Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
CHƢƠNG TRÌNH KH&CN PHỤC VỤ CHƢƠNG TRÌNH MỤC TIÊU QUỐC
GIA ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU (KHCN-BĐKH/11-15)
BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU LUẬN CỨ KHOA HỌC CẬP NHẬT KỊCH BẢN BIẾN
ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƢỚC BIỂN DÂNG CHO VIỆT NAM
Mã số: BĐKH.43
Cơ quan chủ trì: Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu
Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Văn Hiệp
HÀ NỘI, 2015
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
CHƢƠNG TRÌNH KH&CN PHỤC VỤ CHƢƠNG TRÌNH MỤC TIÊU
QUỐC GIA ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU (KHCN-BĐKH/11-15)
BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU LUẬN CỨ KHOA HỌC CẬP NHẬT KỊCH BẢN
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƢỚC BIỂN DÂNG CHO VIỆT NAM
Mã số: BĐKH.43
Chủ nhiệm đề tài
Nguyễn Văn Hiệp
Tổ chức chủ trì đề tài
Ban chủ nhiệm chƣơng trình Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng
HÀ NỘI, 2015
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
CHƢƠNG TRÌNH KH&CN PHỤC VỤ CHƢƠNG TRÌNH MỤC TIÊU
QUỐC GIA ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
(KHCN-BĐKH/11-15)
BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU LUẬN CỨ KHOA HỌC CẬP NHẬT KỊCH BẢN
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƢỚC BIỂN DÂNG CHO VIỆT NAM
Mã số: BĐKH.43
Cơ quan chủ trì: Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu
Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Văn Hiệp
HÀ NỘI, 2015
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
CHƢƠNG TRÌNH KH&CN PHỤC VỤ CHƢƠNG TRÌNH MỤC TIÊU
QUỐC GIA ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
(KHCN-BĐKH/11-15)
BÁO CÁO TÓM TẮT
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU LUẬN CỨ KHOA HỌC CẬP NHẬT KỊCH BẢN
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƢỚC BIỂN DÂNG CHO VIỆT NAM
Mã số: BĐKH.43
Chủ nhiệm đề tài
Nguyễn Văn Hiệp
Tổ chức chủ trì đề tài
Ban chủ nhiệm chƣơng trình Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng
HÀ NỘI, 2015
MỤC LỤC
A. CẤU TRÚC NỘI DUNG ................................................................................... 1
1. MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1
2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................... 3
2.1. Cách tiếp cận ............................................................................................................ 3
2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 4
2.2.1. Phương pháp đánh giá khả năng mô phỏng của các mô hình ............................ 4
2.2.2. Phương pháp tính toán kịch bản biến đổi khí hậu .............................................. 5
2.2.3. Phương pháp tính toán cập nhật kịch bản nước biển dâng ................................. 7
2.2.4. Phương pháp thiết lập bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng ..................... 11
B. DANH MỤC CÁC KẾT QUẢ, SẢN PHẨM KHCN ....................................... 12
C. TÓM TẮT NỘI DUNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ............................................ 15
Chƣơng I. Tổng quan về các phƣơng pháp nghiên cứu và kết quả xây dựng, cập
nhật kịch bản biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng trên thế giới và ở Việt Nam ....... 15
Chƣơng II. Phƣơng pháp và số liệu nghiên cứu ....................................................... 15
Chƣơng III. Cơ sở khoa học và thực tiễn của việc cập nhật kịch bản biến đổi khí
hậu và nƣớc biển dâng cho Việt Nam. ....................................................................... 16
Chƣơng IV. Kết quả tính toán và đánh giá mô phỏng khí hậu và nƣớc biển dâng
....................................................................................................................................... 18
4.1. Về kết quả đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình........................................ 18
4.2. Kết quả tính toán kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam từ các mô hình động
lực khu vực ................................................................................................................. 20
4.3. Kết quả tính toán kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam ................................. 21
4.4. Kết quả thiết lập bản đồ nguy cơ ngập do mực nước biển dâng cho Việt Nam
bản tác giả ................................................................................................................... 27
Chƣơng V. Nghiên cứu đề xuất phƣơng án cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu và
nƣớc biển dâng cho Việt Nam và tính chƣa chắc chắn trong dự tính các kịch bản
....................................................................................................................................... 27
5.1.Phương án cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam ............................. 27
5.2. Về phương án cập nhật kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam ........................ 29
5.3. Đề xuất phương án cập nhật bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng cho Việt
Nam ............................................................................................................................ 31
D. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 36
1
A. CẤU TRÚC NỘI DUNG
1. MỞ ĐẦU
Con người ngày càng có những hiểu biết sâu rộng hơn về khoa học biến đổi khí
hậu cũng như những tác động của BĐKH đối với môi trường, kinh tế, xã hội. Chính vì
vậy, IPCC không ngừng cập nhật các kịch bản để bổ sung các thông tin và hiểu biết
mới nhất của nhân loại vào các kịch bản BĐKH và NBD toàn cầu. Cho tới nay, IPCC
đã thực hiện năm lần xây dựng và cập nhật kịch bản BĐKH và NBD, lần 1 năm 1990,
lần 2 năm 1995, lần 3 năm 2001, lần 4 năm 2007 và lần 5 năm 2015 với tập số liệu cập
nhật mới nhất CMIP5. Trong CMIP5, IPCC đã thay thế các kịch bản kinh tế xã hội
trước đây bằng các kịch bản phát khí nhà kính RCP. Thêm vào đó, so với CMIP3,
CMIP5 đã cập nhật bốn thành phần cơ bản của hệ thống khí hậu bao gồm (1) các quá
trình gây NBD, (2) các quá trình mây, (3) các quá trình liên quan tới tuổi các bon và
(4) các quá trình liên quan tới ảnh hưởng các yếu tố khu vực tới khí hậu. Việc cập nhật
các thành phần này sẽ nâng cao chất lượng kịch bản BĐKH toàn cầu qua việc cung
cấp thông tin đầy đủ hơn về vai trò và tương tác giữa các thành phần khác nhau của hệ
thống khí hậu và mối quan hệ với BĐKH. Hơn nữa, IPCC cũng đã dịch chuyển thời kỳ
cơ sở từ 1980-1999 tới 1986-2005. Do vậy Việt Nam cần cập nhật kịch bản BĐKH và
NBD với số liệu cập nhật CMIP5 theo các RCPs, thời kỳ cơ sở mới của IPCC.
Để có được các kịch bản BĐKH chi tiết cho khu vực nhỏ dựa trên các kịch bản
BĐKH toàn cầu, cần xây dựng các phương pháp dựa trên các điều kiện biến đổi ở địa
phương và từng khu vực. Các kịch bản BĐKH toàn cầu xây dựng từ các mô hình động
lực toàn cầu (GCM) có độ phân giải tương đối thô (khoảng 250 - 600km) nên khó có
thể sử dụng trực tiếp sản phẩm của các mô hình này mà cần thực hiện các bước chi tiết
hóa và đánh giá cho từng khu vực nhỏ. Hai phương pháp chính thường được sử dụng
là chi tiết hóa động lực và thống kê.
Việc ứng dụng các mô hình khí hậu khu vực (RCM) để mô phỏng các quá trình
khí hậu có qui mô nhỏ hơn qui mô khu vực và địa phương, trong đó chú trọng đến việc
nghiên cứu khả năng nắm bắt các hiện tượng cực đoan là rất quan trọng trong nghiên
cứu mô phỏng và dự tính khí hậu cho khu vực nhỏ như Việt Nam. Với điều kiện tài
nguyên máy tính, số liệu sẵn có kết hợp với yêu cầu ngày càng cao về độ phân giải cho
các kịch bản, phương pháp động lực được lựa chọn làm phương pháp xây dựng kịch
bản chính trong đề tài.
Cho tới nay nhiều phương pháp, mô hình đã được sử dụng để xây dựng các kịch
bản BĐKH cho Việt Nam dựa trên các thành tựu khoa học và công nghệ mới nhất, bao
gồm mô hình PRECIS của Vương Quốc Anh, mô hình MRI-20km của Nhật Bản, mô
hình NorESM của Na-Uy, mô hình CCAM của CSIRO, mô hình WRF của Mỹ,... Tuy
nhiên, mỗi phương pháp, mô hình có những thế mạnh và hạn chế riêng. Các dự án và
đề tài trước đây mới chỉ dùng một hoặc một số mô hình và tập trung vào một số yếu tố
2
trong kịch bản BĐKH và NBD. Hơn nữa, sản phẩm hai mô hình PRECIS và MRI
trong các kịch bản trước đây của Việt Nam mới chạy với các kịch bản khí nhà kính cũ
CMIP3 của IPCC. Do vậy, cần so sánh, chọn lọc phương pháp, điểm mạnh của các mô
hình và nguồn số liệu hiện có, bổ sung các nguồn số liệu chi tiết hóa động lực đa mô
hình (PRECIS, WRF, CCAM, RegCM) chạy với RCPs và CMIP5 trong kịch bản cập
nhật năm 2015 của Việt Nam cũng như đánh giá một cách tổng thể mức độ tin cậy và
phù hợp của các mô hình nhằm mục đích xây dựng được một bộ số liệu dự tính khí
hậu với mức độ chi tiết và khách quan cao và chất lượng tốt hơn cho Việt Nam.
Các kịch bản 2012 của BTNMT mới chỉ đánh giá cho một số biến khí tượng
trung bình và cực đoan cụ thể, các hiện tượng thời tiết khí hậu cực đoan và một số cực
trị khí hậu chưa được đề cập tới một cách đầy đủ, cần bổ sung kịch bản BĐKH đối với
các hiện tượng cực đoan như bão và ATNĐ, nắng nóng, hạn hán. Các kịch bản NBD
trước đây mới chỉ tập trung cho khu vực ven biển, cần bổ sung kịch bản nước biển
dâng cho toàn bộ Biển Đông và trên cơ sở đó, bổ sung bản đồ nguy cơ ngập cho các
hải đảo của Việt Nam, đặc biệt một số đảo, cụm đảo lớn, quan trọng.
Để đáp ứng những nhu cầu thực tiễn nêu trên, việc thực hiện Đề tài “Nghiên
cứu luận cứ khoa học cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt
Nam” nhằm đưa ra cơ sở khoa học và thực tiễn phục vụ cập nhật kịch bản bản biến đổi
khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam năm 2015 dựa trên bộ số liệu cập nhật mới
nhất (CMIP5) trong cáo cáo AR5 của IPCC.
Đề tài đã thực hiện 6 nội dung chính bao gồm:
1) Thu thập và cập nhật các loại dữ liệu khí hậu, hải văn, vệ tinh, số liệu tái
phân tích, mô phỏng khí hậu toàn cầu, khu vực và các bản đồ;
2) Tổng hợp, phân tích đánh giá về các phương pháp và kết quả xây dựng, cập
nhật kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng trên thế giới và ở Việt Nam;
3) Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn của việc cập nhật kịch bản biến đổi
khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam;
4) Nghiên cứu xác định và đề xuất các phương pháp xây dựng, cập nhật và
đánh giá độ chưa chắc chắn của các kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho
Việt Nam;
5) Nghiên cứu đề xuất phương án cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển
dâng cho Việt Nam trên cơ sở các kịch bản nồng độ khí nhà kính mới và báo cáo đánh
giá lần thứ năm (AR5) của IPCC;
6) Nghiên cứu phương pháp xây dựng bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng
cho các khu vực ven biển, hải đảo Việt Nam.
Các nội dung thực hiện đề tài đã đạt được 4 mục tiêu cơ bản như sau:
(1) Tổng quan được các phương pháp và kết quả dự tính, xây dựng, cập nhật
kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng trên thế giới và trong nước trong đó chỉ ra
3
được các nguyên nhân (tính chưa chắc chắn của các kịch bản nồng độ khí nhà kính,
của các mô hình khí hậu,…) và sự cần thiết phải cập nhật các kịch bản.
(2) Xây dựng được cơ sở khoa học và thực tiễn của việc cập nhật kịch bản biến
đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam.
(3) Xác định và đề xuất được hệ phương pháp xây dựng, cập nhật và đánh giá
độ chưa chắc chắn của các kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam.
(4) Đề xuất được một số phương án cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu, nước
biển dâng và nguy cơ ngập cho Việt Nam trên cơ sở các kịch bản nồng độ khí nhà kính
mới và báo cáo đánh giá lần thứ năm (AR5) của IPCC.
2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện các nội dung nghiên cứu, đề tài sử dụng cách tiếp cận và các
phương pháp nghiên cứu sau:
2.1. Cách tiếp cận
Kế thừa những nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến đề tài nghiên cứu
trên cơ sở tổng hợp, phân tích các nguồn dữ liệu ngoài nước (chủ yếu của IPCC và các
Trung tâm khí tượng, khí hậu, hải dương lớn của các nước như Hoa Kỳ, Châu Âu, Úc,
Nhật Bản, Trung Quốc,…) và ở trong nước nhằm chắt lọc thông tin, nhận định về mức
độ chưa chắc chắn của các kịch bản BĐKH, nước biển dâng cũng như các mô hình đã
được áp dụng cho Việt Nam.
Tập hợp đội ngũ các chuyên gia hàng đầu ở trong nước về BĐKH và tác động
của chúng đến các lĩnh vực khác nhau ở nước ta nhằm thực hiện các nội dung chính
của Đề tài. Ngoài ra, đội ngũ cán bộ trẻ có năng lực trong lĩnh vực mô hình hóa khí
hậu, hải văn cũng sẽ được huy động trong việc ứng dụng các phương pháp hiện đại
trong nghiên cứu về BĐKH, nước biển dâng.
Thông qua hợp tác quốc tế tiếp thu các mô hình dùng trong xây dựng các kịch
bản BĐKH, nước biển dâng như mô hình PRECIS của Anh, Mô hình WRF của Mỹ,
Mô hình CCAM của Úc,… Các sản phẩm của các mô hình toàn cầu cũng sẽ được khai
thác dưới các hình thức hợp tác khác nhau.
Kết hợp hợp tác trong nước và hợp tác quốc tế. Một mặt, đề tài thực hiện các
nội dung nghiên cứu chủ yếu của đề tài trên cơ sở hợp tác các đơn vị, tổ chức chuyên
môn trong nước dưới sự dẫn dắt của các chuyên gia hàng đầu có kinh nghiệm về khí
tượng khí hậu, biến đổi khí hậu, khí hậu thống kê, mô hình khí hậu. Mặt khác, đề tài
kết hợp với các chuyên gia quốc tế thuộc các trung tâm như Trung tâm Nghiên cứu
Khí hậu Bjerknes (Na Uy), Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Liên bang
Úc (CSIRO), Trung tâm khí tượng Hadley của Anh để trao đổi và học tập kinh nghiệm
trong lĩnh vực đánh giá khả năng mô phỏng của các mô hình khí hậu và phương pháp
xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu bằng phương pháp chi tiết hóa động lực với độ
phân giải cao,...
4
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp đánh giá khả năng mô phỏng của các mô hình
Phương pháp đánh giá trên lưới
Sản phẩm đầu ra của các RCMs thường mang những sai số cơ bản sau đây: sai
số từ dữ liệu đầu vào GCM, sai số từ mô hình RCM và sai số do tính không phụ hợp
giữa mô RCM với mô hình điều khiển GCM. Để đánh giá kĩ năng mô phỏng của mô
hình RCM, cần đánh giá: Đầu vào từ mô hình GCM cho khu vực nghiên cứu có tốt
không; sản phẩm của mô hình RCM so sánh với chính đầu vào của nó để chỉ ra sự
khác biệt, ưu nhược điểm của sản phẩm RCM; sản phẩm của mô hình RCM được chạy
với số liệu tái phân tích và so sánh với số liệu quan trắc để phân tích chất lượng RCM
với điều kiện ban đầu và điều kiện biên lý tưởng; sản phẩm của mô hình RCM từ đầu
vào GCM nghiên cứu với số liệu quan trắc để đánh giá chất lượng tổng hợp của hệ
thống RCM/GCM.
Việc đánh giá khả năng mô phỏng của các mô hình RCM được thực hiện cho
các biến nhiệt độ trung bình, nhiệt độ cực trị, lượng mưa và mưa cực trị, nắng nóng
với đầu vào từ các GCMs so với số liệu phân tích trên lưới, số liệu trạm thời kỳ cơ sở
1986-2005. Các biến nhiệt độ được so sánh theo trung bình mùa và năm so với số liệu
quan trắc, với lượng mưa là trung bình tổng lượng mưa mùa và năm so với số liệu
quan trắc (được tính theo phần trăm).
Phương pháp đánh giá trên trạm:
Việc đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình tại trạm được thực hiện qua
phương pháp so sánh theo không gian và thời gian. So sánh không gian tiến hành cho
7 vùng khí hậu và toàn Việt Nam; thời gian là tháng, mùa và năm.
Độ chính xác của mô hình so với quan trắc được đánh giá qua các chỉ số thống
kê: sai số trung bình (ME), sai số tuyệt đối trung bình (MAE).
Sai số ME xác định xu thế mô hình dự báo cao hơn hay thấp hơn giá trị thực tế
và được xác định bằng công thức toán học cho một biến x dạng:
ME(x) 1
N∑(xfi-xoi)
N
i 1
(2.1)
Sai số tuyệt đối trung bình MAE biểu thị độ lớn trung bình của sai số nhưng
không nói lên xu hướng lệch của giá trị dự báo và giá trị quan trắc, giá trị của MAE
nằm trong khoảng (0,+):
MAE(x) 1
N∑|xfi-xoi|
N
i 1
(2.2)
Ở đây, N là dung lượng mẫu, ký hiệu xf và xo để chỉ các giá trị dự báo và quan
trắc. Giá trị ME dương thể hiện xu thế dự báo vượt giá trị thực của mô hình và ngược
lại giá trị âm của ME thể hiện xu thế dự báo thấp hơn giá trị thực.
Sai số tương đối RE:
RE(R) 1
N∑(
(Rfi-Roi))*100
Roi)
N
i 1
(2.3)
5
Sai số tương đối RE cho biết thiên hướng của mô hình so với quan trắc, và độ
lớn của sai số RE cho biết phần trăm sai khác bao nhiêu. là tổng lượng mưa
trạm cho một giai đoạn hoặc trung bình tổng lượng mưa trạm cho một giai đoạn trong
khu vực cho mô hình và quan trắc.
