Các Kịch Bản Biến Đổi Khí Hậu Nước Biển Dâng

B ộ TÀI NGUYÊN VÀ MỒI TRƯỜNG

VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO

CÁC KỊCH BẢN BI ÉN ĐÒĨ KHÍ HẬU,

NƯỚC BIÉN DÂNG

CAC a w M u c in t t >1»

Hà Nội, tháng 4 - 2009

BÁO CÁO TÓM TẤT

Báo cáo tóm tẳt Kich bán biến đổi khí hâu. Nước biến dâng

BÁO CÁO TÓM TÁT

KỊCH BẢN BIÉN ĐỔI KHÍ HẬU, NƯỚC BIỂN DÂNG » ■ *

I. KỊCH BẢN BIÉN ĐỒI KHÍ HẬU Ở VIỆT NAM

Biến đổi khí hậu, mà biểu hiện chính là sự nóng lên toàn cầu và mực nước

biển dâng, là sự nóng lên trên toàn cầu mà nguyên nhân chính là do hoạt động

kinh tế và xã hội của con người gây phát thải quá mức vào khí quyển các chất

khí gây hiệu ứng nhà kính.

Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 0,74°c trong thời kỳ 1906 -

2005, tốc độ tăng của nhiệt độ trong 50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm

trước.

Trong khoảng 50 năm qua nhiệt độ trung bình năm của nước ta đã tăng

lên khoảng 0,5°c đến 0,7°c. Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa

hè và nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn các vùng khí hậu

phía Nam.

Lượng mưa năm giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng lên ở các vùng

khí hậu phía Nam. Tính trung bình trong cả nước, lượng mưa năm đã giảm

khoảng 2% trong 50 năm qua.

Biến đổi khí hậu trong thế kỷ 21 phụ thuộc vào phát triển KT-XH tức là

vào mức độ phát thải khí nhà kính. Các kịch bản biển đổi khí hậu đã được xây

dựng dựa trên các kịch bản phát thải từ thấp đến cao tức là: Bl, AIT, B2, A1B,

A2, A1FI theo khuyến cáo mới nhất của Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

(IPCC). Việc tính toán xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam

được dựa chủ yếu vào các kịch bản phát thải vừa và cao.

Phương pháp chính có thể sử dụng để xây dựng các kịch bản biến đổi khí

hậu cho một khu vực nhỏ là: Sử dụng trực tiểp kết quả từ mô hình toàn cầu;

Phương pháp Downscaling thống kê; Phương pháp nhân tố địa phương với phần

mềm được sử dụng là MAGICC/SCENGEN; ứng dụng mô hình khí hậu động

lực khu vực như mô hình RegCM của NCAR/Hoa Kỳ và PRECIS của Trung

tâm khí hậu toàn cầu Hadley, Vương quốc Anh.

1.1. Cơ sở để xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam

Các nghiên cứu trong và ngoài nước về kịch bản biến đổi khí hậu đã được

phân tích và tham khảo để xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam

gồm:

1) Ngoài nước:

- Báo cáo đánh giá lần thứ 3 và lần thứ 4 của Ban liên chính phủ về biến

đổi khí hậu (IPCC);

- Sản phẩm của mô hình khí hậu toàn cầu với độ phân giải 20 km của Viện

Nghiên cứu Khí tượng Nhật Bản (MRI-AGCM);

Viên Khoa hoc Khi tương Thủy văn và Môi trường .i

Báo cáo tóm tắt Kich bàn biến đối khí hâu. Nước biến dâng

- Báo cáo về kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam của Trường Đại học

Oxford, Vương quốc Anh.

2) Trong nước:

- Kịch bản biến đổi khí hậu xây dựng năm 1994 trong báo cáo về biến đổi

khí hậu ở châu Á của Ngân hàng phát triển châu Á;

- Kịch bản biến đổi khí hậu được xây dựng cho Thông báo đầu tiên của

Việt Nam cho Công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu

năm 2003;

- Kịch bản biến đổi khí hậu được xây dựng năm 2002, 2003 bằng phương

pháp nhân tô địa phương;

- Kịch bản biến đổi khí hậu do Viện KHKTTV&MT xây dựng năm 2005,

2006 bằng cách ứng dụng phần mềm MAGICC/SCENGEN 4.1 và

phương pháp Downscaling thống kê;

- Kịch bản biến đổi khí hậu do Viện KHKTTV&MT xây dựng năm 2007

đóng góp cho dự thảo Thông báo lần hai của Việt Nam cho Công ước

khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu;

- Các kịch bản biến đổi khí hậu cho các địa phương: Lào Cai, Thừa Thiên -

Huế, Đồng bằng sông Hồng do Viện KHKTTV&MT xây dựng năm

2007, 2008;

- Kịch bản biến đổi khí hậu do Viện KHKTTV&MT xây dựng năm 2008

bằng cách ứng dụng phần mềm MAGICC/SCENGEN 5.3 và phương

pháp Downscaling thống kê;

- Kết quả tính toán từ mô hình MRI-AGCM của Viện Nghiên cứu Khí

tượng Nhật Bản và Cục Khí tượng Nhật Bản (JMA).

