là vùng có ý
nghĩa rất quan trọng về kinh tế, chính trị, văn hóa và an ninh quốc phịng.
Vùng trung du và miền núi Bắc Bộ (TDMNBB) đang trong quá trình cơng nghiệp
hóa (CNH) - hiện đại hóa, là vùng đang được nhà nước đầu tư phát triển nhằm khai thác
những thế mạnh của vùng một cách hiệu quả. Tuy nhiên vùng trung du và miền núi Bắc
Bộ đang phải chịu những ảnh hưởng của BĐKH toàn cầu với những biến đổi dị thường về
chế độ nhiệt, ẩm … do những tác động từ hoạt động KT - XH. Sự biến động đó ảnh
hưởng rất lớn tới tổ chức đời sống sinh hoạt, sản xuất và phát triển bền vững (PTBV) của
vùng.
Khí hậu là một dạng tài nguyên đặc biệt, tham gia vào sản xuất, ảnh hưởng tới tổ
chức hoạt động đời sống sinh hoạt, tới sức khỏe con người. Vì vậy, nghiên cứu sự BĐKH
vùng trung du và miền núi Bắc Bộ sẽ là cơ sở quan trọng cho quy hoạch khai thác tối ưu
những thế mạnh của vùng, cũng như làm cơ sở để nghiên cứu sâu hơn tác động của
BĐKH đối với các địa phương trong vùng.
Vì tất cả những lí do trên, tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu biến đổi khí hậu vùng
trung du và miền núi Bắc Bộ thời kì 1970 - 2010” làm đối tượng nghiên cứu trong khóa
luận tốt nghiệp.
2. Mục đích, nhiệm vụ và giới hạn của đề tài
2.1. Mục đích
- Phân tích q trình biến đổi các yếu tố: nhiệt độ, lượng mưa, XTNĐ, đồng thời làm
rõ nguyên nhân của những biến đổi trên và kiến nghị một số giải pháp giảm thiểu, thích
ứng với BĐKH vùng TDMNBB.

2


2.2. Nhiệm vụ của đề tài
- Đề tài cần thực hiện những nhiệm vụ sau:
+ Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của BĐKH TDMNBB.

+ Phân tích, đánh giá BĐKH TDMNBB. Xây dựng hệ thống bảng số liệu thống kê,
biểu đồ về những thay đổi các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa, XTNĐ)
+ Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến BĐKH TDMNBB.
+ Đánh giá, cảnh báo các nguy cơ BĐKH. Đề xuất chiến lược thích ứng với BĐKH
TDMNBB.
2.3. Giới hạn của đề tài
- Nội dung nghiên cứu: Tập trung làm rõ mức độ BĐKH ở TDMNBB qua các đặc
trưng cơ bản: nhiệt độ, lượng mưa, XTNĐ.
- Lãnh thổ nghiên cứu: vùng trung du và miền núi Bắc Bộ
- Thời gian: thời kì khảo sát từ 1970 - 2010.
3. Lịch sử nghiên cứu
3.1. Thế giới
BĐKH là vấn đề thời sự, thu hút sự quan tâm, nghiên cứu của nhiều nhà khoa học,
nhiều quốc gia. Trong đó tiêu biểu nhất là những kết quả nghiên cứu của IPCC (Ủy ban
liên quốc gia về BĐKH), các chuyên gia nước ngoài như: Aneniuyt, F. Frech, GS.
Callendar, Simsong…. [20] và GS. TSKH Nguyễn Đức Ngữ, GS. TS Nguyễn Trọng
Hiệu, GS. TS Trần Thục … đã đưa ra những nhận định về BĐKH, nguyên nhân, tác động
với môi trường tự nhiên và hoạt động KT - XH của thế giới nói chung và Việt Nam nói
riêng. Đồng thời với sự hỗ trợ của công nghệ kĩ thuật hiện đại, các tác giả cũng xây dựng
các kịch bản BĐKH và nước biển dâng cho tương lai.
Quá trình ĐTH đã và đang diễn ra nhanh chóng trên phạm vi tồn cầu và có những
tác động không mong đợi tới môi trường tự nhiên cũng như KT - XH. Nhận thức được
tầm quan trọng, nghiên cứu khí hậu và BĐKH đơ thị đã tiến hành từ thế kỉ XIX ở một số
3


thành phố ở Châu Âu và các kết quả nghiên cứu khơng ngừng được hồn thiện. Năm
1883, trong “Khí hậu Luân Đôn”, Gouard. L nhận xét rằng hiệu số trung bình nhiệt độ
khơng khí giữa thành phố và ngoại vi Luân Đôn là 1 0C, đồng thời chỉ ra hiệu số này trong
mùa đông lớn hơn mùa hạ. Tác giả cũng khẳng định sự tồn tại nguồn nhiệt nhân tạo trong