Sai số ARE:
ARE(R) 1
N∑|
(Rfi-Roi)*100
Roi|
N
i 1
(2.4)
Sai số ARE cho biết độ lớn của sai số, bao nhiêu phần trăm sai khác so với
quan trắc. ARE thích hợp khi dùng để đánh giá sai số của các vùng lớn, mà trong đó
có nhiều trạm với sai số RE trái dấu.
2.2.2. Phương pháp tính toán kịch bản biến đổi khí hậu
Phương pháp động lực
Chi tiết hóa động lực là phương pháp sử dụng đầu ra của mô hình khí hậu toàn
cầu GCM làm đầu vào cho mô hình khí hậu khu vực RCM để đưa ra các thông tin chi
tiết hơn, độ phân giải cao hơn cho một khu vực cụ thể (Christensen et al. 2007). Việc
sử dụng các RCM trong nghiên cứu BĐKH đã phát triển nhanh chóng trong các thập
kỷ gần đây, thể hiện qua các báo cáo định kỳ của Ban Liên chính phủ về BĐKH IPCC.
Nghiên cứu về chi tiết hóa động lực đầu tiên được Dickinson và cộng sự tiến hành vào
năm 1989 với mô hình khí hậu khu vực có độ phân giải ngang 60km (Dickinson et al.
1989). Một loạt các nghiên cứu về hạ quy mô khí hậu đã được thực hiện sau đó với độ
phân giải từ 50-60km (Giorgi, 1990; Giorgi et al., 1994; Leung et al., 1996), Bell và
cộng sự cũng đã tiến hành các thử nghiệm với mô hình có độ phân giải cao hơn là
40km (Bell et al., 2004).
Mô hình khí hậu khu vực đã được chứng minh có thể cải thiện việc mô phỏng
khí hậu quy mô khu vực, đặc biệt ở những nơi có địa hình phức tạp (Giorgi 1990;
Wang et al. 2003). RCM có thể mô phỏng được các đặc trưng khí hậu khu vực như
mưa địa hình (Kim et al. 2000; Frei et al. 2003), các cực trị khí hậu (Mearns et al.
1995; Kunkel et al. 2002; Wang et al. 2003), sự thay đổi lượng giáng thủy theo mùa và
ngày trong các chế độ khí hậu khác nhau (Dai et al. 1999; Zhang et al. 2003) và cả dị
thường khí hậu, ví dụ như ENSO (Leung et al. 2003a,b).
Nghiên cứu này sử các mô hình đang được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu,
dự báo và dự tính khí hậu cho bài toán chi tiết hóa động lực khu vực Việt nam, các mô
hình bao gồm: RegCM, PRECIS, CCAM và CLWRF.
Phương pháp tính tổ hợp
Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng ba phương pháp tổ hợp mô hình bao
gồm:
- Phương pháp trung bình tổ hợp:
Đây là kỹ thuật tổ hợp mô hình đơn giản nhất. Mỗi mô hình trong rất nhiều mô
hình dự báo có dung lượng mẫu như nhau (w 1/K, K là số lượng các mô hình).
Phương pháp SMA bỏ qua khả năng hiệu suất của mô hình (Casanova and Ahrens
2009) (Casanova và CS, 2009).
- Phương pháp tính trung vị:
6
Theo lý thuyết xác suất thống kê, số trung vị (median) là một giá trị nằm giữa
trong một phân bố, số các phần tử nằm trên hay dưới giá trị này là bằng nhau. Điều đó
có nghĩa là 1/2 số phần tử sẽ có các giá trị nhỏ hơn hay bằng số trung vị, và một nửa
phần tử sẽ có giá trị bằng hoặc lớn hơn số trung vị.
- Phương pháp thành phần tốt nhất:
Trong phương pháp này, giá trị tổ hợp cho dự tính khí hậu tương lai được xác
định từ thành phần tốt nhất của trong các thành phần mô hình tổ hợp. Thành phần tốt
nhất được xác định qua đánh giá chất lượng mô hình của từng thành phần cho thời kỳ
cơ sở.
Miền tính tổ hợp được thể hiện như trên Hình 2.1.
Hình 2.1. Miền tính tổ hợp từ các mô hình clWRF, PRECIS, CCAM sử dụng trong
nghiên cứu
Phương pháp xác định tính chưa chắc chắn
Tính chưa chắc chắn (uncertainty) được dùng để đánh giá mức độ chưa chắc
chắn hay mức độ dao động của các dự tính khí hậu trong tương lai từ các mô hình và
các kịch bản đối với mỗi biến. Tính không chắc chắn tại trạm được thảo luận qua các
giá trị phân vị 10th, 50th (trung vị) và 90th của các thành phần mô hình. Các giá trị
này được xác định bằng cách: 1) Tính xu thế tương lai của các biến so với thời kỳ cơ
sở 1986-2005 của các mô hình tại trạm. 2) Xác định các phân vị 10th, 50th (trung vị)
và 90th tại mỗi trạm từ các giá trị của các mô hình.
Phương pháp xác định ngưỡng nắng nóng
Ngưỡng nắng nóng mô hình được xác định từ phân vị quan trắc (percentile) của
ngưỡng nắng nóng (Tx ≥ 35oC) (Lau, 2012, và Zacharias, 2015). Các bước tính toán
như sau: 1) Từ số liệu quan trắc Tx tại 65 trạm, xác định phân vị quan trắc của ngưỡng
35°C của 65 trạm đó (P35); 2) Nội suy số liệu nhiệt độ Tx của mô hình về vị trí 65
trạm; 3) Từ phân vị quan trắc P35 của 65 trạm, xác định nhiệt độ Tx của mô hình tại
65 trạm có giá trị bằng P35 tương ứng, được giá trị nhiệt độ T35 tại 65 trạm đó. Giá trị
T35 tính được là ngưỡng nắng nóng của mô hình tương ứng tại 65 trạm đó.
7
2.2.3. Phương pháp tính toán cập nhật kịch bản nước biển dâng
a) Phương pháp chi tiết hóa th ng kê
Phương pháp dự tính mực nước biển dâng bằng chi tiết hóa thống kê về cơ bản
là sự kế thừa của phương pháp xây dựng kịch bản nước biển dâng cho khu vực Việt
Nam đã được Bộ Tài nguyên và môi trường công bố trong “Kịch bản biến đổi khí hậu,
nước biển dâng cho Việt Nam” năm 2012, có cập nhật số liệu quan trắc tại các trạm
thực đo và từ vệ tinh tới năm 2013, cũng như mực nước biển dâng toàn cầu đã được
IPCC công bố trong báo cáo đánh giá lần thứ năm (IPCC, 2013). Phương pháp này sử
dụng hàm tương quan và hồi quy tuyến tính giữa mực nước biển dâng tại khu vực với
mực nước biển dâng trung bình toàn cầu được dự tính từ các mô hình hoàn lưu chung
khí quyển – đại dương (AOGCMs). Kịch bản nước biển dâng cho khu vực Việt Nam
được xây dựng dựa trên mức dâng mực nước biển trung bình toàn cầu trong tương lai
theo các kịch bản khác nhau theo phương trình tuyến tính (2.8):
Prslr = a AEslr + b (2.8)
Trong đó:
Prslr là mực nước biển dâng tại vị trí nghiên cứu
AEslr là mực nước biển dâng trung bình toàn cầu từ các mô hình
a và b là các hệ số tương quan
Để có được các hệ số a, b, mối quan hệ giữa mực nước biển dâng theo số liệu
thực đo tại vị trí cần nghiên cứu từ trước tới nay kết hợp với số liệu quan trắc từ vệ
tinh trích xuất cho khu vực Việt Nam trong giai đoạn 1993-2013 và mực nước biển
dâng trung bình toàn cầu tái mô phỏng từ các mô hình trong cùng giai đoạn được
nghiên cứu và đánh giá. Các hệ số tương quan (a, b) được tính theo các công thức (2.9,
2.10):
(2.9)
(2.10)
Các bước để tiến hành xây dựng kịch bản nước biển dâng sử dụng phương pháp
chi tiết hóa thống kê cho khu vực biển Việt Nam dựa trên số liệu kịch bản nước biển
dâng trung bình toàn cầu được mô tả trong Hình 2.2.
n
t
t
t
n
t
t
AEslrAEslr
AEslrAEslrslrslr
a
1
2
1
)(
)()Pr(Pr
AEslraslrb Pr
8
Hình 2.2. Phương pháp sử dụng trong xây dựng kịch bản nước biển dâng của Bộ
Tài nguyên và môi trường năm 2012
Để tính toán kịch bản nước biển dâng chi tiết cho khu vực Việt Nam, các khu
vực ven biển được phân chia căn cứ vào xu thế biến đổi mực nước biển tại các trạm
hải văn.
Phương pháp dự tính nước biển dâng toàn cầu trong báo cáo AR5 của IPCC:
Kịch bản nước biển dâng toàn cầu trong báo cáo AR5 của IPCC được dự tính
trên cơ sở tính toàn các thành phần khác nhau đóng góp vào sự dâng lên của mực nước
biển trung bình toàn cầu: (i) Do giãn nở nhiệt; (ii) Do sự bổ sung khối lượng băng tan
từ các sông băng, băng trên đỉnh núi; (iii) Do băng tan tại Nam Cực và Greenland với
2 thành phần là cân bằng khối lượng bề mặt (surface mass balance - SMB) và động lực
băng tan (dynamic ice sheet); (iv) Sự thay đổi trong lưu trữ nước trên đất liền (AR5,
Church và cộng sự, 2013).
Thành phần mực nước biển dâng do giãn nở nhiệt được ước tính trực tiếp bằng
21 mô hình khí quyển đại dương: ACCESS1-0; ACCESS1-3; CCSM4; CNRM-CM5;
CSIRO-Mk3-6-0; CanESM2; GFDL-CM3; GFDL-ES-M2G; GFDL-ESM2M;
HadGEM2-ES; IPSL-CM5A-LR; IPSL-CM5A-MR; MIROC-ESM; MIROC-ESM-
CHEM; MIROC5; MPI-ESM-LR; MPI-ESM-MR; MRI- CGCM3; NorESM1-M;
NorESM1-ME; INMCM4. Hàm phân bố chuẩn được sử dụng để ước tính các giá trị
trung bình, cận trên và cận dưới của thành phần này trong thế kỷ 21 với các kịch bản
RCPs khác nhau dựa trên các giá trị trung vị, phân vị 5 và phân vị 95 của tổ hợp
21 mô hình trên.
Phương pháp tính toán mực nước biển dâng cho Việt Nam:
Phương pháp tính toán kịch bản nước biển dâng cho khu vực biển Việt Nam
được xây dựng trên cơ sở hướng dẫn của IPCC trong báo cáo AR5, các kết quả nghiên
cứu, xây dựng kịch bản nước biển dâng cho các khu vực của Church và cộng sự 2013,
9
Slangen và cộng sự, 2014, các kịch bản nước biển dâng đã được xây dựng cho các
quốc gia như Úc, Hà Lan, Singapore. Kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam được
tính từ các thành phần đóng góp vào mực nước biển tại khu vực: 1) Mực nước biển
dâng do giãn nở nhiệt và động lực; 2) Băng ở các sông băng, đỉnh núi; 3) Cân bằng
khối lượng bề mặt băng ở Greenland; 4) Cân bằng khối lượng bề mặt băng ở Nam
Cực; 5) Động lực băng ở Greenland; 6) Động lực băng ở Nam cực; 7) Lưu trữ nước
trên lục địa; 8) Điều chỉnh đẳng tĩnh băng;
Sự khác biệt về mặt không gian giữa mực nước biển dâng khu vực và mực nước biển dâng trung bình toàn cầu do các nguyên nhân;
Sự thay đổi mực Geoid và sự phản hồi của lớp vỏ Trái đất do sự thay đổi của băng và lưu trữ nước khu vực;
Điều chỉnh đẳng tĩnh băng;
Thay đổi các quá trình động lực đại dương và sự trao đổi nhiệt/nước ngọt;
Thay đổi áp suất khí quyển (hiệu ứng nghịch áp).
Mỗi một quá trình này đóng góp vào mực nước biển dâng khu vực theo các tỷ
lệ khác nhau. Phân bố không gian dựa trên nghiên cứu của Slangen và cộng sự (2014)
đưa ra tỷ lệ thay đổi theo không gian của từng thành phần đóng góp vào mực nước
biển dâng. Các thành phần đóng góp vào mực nước biển dâng do băng tan và thay đổi
lưu trữ nước trên lục địa được tính toán cho khu vực Việt Nam theo hàm chuyển từ tỷ
lệ này (đã được nội suy về bước lưới 0,25x0,25 theo phương pháp Kriging). Phương
pháp dự tính cho từng thành phần được mô tả trong Bảng 2.2.
Thành phần điều chỉnh đẳng tĩnh băng thể hiện sự phản hồi chậm của lớp vỏ
trái đất với những thay đổi trong băng quyển từ thời kì băng hà cuối cùng (Tamisiea và
Mitrovica, 2011; Slangen và cộng sự, 2014). Mặc dù đóng góp không đáng kể trên quy
mô toàn cầu, sự dịch chuyển theo phương thẳng đứng của lớp vỏ trái đất do điều chỉnh
đẳng tĩnh băng lại ảnh hưởng quan trọng tới mực nước biển dâng theo khu vực, đặc
biệt ở những vùng vĩ độ cao. Thành phần này được dự tính từ mô hình ICE5G của
Peltier (2012), được trích xuất cho khu vực Việt Nam, sau đó được nội suy về bước
lưới 0,25x0,25 để đồng nhất số liệu tính toán. nh hưởng của quá trình này tới mực
nước biển dâng là không thay đổi theo thời gian và ổn định trong các kịch bản khác
nhau.
Sự thay đổi của mật độ nước biển (thay đổi tĩnh) và hoàn lưu có thể ảnh hưởng
quan trọng tới dự tính mực nước biển dâng khu vực (Pardaens và cộng sự, 2011). Sự
khác biệt giữa mực nước biển địa phương so với mực nước biển trung bình toàn cầu
chủ yếu là do các quá trình động lực bị chi phối bởi các yếu tố như sự trao đổi nhiệt
giữa khí quyển, đại dương, lượng nước ngọt đổ ra biển và động lượng,... Như vậy, có
thể hiểu rằng, mực nước biển dâng do thay đổi động lực (dynamic sea level) thể hiện
tính địa phương của mực nước biển dâng là chênh lệch giữa độ cao mực mặt biển trên
mực Geoid khu vực và độ cao mực mặt biển trên mực Geoid trung bình toàn cầu.
Giãn nở vì nhiệt có liên quan chặt chẽ tới sự hấp thu nhiệt của đại dương dưới
ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. Dựa trên cách tiếp cận trong báo cáo AR5 của IPCC
(Church và cộng sự, 2013; Slangen và cộng sự, 2014), mực nước biển dâng do giãn nở
nhiệt và động lực được dự tính bằng cách kết hợp giữa mực nước biển dâng động lực
khu vực (zos- giá trị khác nhau cho từng ô lưới) với mực nước biển dâng do giãn nở
10
nhiệt toàn cầu (zostoga - giá trị như nhau cho tất cả các ô lưới tại mỗi bước thời gian).
Mực nước biển dâng do giãn nở nhiệt và động lực được tính toán cho mỗi ô lưới của
từng mô hình riêng biệt theo thời gian. Trung vị của tổ hợp 21 kết quả mô phỏng từ
mô hình đã qua hiệu chỉnh được sử dụng để ước tính giá trị trung bình, trong khi các
phân vị 5 và 95 được sử dụng để tính cận trên và cận dưới của dự tính.
Bảng 2.2. Các thành phần đóng góp vào mực nước biển dâng và phương pháp
ước tính cho khu vực biển Đông
STT Thành phần Phƣơng pháp
1 Mực nước biển
dâng động
lực/tĩnh
Các ước tính về mực nước biển do giãn nở nhiệt trung
bình toàn cầu („zostoga) và mực nước biển động lực
“zos‟ được kết hợp cho từng mô hình CMIP5
(AOGCMs). Sự chênh lệch mực nước giữa các thời kỳ so
với giai đoạn 1986 – 2005 sẽ được tính toán cho từng
kịch bản biến đổi khí hậu RCPs. Kết quả sau đó được nội
suy theo phương pháp Kriging, sau đó tính toán giá trị
trung vị, phân vị 5 và 95 của tổ hợp 21 các mô hình.
2 Băng ở các
sông băng,
đỉnh núi hoặc ở
các cực
Được tính toán theo tỷ lệ phân bố không gian từ mực
nước biển dâng toàn cầu đóng góp từ thành phần băng tan
từ các sông băng, đỉnh núi hoặc các cực dựa trên nghiên
cứu của Slangen và cộng sự (2014).
3 Cân bằng khối
lượng bề mặt
băng ở
Greenland
Được tính toán theo tỷ lệ phân bố không gian từ mực
nước biển dâng toàn cầu đóng góp từ thành phần cân
bằng khối lượng bề mặt băng ở Greenland dựa trên
nghiên cứu của Slangen và cộng sự (2014).
4 Cân bằng khối
lượng bề mặt
băng ở Nam
Cực
Được tính toán theo tỷ lệ phân bố không gian từ mực
nước biển dâng toàn cầu đóng góp từ thành phần cân
bằng khối lượng bề mặt băng ở Nam cực dựa trên nghiên
cứu của Slangen và cộng sự (2014).
5 Băng động lực
ở Greenland
Được tính toán từ mực nước biển dâng toàn cầu đóng góp
từ thành phần băng động lực ở Nam cực dựa trên nghiên
cứu của Slangen và cộng sự (2014).
6 Băng động lực
ở Nam cực
Được tính toán từ mực nước biển dâng toàn cầu đóng góp
từ thành phần băng động lự ở Nam cực dựa trên nghiên
cứu của Slangen và cộng sự (2014).
7 Lưu trữ nước
trên lục địa
Được tính toán từ mực nước biển dâng toàn cầu đóng góp
từ thành phần lưu trữ nước trên lục địa dựa trên nghiên
cứu của Slangen và cộng sự (2014).
Tất cả các thành phần trên sau khi được tính toán sẽ được tổng hợp cho từng ô
lưới, sau đó lấy trung bình theo các khu vực dựa trên cách phân vùng của Kịch bản
biến đổi khí hậu và nước biển dâng năm 2012 (Hình 2.3) và thêm hai khu vực mới
gồm quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Hoàng Sa.