- Áp dụng mô hình PRECIS để tính toán xây dựng kịch bản biến dổi khí

hậu cho khu vực và Việt Nam do Viện KHKTTV&MT phối hợp với

SEASTART và Trung tâm Hadley của Cơ quan khí tượng Vương Quốc

Anh thực hiện năm 2008.

1.2. Kiến nghị kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam

Các tiêu chí để cân nhắc lựa chọn phương pháp tính toán xây dựng kịch

bản biến đổi khí hậu bao gồm: (1) Mức độ tin cậy của kịch bản BĐKH gốc:

GCM, phương pháp tổ hợp; (2) Mức độ chi tiết của kịch bản BĐKH: cần thiết

phải đảm bảo mức độ chi tiết để phục vụ cho việc đánh giá tác động của BĐKH,

ít nhất chi tiết đến vùng khí hậu; (3) Tính kế thừa: Kế thừa và cập nhật thông tin

của Thông báo quốc gia lần thứ nhất về BĐKH, dự thảo Thông báo quốc gia lần

thứ hai về BĐKH; (4) Tính thời sự của kịch bản: Những kết quả tính toán phải

dựa theo các nghiên cứu gần đây nhất, chú trọng đến các kịch bản đã sử dụng số

liệu của AR4/IPCC năm 2007; (5) Tính phù hợp địa phương: Phù hợp với diễn

biên khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa) ở Việt Nam; (6) Tính đầy đủ của các kịch

Viên Khoa hoc Khí tương Thủy văn và Môi trường ii

bản: cần phải xét đầy đủ các kịch bản cao, trung bình, thấp ứng với các kịch bản

phát thải khí nhà kính; và (7) Khả năng cập nhật kịch bản BĐKH: Có thể chủ

động vận hành mô hình, phần mềm, có mã nguồn, khả năng cập nhật số liệu,...

Hai kịch bản phát thải khí nhà kính được chọn là kịch bản trung bình của

nhóm các kịch bản phát thải cao (kịch bản A2) và kịch bản trung bình của nhóm

các kịch bản phát thải vừa (kịch bản B2). Các kịch bản BĐKH đối với nhiệt độ

và lượnệ mưa được xây dựng cho bảy vùng khí hậu của Việt Nam: Tây Bắc,

Đông Bac Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên

và Nam Bộ. Thời kỳ chuẩn làm cơ sở để so sánh là 1980-1999 (cũng là thời kỳ

chuẩn trong Báo cáo đánh giá lần thứ 4 của IPCC).

Các kịch bản biến đổi khí hậu cho các vùng khí hậu của Việt Nam trong

thế kỷ 21 có thể được tóm tắt như sau:

1) về nhỉêt đô

- Nhiệt độ mùa đông có thể tăng nhanh hơn so với nhiệt độ mùa hè ở tất

cả các vùng khí hậu của nước ta. Nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể

tăng nhanh hom so với các vùng khí hậu phía Nam.

- Theo kịch bản cao (A2): Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm ở

các vùng khí hậu phía Bắc có thể tăng so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999

khoảng 3,1 đến 3,6°c, trong đó Tây Bac là 3,3°c, Đong Bắc Bộ là 3,2°c, Đồng

bằng Bắc Bộ là 3,1 ° c và Bắc Trung Bộ là 3,6°c. Mức tăng nhiệt độ trung bình

năm của các vùng khí hậu phía Nam là 2,4°c ở Nam Trung Bộ, 2 ,l°c ở Tây

Nguyên và 2,6°c ơ Nam Bộ.

- Theo kịch bản trung bình (B2): Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình

năm có thể tăng lên 2,6°c ở Tây Bắc, 2,5°c ở Đông Bắc Bộ,' 2,4°c ở Đồng

bằng Bắc Bộ, 2,8°c ở Bắc Trung Bộ, l,9°c ở Nam Trung Bộ, l,6° c ở Tây

Nguyên và 2,0°c so với trung bình thơi kỳ 1980 - 1999.

2) về lượng mưa

- Lượng mưa mùa khô có thể giảm ở hầu hết các vùng khí hậu của nước

ta, đặc biệt là các vùng khí hậu phía Nam. Lượng mưa mùa mưa và lượng mưa

năm cỏ thể tăng ở tất cả các vùng khí hậu.

