MỞ ĐẦU Nhiệt độ và lƣợng mƣa là hai yếu tố khí hậu tác động đến năng suất của mọi cây trồng, trƣớc hết là cây lúa trên khắp các tỉnh của Việt Nam, trong đó có tỉnh Thái Bình. Sự biến đổi của nhiệt độ và lƣợng mƣa thƣờng gắn liền với những ảnh hƣởng đối với năng suất lúa, bao gồm ảnh hƣởng tích cực và cả ảnh hƣởng tiêu cực. Hiện nay, toàn cầu đang phải đối diện với thách thức lớn nhất - Biến đổi khí hậu (BĐKH). Đó cũng là cơ hội cho chúng ta xích lại gần nhau hơn, đoàn kết hơn bởi BĐKH không còn là câu chuyện của tƣơng lai, cũng không phải của riêng ai hay một quốc gia nào, nó tác động nghiêm trọng đến đời sống, sức khỏe, sản xuất, môi trƣờng.làm thay đổi toàn diện và sâu sắc điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội trên phạm vi toàn thế giới.
Ở Việt Nam, biến đổi khí hậu tác động đến mọi lĩnh vực kinh tế - xã hội, trong đó nông nghiệp chiếm 52,6% lực lƣợng lao động và 20% GDP của cả nƣớc [23], là ngành phụ thuộc nhiều vào các yếu tố khí hậu đứng trƣớc nguy cơ dễ tổn thƣơng nhất bởi BĐKH. Theo ƣớc tính ở Việt Nam vào cuối thế kỷ 21, nếu mực nƣớc biển dâng thêm 1m, ƣớc tính khoảng 40% diện tích đồng bằng sông Cửu Long, 11% diện tích đồng bằng sông Hồng và 3% diện tích của các tỉnh khác thuộc vùng ven biển sẽ bị ngập, khoảng hơn 2 triệu ha đất trồng lúa (khoảng 50%) sẽ bị mất đi. Nghiên cứu của DARA International (năm 2012) chỉ ra rằng, BĐKH có thể làm Việt Nam thiệt hại khoảng 15 tỉ USD mỗi năm, tƣơng đƣơng khoảng 5% GDP. Nếu Việt Nam không có giải pháp ứng phó kịp thời, thiệt hại do BĐKH ƣớc tính có thể lên đến 11% GDP vào năm 2030.
[23] Biến đổi khí hậu là thực tế ở Đồng bằng sông Hồng nói chung và Thái Bình nói riêng, trong đó có biến đổi của nhiệt độ và biến đổi lƣợng mƣa ảnh hƣởng đến sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là năng suất lúa. Nhằm góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho các hoạt động ứng phó với biến đổi khí hậu, trong đó có hoạt động để giúp giảm nhẹ tác động của BĐKH đến năng suất lúa của tỉnh Thái Bình, học viên 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thực hiện luận văn “Biến đổi của nhiệt độ và lƣợng mƣa trong 50 năm qua và tác động của nó đến năng suất lúa tỉnh Thái Bình”. Ở đây, trong khuôn khổ của luận văn chỉ nghiên cứu biến đổi của nền nhiệt độ thông qua nhiệt độ trung bình và biến đổi của tổng lƣợng mƣa thông qua lƣợng mƣa tháng và lƣợng mƣa năm, mà chƣa đề cập tới các biến đổi của nhiệt độ tối cao và tối thấp cũng nhƣ lƣợng mƣa lớn nhất trong các thời đoạn. Mục tiêu luận văn bao gồm: 1.
Đánh giá biến đổi của nhiệt độ trung bình và lƣợng mƣa ở tỉnh Thái Bình trong 50 năm qua. Đánh giá biến đổi của năng suất lúa của tỉnh Thái Bình và phân tích mối quan hệ giữa biến đổi nhiệt độ, lƣợng mƣa và năng suất lúa ở tỉnh Thái Bình trong 50 năm qua. Với các mục tiêu trên, đối tƣợng nghiên cứu nhƣ sau: 1. Nghiên cứu biến đổi nhiệt độ, lƣợng mƣa 2.