11
Hình 2.3. Sơ đồ phân vùng và các ô lưới cho từng vùng
2.2.4. Phương pháp thiết lập bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng
Hiện nay, vấn đề xây dựng bản đồ ngập lụt do nước biển dâng, tại các nước phát
triển, với trình độ khoa học công nghệ cao và tiềm lực kinh tế, khả năng sử dụng viễn
thám đo cao được phát triển rất mạnh. Với độ chính xác đo cao vệ tinh cho mô hình số
độ cao (DEM) đạt độ chính xác từ 10-15cm và cao hơn nữa, việc thành lập bản đồ
nguy cơ ngập trên cơ sở số liệu đo đạc này kết hợp với các số liệu dòng chảy bề mặt,
thủy triều sẽ cho bản đồ nguy cơ ngập độ chính xác rất cao.
Dự án xây dựng mô hình số độ cao độ chính xác cao thuộc chương trình mục tiêu
quốc gia ứng phó với Biến đổi khí hậu cho các khu vực đồng bằng và ven biển Cục Đo
đạc và Bản đồ Việt Nam xây dựng đã được Bộ TN&MT phê duyệt vào ngày 4/8/2011
tại khu vực đồng bằng sông Hồng, duyên hải miền Trung và phía Nam đồng bằng sông
Cửu Long và Thành phố Hồ Chí Minh để giám sát mực nước biển dâng với độ chính
xác tới cm. Khu vực đồng bằng sông Hồng, duyên hải miền Trung, đồng bằng sông
Cửu Long và Thành phố Hồ Chí Minh là các khu vực cần thiết phải sớm triển khai mô
hình số độ cao. Đây là những khu vực có độ cao trung bình dưới thấp (dưới 2m so với
mực nước biển) và tập trung các khu kinh tế trọng điểm và nhiều ngành công nghiệp
trọng yếu. Số liệu sẽ được cung cấp và sử dụng cho một số khu vực đặc biệt tại đồng
bằng sông Cửu Long, liên quan đến sụt lún của khu vục do khai thác nước ngầm và địa
động lực hiện đại.
Tại các khu vực xây dựng mô hình số độ cao sẽ đồng thời tiến hành chụp ảnh
hàng không để thu nhận được bộ bình đồ ảnh mầu dạng số có độ phân giải mặt đất cao
(0,2m). Bên cạnh đó sẽ tiến hành bay quét LiDAR kết hợp chụp ảnh số tại các vùng
đồng bằng sông Hồng (9.288 km2), vùng ven biển miền Trung và thành phố Hồ Chí
Minh (6.461 km2) và vùng đồng bằng sông Cửu Long (13.666 km
2) với độ cao bay
dưới 1000m phục vụ xây dựng mô hình số độ cao có độ chính xác từ 0,2m đến 0,4m,
trong đó các khu vực đô thị, đồng bằng, vùng không bị sình lầy, thực phủ che phủ ven
12
biển có độ chính xác từ 0,2m - 0,3m; khu vực sình lầy, ngập nước, thực phủ che khuất
có độ chính xác từ 0,3m - 0,4m.
Như vậy, so với kịch bản biến đổi khí hậu đã công bố trước đây (2009, 2012) bản
đồ nguy cơ ngập ở tỷ lệ 1: 25.000, đề tài sẽ dựa trên kết quả này kết hợp với các thông
tin về mặt bằng để chiết xuất các thông tin phù hợp nhằm xây dựng phương pháp luận
xây dựng bản đồ nguy cơ ngập trong đề tài “ Nghiên cứu luận cứ khoa học cập nhật
kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam, mã số BĐKH.43”, phục
vụ việc rà soát, bổ sung điều chỉnh chiến lược, quy hoạch phát triển ngành, lĩnh vực,
phát triển kinh tế - xã hội vùng và địa phương phù hợp với kịch bản nước biển dâng.
Nguy cơ ngập của các tỉnh ven biển còn có sự liên quan chặt chẽ đến thay đổi các
loại hình sử dụng đất (làm muối, nuôi trồng thủy sản, xâm nhập mặn), ngoài ra các hệ
thống đê ngăn mặn, các đường ranh giới biển (đường giao thông, quốc lộ, tỉnh lộ) cũng
được đưa vào tính toán và được chia thành những khu vực nguy cơ ngập tự nhiên và
nguy cơ ngập do sự thay đổi loại hình sử dụng đất. Kết quả sẽ phục vụ việc đánh giá
tác động của biến đổi khí hậu, đặc biệt là nước biển dâng đến diện tích, cơ cấu sử dụng
đất giúp cho việc đề xuất định hướng sử dụng đất phục vụ quy hoạch sử dụng đất bền
vững.
Đối với các dự án, đề tài liên quan đến sụt lún địa chất, địa mạo có liên quan đến
Biến đổi khí hậu cũng chỉ được kết thúc trong năm 2015 theo tiến độ, do vậy việc sử
dụng kết quả cũng chỉ dừng ở mức tham khảo tài liệu.
B. DANH MỤC CÁC KẾT QUẢ, SẢN PHẨM KHCN
TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Ghi chú
Sản phẩm dạng II
1 Tập số liệu đề xuất
kịch bản được cập
nhật theo các kịch bản
phát thải mới của
IPCC và AR5, với
mức độ chính xác và
tính chưa chắc chắn
của kịch bản đã được
so sánh, đánh giá.
Kèm theo là bộ số
liệu khí hậu, hải văn
quan trắc ở Việt Nam,
dữ liệu kịch bản toàn
cầu và kết quả mô
phỏng, dự tính khí
hậu của các mô hình
khí hậu khu vực.
- Các file số liệu đã được định dạng chuẩn
theo quy cách về các yếu tố, hiện tượng
khí hậu và mực nước biển ở Việt Nam
được cập nhật đến năm 2012;
- Các file số liệu đã được định dạng chuẩn
GRIB hoặc NetCDF đáp ứng được các
yêu cầu của các mô hình khí hậu khu vực
như RegCM3, PRECIS, WRF, CCAM,…
làm cơ sở cho việc xây dựng luận cứ khoa
học cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu,
nước biển dâng cho Việt Nam;
2 Báo cáo tổng hợp về
các phương pháp và
kết quả dự tính, xây
dựng, cập nhật kịch
Mô tả đầy đủ, ngắn gọn về các phương
pháp và kết quả dự tính, xây dựng, cập
nhật kịch bản biến đổi khí hậu và nước
biển dâng trên thế giới và trong nước cho
13
bản biến đổi khí hậu
và nước biển dâng
các qui mô toàn cầu, khu vực, quốc gia và
vùng lãnh thổ, trong đó phản ánh được
những nguyên nhân và sự cần thiết phải
cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu và
nước biển dâng nói chung và cho Việt
Nam nói riêng.
3 Báo cáo khoa học về
cơ sở lý luận và thực
tiễn của việc cập nhật
kịch bản biển đổi khí
hậu và nước biển
dâng cho Việt Nam
Báo cáo về cơ sở lý luận và thực tiễn của
việc cập nhật kịch bản biển đổi khí hậu và
nước biển dâng cho Việt Nam kèm theo
kết quả tính toán đánh giá rõ được tính
chưa chắc chắn của các kịch bản khí nhà
kính, của các kết quả dự tính khí hậu từ
các mô hình (toàn cầu, khu vực,...), tình
hình phát triển kinh tế xã hội và nhu cầu
thực tiễn.
4 Báo cáo khoa học mô
tả hệ phương pháp
xây dựng, cập nhật
các kịch bản biến đổi
khí hậu và nước biển
dâng cho Việt Nam
Phân tích được ưu, nhược điểm và khả
năng ứng dụng các phương pháp chi tiết
hóa động lực, thống kê cho việc xây dựng,
cập nhật kịch bản BĐKH, NBD cho Việt
Nam trên cơ sở các kịch bản ở quy mô
toàn cầu mới được cập nhật của IPCC,
trong đó chỉ ra được những ưu, nhược
điểm của từng phương pháp và đề xuất
được các phương pháp có thể áp dụng cho
Việt Nam kèm theo kết quả tính toán.
5 Báo cáo đề xuất các
kịch bản biến đổi khí
hậu, nước biển dâng
và nguy cơ ngập cho
Việt Nam
- Báo cáo chi tiết về đề xuất kịch bản
BĐKH, nước biển dâng cho Việt Nam và
khu vực lân cận cho trong thế kỷ 21 chi tiết
theo không gian từ 20-30km đối với các
yếu tố trung bình, cực trị khí hậu kèm theo
kết quả tính toán trên cơ sở các kịch bản
nồng độ khí nhà kính mới và báo cáo đánh
giá lần thứ năm (AR5) của IPCC;
- Báo cáo phương pháp xây dựng và cập
nhật bản đồ nguy cơ ngập do nước biển
dâng dưới tác động của BĐKH cho Việt
Nam kèm theo bộ bản đồ tác giả dạng số
về nguy cơ ngập do nước biển dâng đối với
các kịch bản khác nhau cho 07 vùng biển
và các cụm đảo chính của Việt Nam.
14
6
Báo cáo tổng kết đề
tài
Đảm bảo yêu cầu khoa học và nội dung
theo yêu cầu trong thuyết minh đề tài
Sản phẩm Dạng III
Số
TT Tên sản phẩm
Yêu cầu khoa học
cần đạt
Dự kiến nơi công
bố (Tạp chí, Nhà
xuất bản) Ghi chú
1 Dự kiến 3-4 bài
báo khoa học
trong nước có nội
dung liên quan
đến Đề tài
Đạt yêu cầu của
các tạp chí chuyên
ngành trong nước
Tạp chí KTTV,
Tạp chí TNMT;
Tạp chí Khoa học
ĐHQGHN; Tạp
chí khoa học và
công nghệ biển
hoặc tương đương
- Đã xuất bản 02
bài trên Tạp chí
KTTV;
- 01 bài có xác
nhận đăng trên
tạp chí KH
TNMT
2
Dự kiến 1-2 bài
báo khoa học trên
tạp chí quốc tế có
nội dung liên
quan đến Đề tài
Đạt yêu cầu của
các tạp chí chuyên
ngành quốc tế
Climatic Change,
International
Journal of
Climatology,
climate research
- Đã gửi 01 bài
đã trên tạp chí
Asia-Pacific
Journal of
Atmospheric
Sciences đang
chơ phản biện
- 01 bài chuẩn bị
gửi tòa soạn
3
3-4 bài đăng hội
thảo khoa học
trong nước và
quốc tế
Đạt yêu cầu của
các hội thảo trong
nước hoặc quốc tế
-Đã xuất bản 01
bài trên Hội thảo
Quốc tế ở Nhật
Bản
-Đã gửi 03 bài
đến Hội thảo lần
thứ 18 của Viện
Khoa học
KTTV&BĐKH,
đã được chấp
nhận đăng.
Kết quả tham gia đào tạo trên đại học
Số
TT Cấp đào tạo Số lƣợng Chuyên ngành đào tạo Ghi chú
15
1 Thạc sỹ 3-4 Khí tượng, khí hậu, hải
dương học
-03 Thạc sỹ đã
bảo vệ; 01 chưa
bảo vệ
2 Hỗ trợ tiến sỹ 1 Khí tượng, khí hậu học - Đã hỗ trợ cho
03 NCS.
Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống cây trồng:
S
TT
Tên sản phẩm
đăng ký
Kết quả Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
1
Qui trình xây dựng
bản đồ nguy cơ ngập
do nước biển dâng
theo các tỷ lệ thích
hợp
Đăng ký bảo
hộ quyền sở
hữu công
nghiệp, quyền
đối với giống
cây trồng
Đã gửi hồ sơ tại
Cục Sở hữu trí
tuệ
Tác động đối với kinh tế, xã hội và môi trƣờng
Kết quả của đề tài sẽ là luận cứ khoa học và thực tiễn về diễn biến khí hậu trong
quá khứ và dự tính trong tương lai ở Việt Nam. Trên cơ sở đó, các nhà hoạch định
chính sách, quy hoạch lãnh thổ, xây dựng chiến lược phát triển KT-XH dài hạn cũng
như các cơ sở sản xuất kinh doanh, dịch vụ,… sẽ có những quyết sách lựa chọn
phương án ứng dụng thích hợp nhất, tránh được những rủi ro không đáng có do thiên
tai gây ra trong bối cảnh BĐKH.
C. TÓM TẮT NỘI DUNG BÁO CÁO TỔNG KẾT
Báo cáo tổng kết bao gồm 5 chương được tóm tắt như sau:
Chương I. Tổng quan về các phương pháp nghiên cứu và kết quả xây dựng, cập
nhật kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng trên thế giới và ở Việt Nam
Trong chương này, đúc kết các kết quả nghiên cứu ở trong và ngoài nước về
phương pháp nghiên cứu và xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng và
bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng cho Việt Nam. Từ các kết quả phân tích sẽ lựa
chọn phương pháp nghiên cứu xây dựng cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu phù hợp
cho đề tài và chỉ ra những khía cạnh còn hạn chế trong các nghiên cứu trước đây.
Chương II. Phương pháp và số liệu nghiên cứu
Chương này trình bày các phương pháp nghiên cứu áp dụng trong đề tài và mô
tả số liệu khí tượng, hải văn các trạm quan trắc từ mạng lưới trạm của Việt Nam, các
số liệu tái phân tích trên lưới, số liệu bản đồ (DEM), số liệu mô phỏng của các mô
hình khí hậu khu vực bao gồm mô hình clWRF, CCAM, PRECIS, RegCM, MRI,..
phương pháp và kỹ thuật đánh giá khả năng mô phỏng của các mô hình, phương pháp
xây dựng kịch bản nước biển dâng, phương pháp xây dựng bản đồ nguy cơ ngập do
nước biển dâng,…
16
Chương III. Cơ sở khoa học và thực tiễn của việc cập nhật kịch bản biến đổi khí
hậu và nước biển dâng cho Việt Nam.
Nội dung chương III trình bày về cơ sở khoa học và thực tiễn của việc cập nhật
kịch bản BĐKH và NBD cho Việt Nam với mục đích tìm được luận cứ khoa học cập
nhật kịch bản BĐKH, NBD cho Việt Nam.
Để tìm “luận cứ khoa học”, đề tài đã thực hiện tìm hiểu và nghiên cứu về:
1) Những thay đổi trong thành phần khí quyển toàn cầu, thành phần khí nhà
kính; tình hình BĐKH toàn cầu và khu vực kể từ báo cáo 2012. Tại sao phải cập nhật
kịch bản? Cơ sở thực tiễn của việc cập nhật?
2) Những phát hiện mới trong thành phần khí hậu trái đất ảnh hưởng đến
BĐKH toàn cầu trong tương lai? Các điểm mới trong kịch bản BĐKH, NBD trong
CMIP5? Các khía cạnh cần được cập nhật?
3) Về mức độ tin cậy của các kịch bản, tính chưa chắc chắn.
Trước hết, tại sao cần phải cập nhật? Con người ngày càng có những hiểu biết
sâu rộng hơn về khoa học BĐKH cũng như những tác động của BĐKH đối với môi
trường, kinh tế, xã hội. Chính vì vậy, IPCC không ngừng cập nhật các kịch bản để bổ
sung các thông tin và hiểu biết mới nhất của nhân loại vào các kịch bản BĐKH và
NBD toàn cầu. Cho cho tới nay, IPCC đã thực hiện năm lần xây dựng và cập nhật kịch
bản BĐKH và NBD lần 1 năm 1990, lần 2 năm 1995, lần 3 năm 2001, lần 4 năm 2007
và lần 5 năm 2015 với tập số liệu cập nhật mới nhất CMIP5. So với CMIP3, CMIP5 đã
cập nhật bốn thành phần cơ bản của hệ thống khí hậu bao gồm (1) các quá trình gây
NBD, (2) các quá trình mây, (3) các quá trình liên quan tới tuổi các bon và (4) các quá
trình liên quan tới ảnh hưởng các yếu tố khu vực tới khí hậu. Việc cập nhật các thành
phần này sẽ nâng cao chất lượng kịch bản BĐKH toàn cầu qua việc cung cấp thông tin
đầy đủ hơn về vai trò và tương tác giữa các thành phần khác nhau của hệ thống khí hậu
và mối quan hệ với BĐKH. Hơn nữa, IPCC cũng đã dịch chuyển thời kỳ cơ sở từ
1980-1999 tới 1986-2005.
Về những thay đổi trong việc lựa chọn kịch bản khí nhà kính: Trong kịch bản
cập nhật 2015, các kịch bản về kinh tế - xã hội SRES đã dùng trong hai kịch bản 2009,
2011 sẽ được thay thế bằng các kịch bản nồng độ khí nhà kính RCPs để phù hợp với
các cập nhật trong báo cáo mới nhất (AR5) của IPCC, đó là các kịch bản RCP2.6,
RCP4.5, RCP6.0 và RCP8.5. Do vây, Việt Nam cũng cần cập nhật kịch bản BĐKH và
NBD với số liệu cập nhật CMIP5 theo các RCPs, thời kỳ cơ sở mới của IPCC. Trong
đó kịch bản nồng độ khí nhà kính RCP4.5 được chọn để phục vụ cập nhật kịch bản
biển đổi khí hậu, NBD cho Việt Nam trong họ kịch bản thấp do kịch bản RCP4.5 có
tính ổn định cao, các chính sách khí hậu và các mục tiêu cụ thể trong kịch bản có tính
khả thi cao hơn so với kịch bản RCP2.6 Đối với kịch bản trung bình, lựa chọn kịch
bản phát thải khí nhà kính RCP6.0 cho Việt Nam. Đối với kịch bản cao RCP8.5, các
giả thuyết trong kịch bản này cũng rất bất lợi cho tương lai của khí hậu toàn cầu như
khoa học công nghệ chậm phát triển, trong khi dân số tăng nhanh, sử dụng cường độ
năng lượng lớn,… Tuy nhiên, việc xây dựng kịch bản BĐKH và NBD trên cơ sở kịch
bản RCP8.5 là cần thiết nhằm đánh giá mức độ rủi do nhất cho tương lai khí hậu toàn
cầu, từ đó đưa ra những cảnh báo, những biện pháp giảm thiểu và thích ứng phù hợp.
Cơ sở thực tiễn của việc cập nhật kịch bản BĐKH và NBD cho Việt Nam được
thể hiện ở chỗ, trước đây mỗi phiên bản của kịch bản BĐKH, NBD đều được xây
dựng với một độ phân giải không gian nhất định và phương pháp sử dụng chủ yếu là
phương pháp chi tiết hóa thống kê, về chi tiết hóa động lực chưa được nghiên cứu sâu.