- Theo kịch bản cao (A2): Vào cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm có thể tăng

so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999 từ 9 - 10% ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ,

khoảng 10% ở Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, 4 - 5% ở Nam Trung Bộ và

khoảng hcm 2% ở Tây Nguyên, Nam Bộ.

- Theo kịch bản trung bình (B2): Vào cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm có

thể tăng khoảng 7 - 8% ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc

Trung Bộ và từ 2 - 3% ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ so với trung

bình thời kỳ 1980- 1999.

(Các kết quả chi tiết được trình bày trong báo cáo đầy đủ)

Báo cáo tóm tắt Kich bàn biến đối khí hâu. Nước biến dâng,_________________________________ __

Viên Khoa hoc Khí tương Thùv văn và Môi trường .iii

Báo cáo tóm tắt Kich bàn biến đối khí hâu. Nước biến dâm

II. KỊCH BẢN NƯỚC BIỂN DÂNG Ở VIỆT NAM

2.1. Cơ sở để xây dựng kịch bản nước biển dẳng cho Việt Nam

Các nghiên cứu trong và ngoài nước về nước biển dâng đã được phân tích

và tham khảo đê xây dựng kịch bản nước biên dâng cho Việt Nam gôm:

- Các báo cáo đánh giá lần thứ hai (SAR - 1996), lần thứ ba (TAR -

2001) và lần thứ tư (AR4 - 2007) về biến đổi khí hậu của IPCC;

- Số liệu của vệ tinh TOPEX/POSEIDON và J ASON1 từ năm 1993;

- Các công trình nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học trên thế giớũ-

- Số liệu quan trắc tại các trạm đo mực nước biển của Việt Nam;

- Các nghiên cứu của Việt Nam về nước biển dâng.

Mực nước biển toàn cầu đã tăng trong thế kỷ 20 với tốc độ ngày càng cao.

Hai nguyên nhân chính làm tăng mực nước biển là sự giãn nở nhiệt của đại

dương và sự tan chảy băng.

Số liệu quan trắc mực nước biển ừong giai đoạn 1961- 2003 cho thấy tốc

độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu là 1,8 ± 0,5mm/năm, trong đó do

giãn nở là 0,42 ±0,12 mm/năm, do tan băng là 0,7 ± 0,5 mm/năm.

Số liệu đo đạc từ vệ tinh TOPEX/Poseidon trong giai đoạn 1993 đến 2003

cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu là 3,1 ± 0,7

mm/năm. Tôc độ tăng mực nước biên từ năm 1993 đên 2003 nhanh hon đáng kê

so với khoảng thời gian tir năm 1961 đến 2003.

Trong tất cả các kịch bản của IPCC lựa chọn, mực nước biển toàn cầu

được dự đoán là sẽ tăng trong suốt thế kỷ 21 với tốc độ ước tính tại tâm (kịch

bản A1B) của các kịch bản (từ BI đến A1FI) trong thời kỳ 1990 đến 2099 là 3,8

mm/năm, lớn hơn so với thời kỳ 1993 đến 2003 (3,1 mm/năm).

Nhiều nhà khoa học đã đánh giá rằng các tính toán của IPCC về thay đổi

nhiệt độ toàn cầu là tương đối phù hợp với số liệu nhiệt độ thực đo. Tuy nhiên,

tính toán của IPCC về nước biển dâng là thiên thấp nhiều so với số liệu quan

trắc tại các trạm và bằng vệ tinh.

Một số nghiên cứu gần đây cho rằng mực nước biển toàn cầu có thể tăng

0,5 - 1,4 m vào năm 2100. Nguyên nhân chính dẫn đến sự thiên thấp trong các

ước tính của IPCC là do các mô hình toán mà IPCC sử dụng để phân tích đã

chưa đề cập đầy đủ các yếu tố tan băng.

Số liệu quan trắc tại các trạm hải văn dọc bờ biển Việt Nam cho thấy tốc

độ dâng lên của mực nước biển trung bình của Việt Nam hiện nay là khoảng 3

mm/năm trong giai đoạn 1993-2008, tương đương với tôc độ tăng trung bình

trên thế giới.

Viên Khoa hoc Khí tươns Thùv văn và Môi trường .iv

Báo cáo tóm tắt Kich bàn biến đối khí hâu. Nước biển dâng

2.2. Kiến nghị kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam

Phần mềm MAGICC/SCENGEN 5.3 được áp dụng để tính toán xây dựng

kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam. Đây là tổ hợp các mô hình về chu trình

khí trong khí quyển, khí hậu và băng tuyết cho phép ước tính nhiệt độ trung bình

toàn cầu và các hệ quả về mực nước biển dâng theo những phương án phát thải

khác nhau cùa khí nhà kính và sol khí.