thành phố là do đốt nhiên liệu trong các lò và sự tăng nhanh của dân cư, đồng thời do sự
giảm đi của tốc độ gió và độ ẩm khơng khí. [16].
Năm 1855, Rơnu cũng phát hiện ở Pari có nhiệt độ cao các vùng lân cận. Năm 1886,
Kemxen cũng nêu ra sự khác biệt của nhiệt độ ở Bec - lin và ngoại vi. Năm 1885, Herner
đã so sánh nhiệt độ của thành phố và ngoại vi của chúng ở các địa điểm khác nhau nằm
trong đới khí hậu khác nhau và cũng có kết luận tương tự. [16].
Gần đây, Brian Stone đã nghiên cứu nhiệt độ ở 50 thành phố của Hoa Kì và tính
được nhiệt độ khơng khí trung bình tăng 0,230C (thời kì 1856 - 2005), trong đó có nhiều
đơ thị tăng trên 0,50C, gấp nhiều lần khu vực nơng thơn (tăng 0,150C, thời kì 1856- 2005).
Cuối cùng ông đi đến kết luận: 50% sự gia tăng nhiệt độ là do sự thay đổi sử dụng
đất[33].
Tuy nhiên, việc sử dụng những kết quả nghiên cứu ở các đơ thị thuộc những nước
phát triển, vùng khí hậu ôn đới khó có thể áp dụng cho đô thị ở các nước đang phát triển,
vùng nhiệt đới như Việt Nam do đặc điểm nền khí hậu, cấu trúc đơ thị cũng như hoạt
động KT - XH mỗi vùng là khác nhau.
3.2. Việt Nam
Trước hiện tượng nóng lên tồn cầu và nước biển dâng, tác động ngày càng rõ ràng
đến thành phố Cần Thơ, tác giả Kì Quang Vinh đã khảo sát chuỗi số liệu 30 năm (1978 2007) và đi đến kết luận: nhiệt độ khơng khí trung bình của thành phố Cần Thơ có xu thế
tăng nhanh (0.560C), lượng mưa có nhiều biến đổi nhưng khơng có xu thế rõ ràng; tình
trạng nước biển dâng, xâm nhập mặn gia tăng và ngày càng nghiêm trọng. Trên cơ sở đó,
tác giả xây dựng kịch bản tổn thương do BĐKH phục vụ công tác quy hoạch thành phố
Cần Thơ [31].
4


Trong cơng trình [30], tác giả Lương Văn Việt đã chỉ ra: Nhiệt độ trung bình ở thành
phố Hồ Chí Minh đã tăng 0.020C/năm trong thời kì 1960- 2000 và 0.0330C/năm trong thời
kì 1991- 2005, độ ẩm lại giảm 0.081%/năm và 0.21%/năm trong hai thời kì tương ứng.
Lượng mưa tăng không rõ nét cả về thời gian và không gian. Đồng thời, tác giả cũng chỉ
ra ba nguyên nhân ảnh hưởng đến khí hậu thành phố Hồ Chí Minh là: tốc độ tăng tỉ lệ sử

dụng đất xây dựng, độ cao của các cơng trình và phát thải bụi, khí. Tuy nhiên, những biến
đổi của các yếu tố khí hậu cũng như những nguyên nhân khác từ KT - XH chưa được làm
rõ, do đó chưa đưa ra được những giải pháp cụ thể, đồng bộ cho PTBV đô thị.
Như vậy, những cơng trình nghiên cứu trên là cơ sở khoa học quan trọng cho đề tài.
Tuy nhiên, chưa có một nghiên cứu cụ thể nào về mức độ BĐKH ở vùng trung du và
miền núi Bắc Bộ, đặc biệt là diễn biến của BĐKH trong những năm gần đây. Vì vậy, đề
tài này mong muốn sẽ góp phần làm cơ sở để có những đề tài nghiên cứu cụ thể, chi tiết
hơn về BĐKH vùng trung du và miền núi Bắc Bộ.
4. Quan điểm và phương pháp nghiên cứu
4.1. Quan điểm nghiên cứu
4.1.1. Quan điểm hệ thống
Hệ thống là một thể hồn chỉnh phức tạp có tổ chức, tổng hợp hoặc phối hợp các bộ
phận hợp thành thể thống nhất, hoàn chỉnh.
Vỏ cảnh quan là một địa tổng thể thống nhất và hoàn chỉnh về mặt cấu trúc thành
phần nhưng khơng đồng nhất về khơng gian nên có sự phân chia thành các hệ thống lớn
nhỏ. Không một thành phần nào trong hệ thống lại tồn tại và phát triển một cách cô lập,
nghĩa là không chịu ảnh hưởng của các thành phần khác và ngược lại không phát huy tác
dụng ảnh hưởng của mình tới các thành phần khác. Sự trao đổi vật chất và năng lượng,
phối hợp hoạt động của các thành phần tạo nên một hệ thống hồn chỉnh. Chúng có những
mối liên hệ bên trong và bên ngồi, tạo nên tính bậc của hệ thống và mỗi địa tổng thể là
một bộ phận của hệ thống lớn hơn, luôn vận động và phát triển.

5


Khí hậu là một bộ phận của mơi trường tự nhiên, tác động qua lại với các hoạt động
KT - XH. Vì vậy, khi nghiên cứu BĐKH phải đứng trên quan điểm hệ thống, đánh giá
mối quan hệ qua lại với các thành phần tự nhiên khác, dự đoán được biến đổi nội tại và
ảnh hưởng tới mục tiêu phát triển của vùng TDMNBB.
4.1.2. Quan điểm lãnh thổ