17
Ngoài ra, các hiện tượng khí hậu cực đoan (nắng nóng, xoáy thuận nhiệt đới) chưa
được đề cập đến. Với sự phát triển của công nghệ máy tính, đề tài đã bổ sung nhiều
công cụ tính và kịch bản, có thể cho phép so sánh, đánh giá và hoàn thiện các kết quả
nghiên cứu trước đây, thêm nhiều lựa chọn và phương án tính toán khác nhau, đánh
giá được tính chưa chắc chắn của các kịch bản, từ đó cập nhật và hoàn thiện kịch bản
BĐKH cho Việt Nam. Bên cạnh đó, các kịch bản NBD và nguy cơ ngập trước đây mới
chỉ tập trung cho khu vực ven biển.
Như vậy, hai điểm mới chủ yếu đáng lưu ý của AR5 so với các báo cáo trước đó
là: 1) IPCC đã xây dựng kịch bản dựa trên cách tiệm cận mới về kịch bản phát thải là
kịch bản phát thải chuẩn RCPs và việc ứng dụng các mô hình động lực quy mô toàn
cầu (GCM) trong nghiên cứu về BĐKH và xây dựng các kịch bản khí hậu với số lượng
mô hình trong CMIP5 tăng lên nhiều so với CMIP3. 2) Điểm mới đáng lưu ý thứ hai là
thời kỳ cơ sở được lựa chọn để so sánh là 1986 - 2005 thay cho thời kỳ 1980-1999 như
lần công bố trước đây; các yếu tố cực đoan được bổ sung thêm trong báo cáo AR5.
Đối với kịch bản NBD, trong báo cáo AR5 đánh giá cụ thể sự đóng góp vào
mực nước biển dâng của các hợp phần bao gồm: sự giãn nở vì nhiệt của nước, băng
tan ở các sông băng và núi băng trên các lục địa, và sự thay đổi dòng chảy giữa các lớp
băng (động lực nhanh); đề cập tới sự thay đổi của mực nước biển không đồng nhất
theo khu vực, trong khi báo cáo lần thứ 4 thường bỏ qua hoặc ít đề cập đến khía cạnh
này.
Về tính chưa chắc chắn trong các kịch bản khí hậu BĐKH và NBD, đối với
kịch bản BĐKH, việc xác định và hiểu được bản chất của mức độ chưa chắc chắn có
tầm quan trọng trong việc xây dựng, cập nhật và sử dụng các thông tin trong kịch bản
khí hậu BĐKH. Độ chưa chắc chắn trong kịch bản BĐKH bắt nguồn từ nhiều yếu tố.
Visser và ccs (2000) đã liệt kê một số nguồn chính gây ra sự chưa chắc chắn trong mô
phỏng khí hậu có thể kể đến như:
(1) Chưa chắc chắn trong mô hình toàn cầu và mô hình khu vực bắt nguồn từ
những gần đúng dùng trong mô hình như: ước lượng các tham số vật lý, tham số hoá
các quy mô dưới lưới, nhiễu động gây ra do rời rạc hoá các quá trình liên tục trong mô
hình lưới hay loại bỏ bước sóng trong mô hình phổ;
(2) Chưa chắc chắn trong điều kiện ban đầu của mô hình do hạn chế về số liệu
quan trắc;
(3) Chưa chắc chắn trong chi tiết hoá từ mô hình toàn cầu bằng mô hình khu vực.
Ví dụ như điều kiện biên phụ thuộc thời gian lấy từ mô hình toàn cầu không liên tục
theo thời gian;
(4) Chưa chắc chắn trong chi tiết hoá thống kê do lựa chọn nhân tố dự báo hay
không đảm bảo tính dừng trong quan hệ thống kê;
(5) Chưa chắc chắn trong tập số liệu quan trắc khí hậu như phân bố nồng độ
ozone, bụi trong khí quyển, hay nhiệt độ khí quyển;
(6) Chưa chắc chắn trong việc chuyển các kịch bản phát thải khí nhà kính thành
nồng độ khí nhà kính trong khí quyển;
(7) Chưa chắc chắn trong xác định mối quan hệ giữa nồng độ khí nhà kính trong
khí quyển với bức xạ;
(8) Chưa chắc chắn trong việc xác định cơ cấu kinh tế - xã hội xác định kịch bản
(phát triển công nghệ, sử dụng đất, thị phần các bon,...);
(9) Chưa chắc chắn trong xác định tương tác qua lại giữa BĐKH với hệ thống kinh
tế - xã hội, dẫn đến thay đổi phát thải trong cùng một kịch bản.
18
Tính chưa chắc chắn của mực nước biển dâng tổng cộng gồm tính chưa chắc
chắn của thành phần động lực/giãn nở nhiệt được ước tính từ các mô hình. Tính chưa
chắc chắn của dự tính mực nước biển dâng do thay đổi cân bằng bề mặt băng được giả
định rằng bị chi phối bởi cường độ biến đổi khí hậu; tính chưa chắc chắn trong dự tính
mực nước biển dâng do băng tan ở các sông băng, đỉnh núi hoặc ở các cực chủ yếu là
do phương pháp tính toán; tính chưa chắc chắn của mực nước tổng cộng các thành
phần lần lượt là tính chưa chắc chắn của các thành phần: giãn nở nhiệt và động lực,
cân bằng khối lượng bề mặt băng ở Nam Cực, cân bằng khối lượng bề mặt băng ở
Greenland, băng ở các sông băng, đỉnh núi, lưu trữ nước trên lục địa, động lực băng ở
Nam Cực, động lực băng ở Greenland.
Tóm lại, để cập nhật, hoàn thiện được kịch bản BĐKH, NBD, bản đồ nguy cơ
ngập chi tiết cho các giai đoạn đến năm 2100, một số cơ sở khoa học cần được cập
nhật mới sau đây:
1) Khí nhà kính và các sol khí: Sử dụng kịch bản nồng độ khí nhà kính (KNK) và sol khí mới nhất theo phân bố nồng độ khí nhà kính đại diện (RCPs). Cần tính
toán cho các kịch bản nồng độ KNK trung bình thấp (RCP4.5) và kịch bản nồng
độ KNK cao (RCP8.5).
2) Cập nhật thông tin từ dự tính khí hậu toàn cầu mới được công bố của IPCC (CMIP5).
3) Sử dụng các mô hình khu vực để dự tính khí hậu với độ phân giải cao. Các mô hình khí hậu khu vực khác nhau (PRECIS, CCAM, RegCM, WRF) được sử
dụng để dự tính khí hậu tương lai cho Việt Nam.
4) Đánh giá mực nước biển: Việc mô phỏng sự biến đổi của mực nước biển dựa trên các thông tin và kết quả mới nhất của các mô hình đại dương toàn cầu với
những hiểu biết mới về các nhân tố đóng góp khác, chẳng hạn như băng tan, sự
biến đổi của nước trong đất, ...
5) Bổ sung kịch bản cực đoan khí hậu: Bão và ATNĐ, nắng nóng, hạn hán, gió mùa, mưa lớn.
6) Đánh giá được tính chưa chắc chắn của các dự tính khí hậu, NBD.
7) Xây dựng kịch bản BĐKH, NBD dựa trên tổ hợp của nhiều phương án tính toán
khác nhau.
Chương IV. Kết quả tính toán và đánh giá mô phỏng khí hậu và nước biển dâng
Với nội dung tính toán kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng và xây dựng
bản đồ nguy cơ ngập theo mực nước biển dâng cho khu vực Việt Nam, trong Chương
4 trình bày trước hết đánh giá về kết quả mô phỏng của các mô hình toàn cầu, các mô
hình khu vực riêng lẻ PRECIS, clWRF, RegCM và CCAM, và đánh giá tổ hợp trung
bình, tổ hợp trung vị và lựa chọn mô hình tốt nhất từ 10 phương án của các mô hình
sau đó là kết quả tính toán kịch bản trong tương lai.
4.1. Về kết quả đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình
- Đ i với các mô hình toàn cầu, NorESM1-ME, INM-CM4 và CanESM2 có kết
quả mô phỏng trường nhiệt trung bình mùa hè so với số liệu tái phân tích thời kỳ
1979-2005 cho kết quả tốt nhất. Đối với trường mưa, hầu hết các mô hình toàn cầu sử
dụng trong nghiên cứu mô phỏng mưa mùa đông về lượng cho khu vực Việt Nam
19
tương đối tốt. Xét về cả định tính và lượng mưa mùa đông trên khu vực Việt Nam tốt
nhất là các mô hình như ACCESS1-3 và HadCM3. Đối với mô phỏng mưa mùa hè
khu vực Việt Nam các mô hình MIROC5, MRI-CGCM3 được khuyến cáo sử dụng.
- Đ i với các các mô hình động lực khu vực trong mô phỏng khí hậu Việt Nam
thời kỳ cơ sở:
Mô hình PRECIS cho kết quả mô phỏng nhiệt độ trung bình khu vực Việt Nam
năm và các mùa khá tương đồng so với quan trắc cả về phân bố khoong gian và cả giá
trị; đối với nhiệt độ tối cao trung bình các mùa và năm khá gần so với số liệu CRU;
đối với nhiệt độ tối thấp trung bình mô hình cho kết quả mô phỏng thấp hơn so với số
liệu CRU ở phía Bắc Việt và phía Nam và cao hơn so với quan trắc ở miền Trung và
Tây Nguyên. Đối với trường mưa, mô hình cho kết quả mô phỏng lượng mưa trung
bình năm và các mùa cho nước ta khá tốt cả về diện và lượng so với số liệu quan trắc,
đặc biệt là các vùng khí hậu phía Bắc; đối với lượng mưa một ngày lớn nhất mô hình
cho kết quả cao hơn so với số liệu APHRODITE ở hầu hết các khu vực trên cả nước,
riêng khu vực Đồng bằng Bắc Bộ và Đông Bắc lại khá gần với số liệu quan trắc.
Mô hình clWRF cho kết quả mô phỏng nhiệt độ trung bình năm và các mùa có
xu hướng thiên thấp khoảng 2,5-3,50C so với quan trắc; mô phỏng nhiệt độ tối cao
trung bình và tối thấp trung bình các mùa và năm đều thấp hơn khá nhiều so với số
liệu CRU khoảng 3,0-4,00C. Đối với trường mưa, mô hình mô phỏng lượng mưa
trung bình năm và các mùa khu vực Việt Nam khá gần với giá trị quan trắc; mô phỏng
lượng mưa cực trị có biến động về sự tăng giảm khá mạnh theo thời gian và không
gian so với số liệu quan trắc trên lưới.
Mô hình RegCM cho kết quả mô phỏng nhiệt độ trung bình năm và các mùa khá
tương đồng so với quan trắc; mô phỏng nhiệt độ tối cao trung bình cao hơn so với số
liệu CRU khoảng 0,5-1,50C ở khu vực Tây Nguyên và Đông Bắc, một phần khu vực
biên giới phía Bắc thấp hơn, các khu vực còn lại thì khá tương đồng; mô phỏng nhiệt
độ tối thấp trung bình thấp hơn so với số liệu CRU ở phía Tây Bắc và Nam Bộ Việt
Nam, trong khi miền Trung thì cho kết quả cao hơn so với quan trắc; Đối với trường
mưa mô hình cho kết quả mô phỏng lượng mưa trung bình năm và các mùa cao hơn
so với quan trắc ở phía Bắc và thấp hơn ở phía Nam; mô phỏng lượng mưa cực trị lớn
hơn so với số liệu APHRODITE tại khu vực Bắc Bộ và một phần duyên hải Nam
Trung Bộ, các khu vực khác đều thấp hơn so với quan trắc.
Mô hình CCAM-ENS cho kết quả mô phỏng nhiệt độ trung bình khu vực Việt
Nam khá sát so với số liệu APHRODITE với xu thế thiên dương ở phía Bắc Bộ và
thiên âm ở phía Nam với sai số nhỏ hơn 1,0°C; đối với nhiệt độ tối thấp trung bình
mô hình mô phỏng thấp hơn so với giá trị quan trắc CRU, với sai số tuyệt đối dưới
1°C ngoại trừ vùng Tây Bắc và Đông Bắc có giá trị sai số lớn hơn; đối với nhiệt độ tối
cao trung bình mô hình mô phỏng tương tự như đối với nhiệt độ trung bình, cao hơn
so với quan trắc ở các vùng khí hậu phía Bắc và thấp hơn ở các vùng khí hậu phía
Nam. Đối với trường mưa mô hình mô phỏng lượng lượng mưa thấp hơn so với quan
trắc APHRODITE ở các vùng khí hậu phía Bắc, ngược lại cao hơn so với quan trắc ở
các vùng khí hậu phía Nam, đặc biệt các vùng Tây Nguyên và Tây Nam Bộ mô hình
mô phỏng gần với giá trị quan trắc; đối với lượng mưa cực trị, mô hình cho kết quả
mô phỏng cao hơn so với giá trị quan trắc trên hầu hết các vung khí hậu của Việt
Nam, riêng vùng Bắc Trung Bộ mô hình cho kết quả mô phỏng gần với giá trị quan
trắc.
20
Như vậy, trong các mô hình khí hậu khu vực, mô hình CCAM mô phỏng nhiệt
độ trung bình khu vực Việt Nam cho kết quả khá tốt hơn các mô hình REGCM,
clWRF và mô hình PRECIS trong khi đối với trường mưa mô hình PRECIS lại cho
kết quả tốt hơn các mô hình còn lại.
Kết quả đánh giá khả năng mô phỏng khí hậu theo hai phương án tổ hợp các mô
hình cho thấy, đối với trường nhiệt độ trung bình phương án tổ hợp cho kết quả mô
phỏng phổ biến thấp hơn so với giá trị quan trắc APHRODITE và sai số dao động
trong khoảng từ -2ºC đến -4ºC trong khi kết quả đanh giá theo phương án trung vị cho
kết quả mô phỏng cao hơn so với quan trắc APHRODITE và phổ sai số từ -3ºC đến
3ºC, hẹp hơn so với phương án trung bình. Đối với trường mưa, cả hai phương án đều
cho kết quả mô phỏng tương tự nhau về phân bố không gian, mô phỏng cao hơn so
với quan trắc ở các vùng khí hậu phía Bắc và thấp hơn so với quan trắc ở các vùng khí
hậu phía Nam, về lượng theo phương án trung vị cho kết quả sai số lớn hơn so với
phương án tổ hợp trung bình.
Kết quả đánh giá theo phương án mô hình tôt nhất với 10 phương án của 3 mô
hình clWRF, CCAM và PRECIS cho thấy, đối với trường nhiệt các phương án của
mô hình CCAM cho kết quả mô phỏng tốt nhất trong khi đối với trường mưa thì các
phương án của mô hình PRECIS cho kết quả tốt nhất.
4.2. Kết quả tính toán kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam từ các mô hình động lực
khu vực
Mô hình PRECIS, kết quả dự tính nhiệt độ khu vực Việt Nam cho giai đoạn
giữa và cuối thế kỷ 21 theo hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 cho thấy, nhiệt độ trung
bình, nhiệt độ tối cao trung bình và nhiệt độ tối thấp trung bình đều có xu thế tăng trên
phạm vi cả nước và khu vực phía Bắc tăng nhanh hơn khu vực phía Nam. Theo kịch
bản cao RCP8,5, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm khu vực Việt Nam tăng
lên 3,5-4,5°C do với thời kỳ cơ sở, trên 4,5°C ở các vùng khí hậu phía Bắc; trong khi
nhiệt đối thấp thấp, nhiệt độ tối cao trung bình tăng lên 3,0-4,0°C so với thời kỳ cơ sở.
Đối với trường mưa, theo cả hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21,
lương mưa có xu thế tăng trên phạm vi cả nước với mức tăng khoảng 20-35% so với
thời kỳ cơ sở.
Mô hình clWRF, kết quả dự tính nhiệt độ trung bình có xu thế tăng trong các
mùa và năm, mùa đông nhiệt độ tăng nhanh hơn mùa hè; dự tính nhiệt độ tối cao
trung bình và tối thấp trung bình có xu thế giống với nhiệt độ trung bình đều tăng
trong các mùa và năm theo các kịch bản và các giai đoạn. Tuy nhiên mức tăng của đổi
nhiệt độ tối cao trung bình nhanh hơn so với mức tăng của nhiệt độ trung bình và
nhiệt độ tối thấp trung bình năm. Theo kịch bản RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ
trung bình năm khu vực Việt Nam tăng lên khoảng 2,5-3,5°C, nhiệt đô tối cao trung
bình tăng lên khoảng 2,5-3,5°C và nhiệt độ tối thấp tăng lên khoảng 2,5-3,0°C so với
thời kỳ cơ sở; kết quả dự tính lượng mưa khu vực Việt Nam cho giai đoạn giữa và
cuối thế kỷ 21 theo hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 đều cho xu thế tăng so với thời
kỳ cơ sở trên hầu hết lãnh thổ nước ta. Theo kịch bản RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21,
lượng mưa khu vực Việt Nam tăng lên phổ biến 25-35 so với thời kỳ cơ sở.
21
Mô hình RegCM, kết quả dự tính nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tối cao trung
bình và nhiệt độ tối thấp trung bình cho giai đoạn giữa và cuối thế kỷ 21 đầu có xu thế
tăng trong các mùa và cả năm. Theo kịch bản RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ
trung bình khu vực Việt Nam tăng lên khoảng 2,5-3,0°C, nhiệt độ tối cao trung bình
tăng lên khoảng 2,0-3,0°C và nhiệt độ tối thấp trung bình tăng lên khoảng 2,5-3,5°C so
với thời kỳ cơ sở; kết quả dự tính dự tính lượng mưa gần như không đổi hoặc tăng nhẹ
tại khu vực Bắc Bộ, các khu vực khác thì tăng từ 40-70 , tăng mạnh nhất với kịch bản
RCP85 trong giai đoạn cuối thế kỷ21.