Các Kịch bản nước biển dâng được kiến nghị là: Kịch bản cao được tính

toán theo kịch bản phát thải cao A1F1 và Kịch bản trung bình được tính toán

theo kịch bản phát thải trung bình B2.

Kịch bản

nước biển

dâng

(cm)

Các mốc thòi gian của thế kỷ 21

2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

Cao 12 17 24 33 44 57 71 86 100

Trung

bình 12 17 23 30 37 46 54 64 74

(Các kết quả chi tiết được trinh bày trong bảo cảo đầy đủ)

III. Kế hoạch thực hiện nhiệm vụ xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu của

Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu

Chương trình Mục tiêu Quốc gia ứng phó với BĐKH đã xác định rõ lộ

trình xây dựng và cập nhật các kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam:

"à) Chỉ tiêu thực hiện đến năm 2010:

- Trên cơ sở các nghiên cứu đã có trong và ngoài nước, đầu năm 2009

hoàn thành việc xây dựng các kịch bản BĐKH ở Việt Nam, đặc biệt là nước biển

dâng, ...

- Cuối năm 2010, hoàn thành việc cập nhật các kịch bản BĐKH ở Việt

Nam, đặc biệt là nước biển dâng, cho từng giai đoạn từ năm 2010 đến năm

2100. Các kịch bản có đầy đủ cơ sở khoa học và thực tiễn.

b) Chỉ tiêu thực hiện đến năm 2015:

- Tiếp tục cập nhật các kịch bản biến đổi khỉ hậu ở Việt Nam, đặc biệt là

nước biển dâng. ”

Để thực hiện các chỉ tiêu đề ra trong Chương trình mục tiêu quốc gia ứng

phó với biến đổi khí hậu, những công việc cần thực hiện tiếp theo bao gồm:

1) Đến 2010:

- Phối hợp với các chuyên gia của Trung tâm Hadley thuộc Cơ quan Khí

tượng Vương Quốc Anh kiểm định mô hình PRECIS và từ đó điều chỉnh

Viên Khoa hoc Khí tươns Thùv vãn và Mỏi trường V

mô hình, bổ sung các sơ đồ tham số vật lý nhằm mô phỏng tốt hơn khí

hậu cho khu vực Việt Nam, đặc biệt là lượng mưa ở vùng ven biển Trung

Bộ và Nam Bộ.

- Nghiên cứu ứng dụng các mô hình khí hậu khác như RegCM3, REMO,...

nhăm xây dựng các kịch bản BĐKH cho Việt Nam và các khu vực nhỏ

hơn. Có thể tổ hợp kết quả với sản phẩm của PRECIS.

- Tiếp tục nghiên cứu ứng dụng các phương pháp khác nhằm xây dựng các

kịch bản BĐKH cho Việt Nam làm nguồn thông tin tham khảo.

- Kết hợp chặt chẽ với MRI/Nhật Bản nhằm tìm hiểu mô hình và khai thác

tối đa các sản phẩm của mô hình MRI-AGCM cho khu vực Việt Nam.

- Năm 2010 sẽ công bố các kịch bản BĐKH cho Việt Nam là sản phẩm của

mô hình động lực (PRECIS, RegCM3, REMO,...) và có điều chỉnh thống

kê theo đặc điêm khí hậu của Việt Nam.

- Tiếp tục nghiên cứu ứng dụng, khu vực hoá các hệ thống Mô hình Hoàn

lưu Chung Khí quyển Đại dương để cập nhật các kịch bản biến đổi khi

hậu nói chung và nước biển dâng nói riêng.

2) Giai đoạn 2010-2015:

- Tiếp tục nghiên cứu ứng dụng mô hình khí hậu khu vực để xây dựng các

kịch bản BĐKH cho Việt Nam.

- Cập nhật các phương pháp, số liệu của AR5/IPCC (dự kiến công bố năm

2014) về biến đổi khí hậu và kịch bản BĐKH.

- Khai thác các sản phẩm của mô hình MRI-AGCM với các kịch bản từ

thấp đến cao cho khu vực Việt Nam.

- Năm 2015 sẽ công bố các kịch bản BĐKH cho Việt Nam là sản phẩm

của mô hình động lực toàn cầu MRI-AGCM của Nhật Bản, có tổ hợp kết quả

với các sản phẩm của mô hình PRECIS, RegCM3, REMO,... và có điều chỉnh

thống kê theo đặc điểm khí hậu của Việt Nam.