Mọi sự vật, hiện tượng địa lí đều tồn tại và phát triển trong một không gian nhất
định. Hơn nữa, vỏ cảnh quan khơng đồng nhất về mặt khơng gian nên có sự phân chia
thành các hệ thống lãnh thổ tương đối độc lập. Vì vậy trong suốt quá trình khảo sát,
nghiên cứu không thể tách dời lãnh thổ mà chúng tồn tại. Đồng thời lãnh thổ đó ln có
sự phân hóa thành những lãnh thổ nhỏ hơn và phụ thuộc lẫn nhau. Mặt khác lãnh thổ ln
có mối liên hệ với lãnh thổ lớn hơn, môi trường xung quanh ở cả phương diện tự nhiên
cũng như KT - XH.
Quán triệt quan điểm này, đề tài nghiên cứu làm rõ sự phân hóa theo lãnh thổ của
các yếu tố khí hậu, tính chất địa phương trên nền khí hậu cả nước. Đồng thời thấy được
BĐKH ở vùng TDMNBB là xu hướng và ảnh hưởng chung của BĐKH cả nước cũng như
toàn cầu.
4.1.3. Quan điểm phát triển bền vững.
PTBV là sự phát triển nhằm thỏa mãn các nhu cầu hiện tại của con người nhưng
không làm tổn hại tới sự thỏa mãn các nhu cầu của thế hệ tương lai. Nó là phương hướng
được tất cả các quốc gia, lãnh thổ trên thế giới hiện nay tiến tới.
PTBV được đánh giá bằng những tiêu chí nhất định về bền vững kinh tế, bền vững
xã hội, bền vững tài nguyên thiên nhiên và bền vững mơi trường sinh thái. Đó là điều kiện
cần và đủ để đảm bảo môi trường PTBV, nếu một trong ba mục tiêu trên bị đổ vỡ hay
không được chú trọng đều có nguy cơ tiến xa sự PTBV.
Khí hậu là một tài nguyên thiên nhiên đặc biệt, phục vụ và ảnh hưởng lớn tới phát
triển kinh tế, tổ chức đời sống xã hội. Sự BĐKH theo hướng dị thường sẽ tác động tiêu
cực không chỉ tới KT - XH mà cịn làm ảnh hưởng tới mơi trường tự nhiên. Do vậy,
6


nghiên cứu BĐKH khí hậu ở vùng TDMNBB sẽ góp phần trực tiếp đảm bảo mục tiêu bền
vững môi trường sinh thái và khai thác, sử dụng hiệu quả khí hậu, phục vụ phát triển kinh
tế, ổn định đời sống xã hội.
4.2. Phương pháp nghiên cứu
4.2.1. Phương pháp xử lí số liệu thống kê

Trên cơ sở nguồn số liệu khí tượng, KT - XH thu thập được trong thời kì 1970 2010 của vùng TDMNBB, tác giả sử dụng phương pháp tốn xác suất thống kê để chỉnh
lí, tính tốn sự biến động của các chỉ số cơ bản. Phân tích, kiểm nghiệm và ước lượng xu
thế biến đổi của một số yếu tố khí hậu, nhân tố KT - XH, tạo cơ sở cho những kết luận về
BĐKH vùng và mối quan hệ của nó với các hoạt động KT - XH.
4.2.2. Phương pháp bản đồ, biểu đồ và ứng dụng công nghệ thông tin
Sử dụng phương pháp này để thành lập các bản đồ chuyên đề, biểu đồ phục vụ quá
trình nghiên cứu và thể hiện các số liệu KT - XH trong thời kì 1970 - 2010. Trong phương
pháp này, hệ thống thơng tin địa lí (GIS) với phần mềm ứng dụng MapInfo là công cụ cơ
bản.
Sử dụng phần mềm Microsoft Excel để vẽ các biểu đồ cũng như sử dụng các hàm
xác suất thống kê trong việc nghiên cứu biểu hiện của biến đổi khí hậu. Cụ thể trong khóa
luận có sử dụng excel để thành lập các biểu đồ xu thế diễn biến nhiệt độ và lượng mưa
trong thời kỳ nghiên cứu 1970 – 2010.
4.2.3. Phương pháp phân tích, tổng hợp
Từ nguồn tài liệu thu thập và đã qua xử lí, tác giả vận dụng phương pháp này để
phân tích sự phát triển các yếu tố khí hậu và so sánh với giá trị trung bình, các vùng lãnh
thổ xung quanh rút ra những kết luận chung về hiện trạng, mức độ BĐKH vùng. Mặt
khác, xác lập mối quan hệ giữa BĐKH với hoạt động KT - XH của vùng, tạo cơ sở đề
xuất các giải pháp giảm thiểu, ứng phó với BĐKH.

7


5. Cơ sở nguồn số liệu
Đề tài nghiên cứu sử dụng hai loại số liệu chủ yếu: số liệu khí tượng và số liệu KT XH của vùng TDMNBB.
- Các số liệu khí tượng cơ bản như: Nhiệt độ, lượng mưa, bão và áp thấp nhiệt đới
được thu thập ở 4 trạm ( Thái Nguyên, Lạng Sơn, Điện Biên, Sìn Hồ - Lai Châu), trong
thời kì được lựa chọn nghiên cứu là 40 năm (1970- 2010) do Viện khoa học khí tượng
thủy văn và mơi trường cung cấp.
- Hệ thống số liệu KT - XH được Cục thống kê Hà Nội, Tổng cục thống kê cung

cấp, thu thập từ các ấn phẩm thống kê và kế thừa các cơng trình nghiên cứu đáng tin cậy
làm cơ sở cho việc tính toán và đưa ra những luận cứ khoa học quan trọng.
6. Cấu trúc khóa luận
Khóa luận dài 99 trang, gồm phần mở đầu, nội dung, kết luận và tài liệu tham khảo.
Trong đó phần nội dung gồm 3 chương 27 Bảng, 17 hình và 2 bản đồ
- Chương 1: (18 trang): Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc nghiên cứu BĐKH
vùng TDMNBB thời kì 1970 - 2010.
- Chương 2 (39 trang): Biến đổi khí hậu ở vùng TDMNBB thời kì 1970 - 2010.
- Chương 3 (27 trang): Tác động của BĐKH và biện pháp ứng phó với BĐKH
vùng TDMNBB.