Mô hình CCAM, kết quả dự tính nhiệt độ khu vực Việt Nam cho giai đoạn giữa
và cuối thế kỷ 21 đều cho xu thế tăng trong các mùa và cả năm theo hai kịch bản
RCP4.5 và RCP8.5, XU thê tăng nhiệt ở miền Bắc nhanh hơn miền Nam. Theo kịch
bản cao RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm khu vực Việt Nam tăng
lên khoảng 3-4°C, nhiệt độ tối cao trung bình tăng lên khoảng 3,5-4,2°C và nhiệt độ
tối thấp trung bình năm tăng lên khoảng 3-4°C so với thời kỳ cơ sở; kết quả dự tính
lượng mưa khu vực Việt Nam cho giai đoạn giữa và cuối thế kỷ 21 đều cho xu thế
giảm so với thời kỳ cơ sở theo cả hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5. Theo kịch bản
RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa có xu thế giảm trên phạm vi cả nước với mức
giảm khoảng 15-20 so với thời kỳ cơ sở.
Như vậy, đối với kết quả dự tính nhiệt độ trung bình năm khu vực Việt Nam
theo kịch bản cao RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21, mô hình PRECIS cho mức tăng nhiệt
độ cao nhất thứ đến mô hình CCAM và thấp nhất là mô hình REGCM, đối với lượng
mưa, các mô hình PRECIS, clWRF cho kết quả tăng mạnh trong khi mô hình CCAM
lại cho kết quả ngược lại, lượng mưa năm có xu thế giảm so với thời kỳ cơ sở.
4.3. Kết quả tính toán kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam
Sự thay đổi mực nước biển theo thời gian từ số liệu trung bình mực nước chuẩn
sai tại các 14 trạm quan trắc hải văn (Cửa Ông, Cô Tô, Bãi Cháy, Hòn Dấu, Cồn Cỏ,
Sơn Trà, Quy Nhơn, Phú Quý, Vũng Tàu, DK17, Côn Đảo,Thổ Chu, Phú Quốc) trong
khu vực ven biển và hải đảo Việt Nam, số liệu vệ tinh và số liệu mô hình từ các mô
hình AOGCMs được thể hiện trong hình 4.1. Có thể thấy rằng, các mô hình đã mô
phỏng xu thế biến đổi của mực nước biển tại khu vực biển Đông tương đối phù hợp
với số liệu quan trắc tại các trạm hải văn cũng như số liệu vệ tinh trong cùng giai đoạn.
Tốc độ biến đổi mực nước biển từ số liệu quan trắc đạt khoảng 2,8 mm/năm, cao hơn
một chút so với tốc độ biến đổi tính từ các mô hình AOGCMs (khoảng 2,4 mm/năm)
trong giai đoạn 1986 – 2013. Nhìn chung, có thể nói rằng, hầu hết tại các năm, giá trị
mực nước trung bình tại các trạm quan trắc cũng như từ số liệu vệ tinh đều nằm trong
khoảng 5 - 95 của các kết quả mô phỏng từ mô hình (Hình 4.1).
22
Hình 4.1. Biến trình theo thời gian của mực nước trung bình các trạm thực đo (hình
thoi), s liệu vệ tinh (hình tròn), tính toán các mô hình AOGCMs (đường đậm thể hiện
trung bình các mô hình và khoảng tin cậy 5% - 95% là khoảng mờ màu xám) cho thời
kỳ 1986 -2005.
Hình 4.2. Tương quan của chuỗi s liệu mực nước thực đo trung bình tại các trạm
quan trắc trên biển Đông và s liệu trung bình từ các mô hình giai đoạn 1986 – 2014
(hình a) và s liệu vệ tinh giai đoạn 1993-2006 (hình b)
Hệ số tương quan của chuỗi số liệu mực nước thực đo trung bình tại các trạm
quan trắc trên biển Đông và số liệu trung bình từ các mô hình (giai đoạn 1986 – 2014)
đạt 0,76 trong khi hệ số tương quan giữa số liệu vệ tinh và số liệu trung bình từ các mô
hình giai đoạn 1993-2006 đạt 0,80 (Hình 4.2).
Tính nhất quán giữa các mô hình và các quan sát như phân tích ở trên cho thấy
sự tin cậy nhất định trong việc sử dụng các mô hình AOGCMs trong dự tính biến đổi
mực nước biển trong tương lai tại khu vực biển Đông.
23
Hình 4.3. Biến trình theo thời gian của mực nước trung bình các trạm thực đo (hình
thoi), s liệu vệ tinh (hình tròn), tính toán các mô hình AOGCMs (đường đậm thể hiện
trung bình các mô hình và khoảng tin cậy 5% - 95% là khoảng mờ màu xám) cho thời
kỳ 1986 -2005 tại khu vực biển Đông, Việt Nam.
Vào cuối thế kỷ 21, đóng góp của thành phần nước biển dâng do động lực và
giãn nở nhiệt là lớn nhất, đạt giá trị 33,2 cm, chiếm 43,7 mực nước biển dâng tổng
cộng. Tiếp theo là thành phần nước biển dâng do băng tan tại sông băng và trên các
đỉnh núi đạt giá trị 19,2 cm, chiếm 26 mực nước biển dâng tổng cộng, tiếp theo là
thành phần nước biển dâng do băng ở Greenland (cả cân bằng khối lượng băng và
động lực băng), đạt giá trị 17,4 cm, chiếm 23 và thành phần nước biển dâng do băng
ở Nam Cực đạt giá trị 4,6 cm, chiếm khoảng 6,1 , thành phần nước biển dâng do lưu
trữ nước trên lục địa đạt giá trị khoảng 4,0 cm, chiếm khoảng 5,3 . Mực nước biển
dâng tổng cộng tại khu vực biển Đông và các thành phần này có độ lớn tương tự và
thiên cao hơn một chút so với trung bình toàn cầu. Cụ thể, các thành phần mực nước
biển dâng toàn cầu và các thành phần đóng góp do giãn nở nhiệt, đóng góp do băng tan
tại núi băng và sông băng trên đỉnh núi, đóng góp do băng tại Greenland, đóng góp do
băng tại Nam Cực và đóng góp do lưu trữ nước trên lục địa lần lượt có giá trị là: 71
cm, 27 cm, 16 cm, 12 cm, 3 cm và 4cm. Thành phần điều chỉnh đẳng tĩnh băng đóng
góp âm vào mực nước biển dâng tại khu vực biển Đông (-0.2 ) (Hình 4.3, Bảng 4.1).
24
Bảng 4.1. Giá trị trung vị và khoảng tin cậy của dự tính mực nước biển dâng và các
thành phần đóng góp vào cu i thế kỷ 21 so với thời kỳ 1986-2005 tại khu vực biển
Đông và toàn cầu (theo bảng 13.5 của báo cáo AR5, Church và cộng sự, 2013).
Thành phần RCP 4.5 RCP 8.5
Việt Nam Toàn cầu Việt Nam Toàn cầu
Mực nước biển dâng
tổng cộng
52
[33 – 75]
53
[36 – 71]
76
[52 – 106]
74
[52 – 98]
Động lực/Giãn nở nhiệt 21
[15 - 34]
19
[14 – 23]
33
[25 – 40]
27
[21 – 33]
Sông băng và núi băng
trên lục địa
14
[8 - 20]
12
[6 – 19]
19
[8 – 25]
16
[9 – 23]
Cân bằng khối lượng
băng tại Greenland
5
[2 - 10]
4
[1 – 9]
11
[7 – 20]
7
[3 – 16]
Động lực băng tại
Greenland
5
[2 – 7]
4 [1 – 6] 7 [4 – 10] 5 [2 – 7]
Cân bằng khối lượng
băng tại Nam Cực
-3
[-4 - 0]
-2
[-5 – -1]
-5
[-8 – -2]
-4
[-7 – -1]
Động lực băng tại Nam
Cực
10
[3 - 18]
7
[-1 – 16]
10
[3 – 19]
7
[-1 – 16]
Lưu trữ nước trên lục địa 3
[0 – 8]
4
[-1 –9]
3
[0 – 8]
4[-1 – 9]
Điều chỉnh đẳng tĩnh
băng
-0.1 N/A -0.2 N/A
Về phân bố không gian về dự tính mực nước biển dâng vào cuối thế kỷ 21 so
với thời kỳ 1986-2005 cho các kịch bản RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0 và RCP 8.5 được
thể hiện trong Hình 4.4 đến Hình 4.6. Mực nước biển dâng tại kịch bản RCP 8.5 là cao
hơn đáng kể so với các kịch bản RCP còn lại. Kết quả cho thấy, trong cả 4 kịch bản,
khu vực giữa biển Đông bao gồm cả quần đảo Hoàng Sa, Trường Sa có mực nước biển
dâng cao hơn đáng kể so với các khu vực khác, sau đó là khu vực phía nam biển Đông.
Khu vực có mực nước biển dâng thấp hơn là khu vực Vịnh Bắc Bộ và bắc biển Đông.
Nếu chỉ tính ven biển Việt Nam, khu vực ven biển các tỉnh phía nam từ Đà Nẵng trở
vào có mực nước biển dâng cao hơn so với khu vực phía bắc. Kết quả này cũng phù
hợp với ước tính xu thế biến đổi mực nước tại các trạm quan trắc ven biển trong quá
khứ tại các khu vực này (Trần Thục và cộng sự, 2015).
25
(a) (b)
(c) (d)
Hình 4.4. Phân b không gian của mực nước biển dâng tổng cộng vào cu i thế kỷ 21
so với thời kỳ 1986 – 2005 tại biển Đông (cận dưới) cho kịch bản RCP 2.6 (hình a)
RCP 4.5 (hình b), RCP 6.0 (hình c) và RCP 8.5 (hình d).
(a) (b)
(c) (d)
Hình 4.5. Phân b không gian của mực nước biển dâng tổng cộng vào cu i thế kỷ 21
so với thời kỳ 1986 – 2005 tại biển Đông (trung bình) cho kịch bản RCP 2.6 (hình a)
RCP 4.5 (hình b), RCP 6.0 (hình c) và RCP 8.5 (hình d).
26
(a) (b)
(c) (d)
Hình 4.6. Phân b không gian của mực nước biển dâng tổng cộng vào cu i thế kỷ 21
so với thời kỳ 1986 – 2005 tại biển Đông (cận trên) cho kịch bản RCP 2.6 (hình a)
RCP 4.5 (hình b), RCP 6.0 (hình c) và RCP 8.5 (hình d).
Về biến trình theo thời gian mực nước biển dâng cho các khu vực, các kịch bản
nước biển dâng tổng hợp từ các thành phần được cho từng ô lưới được tính toán. Các
giá trị trung bình của các ô lưới cho 7 khu vực ven biển Việt Nam, quần đảo Trường
Sa, quần đảo Hoàng Sa được tính toán để xác định kịch bản nước biển dâng cho từng
khu vực. Biến trình số liệu mực nước thực đo, số liệu vệ tinh trong quá khứ tại trạm
hải văn đại diện tại khu vực, kịch bản nước biển dâng (trung bình) và phạm vi chắc
chắn của dự tính (cận dưới và cận trên) và kết quả mô phỏng của tất cả các mô hình
cho 7 khu vực ven biển Việt Nam, quần đảo Trường Sa, quần đảo Hoàng Sa theo thời
gian với các kịch bản khác nhau có thể thấy rằng, trong tất cả các kịch bản, mực nước
biển tại tất cả các khu vực đều tăng và đóng góp đáng kể nhất vào mực nước biển dâng
là do giãn nở nhiệt và băng tan. Trong những thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 21 (2020 –
2040) những dự tính nước biển dâng gần là gần giống nhau trong tất cả các kịch bản
nhưng có sự phân hóa rõ rệt sau đó. Mức độ tăng của dự tính mực nước biển tăng
mạnh nhất ở kịch bản RCP8.5, thấp nhất ở RCP 2.6. Các dự tính tại các khu vực cũng
cho thấy rõ tỷ lệ của mực nước biển dâng trong thế kỷ 21 sẽ lớn hơn so với tỷ lệ trung
bình trong thế kỷ 20 do bức xạ cưỡng bức từ phát thải khí nhà kính tiếp tục tăng. Ngay
cả với các kịch bản phát thải thấp nhất (RCP 2.6, yêu cầu giảm thiểu đáng kể lượng
khí thải khí nhà kính), mực nước biển sẽ tiếp tục tăng với mức tăng cho tất cả khu vực
ven biển Việt Nam.
27
4.4. Kết quả thiết lập bản đồ nguy cơ ngập do mực nước biển dâng cho Việt Nam bản
tác giả
Các kịch bản phát thải khí nhà kính được lựa chọn để tính toán, xây dựng kịch
bản nước biển dâng cho Việt Nam năm 2020 là kịch bản phát thải thấp (RCP2.6), kịch
bản phát thải trung bình của nhóm các kịch bản phát thải trung bình (RCP4.5, RCP6.0)
và kịch bản phát thải cao (RCP8.5). Bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng sẽ được
xây dựng cho 7 khu vực: Tổng số bản đồ là 28 bản đồ. Theo kịch bản nước biển dâng,
các mức ngập sẽ được xây dựng theo các mô hình tính toán và sẽ nằm trong một
khoảng giá trị, phụ thuộc theo kịch bản , theo thập ký và theo khu vực. Các kết quả
bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng sẽ tính toán theo các kịch bản chẵn (theo hàng
chục cm) và lựa chọn các mức ngập chẵn đơn vị để xây dựng bản đồ đại diện cho 7
khu vực (theo 4 kịch bản và 7 khu vực).
- Khu vực bờ biển từ Móng Cái đến Hòn Dáu
Với tất cả các kịch bản, vùng nguy cơ ngập xảy ra ở tất cả các đảo và hầu hết các
khu vực dọc ven biển, nơi có địa hình thấp.
- Khu vực bờ biển từ Hòn Dáu đến Đèo Ngang
Vùng nguy cơ ngập xảy ra rải rác tất cả các tỉnh dọc ven biển, theo kịch bản phát
thải cao nhất, vùng nguy cơ ngập ăn sâu vào đất liền các tỉnh Thái Bình, Ninh Bình và
Nam Định
- Khu vực bờ biển từ Đèo Ngang đến đèo Hải Vân
Vùng nguy cơ ngập lớn nhất xảy ra dọc ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế, các tỉnh
Quảng Nam và Quảng Bình, vùng nguy cơ ngập xảy ra ít hơn và rải rác ven biển
- Khu vực bờ biển từ Đèo Hải Vân đến mũi Đại Lãnh
Vùng nguy cơ ngập lớn nhất trong khu vực xảy ra dọc ven biển các tỉnh Bình Định
và Phú Yên. Vùng nguy cơ ngập ít hơn và rải rác trong khu vực xảy ra dọc ven biển
các tỉnh Quảng Nam và Quảng Ngãi
- Khu vực bờ biển từ Mũi Đại Lãnh đến Mũi Kê Gà
Vùng nguy cơ ngập xảy ra rải rác dọc ven biển đối với tất cả các tỉnh ven biển. Khu
vực có mực ngập lớn và lấn sâu vào đất liền, theo kịch bản phát thải cao nhất, các tỉnh
Sóc Trăng, Bạc Liêu và Cà Mau thuộc khu vực 6 có nguy cơ ngập gần như hoàn toàn
- Khu vực bờ biển từ Mũi Cà Mau đến Kiên Giang
Khu vực có mực ngập lớn và lấn sâu vào đất liền, theo kịch bản phát thải cao nhất,
các tỉnh Kiên Giang và Cà Mau thuộc khu vực 7 có nguy cơ ngập gần như hoàn toàn.
Chương V. Nghiên cứu đề xuất phương án cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu và
nước biển dâng cho Việt Nam và tính chưa chắc chắn trong dự tính các kịch bản
5.1.Phương án cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam
- Đối với nhiệt độ trung bình và nhiệt độ tối cao, nhiệt độ tối thấp, lượng mưa,
lượng mưa cực trị, nhóm tác giả đề xuất 3 phương án cập nhật cập nhật như sau:
Phƣơng án 1: Kết quả tính tổ hợp trung bình 10 thành phần của 3 mô hình
clWRF (1 thành phần), PRECIS (3 thành phần) và mô hình CCAM (6 thành phần)
28
Phƣơng án 2: Kết quả tính tổ hợp trung vị 10 thành phần của 3 mô hình
clWRF, PRECIS và mô hình CCAM
Phƣơng án 3: Kết quả lựa chọn thành phần tốt nhất trong 10 thành phần của 3
mô hình clWRF, PRECIS và mô hình CCAM
Phương án xây dựng và cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu về nhiệt độ, nhiệt độ
tối cao, nhiệt độ tối thấp, lượng mưa, lượng mưa cực trị cho giữa và cuối thế kỷ 21
theo hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 cho 7 vùng khí hậu của Việt Nam.
- Đối với các hiện tượng cực đoan nắng nóng và xoáy thuận nhiệt đới
+ Kết quả dự tính nắng nóng được tính tổ hợp trung bình của 7 thành phần của
2 mô hình CCAM và clWRF cho thời kỳ giữa và cuối thế kỷ 21.
+ Kết quả xoáy thuận nhiệt đới được tính từ các mô hình CCAM, clWRF và mô
hình MRI.
1) Về tính chƣa chắc chắn trong trong các kịch bản biến đổi khí hậu cho
Việt Nam
- Tính chưa chắc chắn trong dự tính nhiệt độ trung bình năm
Theo kịch bản RCP4.5, vào giữa thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình tăng 1,0-1,5°C,
cao nhất 2,0-2,5°C và thấp nhất 0,5-1°C với mức tăng nằm trong khoảng 0,5-2,5°C.
Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm tăng từ 1,8-2,2°C, cao nhất khoảng 3,0-
3,3° và thấp nhất 1,2-1,5°C với mức tăng nằm trong khoảng 1,2-3,3°C. Theo kịch bản
RCP8.5, vào giữa thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 1,8-2,0°C, cao nhất
lên đến 3,0-3,5°C và thấp nhất 1,3-1,5°C với mức tăng nằm trong khoảng 1,3-3,5°C.
Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình tăng 3,8-4,2°C, mức tăng cao nhất 5,0-5,5°C
và thấp nhất 2,8-3,2°C với mức tăng nằm trong khoảng 2,8-5,5°C (Hình 5.1).