Báo cáo tóm tắt Kích bản biến đối khí hâu. Nước biến dán ọ______________________________________

Viên Khoa hoc Khí tương Thúy văn và Môi trường vi

BÁO CÁO CHÍNH

MỤC LỤC

MỤC LỤC....................................................................................................................................1

EANH MỰC CÁC HÌNH VẼ.....................................................................................................3

CẠNH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................................7

MỞ ĐÀU.......... ...................................................................................................................... 11

CHƯƠNG 1: BIÉN ĐỔI KHÍ HẬU TOÀN CẢU VÀ CÁC KỊCH BẢN PHÁT THÀI

KHÍ NHÀ KÍNH..............................................................................................................13

11. Tổng quan về biến đổi khí hậu toàn cầu................................................................................. 13

12. Các bieu hiện chính của biến đổi khí hậu.......... .................................................................... 15

1.2.1. Các biểu hiện của biến đổi khí hậu trên thế giới và khu vực...................................... 15

1.2.2. Các biểu hiện của bién đổi khí hậu ở Việt Nam.........................................................17

13. Các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội và phát thải khí nhà kính................................. 19

1.3.1. Các kịch bản của IPCC................................................................................................. 19

1.3.2. Các kịch bản đã được lựa chọn nhàm xây dựng kịch bản BĐKH cho Việt

Nam......................................................... .............................................................. 37

CHƯƠNG 2: CÁC KỊCH BẢN BIÊN ĐỒI KHÍ HẬU ĐÃ ĐƯỢC XÂY DựNG CHO

VIỆT NAM VÀ CÁC KHU vực NHỎ...........!............................................................... 38

21. Các phương pháp xây dựng kịch bản BĐKH cho một khu vực nhỏ...................................38

2.1.1. Sử dụng trực tiếp các kết quả của mô hình toàn cầu................................................. 38

2.1.2. Phương pháp Downscaling.......................................................................................... 40

2.1.3 ứng dụng phần mềm MAGICC/SCENGEN.............. ................................................46

22. Các kịch bản biến đổi khí hậu khai thác trực tiếp từ sản phẩm của mô hình khí hậu

toàn cầu................................................................................................................................... 54

2.2.1. Tổng hợp từ TAR, AR4.................................................................................................54

2.2.2. Khai thác sản phẩm của mô hình MRI/AGCM...........................................................56

2.2.3. Kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam của Trường Đại học Oxford.....................66

23. Các kịch bản biến đổi khí hậu đã được xây dựng ờ Việt Nam............................................. 72

2.3.1. Kịch bản biến đổi khí hậu được xây dựng năm 1994................................................ 72

2.3.2. Kịch bản trong Thông báo Quốc gia đầu tiên của Việt Nam cho Công ước

Khung Liên Hiệp Quốc về biến đổi khí hậu.............................................................. 73

2.3.3. Phương pháp nhân tố địa phương xây dựng các kịch bản BĐKH............................. 76

2.3.4. ứng dụng phần niềm MAGICC/SCENGEN 4.1 và phương pháp

Downscaling thống k ê.................................................................................................79

2.3.5. ứng dụng phần mềm MAGICC/SCENGEN 5.3 và phương pháp

Downscaling thống k ê.................................................................................................84

CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH PRECIS VÀ ÁP DỤNG CHO VIỆT NAM......................................88

3.1. Mô hình PRECIS............................ .........................................................................................88

3.1.1. Lịch sử phát triển của mô hình..................................................................................... 88

3.1.2. Hệ tọa độ và lưới tính của mô hình..............................................................................88

3.1.3. Động lực học cùa mô hình........................................................................................90

3.1.4. Mô tả vật lý của mô hình...............................................................................................93

3.1.5. Điều kiện biên của mô hình.......................................................................................... 97

3.1.6. Các ứng dụng của PRECIS ở ngoài nước.................................. .............................. 98

3.1.7. Các sản phẩm có thể khai thác cho Việt nam trong khuôn khổ chương trình

SEA START...................................... ...................................................................99

32. Áp dụng mô hình PRECIS để xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam.............99

3.2.1. Xây dựng miền tính cho Việt Nam...........................................................................99

3.2.2. Lựa chọn thời kì chuẩn và đối tượng mô phỏng..................................................... 100

3.2.3. Đánh giá chất lượng mô phỏng (1980 - 1999)........................................................ 100

Kích bàn biến đồi khí hâu, nước biển d â m

3.2.4. Kết quả xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu cho 7 vùng khí hậu của Việt

Nam.......................... ........................................................................................ 101

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN XẨY DỰNG KỊCH BÀN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO VIỆT

NAM.............................................................................................................................121

4.1. Các nghiên cứu ngoài nước:........................................................................................... 121

4.2. Các nghiên cứu trong nước............................................................................................. 121