Nghiên cứu biến đổi năng suất lúa 3. Quan hệ đồng thời của năng suất lúa với nhiệt độ, lƣợng mƣa Từ mục tiêu và đối tƣợng nghiên cứu, tác giả đặt ra hai câu hỏi nghiên cứu: 1. Trong 50 năm vừa qua, nhiệt độ, lƣợng mƣa của tỉnh Thái Bình biến đổi nhƣ thế nào, xu thế tăng hay giảm? 2. Trong 25 năm vừa qua, năng suất lúa biến đổi nhƣ thế nào và biến đổi đó có liên quan nhƣ thế nào đến biến đổi nhiệt độ, lƣợng mƣa? Để giải quyết các câu hỏi trên, giả thiết nghiên cứu là: 1.
Số liệu khí hậu thu thập đáng tin cậy và có tính tiêu biểu. Số liệu năng suất lúa đáng tin cậy. Tác động của các yếu tố khí hậu nhiệt độ, lƣợng mƣa đƣợc phản ánh qua chỉ số trung bình năm của năng suất lúa. Năng suất lúa trung bình năm phản ánh tác động chung của các yếu tố khí hậu trong các thời kỳ sinh trƣởng của cây lúa.
2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Trong 25 năm gần đây, ảnh hƣởng của bão và lũ lụt không tác động đáng kể đến năng suất lúa nhƣ nhiệt độ trung bình và lƣợng mƣa Nội dung của luận văn bao gồm: 1. Tổng quan các vấn đề biến đổi khí hậu liên quan đến nội dung luận văn. Xác định phƣơng pháp nghiên cứu biến đổi của nhiệt độ, lƣợng mƣa, năng suất lúa và quan hệ giữa chúng.
Thu thập số liệu nhiệt độ, lƣợng mƣa của cả tỉnh Thái Bình trong 50 năm qua. Thu thập số liệu năng suất lúa tỉnh Thái Bình trong 25 năm qua. Phân tích đúc kết biến đổi của nhiệt độ, lƣợng mƣa, năng suất lúa tỉnh Thái Bình trong 50 năm qua. Phân tích đánh giá tác động của biến đổi nhiệt độ, lƣợng mƣa đến năng suất lúa tỉnh Thái Bình trong 50 năm qua.
Kết quả nghiên cứu các nội dung trên đƣợc trình bày trong ba chƣơng của luận văn: Chƣơng 1: Tổng quan các vấn đề biến đổi khí hậu liên quan. Chƣơng 2: Đối tƣợng nghiên cứu, phƣơng pháp nghiên cứu và số liệu sử dụng. Chƣơng 3: Biến đổi của nhiệt độ, lƣợng mƣa, năng suất lúa và mối quan hệ giữa nhiệt độ, lƣợng mƣa và năng suất lúa tỉnh Thái Bình trong 50 năm qua. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LIÊN QUAN Liên quan đến mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận văn, học viên xin trình bày một số vấn đề liên quan đến biểu hiện của biến đổi khí hậu (BĐKH) chủ yếu là biến đổi về nhiệt độ, lƣợng mƣa và tác động đến nông nghiệp, đặc biệt là sản xuất lƣơng thực trong hơn 100 năm qua trên phạm vi toàn cầu cũng nhƣ ở Việt Nam.1 Một số thành tựu nghiên cứu biến đổi nhiệt độ, lƣợng mƣa và tác động đến sản xuất lƣơng thực trên thế giới Đƣợc thành lập vào năm 1988, Ủy ban liên chính phủ về BĐKH (IPCC) là tổ chức nghiên cứu toàn diện và chuyên sâu nhất về BĐKH.
Căn cứ vào các bằng chứng khoa học, IPCC đã chỉ ra nguyên nhân của BĐKH là do con ngƣời, từ đó xây dựng cảnh báo hậu quả của BĐKH thông qua các kịch bản phát thải khí nhà kính giúp các nhà hoạch định chính sách đƣa ra chiến lƣợc phát triển phù hợp với điều kiện cụ thể của mỗi một quốc gia hay vùng lãnh thổ. Đến nay, IPCC đã đƣa ra 5 báo cáo đánh giá tình hình BĐKH toàn cầu với 3 nhóm vấn đề chủ yếu: - Cơ sở khoa học của BĐKH, bao gồm nguyên nhân của BĐKH, biểu hiện của BĐKH, kịch bản BĐKH - Tác động của BĐKH đến các điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, các lĩnh vực kinh tế xã hội và các khu vực trên thế giới. - Ứng phó với BĐKH bao gồm giảm nhẹ BĐKH và thích ứng với BĐKH. Trong khuôn khổ của đề tài luận văn, học viên xin lƣợc thuật một số nội dung trong 2 báo cáo mới nhất, liên quan đến biến đổi của nhiệt độ, lƣợng mƣa và tác động đến sản xuất lƣơng thực trên phạm vi toàn cầu trong khoảng một thế kỷ qua.