Hình 5.1. Mức độ chưa chắc chắn trong dự tính nhiệt độ trung bình năm khu vực Việt
Nam theo hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5, dạng boxplot thể hiện các giá trị thấp nhất,
phân vị 10th, trung bình (đường kẻ giữa box), phân vị 90
th và cao nhất
- Tính chưa chắc chắn trong dự tính lượng mưa trung bình năm
Theo kịch bản RCP4.5, lượng mưa năm trung bình hầu như không đổi trong cả
giai đoạn 2010-2100. Mức biến đổi cao nhất tăng khoảng 15-20 vào giữa và cuối thế
29
kỷ 21, mức thay đổi thấp nhất giảm khoảng 5-10 vào giữa thế kỷ 21; 10-15 vào
cuối thế kỷ 21 với mức thay đổi nằm trong khoảng -15 đến 20 . Theo kịch bản cao
RCP8.5, lượng mưa năm có xu thế tăng nhẹ vào giữa thế kỷ 21, với mức tăng nhẹ
khoảng 0-2 , mức biến đổi lớn nhất tăng khoảng 10-15 và mức biến đổi nhỏ nhất
giảm khoảng 10-15 với mức biến đổi lượng mưa nằm trong khoảng từ -15 đến
15 . Đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm có xu thế tăng nhẹ, với mức biến đổi lớn
nhất tăng 20-25 và mức thay đổi nhỏ nhất là giảm khoảng từ 15 -20 với mức
biến đổi nằm trong khoảng -15 đến 25 (Hình 5.2).
Hình 5.2. Mức độ chưa chắc chắn trong dự tính lượng mưa năm khu vực Việt Nam
theo hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5, dạng boxplot thể hiện các giá trị thấp nhất,
phân vị 10th, trung bình (đường kẻ giữa box), phân vị 90
th và cao nhất
5.2. Về phương án cập nhật kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam
- Về phương pháp cập nhật
Phương pháp để xây dựng kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam, năm 2015
được đề xuất như sau:
1) Phương pháp xây dựng kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam được xây dựng
trên cơ sở hướng dẫn của IPCC trong báo cáo AR5, các kết quả nghiên cứu, xây
dựng kịch bản nước biển dâng cho các khu vực của Church và cộng sự 2013,
Slagen và cộng sự, 2014, các kịch bản nước biển dâng đã được xây dựng cho
các quốc gia như Úc, Hà Lan, Singapore.
2) Kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam được tính từ các thành phần đóng góp
vào mực nước biển tại khu vực: 1) Mực nước biển dâng do giãn nở nhiệt và
động lực; 2) Băng ở các sông băng, núi băng trên lục địa; 3) Cân bằng khối
lượng bề mặt băng ở Greenland; 4) Cân bằng khối lượng bề mặt băng ở Nam
Cực; 5) Động lực băng ở Greenland; 6)Động lực băng ở Nam cực; 7) Lưu trữ
nước trên lục địa; 8) Điều chỉnh đẳng tĩnh băng. Trong đó, thành phần mực
nước biển biến đổi do quá trình động lực và giãn nở nhiệt được tính trực tiếp từ
các mô hình khí quyển đại dương (AOGCMs).
30
3) Các thành phần biến đổi mực nước do băng tan và quá trình lưu trữ nước trên
lục địa được tính theo hàm chuyển từ dự tính toàn cầu dựa vào dấu vết đóng
góp của từng yếu tố cho từng khu vực theo nghiên cứu của Slagen và cộng sự
(2014). Thành phần mực nước biển thay đổi do sự biến động của lớp vỏ trái đất
theo phương thẳng đứng phản ứng lại những thay đổi trong băng quyển được
ước tính từ các mô hình ICE5G của Peltier (2004).
- Về kịch bản khí nhà kính
IPCC sử dụng thay thế cho các kịch bản về kinh tế - xã hội (SRES) trong xây
dựng các dự tính mực nước biển dâng trong tương lai. Do vậy, trong kịch bản năm
2015, các dự tính nước biển dâng cũng cần được cập nhật theo hướng tiếp cận mới về
nồng độ khí nhà kính (RCPs) của IPCC. Các kịch bản về nồng độ khí nhà kính dưới
đây được đề xuất sử dụng trong xây dựng kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam:
1) Kịch bản RCP 2.6: Kịch bản nồng độ khí nhà kính thấp với cưỡng bức bức xạ
đạt tới 3.1 W/m2 vào năm 2050 sau đó giảm 2.6 W/m2 vào năm 2100 và tiếp
tục giảm. Đây là kịch bản không thể xảy ra trong thực tế và không có kịch bản
SRES tương đương.
2) Kịch bản RCP 4.5: Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp có cưỡng
bức bức xạ tăng ổn định đến 2100 và không có sự tăng đột ngột. Kịch bản này
tương đương với SRES B1;
3) Kịch bản RCP 6.0: Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình cao với cưỡng
bức bức xạ tăng đến 6.0 W/m2 vào năm 2100 và ổn định. Đây là kịch bản có
thể xảy ra nếu áp dụng một loạt các công nghệ và chiến lược giảm phát thải khí
nhà kính. Kịch bản này tương đương với SRES B2.
4) Kịch bản RCP 8.5: Kịch bản nồng độ khí nhà kính cao với cưỡng bức bức xạ
tăng liên tục và đạt 8.5 W/m2 vào năm 2100, sau đó tiếp tục tăng. Kịch bản này
tương đương với SRES A1FI
- Về sự đóng góp của các thành phần vào mực nước biển dâng
Báo cáo AR5 của IPCC đã đưa ra những ước tính rất cụ thể về sự đóng góp của
từng thành phần như giãn nở nhiệt, băng tan hay lưu trữ nước trên lục địa, điều chỉnh
băng đẳng tĩnh vào mực nước biển dâng. Trong kịch bản nước biển dâng năm 2015,
kịch bản cần có đánh giá về mức độ đóng góp của từng thành phần.
- Về tính chưa chắc chắn
Tính chưa chắc chắn của kịch bản nước biển dâng cho khu vực Việt Nam nên
được tính tương tự như phương pháp ước tính trong AR5 của IPCC. Tính chưa chắc
chắn của thành phần động lực/giãn nở nhiệt được ước tính từ kết quả tổ hợp của các
mô hình. Mỗi thành phần đóng góp vào mực nước biển dâng (ngoại trừ thành phần
điều chỉnh đẳng tĩnh băng) đều có một giá trị ước tính trung tâm (dựa trên trung vị)
cùng với cận trên và cận dưới được xác định thông qua phân vị 5 và 95 (IPCC,
2013).
- Về biến trình dự tính mực nước biển theo thời gian
Dự tính mực nước biển theo thời gian cho mỗi kịch bản RCPs cho khu vực
được tính toán theo từng thập kỷ từ 2020 đến 2100. Mỗi kịch bản này sẽ có đường
trung bình, cận trên và cận dưới. Các đường biến trình này nên được làm trơn theo xấp
31
xỉ hàm bậc 4 như trong các nghiên cứu của IPCC và kịch bản của các quốc gia như
Singapore, Úc, Hà Lan.
- Về phân b không gian và phân chia khu vực dự tính mực nước biển
Dự tính mực nước biển trong kịch bản 2015 do được tính từ các mô hình động
lực và được nội suy về lưới nên có thể đưa ra chi tiết đến từng ô lưới. Kịch bản nước
biển dâng năm 2012 đã được xây dựng cho 7 khu vực ven biển Việt Nam. Trong lần
cập nhật này, để thuận tiện cho các địa phương trong việc sử dụng các thông tin kịch
bản, kịch bản nước biển dâng trong xây dựng các kế hoạch hành động và biện pháp
thích ứng, các dự tính nước biển dâng cũng nên đưa ra cho 7 khu vực. Ngoài ra, cũng
cần dự tính mực nước biển dâng cho các quần đảo, đảo trọng yếu của Việt Nam.
5.3. Đề xuất phương án cập nhật bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng cho Việt
Nam
- Về phương pháp thành lập bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng
Phương pháp mô phỏng nguy cơ ngập do mực nước biển dâng, theo đó phạm vi
bao phủ của nước biển dâng được giả định là nếu mực nước tăng lên tương ứng với
mức ngập nào đó theo kịch bản biến đổi khí hậu hoặc theo một độ cao xác định (tại độ
cao 0m đối với mực nước biển trung bình), từ một đặc trưng bề mặt, như khu vực ngập
lụt đồng bằng, khu vực ven biển. Phạm vi bao phủ được giả định khi mực nước biển
tăng thêm một giá trị nào đó được tính từ ranh giới tiếp giáp với mực nước được xác
định tại mực 0m.
Phương pháp có tính toán đến đặc trưng địa hình làm ảnh hưởng đến dòng chảy
như các loại đê, đường giao thông, khu vực xây dựng liên quan đến địa hình, các
đường phân thủy của khu vực đồng bằng ven biển cũng được đưa vào tính toán.
- Yêu cầu về chất lượng s liệu
Đề xuất sử dụng số liệu mô hình số địa hình qui mô cấp xã cho 28 tỉnh ven biển
và các cụm đảo lớn (10 cụm đảo) của các khu vực ven biển, có nguy cơ ngập cao sẽ
sử dụng những số liệu mới nhất và được tích hợp theo một tỷ lệ thống nhất là 1:
10.000 theo nguyên tắc ưu tiên, dựa trên hiện trạng số liệu hiện nay đang được sử dụng
trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam:
- Tỷ lệ 1: 2000 (ven biển), 1: 5000 (khu vực ĐBSCL) và 1: 10.000 (ven
biển cho 28 tỉnh). Các khu vực còn lại sâu trong đất liền, vùng núi, không có
liên quan đến nguy cơ ngập sử dụng mô hình số 1: 25.000 (theo các dự án trước
đây).
- Số liệu tổng hợp theo cấp tỉnh sẽ được đưa về độ phân giải thống nhất
theo đơn vị cấp tỉnh phù hợp với bản đồ tỷ lệ 1: 10.000 (độ phân giải 10m).
- Các khu vực có bản đồ tỷ lệ 1: 2000 sẽ được xây dựng bản đồ nguy cơ
ngập tại đúng tỷ lệ của mô hình số độ cao được xây dựng (độ phân giải 1m).
Với phương pháp tổng hợp số liệu này sẽ tiết kiệm được kinh phí mua bản đồ
địa hình số 1: 10.000 và sử dụng được các số liệu địa hình 1: 2000 mới nhất, được
cung cấp thông qua dự án thuộc chương trình Mục tiêu Quốc gia về Biến đổi khí hậu.
- Yêu cầu về Bản đồ nguy cơ ngập
32
Từ tỷ lệ và độ chính xác chính xác của mô hình số địa hình được thu thập trong
năm 2015. Khi sử dụng phương pháp xây dựng bản đồ nguy cơ ngập cho năm 2015 sẽ
có cải tiến so với phương pháp đã thực hiện cho kịch bản trước đây. Bản đồ nguy cơ
ngập khởi tính sẽ được tính từ độ cao 0m, đây là mực nước biển trung bình nhiều năm
được dùng để tính toán mực nước biển dâng.
Trong mô hình hóa mực nước biển dâng ngoài việc tính toán đến các yếu tố có
liên quan so với việc mô phỏng đơn giản mực nước dâng theo độ cao xác định, việc
tính toán lưu vực sông cho các khu vực ven biển dựa trên chất lượng mô hình số độ
cao của khu vực này cũng được sử dụng cho việc xác định các địa điểm được coi như
thung lũng “chết” là những địa điểm thấp hơn mực nước biển, thậm chí không có nước
tiếp cận tới vị trí đó nhưng vẫn được cho là có nguy cơ ngập.
Các bản đồ nguy cơ ngập cho 28 tỉnh ven biển và 10 cụm đảo lớn sẽ được tính
toán theo các mức ngập từ 50cm đến 100cm theo các mức chênh10cm và tại mức
200cm.
Các khu vực ven biển nếu có tỷ lệ bản đồ 1: 2000 (Lidar) sẽ thành lập bản đồ
nguy cơ ngập đến 200cm (xem xét có theo các mức chênh 10cm, dữ liệu sẽ rất lớn).
- Một s nội dung được đề xuất trong việc xây dựng bản đồ nguy cơ ngập năm 2015
Xác định được sự thay đổi của khu vực nguy cơ ngập đồng bằng ven biển khi
độ sâu ngập thay đổi tăng thêm (so sánh nguy cơ ngập theo thập kỷ, theo độ sâu ngập).
Có thể lựa chọn nguy cơ ngập cho khu vực ngập đồng bằng bắt đầu từ nguy cơ
ngập của thời kỳ trước, mực nước biển dâng qua đó có thể được lựa chọn theo phạm vi
khu vực đồng bằng ven biển từ độ ngập sâu giả định của giai đoạn trước. Phạm vi bao
phủ của nguy cơ ngập đồng bằng trong 100 năm với độ tăng thêm theo độ ngập sâu
xác định tùy ý.
Lựa chọn tất cả các điểm trên địa hình bao gồm đặc trưng khu vực ven biển đến
thượng nguồn của khu vực, các điểm này được sáp nhập vào khu vực ngập nếu có giá
trị là nhỏ hơn so với gía trị tăng của mực nước được cung cấp (có tính toán đến các
yếu tố như nêu trên mục 3).
Đối với phạm vi khu vực các hồ chứa ven biển có khả năng liên quan đến nguy
cơ ngập với các các mức ngập khác nhau. Giá trị ngập có thể bắt đầu với riêng biệt với
phạm vi khu vực hồ chứa, tương ứng với mức ngập nào đó của thời kỳ trước, sau đó
mô hình tính toán độc lập cho phạm vi ngập của hồ chứa với mức tăng khác nhau bắt
đầu từ mức xác định này.
Khi chạy giả định nguy cơ ngập có thể lựa chọn mực nước biển dâng được sử
dụng như là giá trị tăng thêm của mực nước theo độ cao xác định từ địa hình hoặc theo
phạm vi khu vực nước dâng từ giá trị đó, hoặc lựa chọn cả hai giá trị này. Các tính
toán nội hàm được thực hiện phụ thuộc vào việc tính toán giá các đường phân thủy,
lưu vực khu vực ven biển (tính toán từ địa hình), ngoài việc xác định tính hợp lý của
các địa điểm lõm địa hình, với độ phân giải thiết lập để tính toán lưu vực sông phù
hợp.
- Hệ th ng hải đảo Việt Nam và đề xuất xây dựng bản đồ nguy cơ ngập cho các đảo.
Biển Việt Nam bao gồm khoảng 3000 đảo, nhỏ với diện tích phần đất nổi khoảng
1.720km2, trong đó 3 đảo có diện tích lớn hơn 100km
2, 24 đảo có diện tích lớn hơn
33
10km2, 84 đảo có diện tích lớn hơn 1km
2 với tổng diện tích 1596km
2 (92,7 ) và
khoảng trên 1.400 đảo chưa có tên.
Các đảo phân bố từ tây vịnh Bắc bộ đến đông vịnh Thái Lan nhưng chủ yếu tập
trung ở hai vùng biển Đông Bắc và Tây Nam. Các tỉnh có nhiều đảo nhất là Quảng
Ninh (74,94 ), Hải Phòng (8,76 ), Kiên Giang (5,73 ), Khánh Hòa (3,82 ).
Hệ thống đảo ven biển Việt Nam, trừ đảo Phú Quý ngăn cách với thềm lục địa hiện
tại qua một trũng nước sâu và các quần đảo san hô Trường Sa, Hoàng Sa giữa Biển
Đông, tất cả các đảo gần bờ, kể cả Bạch Long Vỹ, Côn Đảo và Phú Quốc đều nằm
trong phạm vi thềm lục địa.
Căn cứ vào vị trí chiến lược và các điều kiện địa lý, địa chính trị, kinh tế, dân cư,
có thể chia các đảo, quần đảo thành các nhóm:
a. Hệ thống các đảo tiền tiêu
Đây là những đảo có vị trí quan trọng đối với việc bố trí mạng lưới phòng thủ,
bảo vệ, kiểm soát vùng biển, vùng trời trên biển của Tổ quốc. Đồng thời từ các đảo
này có thể kiểm soát hoạt động ra vào, đi lại của tàu thuyền trên vùng biển nước ta.
Đây là những căn cứ tiền tiêu bảo vệ chủ quyền và toàn vẹn lãnh thổ của đất
nước. Những đảo lớn trong hệ thống này gồm các đảo trên quần đảo Trường Sa, quần
đảo Hoàng Sa, đảo Trần, Bạch Long Vĩ, Cồn Cỏ, Lý Sơn, Phú Quý, Côn Đảo, Phú
Quốc, Thổ Chu.
b. Hệ thống các đảo lớn
Đây là các đảo có diện tích và điều kiện tự nhiên thuận lợi cho phát triển kinh
tế-xã hội, có những khu vực dân cư làm ăn sinh sống khá lâu đời, cơ sở hạ tầng phát
triển tương đối tốt, đời sống dân cư tương đối ổn định và phát triển. Một số đảo: Cô
Tô, Cát Bà, Cù Lao Chàm, Phú Quý, Côn Đảo, Phú Quốc.
c. Hệ thống các đảo ven bờ
Đây là những đảo gần đất liền, là những cơ sở hết sức thuận lợi cho phát triển
nghề cá ven biển của ngư dân, nơi trú ngụ tránh gió của tàu thuyền khi gặp giông bão,
là nơi bảo vệ, phát triển các nguồn lợi thủy sản, bảo vệ trật tự, an toàn, an ninh trên
biển và bờ biển nước ta.
Hệ thống đảo ven bờ Việt Nam gồm 2773 hòn đảo lớn nhỏ với diện tích
1.720km2, trong đó các đảo nhỏ (nhỏ hơn 0,5 km
2) chiếm hơn 97 .
Các đảo nổi tiếng giàu, đẹp và vị trí chiến lược như Bạch Long Vĩ, Phú Quốc,
Thổ Chu, Côn Đảo, Cồn Cỏ, Phú Quý, Cát Bà, Trường Sa....
Những đảo, quần đảo ven biển có dân cư sinh sống như: Cô Tô, Cái Bầu
(Quảng Ninh), Cát Bà, Bạch Long Vĩ (Hải Phòng), Hòn Lớn, Hòn Tre (Khánh Hòa),
Lý Sơn (Quảng Ngãi), Phú Quý (Bình Thuận), Côn Sơn (Bà Rịa-Vũng Tàu), Phú
Quốc, Thổ Chu (Kiên Giang)...
Đặc biệt có hai quần đảo Hoàng Sa (Đà Nẵng) và Trường Sa (Khánh Hòa) nằm
ngoài khơi phía Đông bao gồm nhiều đảo nhỏ, nhiều bãi cát ngầm, bãi đá ngầm, bãi
đá, bãi san hô.