8


Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU BĐKH
VÙNG TDMNBB THỜI KỲ 1970 - 2010
1.1. Cơ sở lí thuyết
1.1.1. Các khái niệm, thuật ngữ biến đổi khí hậu
a. Khái niệm khí hậu và hệ thống khí hậu
Có nhiều quan điểm khác nhau về khí hậu:
- Khí hậu là trạng thái trung bình nhiều năm của thời tiết (thường là 30 năm) tại một
khu vực nhất định. [11]
- Theo Tổ chức khí tượng thế giới (WMO): “ Khí hậu là tổng hợp các điều kiện thời
tiết ở một khu vực nhất định đặc trưng bởi các thống kê dài hạn các biến số của trạng thái
khí quyển ở khu vực đó”.[14]
- Theo quan niệm của Alixop: Khí hậu của một nơi nào đó là chế độ thời tiết đặc
trưng nhiều năm, được tạo nên bởi bức xạ Mặt trời, đặc tính của mặt đệm và hồn lưu khí
quyển.[26]
Như vậy, khí hậu là trạng thái của khí quyển ở một nơi nào đó, được đặc trưng bởi
các trị số trung bình nhiều năm về nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, lượng bốc hơi, lượng mây,

gió ... khí hậu có tính chất ổn định, ít thay đổi.
Hệ thống khí hậu là tồn thể khí quyển, đại dương, đất liền, băng quyển, sinh quyển
và những tương tác giữa chúng.[14]
b. Thời tiết
Thời tiết là trạng thái khí quyển tại một địa điểm nhất định được xác định bằng tổ
hợp các yếu tố: nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tốc độ gió, mưa,… [5]

9


c. Biến đổi khí hậu
Có nhiều quan điểm khác nhau về BĐKH:
- Theo Cơng ước khí hậu, sự thay đổi của khí hậu được quy trực tiếp hay gián tiếp là
do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển tồn cầu và đóng góp
thêm vào biến động khí hậu tự nhiên trong các thời gian có thể so sánh.[7]
- BĐKH là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình theo một xu thế nhất
định, hoặc dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài, thường là vài
thập kỉ hoặc dài hơn.[11]
- BĐKH là “những ảnh hưởng có hại của BĐKH”, là những biến đổi trong môi
trường vật lí hoặc sinh học gây ra những ảnh hưởng có hại đáng kể đến thành phần, khả
năng phục hồi hoặc sinh sản của các hệ sinh thái tự nhiên và được quản lí hoặc đến hoạt
động của các hệ thống KT - XH hoặc đến sức khỏe và phúc lợi của con người. (theo Công
ước chung của Liên hợp quốc về BĐKH).[13]
Như vậy Biến đổi khí hậu là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình
và/hoặc dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài, thường là vài thập
kỷ hoặc dài hơn. Biến đổi khí hậu có thể là do các q trình tự nhiên bên trong hoặc các
tác động bên ngồi, hoặc do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí
quyển hay trong khai thác sử dụng đất.
d. Kịch bản biến đổi khí hậu
Kịch bản biến đổi khí hậu là giả định có cơ sở khoa học và tính tin cậy về sự tiến

triển trong tương lai của các mối quan hệ giữa KT-XH, GDP, phát thải khí nhà kính, biến
đổi khí hậu và mực nước biển dâng. Lưu ý rằng, kịch bản biến đổi khí hậu khác với dự
báo thời tiết và dự báo khí hậu là nó đưa ra quan điểm về mối ràng buộc giữa phát triển và
hành động. [14]

10


e. Khí nhà kính – hiệu ứng nhà kính
Tại những vùng lạnh lẽo của Trái Đất, người ta sử dụng những ngơi nhà bằng kính
(hoặc vật liệu trong suốt) để trồng cây và rau. Kính có tác dụng cho ánh sáng đi vào
nhưng khơng cho nhiệt thốt ra bên ngồi.
Trái Đất có một lớp hỗn hợp các loại khí trong bầu khí quyển của mình có khả năng
giữ nhiệt từ ánh sáng mặt trời (như nhà kính) và vì thế làm cho Trái Đất khơng bị lạnh đi,
các khí đó được gọi là các khí nhà kính. Có nhiều khí nhà kính, gồm CO 2, CH4, CFC,
SO2, hơi nước ... Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào Trái Đất, một phần được Trái Đất hấp
thu và một phần được phản xạ vào khơng gian. Các khí nhà kính có tác dụng giữ lại nhiệt
của mặt trời, khơng cho nó phản xạ đi, nếu các khí nhà kính tồn tại vừa phải thì chúng
giúp cho nhiệt độ Trái Đất khơng q lạnh nhưng nếu chúng có q nhiều trong khí
quyển thì kết quả là Trái Đất nóng lên. Vai trị gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí
được xếp theo thứ tự sau: CO2 => CFC => CH4 => O3 =>NO2.
Hiệu ứng giữ nhiệt ở tầng thấp của khí quyển bởi các khí nhà kính hấp thụ bức xạ từ
mặt đất phát ra và phát xạ trở lại mặt đất làm cho lớp khí quyển tầng thấp và bề mặt Trái
đất ấm lên tựa như vai trò của một nhà kính và được gọi là hiệu ứng nhà kính.[10]