4.3. Tiêu chí để lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam...................................... 122

4.4. Xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam.......................................................122

CHƯƠNG 5: KỊCH BẢN NƯỚC BIÊN DÂNG CHO VIỆT NAM.................................... 142

5.1. Mực nước biển dâng toàn cầu......................................................................................... 143

5.1.1. Diễn biến mực nước biển toàn cầu trong quá khứ................................................ 143

5.1.2. Xu thế mực nước biển toàn cầu trong tương lai (2100)....................................... 147

5.2. Diễn biển mực nước biển tại Việt Nam.......................................................................... 151

5.3. Tính toán xây dựng kịch bản nước biển dâng ờ Việt Nam............................................. 162

5.4. Xây dựng bản đồ ngập lụt............................................................................................... 163

5.4.1 Cơ sở dữ liệu................................ .........................................................................163

5.4.2. Phương pháp thành lập mô hình số độ cao DEM................................................. 166

5.5.3. Bản đồ ngập lụt với các kịch bản nước biển dâng................................................ 170

5.5. Kiến nghị chọn lựa kịch bản nước biển dâng cho Viêt Nam........................................... 180

CHƯƠNG 6: KẾ HOẠCH NGHIÊN c ứ u CẬP NHẬT CÁC KỊCH BẢN........................ 181

KẾT LUẬN.......................................... ......... .......................................................................183

TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................187

Viên ỈChoa hoc Khí tươns Thủy văn và Môi trườns. .2

Kich bàn biến đối khí hâu, nước biến d â m

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Thay đổi nhiệt độ toàn cầu giai đoạn 1860 - 1999....................................................16

Hình 1.2: Xu thế diễn biến của nhiệt độ trung bình tháng I ..................................................... 20

Hình 1.3: Xu thế diễn biến của nhiệt độ trung bình tháng VII....................................................23

Hình 1.4: Xu thế diễn biến của nhiệt độ trung bình năm.......................................................... 26

Hình 1.5: Xu thế diễn biến cùa lượng mưa thời kỳ XI-IV....................................................... 28

Hình 1.6: Xu thế diễn biến của lượng mưa thời kỳ V-X...........................................................31

Hình 1.7: Xu thế diễn biến của lượng mưa năm........................................................................33

Hình 1.8: Xu thế diễn biến của nhiệt độ trung bình tháng I, tháng VII và trung bình năm tính

trung bình cho các trạm đảo ờ Việt Nam................................................................................. 34

Hình 1.9. Các họ kịch bàn phát thải................................................................................35

Hình 1.10: Lượng phát thải khí C02 tương đương theo các kịch bản phát thải khác nhau....36

Hình 2.1: Nhiệt độ tăng của năm 2100, và Tỷ lệ (%) thay đổi của lượng mưa năm 2100 so với

1980-1999.......................................................... ................................ ......................................... 40

Hình 2.2: Sơ đồ tiếp cận giữa ĐTDB (predictants) và NTDB (predictors) trong dự báo thống

kê (theo Sun Zhaobo - 1999)....................................................................................................42

Hình 2.3: Sơ đồ thực hiện...............................................................................................................43

Hình 2.4: Sơ đồ xây dựng hàm chuyển bằng tiếp cận pp......................................................... 44

Hình 2.5: Sơ đồ xây dựng hàm chuyển bàng tiếp cận MOS.................................................... 45

Hình 2.6: Các kịch bản biến đổi nhiệt độ và mực nước biển quy mô toàn cầu........................ 56

Hình 2.7: Hệ thống siêu máy tính EARTH SIMULATOR......................................................... 57

Hình 2.8: Các trạm được sử dụng trong tính toán.....................................................................61

Hình 2.9: Lượng mưa mô phỏng tốt ở trạm Hà Nội nhưng không tốt ờ trạm Nha Trang.........62

Hình 2.10. Nhiệt độ mô phỏng tốt ờ trạm Hà Nội và khá tốt ở trạm Nha Trang...................... 62

Hình 2.11: Mức biến đổi lượng mưa (%) trong các tháng mùa đông (a), mùa hè (b), các tháng

chuyển tiếp IX - XI (c) và III - V (d)..............7....................................................................... 63

Hình 2.12: Mức biến đổi lượng mưa theo năm............................................................................64

Hình 2.13: Mức biến đổi nhiệt độ (°C) trong các tháng mùa đông (a), mùa hè (b), các tháng

chuyển tiếp IX-XI (c) và III-V (d) ................7..............7...................................... .............. 65

Hình 2.14: Mức biến đổi nhiệt độ theo năm................................................................................. 65

Hình 2.15: Sổ ngày có nhiệt độ trên 35°c................................................................................66

Hình 2.16: Kết quả dự báo xu thế nhiệt độ trung bình năm và mùa (dự báo tổ hợp của 15 mô

hình)................................................................... ...................................................... ............... 67