34
* Quần đảo Hoàng Sa
Quần đảo Hoàng Sa gồm trên 30 đảo, đá, cồn san hô và bãi cạn, nằm ở khu vực
biển giữa vĩ độ 150 45‟00”N - 17
0 15‟00” và kinh độ 111
000‟00”E - 113
0 00‟00”E trên
vùng biển có diện tích 30.000km2, cách đảo Lý Sơn (tỉnh Quảng Ngãi) khoảng 120 hải
lý, cách đảo Hải Nam (Trung Quốc) khoảng 140 hải lý.
Diện tích toàn bộ phần đất nổi của quần đảo khoảng 8km2. Quần đảo Hoàng Sa
chia thành hai nhóm An Vĩnh (còn gọi là nhóm Đông - Bắc) và Trăng Khuyết (còn gọi
là nhóm Tây).
- Nhóm phía Đông có tên là An Vĩnh, gồm khoảng 12 đảo nhỏ và một số đảo
san hô trong đó có 2 đảo lớn là Phú Lâm và Linh Côn, mỗi đảo rộng 1,5 km2.
- Nhóm phía Tây gồm nhiều đảo xếp vòng cung nên gọi là nhóm Trăng khuyết
(hay còn gọi là nhóm lưỡi liềm), trong đó có các đảo Hoàng Sa, Quang nh, Hữu
Nhật, Quang Hoà, Duy Mộng, Lưỡi Liềm, bãi Xà Cừ, đảo Bạch Quy, Chim Én, Tri
Tôn,…và các bãi đá ngầm, trong đó có đảo Hoàng Sa (dài 950m, rộng khoảng 650m,
diện tích 0,32km2).
* Quần đảo Trường Sa
Quần đảo Trường Sa nằm giữa Biển Đông về phía Đông Nam nước ta, phía Bắc
là quần đảo Hoàng Sa, phía Đông giáp biển Philippin, phía Nam giáp biển Malaixia,
Brunây và Inđônêxia.
Từ trung tâm quần đảo Trường Sa đến biển của Malaixia khoảng 250 hải lý,
đến biển của Philippin khoảng 201 hải lý, đến biển của Brunây khoảng 320 hải lý, đến
đảo Nam Hải khoảng 585 hải lý và đến đảo Đài Loan khoảng 810 hải lý; cách Cam
Ranh khoảng 243 hải lý, cách Vũng Tàu 440 hải lý.
Quần đảo Trường Sa gồm trên 100 hòn đảo nhỏ và bãi san hô với diện tích
vùng biển rộng khoảng 410.000km2 nằm ở giữa vĩ độ 6º30‟ đến 12º Bắc và kinh độ
109º30‟ đến 117º20‟ Đông.
Diện tích toàn bộ phần đảo nổi của quần đảo khoảng 3km2, được chia làm 8
cụm (Song Tử, Loại Ta, Thị Tứ, Nam Yết, Sinh Tồn, Trường Sa, Thám Hiểm, Bình
Nguyên), đảo cao nhất là Song Tử Tây (khoảng 4 - 6m), đảo lớn nhất là đảo Ba Bình
(0,44km2), sau đó là đảo Nam Yết (0,06km
2).
Khoảng cách giữa các đảo cũng khác nhau, gần nhất từ đảo Song Tử Đông đến
Song Tử Tây khoảng 1,5 hải lý, xa nhất Song Tử Tây (phía Bắc) đến An Bang (phía
Nam) khoảng 280 hải lý.
1) Xây dựng bản đồ nguy cơ ngập cho các đảo
Tập trung xây dựng bản đồ nguy cơ ngập cho các nhóm đảo tiền tiêu:
a. Hệ thống các đảo tiền tiêu
Những đảo lớn trong hệ thống này gồm các đảo trên quần đảo Trường Sa, quần
đảo Hoàng Sa, đảo Trần (Cô Tô, sát Trung Quốc), Bạch Long Vĩ, Cồn Cỏ, Lý Sơn,
Phú Quý, Côn Đảo, Phú Quốc, Thổ Chu.
Xem xét xây dựng bản đồ nguy cơ ngập hệ thống đảo lớn:
35
b. Hệ thống các đảo lớn.
Một số đảo: Cô Tô, Cát Bà, Cù Lao Chàm.
c. Cụm đảo Hoàng Sa và Trƣờng Sa.
Quần đảo Hoàng Sa: 2 đảo lớn là Phú Lâm và Linh Côn, đảo Hoàng Sa, Quang
nh, Hữu Nhật, Quang Hoà, Duy Mộng, Lưỡi Liềm, bãi Xà Cừ, đảo Bạch Quy, Chim
Én, Tri Tôn.
Quần đảo Trường Sa: Song Tử, Loại Ta, Thị Tứ, Nam Yết, Sinh Tồn, TT.
Trường Sa, Thám Hiểm, Bình Nguyên, Song Tử Tây, Ba Bình, Nam Yết.
2)Yêu cầu kỹ thuật
Do các đảo và cụm đảo phân bố rải rác và diện tích không lớn, do cấu trúc địa hình
nên nguy cơ ngập chỉ diễn ra khu vực ven của các đảo. Vì vậy mỗi đảo sẽ được thể
hiện trên 1 bản đồ:
- Giá trị DEM phân giải 30m;
- Nguy cơ mức ngập tại giá trị 100cm;
- Các bản đồ được xây dựng sẽ không theo tỷ lệ mà phụ thuộc vào số liệu nền vệ
tinh và số liệu DEM 30m để biên tập;
- Một số cụm đảo sẽ lựa chọn đảo đại diện (diện tích, vị trí địa lý, tầm quan
trọng….) trong cụm đảo để thể hiện: Ví dụ: 8 cụm (Song Tử, Loại Ta, Thị Tứ, Nam
Yết, Sinh Tồn, Trường Sa, Thám Hiểm, Bình Nguyên) đảo nổi thuộc quần đảo Trường
Sa.
36
D. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
I. KẾT LUẬN
Sau hai năm thực hiện đề tài, chủ nhiệm và các cộng tác viên đã đạt được một
số kết quả khoa học chính như sau:
I) Bộ số liệu liệu khí hậu, hải văn, vệ tinh được cập nhật đến năm 2012, số liệu
tái phân tích trên lưới APH, CRU, số liệu mô phỏng khí hậu toàn cầu, khu vực thời kỳ
quá khứ 1986-2005 và số liệu mô phỏng tương lai 2006-2100 của các mô hình động
lực khu vực CCAM, PRECIS, clWRF và RegCM, số liệu mô hình số độ cao độ phân
giải 1/10.000; 1/2000 của một số khu vực ven biển Việt Nam;
II) Đã tổng hợp, phân tích đánh giá được các phương pháp và kết quả xây dựng,
cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng trên thế giới và ở Việt Nam;
III) Đã đưa ra được cơ sở khoa học và thực tiễn của việc cập nhật kịch bản biến
đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam;
IV) Đã xác định được phương pháp xây dựng, cập nhật kịch bản biến đổi khí
hậu và nước biển dâng cho Việt Nam cùng thông tin về tính chưua chắc chắn;
V) Đã đề xuất được các phương án cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu, nước
biển dâng cho Việt Nam trên cơ sở các kịch bản nồng độ khí nhà kính mới (RCP) và
các thông tin cập nhật nhất trong báo cáo đánh giá lần thứ năm (AR5) của IPCC;
VI) Cập nhật được phương pháp xây dựng bản đồ nguy cơ ngập do nước biển
dâng cho các khu vực ven biển, hải đảo Việt Nam.
1. Về cơ sở khoa học và thực tiễn của việc cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu và
nƣớc biển dâng cho Việt Nam
Về cơ sở khoa học của việc cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng
cho Việt Nam: Để cập nhật, hoàn thiện được kịch bản BĐKH, NBD, bản đồ nguy cơ
ngập chi tiết cho các giai đoạn đến năm 2100, Việt Nam cần cập nhật kịch bản biến
đổi khí hậu và nước biển dâng theo lộ trình của cập nhật của IPCC với các kịch bản
nồng độ khí nhà kình mới (RCP) và số liệu mới nhất trong tập số liệu CMIP5, đồng
thời cần cập nhật các số liệu mô hình khu vực hiện có, cũng như tăng độ phân giải kịch
bản, bổ sung các biến, yếu tố các kịch bản trước đây chưa xây dựng triệt để. Cụ thể
một số cơ sở khoa học cho việc cập nhật kịch bản đã chỉ ra và áp dụng trong đề tài là:
1) Đã sử dụng kịch bản nồng độ khí nhà kính và sol khí mới nhất theo phân bố
nồng độ khí nhà kính đại diện (RCPs) do IPCC công bố.
2) Đã cập nhật thông tin từ dự tính khí hậu toàn cầu mới được công bố của
IPCC (CMIP5).
3) Đã bổ sung số liệu các mô hình khu vực chạy với CMIP5 và RCP để dự tính
khí hậu tương lai với độ phân giải cao cho Việt Nam, đó là các mô hình PRECIS,
clWRF, RegCM và CCAM.
4) Đã đánh tính chưa chắc chắn của các dự tính, kịch bản khí hậu, nước biển
dâng.
5) Đã xây dựng kịch bản BĐKH, NBD dựa trên tổ hợp của nhiều phương án
tính toán khác nhau.
37
6) Đã cập nhật kịch bản nước biển dâng. Việc mô phỏng sự biến đổi của mực
nước biển dựa trên các thông tin và kết quả mới nhất của các mô hình đại dương toàn
cầu với những hiểu biết mới về các nhân tố đóng góp khác, chẳng hạn như băng tan,
sự biến đổi của nước trong đất, ...
7) Đã cập nhật bản đồ nguy cơ ngập với số liệu mới nhất của mức ngập và mô
hình số độ cao độ phân giải cao
Về cơ sở thực tiễn của việc cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển
dâng cho Việt Nam. Trước đây mỗi phiên bản của kịch bản BĐKH, nước biển dâng
đều được xây dựng với một độ phân giải không gian cao nhất là 25 km. Với sự phát
triển của công nghệ máy tính, đề tài đã bổ sung nhiều công cụ tính và kịch bản để đưa
ra số liệu kịch bản với độ phân giải tới 10 km, có thể cho phép so sánh, đánh giá và
hoàn thiện các kết quả nghiên cứu trước đây, thêm nhiều lựa chọn và phương án tính
toán khác nhau, đánh giá được tính chưa chắc chắn của các kịch bản, từ đó cập nhật và
hoàn thiện kịch bản BĐKH cho Việt Nam.
Bên cạnh đó một cơ sở thực tiễn nữa là các kịch bản nước biển dâng và nguy cơ
ngập trước đây mới chỉ tập trung cho khu vực ven biển, trong kết quả đề tài này đã
nghiên cứu điều kiện tự nhiên, tình hình số liệu thực tế và bổ sung bản đồ nguy cơ
ngập cho các hải đảo của Việt Nam theo tỷ lệ thích hợp. Một số đảo, cụm đảo lớn,
quan cũng chưa được đưa vào trong các bộ bản đồ nguy cơ ngập trước đây cũng đã
được thực hiện xây dựng trong đề tài này góp phần vào việc định hướng sử dụng bền
vững nguồn tài nguyên thiên nhiên, phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội, an
ninh quốc phòng biển đảo quốc gia.
Hơn nữa kết quả nghiên cứu và tổng hợp cho thấy cơ sở thực tiễn còn thể hiện ở
nhu cầu sử dụng của xã hội đối với các Kịch bản cập nhật. Người sử dụng và các nhà
hoạch định cần thông tin bổ sung về các hiện tượng cực đoan phục vụ công tác quy
hoạch, ứng phó; Cần bổ sung kịch bản nước biển dâng cho toàn bộ Biển Đông, bổ
sung bản đồ nguy cơ ngập cho các hải đảo của Việt Nam trên cơ sở đã có số liệu địa
hình số mới với tỉ lệ tới 1:2000; Nhu cầu người sử dụng về việc cung cấp thông tin về
tính chưa chắc chắn của kịch bản; Nhu cầu người sử dụng cần cung cấp thông tin kịch
bản độ phân giải cao hơn (10km) phục vụ đánh giá tác động.
2. Về phƣơng pháp xây dựng, cập nhật và đánh giá độ chƣa chắc chắn của các
kịch bản biến đổi khí hậu và nƣớc biển dâng cho Việt Nam
Để xây dựng, cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam, đề tài đã sử
dụng phương pháp chính là phuwong pháp động lực với các bước: đánh giá chất lượng
số liệu đầu vào từ các mô hình toàn cầu; đánh giá chất lượng mô hình khu vực qua số
liệu mô phỏng quá khứ; xây dựng kịch bản tổ hợp từ sản phẩm các mô hình động lực
độ phân giải cao trên khu vực Việt Nam và đánh giá mức độ chưa chắc chắn của kịch
bản. Cụ thể, đề tài đã đánh giá khả năng mô phỏng thời kỳ cơ sở (1986-2005) của các
mô hình khí hậu động lực bao gồm PRECIS (3 phương án), clWRF (1 phương án),
CCAM (6 phương án) và RegCM (2 phương án) với đầu vào từ các mô hình toàn cầu
GCMs. Số liệu dùng để so sánh bao gồm là số liệu quan trắc tại 70 trạm thuộc 7 vùng
khí hậu Việt Nam và các tập số liệu tái phân tích trên lưới.
Kết quả đánh giá khả năng mô phỏng của các mô hình:
38
Về khả năng mô phỏng của các mô hình toàn cầu, các mô hình NorESM1-ME,
INM-CM4 và CanESM2 cho kết quả mô phỏng trường nhiệt trung bình khu vực Việt
Nam thời kỳ cơ sở 1986-2005 tốt hơn các mô hình còn lại, trong khi đối với trường
mưa khu vực Việt Nam, trong mùa đông các mô hình ACCESS1-3, HadCM3 cho kết
quả mô phỏng lượng mưa mùa đông khá tốt và trong mùa hè các mô hình MIROC5,
MRI-CGCM3 cho kết quả mô phỏng tốt hơn so với các mô hình khác.
Đối với mô phỏng nhiệt độ trung bình, các mô hình khu vực PRECIS, CCAM,
RegCM mô phỏng nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tối cao, nhiệt độ tối thấp trung bình
năm và các mùa khá tương đồng so với quan trắc cả về diện và lượng với sai số so vứi
quan trắc trạm và tái phân tích trên lưới phổ biến khoảng 1-2oC. Riêng mô hình
clWRF mô phỏng các biến nhiệt độ trung bình năm và các mùa có xu hướng thiên thấp
khoảng 3-4oC so với quan trắc. Nhìn chung tất cả các mô hình mô phỏng nhiệt độ
miền Nam tốt hơn mô phỏng ở miền Bắc, có thể do nền nhiệt ở miền Nam có mức độ
đồng nhất không gian cao hơn và khí hậu miền Nam là khí hậu biển ít biến động hơn.
Đối với lượng mưa, các mô hình PRECIS, clWRF mô hình cho kết quả mô
phỏng lượng mưa trung bình năm và các mùa cho nước ta khá tốt cả về diện và lượng
so với số liệu quan trắc. Mô hình RegCM mô phỏng lượng mưa cao hơn so với quan
trắc ở phía Bắc và thấp hơn ở phía Nam. Trong khi mô hình CCAM mô hình mô
phỏng lượng lượng mưa thấp hơn so với quan trắc ở các vùng khí hậu phía Bắc
nhưung lại cao hơn so với quan trắc ở các vùng khí hậu phía Nam.
Như vậy, trong các mô hình khí hậu khu vực, mô hình CCAM mô phỏng nhiệt
độ trung bình khu vực Việt Nam cho kết quả khá tốt hơn các mô hình REGCM,
clWRF và mô hình PRECIS trong khi đối với trường mưa mô hình PRECIS lại cho kết
quả tốt hơn các mô hình còn lại.
Đề tài đã đề xuất 3 phương án tổ hợp dùng trong cập nhật kịch bản biến đổi khí
hậu cho Việt Nam bao gồm: Phương án tổ hợp trung bình, phương án tổ hợp trung vị
và phương án lựa chọn thành phần tốt nhất trong 10 thành phần của 3 mô hình
PRECIS, clWRF, CCAM.
Kết quả đánh giá khả năng mô phỏng khí hậu theo hai phương án tổ hợp các mô
hình cho thấy, đối với trường nhiệt độ trung bình phương án tổ hợp cho kết quả mô
phỏng phổ biến thấp hơn so với giá trị quan trắc APHRODITE và sai số dao động
trong khoảng từ -2ºC đến -4ºC trong khi kết quả đanh giá theo phương án trung vị cho
kết quả mô phỏng cao hơn so với quan trắc APHRODITE và phổ sai số từ -3ºC đến
3ºC, hẹp hơn so với phương án trung bình. Đối với trường mưa, cả hai phương án đều
cho kết quả mô phỏng tương tự nhau về phân bố không gian, mô phỏng cao hơn so với
quan trắc ở các vùng khí hậu phía Bắc và thấp hơn so với quan trắc ở các vùng khí hậu
phía Nam, về lượng theo phương án trung vị cho kết quả sai số lớn hơn so với phương
án tổ hợp trung bình.
Kết quả đánh giá theo phương án mô hình tôt nhất với 10 phương án của 3 mô
hình clWRF, CCAM và PRECIS cho thấy, đối với trường nhiệt các phương án của mô
hình CCAM cho kết quả mô phỏng tốt nhất trong khi đối với trường mưa thì các
phương án của mô hình PRECIS cho kết quả tốt nhất
Tính chưa chắc chắn (uncertainty) được dùng để đánh giá mức độ dao động hay
muacs độ chưa thống nhất của các dự tính khí hậu trong tương lai từ các mô hình, các
RCP khác nhau với mỗi biến và kịch bản. Trong đề tài, tính chưa chắc chắn được xác
39
định bằng cách: 1) Tính xu thế tương lai của các biến so với thời kỳ cơ sở 1986-2005
của các mô hình. 2) Tại mỗi vị trí sẽ thảo luận tính chưa chắc chắn thông qua giá trị dự
tính của mô hình ở các phân vị 10th, 50th (trung vị) và 90th từ tập số liệu các mô hình
cũng như từ các kịch bản khí nhà kính khác nhau.
Về dự kết quả dự tính biến đổi khí hậu cho Việt Nam từ các mô hình riêng lẻ có
thể tóm tắt như sau:
Mô hình PRECIS, kết quả dự tính nhiệt độ khu vực Việt Nam cho giai đoạn
giữa và cuối thế kỷ 21 theo hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 cho thấy, nhiệt độ trung
bình, nhiệt độ tối cao trung bình và nhiệt độ tối thấp trung bình đều có xu thế tăng trên
phạm vi cả nước và khu vực phía Bắc tăng nhanh hơn khu vực phía Nam. Theo kịch
bản cao RCP8,5, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm khu vực Việt Nam tăng
lên 3,5-4,5°C do với thời kỳ cơ sở, trên 4,5°C ở các vùng khí hậu phía Bắc; trong khi
nhiệt đối thấp thấp, nhiệt độ tối cao trung bình tăng lên 3,0-4,0°C so với thời kỳ cơ sở.