Hình 1. Hiệu ứng nhà kính [10]
1.1.2. Biểu hiện BĐKH ở Việt Nam
Ở Việt Nam, kết quả phân tích các số liệu khí hậu cho thấy biến đổi của các yếu tố khí
hậu và mực nước biển có những điểm đáng lưu ý sau:
11

- Nhiệt độ: Trong 50 năm qua (1958 – 2007), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam tăng
lên khoảng 0,50C đến 0,70C. Nhiệt độ mùa đông tăng lên nhanh hơn nhiệt độ mùa hè và
nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn các vùng khí hậu phía Nam (Hình
5a). Nhiệt độ trung bình năm của 4 thập kỷ gần đây (1961 – 2000) cao hơn trung bình
năm của 3 thập kỷ trước đó (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 0,6 0C. Năm 2007, nhiệt độ trung bình năm ở cả 3 nơi
trên đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931 – 1940 là 0,8 – 1,3 0C và cao hơn thập kỷ
1991 – 2000 là 0,4 – 0,50C (Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí
hậu, Bộ TNMT, 2008).
- Lượng mưa: Trên từng điểm, xu thế biến đổi của lượng mưa trung bình năm trong 9 thập
kỷ vừa qua (1911 – 2000) không rõ rệt theo các thời kỳ và trên các vùng khác nhau: có
giai đoạn tăng lên và có giai đoạn giảm xuống. Lượng mưa năm giảm ở các vùng khí hậu
phía Bắc và tăng ở các vùng khí hậu phía Nam (Hình 5b). Tính trung bình trong cả nước,
lượng mưa năm trong 50 năm qua (1958 – 2007) đã giảm 2% (Chương trình mục tiêu
quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, Bộ TNMT, 2008).
- Khơng khí lạnh: Số đợt khơng khí ảnh hưởng tới Việt Nam giảm đi rõ rệt trong hai thập
kỷ qua. Tuy nhiên, các biểu hiện dị thường lại thường xuất hiện mà gần đây nhất là đợt
khơng khí lạnh gây rét đậm, rét hại kéo dài 38 ngày trong tháng 1 và tháng 2 năm 2008 ở
Bắc Bộ (Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, Bộ TNMT, 2008).
- Bão: những năm gần đây, bão có cường độ mạnh xuất hiện nhiều hơn. Quỹ đạo bão có
dấu hiệu dịch chuyển dần về phía nam và mùa bão kết thúc muộn hơn, nhiều cơn bão có
đường đi (Hình 6) dị thường hơn (Thơng báo đầu tiên của Việt Nam cho công ước khung
của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu, Bộ TNMT, 2003).
- Mực nước biển: Số liệu quan chắc tại các trạm hải văn dọc ven biển Việt Nam cho thấy
tốc độ dâng lên của mực nước biển trung bình ở Việt Nam hiện nay khoảng 3mm/năm
(giai đoạn 1993 – 2008), tương đương với tốc độ tăng trung bình trên thế giới. Trong
khoảng 50 năm qua, mực nước biển (Hình 7) tại trạm hải văn Hịn Dấu dâng lên khoảng

20cm (Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, Bộ TNMT, 2008).
12


Hình 2. Diến biến của nhiệt độ (a) và lượng mưa (b) ở Việt Nam trong 50 năm qua.

a)

b)
13


1.1.3. Phương pháp nghiên cứu biểu hiện biến đổi khí hậu
a. Các yếu tố cơ bản
- Nhóm các yếu tố hồn lưu: áp thấp nhiệt đới, bão.
- Nhóm các yếu tố mặt đất: nhiệt độ, lượng mưa.
- Thời tiết cực đoan: lũ quét.
b. Phương pháp nghiên cứu chủ yếu
- Nghiên cứu mức độ biến đổi
Biến đổi của các đặc trưng yếu tố khí hậu bao gồm nhiều loại trong đó có hai loại cơ
bản nhất:
1. Biến đổi (của trị số ngày) từ ngày này qua ngày khác trong quá trình năm.
2. Biến đổi (của trị số năm) từ năm này qua năm khác trong quá trình lịch sử.
Nội dung chủ yếu của vấn đề BĐKH hiện tại ở TDMNBB thuộc loại biến đổi thứ hai,
đó là biến đổi của các đặc trưng chủ yếu từ năm này qua năm khác, trong nhiều thập kỉ
gần đây.
Để thuận lợi cho việc tính tốn, phân tích và nghiên cứu BĐKH người ta thường lập
chuỗi thời gian. Đó là tập hợp các trị số quan trắc khí hậu của từng năm xếp theo thứ
tự trước sau. Đối với yếu tố X có nhiều năm, chuỗi khí hậu được kí hiệu {X t}.
{Xt}: x1, x2,..., xn-1, xn

(1.1)