Những kết luận chính về biến đổi của nhiệt độ trong báo cáo đánh giá lần thứ 4 [18] của IPCC đƣợc công bố năm 2007 là: Hệ thống khí hậu trái đất đang 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nóng lên với mức độ chƣa từng có và rất rõ ràng trên cả đất liền và đại dƣơng. Trong đó, nhiệt độ trên lục địa là 0,27oC/thập kỷ tăng rõ rệt và nhanh hơn hẳn so với nhiệt độ trên đại dƣơng là 0,13oC/thập kỷ. - Tốc độ của xu thế biến đổi nhiệt độ trong chuỗi số liệu 100 năm (1906 – 2005) là 0,74oC; Tốc độ tăng nhiệt độ trong 50 năm gần đây là 0,13oC/thập kỷ, gấp 2 lần tốc độ tăng của thế kỷ trƣớc. - Mức tăng nhiệt ở Bắc cực đã tăng gấp 2 lần tốc độ tăng trung bình toàn cầu.
Nhiệt độ trung bình ở đỉnh lớp băng vĩnh cửu của Bắc bán cầu đã tăng 3oC kể từ năm 1980. Diện tích biển băng trung bình năm ở Bắc Cực đã thu hẹp 2,7%/thập kỷ. Trong báo cáo đánh giá lần thứ 5 [19], IPCC đã bổ sung thêm các bằng chứng quan trắc liên quan đến hoạt động sản xuất của con ngƣời góp phần gia tăng nhiệt độ trái đất nhƣ sau: - Nhiệt độ trung bình toàn cầu trong thời kỳ tiền công nghiệp 1850 – 1930 hầu nhƣ không có xu thế tăng. - Thời kỳ từ sau 1931, nhiệt độ có xu thế tăng nhanh dần, trong đó 15 năm gần đây (1998 – 2012) tốc độ tăng gần gấp 2 lần so với trƣớc đó.
- Nhiệt độ trung bình mặt biển (đến độ sâu 75cm) tăng mạnh nhất trong thời kỳ 1950 – 2011 với tốc độ trung bình 0,1oC/ thập kỷ. - Cũng theo báo cáo lần thứ 5 (AR5) của IPCC (2013), mức tăng nhiệt độ so với thời kỳ 1986 – 2005 vào giai đoạn giữa thế kỷ XXI (2046 – 2065) là 0,4 – 1,6oC và vào giai đoạn cuối thế kỷ XXI (2081 – 2100) là 0,3 – 1,7oC theo kịch bản phát thải thấp nhất (RCP 2.6); 1,1 – 2,6oC theo kịch bản trung bình thấp (RCP 4.5); 1,4 – 3,1oC theo kịch bản trung bình cao (RCP 6.0); 2,6 – 4,8oC theo kịch bản cao nhất (RCP 8. - Trong đó, khu vực Bắc cực nóng lên nhanh hơn trung bình toàn cầu, mức độ nóng lên trên lục địa nhanh hơn trên đại dƣơng. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nguồn: Nature Climate Change.1 Mô hin ̀ h nhiê ̣t đô ̣ thay đổ i bởi lƣơ ̣ng khí thải CO2 trên đấ t liề n (biể u đồ bên trái) và đại dƣơng (biể u đồ bên phải) Bảng 1.1 Kịch bản biến đổi khí hậu trung bình năm so với thời kỳ 1986 - 2005 2046 - 2065 2081 - 2100 Kịch bản Trung Khoảng tin Trung Khoảng tin bình cậy bình cậy Thay đổi RCP2.6 bề mặt RCP6.8 Kịch bản Trung Khoảng tin Trung Khoảng tin bình cậy bình cậy Mực nƣớc RCP2.82 Nguồn: IPCC,2013[19] 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhiệt độ tăng cao kéo theo nhu cầu về nƣớc tƣới cũng tăng cao tƣơng ứng.
Theo các nhà khoa học, nếu nhiệt độ tăng lên 10oC thì nhu cầu nƣớc tƣới cho cây trồng sẽ tăng 10% làm cho năng lực tƣới của các công trình thủy lợi nhƣ hiện nay không đáp ứng đủ [18].