Đối với trường mưa, theo cả hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21,
lương mưa có xu thế tăng trên phạm vi cả nước với mức tăng khoảng 20-35 so với
thời kỳ cơ sở. Dự tính lượng mưa cực trị Rx1day theo cả hai kịch bản cho hai giai
đoạn giữa và cuối thế kỷ 21 tăng gián đoạn trên cả nước so với thời kì cơ sở, cuối thế
kỷ tăng mạnh hơn giai đoạn giữa thế kỷ; dự tính lượng mưa cực trị Rx5day tăng so với
thời kì cơ sở với hai kịch bản tại cả hai giai đoạn giữa và cuối của thế kỷ 21.
Mô hình clWRF, kết quả dự tính nhiệt độ trung bình có xu thế tăng trong các
mùa và năm, mùa đông nhiệt độ tăng nhanh hơn mùa hè; dự tính nhiệt độ tối cao trung
bình và tối thấp trung bình có xu thế giống với nhiệt độ trung bình đều tăng trong các
mùa và năm theo các kịch bản và các giai đoạn. Tuy nhiên mức tăng của đổi nhiệt độ
tối cao trung bình nhanh hơn so với mức tăng của nhiệt độ trung bình và nhiệt độ tối
thấp trung bình năm. Theo kịch bản RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình
năm khu vực Việt Nam tăng lên khoảng 2,5-3,5°C, nhiệt đô tối cao trung bình tăng lên
khoảng 2,5-3,5°C và nhiệt độ tối thấp tăng lên khoảng 2,5-3,0°C so với thời kỳ cơ sở;
kết quả dự tính lượng mưa khu vực Việt Nam cho giai đoạn giữa và cuối thế kỷ 21
theo hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 đều cho xu thế tăng so với thời kỳ cơ sở trên hầu
hết lãnh thổ nước ta. Theo kịch bản RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa khu vực
Việt Nam tăng lên phổ biến 25-35 so với thời kỳ cơ sở. Dự tính Rx5day tăng trên cả
nước với cả hai kịch bản và hai giai đoạn trong thế kỷ 21, mùa hè tăng nhanh hơn mùa
đông.
Mô hình RegCM, kết quả dự tính nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tối cao trung
bình và nhiệt độ tối thấp trung bình cho giai đoạn giữa và cuối thế kỷ 21 đầu có xu thế
tăng trong các mùa và cả năm. Theo kịch bản RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ
trung bình khu vực Việt Nam tăng lên khoảng 2,5-3,0°C, nhiệt độ tối cao trung bình
tăng lên khoảng 2,0-3,0°C và nhiệt độ tối thấp trung bình tăng lên khoảng 2,5-3,5°C so
với thời kỳ cơ sở; kết quả dự tính dự tính lượng mưa gần như không đổi hoặc tăng nhẹ
tại khu vực Bắc Bộ, các khu vực khác thì tăng từ 40-70 , tăng mạnh nhất với kịch bản
RCP85 trong giai đoạn cuối thế kỷ 21. Dự tính Rx5day tăng hơn so với thời kỳ cơ sở
với cả hai kịch bản tại cả hai giai đoạn giữa và cuối của thế kỷ 21.
Mô hình CCAM, kết quả dự tính nhiệt độ khu vực Việt Nam cho giai đoạn giữa
và cuối thế kỷ 21 đều cho xu thế tăng trong các mùa và cả năm theo hai kịch bản
RCP4.5 và RCP8.5, XU thê tăng nhiệt ở miền Bắc nhanh hơn miền Nam. Theo kịch
bản cao RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm khu vực Việt Nam tăng
40
lên khoảng 3-4°C, nhiệt độ tối cao trung bình tăng lên khoảng 3,5-4,2°C và nhiệt độ
tối thấp trung bình năm tăng lên khoảng 3-4°C so với thời kỳ cơ sở; kết quả dự tính
lượng mưa khu vực Việt Nam cho giai đoạn giữa và cuối thế kỷ 21 đều cho xu thế
giảm so với thời kỳ cơ sở theo cả hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5. Theo kịch bản
RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa có xu thế giảm trên phạm vi cả nước với mức
giảm khoảng 15-20 so với thời kỳ cơ sở. Dự tính lượng mưa cực trị Rx1day và
Rx5day tăng ở Bắc Bộ và Nam Bộ tăng nhẹ, giảm ở miền Trung.
Như vậy, đối với kết quả dự tính nhiệt độ trung bình năm khu vực Việt Nam
theo kịch bản cao RCP8.5, đến cuối thế kỷ 21, mô hình PRECIS cho mức tăng nhiệt
độ cao nhất thứ đến mô hình CCAM và thấp nhất là mô hình REGCM, đối với lượng
mưa, các mô hình PRECIS, clWRF cho kết quả tăng mạnh trong khi mô hình CCAM
lại cho kết quả ngược lại, lượng mưa năm có xu thế giảm so với thời kỳ cơ sở.
3. Về đề xuất các phƣơng án cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam
Trong nghiên cứu đề xuất phương án cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu cho
Việt Nam, cụ thể ở đây là đề xuất phương án cập nhật kịch bản BĐKH đối với nhiệt
độ trung bình, nhiệt độ tối cao, nhiệt độ tối thấp, đề tài đề xuất 3 phương án cập nhật,
bao gồm:
Phương án 1: Kết quả tính tổ hợp trung bình 10 thành phần của 3 mô hình
clWRF, PRECIS và mô hình CCAM
Phương án 2: Kết quả tính tổ hợp trung vị 10 thành phần của 3 mô hình clWRF,
PRECIS và mô hình CCAM
Phương án 3: Kết quả lựa chọn thành phần tốt nhất trong 10 thành phần của 3
mô hình clWRF, PRECIS và mô hình CCAM.
Kết quả kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam theo phương án 1 cho thấy:
Đối với nhiệt độ, vào giữa thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tối cao, nhiệt
độ tối thấp trung bình năm và bốn mùa đều có xu thế tăng trên phạm vi cả nước, với
mức tăng phổ biến từ 1,1-1,5°C so với thời kỳ cơ sở theo kịch bản RCP4.5, tăng lên
1,8-2,0°C theo kịch bản cao RCP8.5 ở giữa thế kỷ. Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung
bình tăng lên 1,8-2,0°C theo kịch bản RCP4.5, tăng lên 3,4-4,2°C theo kịch bản
RCP8.5. Nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn các vùng khí hậu phía
Nam, nhiệt độ trung bình mùa hè tăng nhanh nhất, tiếp đến là mùa xuân, mùa thu và
thấp nhất là mùa đông.
Theo kịch bản RCP4.5, vào giữa thế kỷ 21, lượng mưa năm có xu thế tăng trên
đa số các vùng khí hậu với mức tăng từ 5-10 so với thời kỳ cơ sở. Đến cuối thế kỷ
21, lượng mưa năm có xu thế tăng ở các vùng khí hậu phía Bắc với mức tăng 10-15%
và có xu thế giảm ở các vùng ven biển Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và phần lớn diện
tích vùng Nam Bộ với mức giảm dưới 10 . Theo kịch bản RCP8.5, vào giữa thế kỷ
21, lượng mưa năm thay đổi từ -5 đến 10 so với thời kỳ cơ sở trên phạm vi cả
nước. Đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm có xu thế tăng trên phạm vi cả nước với
mức tăng khoảng 5-15 so với thời kỳ cơ sở, ở các vùng Tây Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ,
Nam Trung Bộ và một phần diện tích ở phía Nam Tây Nguyên tăng nhanh hơn các
vùng còn lại. Nhìn chung lượng mưa năm tăng trên phạm vi cả nước đối với cả hai
kịch bản. Mưa năm tăng trên phạm vi cả nước cũng phù hợp với thông in đưa ra ở kịch
bản gần đây nhất năm 2012 của Bộ Tài Nguyên và Môi trường. Điều này cũng chứng
41
tỏ thông tin mưa năm tăng trong điều kiện ấm lên toàn cầu trong tương lai có tính chắc
chắn cao.
Kết quả kịch bản BĐKH về lượng mưa các mùa theo hai kịch bản RCP4.5 và
RCP8.5 cho thấy, mức biến đổi lượng mưa khu vực Việt Nam nằm trong khoảng từ -
15 đến 15 so với thời kỳ cơ cở, lượng mưa có xu thế tăng trên đa số các vùng khí
hậu của Việt Nam trong các mùa đông, xuân và mùa thu vào giữa và cuối thế kỷ 21, và
có xu thế giảm trong mùa hè.
Vào giữa thế kỷ 21, lượng mưa một ngày lớn nhất có xu thế tăng trên đa số diện
tích các vùng khí hậu Tây Bắc, Tây Tguyên và Nam Bộ với mức tăng khoảng 2-8% so
với thời kỳ cơ sở và có xu thế giảm ở phần lớn diện tích các vùng Đông Bắc, Đồng
bằng Bắc Bộ, ven biển Nam Trung Bộ theo kịch bản RCP4.5, tăng 3-10 theo kịch
bản RCP8.5. Đến cuối thế kỷ 21, Rx1day có xu thế biến đổi từ -10 đến 5 theo kịch
bản RCP4.5; -10 đến 10 theo kịch bản RCP8.5.
Số ngày nắng nóng có xu thế tăng trên phạm vi cả nước theo cả hai kịch bản
RCP4.5 và RCP8.5. Đến cuối thế kỷ 21, số ngày nắng nóng khu vực Việt Nam tăng
lên 30-50 ngày so với thời kỳ cơ sở theo kịch bản RCP4.5 và 60-80 ngày theo kịch bản
RCP8.5, tăng nhanh nhất ở Nam Bộ và Bắc Trung Bộ, tăng thấp nhất ở Tây Nguyên
và một phần diện tích Nam Trung Bộ.
Từ kết quả phân tích kịch bản biến đổi khí hậu từ 3 phương án tổ hợp cho thấy,
kết quả kịch bản biến đổi khí hậu theo phương án 1 cho kết quả khả quan nhất do
phương án 2 kết quả thiên về các mô hình có nhiều thành phần, trong khi phương án 3
lại không giữ được nhiều thông tin về dải biến đổi và mức độ chưa chắc chắn từ các
thành phần mô hình khác nhau.
Kết quả dự tính xoáy thuận nhiệt đới từ mô hình CCAM, MRI cho thấy, vào
cuối thế kỷ 21, số xoáy thuận nhiệt đới trên Tây Bắc Thái Bình Dương và Biển Đông
có xu thế giảm.
4. Về đề xuất phƣơng án cập nhật kịch bản nƣớc biển dâng và bản đồ nguy cơ
ngập do nƣớc biển dâng cho Việt Nam
Trên cơ sở phân tích các nghiên cứu các phương pháp được sử dụng trên thế
giới trong xây dựng kịch bản nước biển dâng, đề tài đã đề xuất được phương pháp luận
trong việc xây dựng kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam trong thế kỷ 21.
Kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam được tính từ các thành phần đóng góp
vào mực nước biển tại khu vực: 1) Mực nước biển dâng do giãn nở nhiệt và động lực;
2) Băng ở các sông băng, núi băng trên lục địa; 3) Cân bằng khối lượng bề mặt băng ở
Greenland; 4) Cân bằng khối lượng bề mặt băng ở Nam Cực; 5) Động lực băng ở
Greenland; 6) Động lực băng ở Nam cực; 7) Lưu trữ nước trên lục địa; 8) Điều chỉnh
đẳng tĩnh băng.
- Dữ liệu và phương pháp thực hiện dựa trên số liệu và phương pháp của IPCC
AR5 (Church et al., 2013).
- Dự báo mực nước biển toàn cầu được chi tiết cho khu vực biển Việt Nam
bằng cách thu phóng theo tỉ lệ phân bố không gian của các thành phần đóng góp vào
mực nước biển dâng do băng tan và lưu trữ nước trên lục địa theo nghiên cứu của
Slangen và cộng sự (2014).
42
- Thay đổi của mực nước biển tại khu vực do động lực và giãn nở nhiệt được
ước tính từ 21 mô hình AOGCMs.
- Thay đổi mực nước do điều chỉnh đẳng tĩnh băng được ước tính từ nghiên cứu
của ICE5G (Peltier, 2004).
Kết quả dự tính mực nước biển dâng cho 7 khu vực ven biển Việt Nam và quần
đảo Hoàng Sa, Trường Sa cho thấy:
- Các dự báo mực nước biển dâng đối với Việt Nam vào cuối thế kỷ 21 là tương
tự và cao hơn một chút so với ước tính toàn cầu trong báo cáo AR5 của IPCC;
- Kết quả dự tính kịch bản nước biển dâng cho thấy, khu vực ven biển phía bắc
(từ Móng Cái đến Đèo Hải Vân) có mực nước biển dâng thấp hơn so với khu vực phía
nam. Khu vực phía đông và giữa biển Đông có mực nước biển dâng cao hơn so với
khu vực ven biển Việt Nam. Ước tính này là phù hợp với xu thế mực nước trong quá
khứ tại trạm hải văn và từ vệ tinh.
Đề tài cũng đã phân tích, nhận định để đề xuất phương pháp cập nhật kịch bản
nước biển dâng trong lần cập nhật năm 2015. Đề tài cũng phân tích, đề xuất các kịch
bản nồng độ khí nhà kính trong dự tính nước biển dâng. Đề xuất đánh giá và phân tích
về sự đóng góp của các thành phần vào mực nước biển dâng, tính chưa chắc chắn của
kịch bản. Ngoài ra, đề tài cũng định hướng cho việc đưa ra các thông tin trong kịch
bản và các nội dung hướng dẫn khai thác và sử dụng các thông tin về dự tính nước
biển dâng.
Đề xuất phương pháp mô phỏng nguy cơ ngập
Từ các kịch bản nguy cơ ngập đến 50 cm của 7 khu vực nghiên cứu kết quả cho
thấy khu vực phía bắc từ Quảng Ninh đến Ninh Bình, 3 tỉnh có nguy cơ ngập cao nhất
là Thái Bình (11,7 ), Nam Định (9,9 ) và Hải Phòng (7,2 ). Khu vực Bắc Trung Bộ
đoạn từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế, 2 tỉnh có nguy cơ ngập cao nhất Huế (1,5 )
và Quảng Bình (1,3 ). Khu vực Nam Trung Bộ gồm 08 tỉnh từ Đà Nẵng đến Bình
Thuận, thành Phố Đà Nẵng và Khánh Hòa có tỷ lệ ngập cao tương ứng là 1,4 và
1,3 diện tích toàn tỉnh. Khu vực Thành phố Hồ Chí Minh và Vũng Tàu có tỷ lệ ngập
tương ứng 13,3 và 1,9 . Các tỉnh Đồng Bằng sông Cửu Long gồm có 13 tỉnh nguy
cơ ngập cao nhất là Bến Tre 13,8 , Cà Mau và Kiên Giang cũng là 2 tỉnh có nguy cơ
ngập cao trong khu vực và cùng chiếm tỷ lệ là 9 , khu vực chịu ảnh hưởng thấp nhất
là An Giang 0,1 và Đồng Tháp 0,4 , đây cũng là các tỉnh đầu nguồn của ĐBSCL
tuy nhiên cũng chịu ảnh hưởng tác động của nước biển dâng.
Từ những nghiên cứu và thực tế số liệu tại Việt Nam, đề tài đã đề xuất được
phương pháp mô phỏng nguy cơ ngập do mực nước biển dâng, theo đó phạm vi bao
phủ của nước biển dâng được giả định là nếu mực nước tăng lên tương ứng với mức
ngập nào đó theo kịch bản Biến đổi khí hậu hoặc theo một độ cao xác định (tại độ cao
0m đối với mực nước biển trung bình), từ một đặc trưng bề mặt, như khu vực ngập lụt
đồng bằng, khu vực ven biển. Phạm vi bao phủ được giả định khi mực nước biển tăng
thêm một giá trị nào đó được tính từ ranh giới tiếp giáp với mực nước được xác định
tại mực 0m.
Phương pháp thành lập bản đồ theo cây quyết định, trong đó tính toán đến đặc
trưng địa hình làm ảnh hưởng đến dòng chảy (lưu vực ven biển), đê biển và đê sông
ven biển, đường giao thông, khu vực xây dựng liên quan đến địa hình, các đường phân
43
thủy của khu vực đồng bằng ven biển được đưa vào mô hình phân loại tính toán. Kết
quả mang tính ứng dụng cao, đặc biệt tại các khu vực khi số liệu địa hình chưa đáp
úng được độ chính xác về khoảng cao đều.
II. KIẾN NGHỊ
Sau hai năm thực hiện, đề tài đã hoàn thành các nội dung nghiên cứu và các sản
phẩm đăng ký trong thuyết minh đề cương. Tuy nhiên, để cung cấp thông tin kịch bản
biến đổi khí hậu chi tiết hơn cần tiếp tục thực hiện các vấn đề sau:
Về quy mô thời gian và không gian của kịch bản cần tiếp tục chi tiết tới cấp
huyện và đưa ra mức biến đổi của các yếu tố theo quy mô tháng và cho từng thập kỷ
cho 150 trạm trên phạm vi cả nước.
Cần thực hiện hiệu chỉnh sai số hệ thống sản phẩm mô hình khu vực để đưa ra
các giá trị tuyệt đối của các biến nhiệt, mưa phục vụ bài toán đánh giá tác động của
biến đổi khí hậu.
Trên cơ sở phương pháp đã xây dựng của đề tài, cần tính toán, xây dựng bản đồ
nguy cơ ngập do nước biển dâng với số liệu DEM độ phân giải cao (1: 2000) cho khu
vực ven biển có số liệu.
Cần bổ sung điều tra nhu cầu sử dụng thông tin kịch bản biến đổi khí hậu bao
gồm các yếu tố, thời gian, không gian và mức độ chi tiết của kịch bản của các sở ban
ngành, các địa phương, từ đó tổng hợp và phân tích kết quả điều tra để không ngừng
cập nhật cơ sở thực tiễn của việc xây dựng cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu và nước
biển dâng cho Việt Nam.