Việc tính tốn các đặc trưng cơ bản đều dựa trên chuỗi thời gian. Ngồi ra, chuỗi khí
hậu cũng là cơng cụ nghiên cứu mối liên hệ có thể có giữa các thành viên trong chuỗi.
Một chuỗi số liệu khí hậu chịu ảnh hưởng của ba tính chất biến đổi cơ bản sau:
Tính ngẫu nhiên: với biến đổi có tính ngẫu nhiên các trị số trong chuỗi tăng lên hay
giảm đi một lượng nào đó, sự tăng lên hay giảm đi thường xen kẽ nhau, góp phần làm
cho trị số khí hậu dao động xung quanh một mức nhất định, mức này có thể là trị số
trung bình của chuỗi nếu như chuỗi đó khơng có tính xu thế.
Tính xu thế: với biến đổi mang tính xu thế, trị số của năm sau cao hơn năm trước (xu
thế tăng) hoặc thấp hơn năm trước (xu thế giảm). Trong chuỗi có xu thế tăng (hoặc
14


giảm) rõ rệt trị số đầu tiên đồng thời là cực tiểu (hoặc cực đại) và trị số cuối cùng đồng
thời là cực đại (hoặc cực tiểu).
Tính chu kì: với BĐKH mang tính chu kì, các trị số cùng chung nhau đặc tính (cao,
thấp...) được lặp lại sau một số năm nhất định. Trong chuỗi mang biến đổi chu kì có
nhiều cực đại, cực tiểu và khoảng cách giữa các cực đại hay cực tiểu gần như là hằng
số.
Trong một trường hợp cần thiết có thể thay chuỗi {Xt} bằng chuỗi trình tự {x*t}
{x*t}: x*1, x*2, .... , x*n-1, x*n

(1.2)

Trong đó:
x*1 < x*2 < .... < x*n-1 < x*n
Như vậy, chuỗi trình tự bao gồm n thành viên của chuỗi thời gian được sắp xếp theo
thứ tự từ bé đến lớn.

- Để xem xét khả năng xuất hiện sự kiện người ta thường dùng ba đại lượng: tần suất
sự kiện, thời gian lặp lại sự kiện và các đặc trưng phản ánh trạng thái trung gian - trung
bình số học.
Trong đó tần suất sự kiện được hiểu là xác suất sự kiện xuất hiện và được tính theo
cơng thức:
m
P ( s) = ´ 100%
n

(1.3)

Trong đó:
m: là số năm xuất hiện sự kiện S.
N: là số năm quan trắc.
Nếu P(s) là tần suất xuất hiện sự kiện khí hậu S nào đó thì:
T (s) =

1
P( s)

(1.4)

Là thời gian cần thiết để lặp lại hiện tượng S
Trung bình số học được kí hiệu và
1 n
x = å xt
n t-1

và được xác định bởi:
t – 1 -> n ?

(1.5)

- Mức độ biến đổi của một chuỗi số liệu được phản ánh thông qua các giá trị

15


- Chuẩn sai được kí hiệu là ∆x t và nó chính là hiệu giữa các thành phần của chuỗi và
giá trị trung bình.
Dxt =xt - x

(1.6)

- Phương sai S2(x) là đại lương đặc trưng cho mức độ tản mạn của các giá trị trung
bình của chuỗi xung quanh giá trị trung bình và được tính theo cơng thức:
1 n
S 2 ( x) =
( xt - x) 2
å
n - 1 t =1

(1.7)

- Từ công thức 1.7, ta lấy phương sai có thứ ngun bằng bình phương thứ ngun của
đại lượng được đo. Vì vậy, thay vì sử dụng phương sai, chúng tôi dùng độ lệch tiêu
chuẩn S(x) và được xác định bởi:
S ( x) =

- Và S r ( x) =

1 n
( xt - x ) 2
å
n - 1 t =1

(1.8)

S ( x)
100% được gọi là biến suất hay hệ số biến động.
x

- Kiểm nghiện tính xu thế và sử dụng phương trình xu thế.
- Để xác định xu thế biến đổi của một số đặc trưng yếu tố khí hậu X, cần phải thực
hiện hai khâu:
1. Kiểm nghiệm xem X có tính xu thế khơng.
2. Lập phương trình xu thế sau khi chấp nhận X có tính xu thế. Việc kiểm nghiệm tính
xu thế được thực hiện theo nguyên kì sau: Từ chuỗi ban đầu {X t} lập chuỗi trình tự
{Yi}: Y1, Y2, ..., Yn-1, Yn với Y1 < Y2 <..... < Yn-1 < Yn.
Khi đó một x bất kì có thứ tự thời gian t trong chuỗi {X t} sẽ được xếp thứ i trong chuỗi
trình tự bé - lớn {Yi}. Bản thân {Yi} là chuỗi có xu thế (tăng dần) cho nên khi số thứ
tự thời gian t trong {Xt} bằng hoặc gần bằng thứ tự bé - lớn i trong {Yi}.
Chuỗi thời gian {Xt} được coi là có xu thế. Vấn đề là phải xác nhận sự bằng nhau hay
khác nhau giữa t và i theo quan điểm thống kê toán học.
Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi sử dụng kiểm nghiệm Spearman đối với độ lớn
của đại lượng rs
16


rs =1 -

6

n

n(n 2 - 1)

å [ t ( xt ) - i( yi )]

2

(1.9)

t =i

Khi chấp nhận X có tính xu thế, phải lập phương trình xu thế dưới dạng phổ biến.
yt =a +bt
n

å (y

Trong đó: b =

t

t =1

n

(1.10)

- y )(t - t )

å (t - t )