Hình 2.17: Dự báo biến đổi của nhiệt độ trung bình theo thập kỷ dưới kịch bản A2. Các giá trị

là chuẩn sai so với thời kỳ chuẩn 1970-1999........................................................................... 68

Hình 2.18: Kết quả dự báo chuẩn sai lượng mưa năm và mùa so với thời kỳ chuẩn 1970-1999

.................................................................................................................................................. 69

Viên Khoa hoc Khí tương Thủy văn vò Môi trườns 3

f t t

Kích bản biên đôi khỉ hâu, nước biên dâns

Hình 2.19: Dự báo biến đổi của lượng mưa theo thập kỷ theo kịch bản A2. Các giá trị là

chuẩn sai so với thời kỳ chuẩn 1970-1999................................................................................. 70

Hình 2.20: Biến đổi nhiệt độ (°C) trên khu vực khi nhiệt độ TB toàn cầu tăng l° c vào tháng

I (a), tháng VII (b)............. ........ .............................................................................................76

Hình 2.21: Tý lệ (%) thay đổi của lượng mưa trên khu vực khi nhiệt độ TB toàn cầu tăng l°c

vào tháng I (a), tháng VII (b)..................................................................................................... 77

Hình 2.22: Kịch bản biến đổi nhiệt độ trung bình năm trong thế kỷ 21 cho vùng hạ lưu và

vùng thượng lưu của hệ thống sông Hồng................................................................................78

Hình 2.23: Kịch bản biến đổi lượng mưa năm trong thế kỷ 21 cho vùng hạ lưu và vùng

thượng lưu của hệ thống sông Hồng.......................................................................................... 78

Hình 3.1: Lưới ngang và lưới thẳng đứng của mô hình PRECIS.............................................. 89

Hình 3.2: Phép chiếu cực quay của mô hình PRECIS............................................................... 90

Hình 3.3: Mô tả khí quyển thủy tĩnh. Khối khí ở giữa bề mặt trái đất và đinh khí quyển. Thừa

nhận ràng khối khí được cân bằng bời lực khí áp và trọng trường. Không có sự di chuyển

thẳng đứng..................................................................................................................................92

Hình 3.4: Các quá trình vật lý.................................................................................................. 93

Hình 3.5. Quan hệ giữa mây và giáng thủy..............................................................................94

Hình 3.6: Mây đối lưu và giáng thủy đối lưu...............................................................................95

Hình 3.7: Thông lượng bức xạ mặt trời........................................................................................95

Hình 3.8: Phân bổ sol khí lưu huỳnh vào tháng 1 năm 1960....................................................96

Hình 3.9. Sóng trọng trường.................................................................................................... 97

Hình 3.10: Lựa chọn miền tính................................................................................................... 100

Hình 3.11: Biến trình năm của nhiệt độ trên các vùng khí hậu thời kỳ 1980-1999..............102

Hình 3.12: Biến trình năm của lượng mưa trên các vùng khí hậu thời kỳ 1980-1999........... 103

Hình 4.1: Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa thời kỳ tháng XII-II theo kịch bàn

cao (A2) và kịch bản trung bình (B2)........................................................................................... 137

Hình 4.2: Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa thời kỳ tháng III-X theo kịch bản

cao (A2) và kịch bản trung bình (B2).........................................................................................138

Hình 4.3: Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa thời kỳ tháng VI-VIII theo kịch bản

cao (A2) và kịch bản trung bình (B2).................................................................................... 139

Hình 4.4: Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa thời kỳ tháng IX-XI theo kịch bản

cao (A2) và kịch bàn trung bình (B2).................................................................................... 140

Hình 4.5: Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa năm theo kịch bản cao (A2) và kịch

bản trung bình (B2)...................................................................................................................141

Hình 5.1: Diễn biến mực nước biển trên thế giới........................................................................ 144

Hình 5.2: Trung bình năm của mực nước biển trung bình toàn cầu từ năm 1870 (đường màu

đỏ - IChôi phục trường mực nước biển từ năm 1870, đường màu xanh lam - số liệu triều từ

năm 1950, và đường màu đen - số liệu vệ tính từ năm 1992)..................................................145

Hình 5,3: Sự biến đổi mực nước biển trung bình toàn cầu được tính toán từ vệ tinh từ năm

1993 đến 2005 (TOPEX/Poseidon - màu đỏ và Jacson - màu xanh)....................................... 146

Viên Khoa hoc Khí tươns Thủy văn và Môi trườns .4

Hình 5.4: Các kịch bản mực nước biển trung bình toàn cầu tăng trong giai đoạn 1990 đến

Kích bán biến đổi khí hâu, nước biến dâns_________________________________________________

2100.........................................................................................................................................147