1 n
1 n
y
b
å t n åt =1 t
n t =1

; a=

2

t =1

Để khử ảnh hưởng của các biến đổi ngẫu nhiên và loại bỏ được ảnh hưởng của các
biến đổi có chu kì ngắn ra khỏi chuỗi ban đầu tạo cơ sở để phân tích xu thế và dao
động có chu kì dài người ta dùng phương pháp trung bình trượt.
Từ chuỗi ban đầu {Xt},{Xt}= x1, x2,..., xn-1, xn, biến đổi mỗi trị số thành các trị số của
m thành phần liên tiếp.
Trị số trung bình trượt {xmt} của một năm t bất kì với m lẻ là:
m- 1
t+

1 2
xtm = å xt
m t - m- 1

(1.11)

2

Như vậy trong chuỗi trung bình trượt khơng có trị số của

m-1
m-1
năm đầu,
năm
2
2

cuối và do đó thời kì quan trắc của chuỗi trung bình trượt ít đi m - 1 thành viên so với
chuỗi ban đầu.
1.2. Cơ sở thực tiễn
1.2.1. Đặc điểm chung về tự nhiên của vùng trung du và miền núi Bắc Bộ
Vùng trung du và miền núi Bắc Bộ gồm 14 tỉnh: Hà Giang, Cao Bằng, Lào Cai,
Bắc Kạn, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Yên Bái, Thái Nguyên, Phú Thọ, Bắc Giang, Lai
Châu, Điện Biên, Sơn La, Hịa Bình. Vùng trung du và miền núi Bắc Bộ có diện tích
hơn 95338.8 km² lớn nhất cả nước, chiếm 28.8 % diện tích cả nước. Dân số hơn 11.17
triệu người (năm 2010) chiếm khoảng 12.9% dân số cả nước.
Trung du và miền núi Bắc Bộ là khu vực có vị trí khá đặc biệt. Phía bắc giáp với
3 tỉnh Quảng Đông, Quảng Tây và Vân Nam của Trung Quốc, phía tây giáp Lào, phía
17


đông và nam giáp Đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung Bộ
Trung du và miền núi Bắc Bộ được chia thành 2 tiểu vùng là Tây Bắc (gồm 4

tỉnh phía tây) và Đơng Bắc (gồm 10 tỉnh cịn lại).
a. Địa chất - địa hình
Tiểu vùng Đơng Bắc có lịch sử phát triển rất lâu dài cách đây khoảng hơn 2 tỉ
năm. Có cấu trúc địa chất của một miền địa máng Đơng Dương với những khu vực
uốn nếp điển hình có hướng cấu trúc sơn văn chính theo hướng tây bắc – đơng nam.
Phần lớn địa hình ở tiểu vùng Đơng Bắc có độ cao trung bình. Dọc theo biên giới Việt
– Trung của tiểu vùng Đơng Bắc có sơn nguyên đá Đồng Văn – Lũng Cú. Nhiều dãy
núi cao trên 1500m như: Tây Côn Lĩnh (2419m), Kiều Liêu Ty (2402m), Mẫu Sơn
(1541m), Nam Châu Lãnh (1506m), Tam Đảo (1591m); các dãy núi hình cánh cung:
Sơng Gâm, Ngân Sơn, Bắc Sơn, Đơng Triều. Một số cánh đồng giữa núi có diện tích
rộng, tương đối bằng phẳng, dân cư đơng đúc, nông nghiệp trù phú như Văn Chấn,
Nghĩa Lộ (Yên Bái), Hoài An ( Cao Bằng), Đại Từ (Thái Nguyên).
Tây Bắc là khu kiến tạo Inđôxini được nâng mạnh trong đại Tân sinh, có cấu tạo
địa chất được hoạt hóa nhiều lần và hoạt động tân kiến tạo nâng lên mạnh nhất ở Đông
Dương. Khu vực này gồm một hệ thống các phức nếp lồi và phức nếp lõm dạng dải,
hẹp ngang sắp xếp xen kẽ nhau theo hướng tây bắc – đơng nam. Đại bộ phận diện tích
lãnh thổ Tây Bắc là địa hình núi cao và chia cắt sâu. Đó là các cao ngun Tả Phình,
Sín Chải, Sơn La, Mộc Châu và những dãy núi dọc theo biên giới Việt – Trung, Việt –
Lào với đỉnh cao từ 1500m trở lên: Pu Si Lung (3076m), Khoan La San (1853m), Pu
Sam Sao (1897m), Pu Luông (1880m); Phanxipăng là đỉnh núi cao nhất Việt Nam
(3143m). Lưu vực sông Đà chiếm đại bộ phận Tây Bắc với nhiều thác gềnh có nguồn
thủy năng dồi dào. Tuy nhiên Tây Bắc cũng có những cánh đồng giữa núi chiếm diện
tích lớn như cánh đồng Mường Thanh, Tuần Giáo, Bình Lư.
b. Khí hậu
Trung du và miền núi Bắc Bộ có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm với nhiệt độ trung
bình năm 20 – 220C, lượng mưa 1800 – 2000mm. Do ảnh hưởng của vị trí địa lí (nằm
sát chí tuyến Bắc), lại chịu sự chi phối của độ cao và hướng địa hình, đồng thời ảnh
hưởng của gió mùa đồng bắc mà thời tiết địa phương thường lạnh và ít mưa về mùa
đơng, khí hậu có tính pha trộn cận nhiệt và ơn đới núi cao.
18

Vùng trung du và miền núi Bắc Bộ có sự
phân hóa khí hậu theo đai cao rất điển
hình:
- Từ 0 – 600m là đai nội chí tuyến chân
núi với đặc điểm là mùa hè nóng, nhiệt
độ trung bình tháng 250C, tổng nhiệt trên
75000C, thích hợp với các loại sinh vật
nhiệt đới. Có thể phân đai này thành ba á
đai: Á đai thấp đến 100m: chỉ có mùa
đơng lạnh (nhiệt độ trung bình tháng
<180C). Á đai 100 đến 300m: có nơi đã
có mùa đơng rét (nhiệt độ trung bình
tháng <150C). Á đai 300 đến 600m:
nhiều nơi đã có mùa đơng rét
- Từ 600 – 2600m: là đai á nhiệt đới từ ẩm đến ẩm ướt trên núi, với tổng nhiệt độ
trên 45000C và mùa hè mát với nhiệt độ
trung bình tháng dưới 250C. Trong đai
này có ba á đai:
+ Á đai 600m – 1000m: đây là á đai
có tính chất chuyển tiếp từ nội chí tuyến
chân núi lên á đai nhiệt đới trên núi.
+ Á đai 1000m – 1600m: Á đai này
mang tính chất á nhiệt đới rõ rệt.
+ Á đai 1600m – 2600m: đây là á
đai mang tính chất chuyển tiếp lên đai ơn
đới do tháng nóng nhất khơng q 20 0C,
nghĩa là có mùa nóng tương đương với
mùa hè ôn đới. Ở đây mùa đông chưa

lạnh bằng mùa đông ôn đới, chưa có băng tuyết thường xuyên.
- Từ 2600m trở lên: là đai ôn đới từ ẩm đến ẩm ướt trên núi với tổng nhiệt xuống
dưới 45000C, quanh năm rét dưới 150C, mùa đông cần phân ra các á đai vì đai ơn đới
chiếm diện tích rất nhỏ và hạn chế trên một số đỉnh núi cao phía bắc.
19


Sự phân hóa khí hậu cũng thể hiện ở sự khác biệt giữa hai tiểu vùng Đông Bắc và
Tây Bắc lấy dãy Hoàng Liên Sơn làm ranh giới tự nhiên. Khí hậu vùng Đơng Bắc
mang tính chất nhiệt đới ẩm có mùa đơng lạnh, cịn Tây Bắc khí hậu nhiệt đới có mùa
đơng lạnh vừa do bức chắn địa hình.
c. Thủy văn
Vùng trung du và miền núi Bắc Bộ là khu vực có hệ thống sơng ngịi khá dày đặc
với nhiều con sông lớn và lượng nước phong phú. Vùng có 5 hệ thống sơng chính là hệ
thống sơng Hồng, sơng Thái Bình, sơng Kì Cùng – Bằng Giang, sơng Mã và hệ thống
sơng ven biển Quảng Ninh. Trong đó trừ hệ thống sơng ven biển Quảng Ninh thì bốn
hệ thống sông trên nằm trong 9 hệ thống sông lớn nước ta.
Tiểu vùng Đơng Bắc có lưu lượng khá lớn, mơđun dịng chảy trung bình hàng
năm đạt 20 – 30 l/s/km2. Cao nhất là mơđun dịng chảy tại khu vực thượng nguồn sông
chảy, sông Lô ở Hà Giang và khu vực ven biển Quảng Ninh, thường lên tới 40 – 50
l/s/km2. Chế độ dịng chảy trên các con sơng trong năm chia thành hai mùa rõ rệt. Mùa
lũ thường kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, trong đó 3 tháng lũ cao nhất là 6, 7, 8. Mùa
cạn trên các lưu vực sông thường ở tiểu vùng này thường diễn ra từ tháng 11 đến tháng
4, trong đó tháng 2, tháng 3 thường đạt trị số thấp nhất. Sự chênh lệch giữa lưu lượng
nước thấp nhất và cao nhất đã làm cho tiểu vùng này thường xảy ra tình trạng thiếu
nước tưới vào mùa cạn.
Đối với tiểu vùng Tây Bắc thì phần lớn các sơng chảy theo hướng sơn văn, các
sơng suối nhỏ thường đổ thẳng góc vào sơng chính. Lưu vực hẹp, tốc độ đào lịng
mạnh, ít bãi bồi, lắm thác ghềnh. Mùa lũ thường từ tháng 6 đến tháng 10, chiếm phần
lớn lượng nước trong năm. Mùa cạn bắt đầu từ tháng 11 và kết thúc vào tháng 5.

Mơđun dịng chảy trung bình dao động từ 30 – 60 l/s/km 2. Môđun xuất hiện lớn nhất ở
vùng núi cao phía bắc, khoảng 40 – 60 l/s/km 2. Sông Đà là con sông lớn nhất trong
tiểu vùng này đóng góp 47% lượng nước cho sơng Hồng.
d. Thổ nhưỡng
Trong cơ cấu thổ nhưỡng của vùng trung du và miền núi Bắc Bộ, đất feralit đỏ
vàng chiếm tỉ lệ lớn về diện tích thích hợp trồng rừng và cây cơng nghiệp. Đát feralit
phát triển trên đá vơi phong hóa chiếm diện tích đáng kể ở các tỉnh Đơng Bắc. Do đặc
điểm khí hậu và địa hình đặc biệt nên lớp phủ thổ nhưỡng ở đây mang sắc thái riên
20