Hình 5.5: Tăng mục nước biển trung bình toàn cầu (m) và các thành phần giai đoạn 2090 -

2099 (so sánh với 1980 - 1999) cho 6 kịch bản trong báo cáo của IPCC................................148

Hình 5.6: Kết quả dự báo bàng phương pháp bán thực nghiệmcủa Rhamstorf (2007)........... 151

Hình 5.7: So sánh số liệu mực nước biển giữa các trạm hải văn với vệ tinh..........................152

Hình 5.8: Bản đồ phân bố mực nước biển toàn cầu (mm) và khu vực biển Việt Nam (mm) thời

kỳ 1950 -2001 .... ................ .......................................................... ................ ......................153

Hình 5.9: Lộ trình 1 chu kỳ (10 ngày) của vệ tinh TOPEX/Poseidon.................................154

Hình 5.10: Bản đồ phân bố các trạm hải văn có số liệu dùng trong báo cáo...........................156

Hình 5.11: Biến trình mực nước biển trung bình năm thời kỳ 1950-2001 (Hình a) và thời kỳ

2003-2008 (Hình b) tại 106°C-107°C, 20°C-21°C (tương ứng với vị trí trạm Hòn Dấu)......157

Hình 5.12: Biến trình mực nước biển trung bình năm thời kỳ 1950-2001 (Hình a) và thời kỳ

2003-2008 (Hình b) tại 106°C-107°C, 18°C-19°C (tương ứng với vị trí trạm Hòn Ngư).....158

Hình 5.13: Biến trình mực nước biển trung bình năm thời kỳ 1950-2001 (Hình a) và thời kỳ

2003-2008 (Hình b) tại 108°C-109°C, 16°C-17°C (tương ứng với vị trí trạm Sơn Trà).......159

Hình 5.14: Biến trình mực nước biển trung bình năm thời kỳ 1950-2001 (Hình a) và thời kỳ

2003-2008 (Hình b) tại 109°C-110°c, 13°C-14°C (tương ứng với vị trí trạm Quy Nhom).... 160

Hình 5.15. Biến trình mục nước biển trung bình năm thời kỳ 1950-2001 (Hình a) và thời kỳ

2003-2008 (Hình b) tại 1070C-1080C, 100C-110C (tương ứng với vị trí trạm Vũng Tầu)... 161

Hình 5.16: Nguồn dữ liệu bản đồ địa hình gốc........................................................................ 163

Hình 5.17: Một mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25000 (E_48_83_A_d)....................................164

Hình 5.18: Dữ liệu mô hình số độ cao DEM của NASA........................................................ 164

Hình 5.19: Ảnh LANDS AT tổ hợp màu.................................................................................. 165

Hình 5.20: Ảnh Spot tổ hợp màu.............................................................................................166

Hình 5.21: Mô phỏng phương pháp nội suy độ cao địa hình TIN...................................... 167

Hình 5.22: Chuyển từ khuôn dạng TIN sang GRID................................................................ 169

Hình 5.23: Chiếu mô hình độ cao TIN xuống mặt phăng nằm ngang.....................................169

Hình 5.24: Mô tả bản đồ mô hình số độ cao............................................................................170

Hình 5.25: Diện tích ngập lụt toàn quốc ứng với kịch bản nước biển dâng 0.5 m................171

Hình 5.26: Diện tích ngập lụt toàn quốc ứng với kịch bản nước biển dâng 1.0 m ................172

Hình 5.27: Diện tích ngập lụt ở đồng bằng sông Hồng ứng với kịch bản nước biển dâng 0.5 m

.............. . ...... .............. .7.... I .............. .7......................... .................... „....173

Hình 5.28: Diện tích ngập lụt ở đồng bằng sông Hồng ứng với kịch bản nước biển dâng 1.0 m

.......................................................................................................................................................174

Hình 5.29: Diện tích ngập lụt ở đồng bằng sông Cửu Long ứng với kịch bản nước biển dâng

0.5 m ......................................................... .7..,7........................................................................175

Hình 5.30: Diện tích ngập lụt ở đồng bằng sông Cửu Long ứng với kịch bản nước biển dâng

1.0 m .......... ....................................,7...7................ T.....7.................................. 176

Hình 5.31: Diện tích ngập lụt cả nước ứng với các kịch bản nước biển dâng...................... 177

Viên Khoa hoc Khí tương Thủy văn và Môi trườns_________________________________________5

ft *

Kich bản biên đôi khí hâu, nước biên dânz

Hình 5.32: Diện tích ngập lụt cả nước ứng với các kịch bản nước biển dâng (kịch bản trung

bình)............................ .......................................................................................... .......................177

Viên Khoa hoc Khí tươns Thủy văn và Môi trườne .6