CHƯƠNG 1. Tổng quan về BĐKH ở Việt Nam 1. Kịch bản biến đổi khí hậu Theo định nghĩa của Công ước khí hậu: Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự thay đổi của khí hậu được quy trực tiếp hay gián tiếp là hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và đóng góp thêm vào sự biến động khí hậu tự nhiên trong thời gian có thể so sánh được. Theo điều 3, Luật khí tượng thủy văn năm 2015, Kịch bản biến đổi khí hậu là giả định có cơ sở khoa học và có tính tin cậy về tiến triển trong tương lai của các mối quan hệ giữa kinh tế - xã hội, GDP, phát thải khí nhà kính, biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng.
Phương pháp áp dụng để xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu năm 2020 là phương pháp chi tiết hóa động lực và sử dụng các phương án tính toán từ các mô hình toàn cầu. Các kịch bản về nhiệt độ, lượng mưa được xây dựng chi tiết theo quy mô thời gian năm và 4 mùa (hoàn lưu: Xuân, hạ, thu, đông) cho các vùng khí hậu của Việt Nam. Giai đoạn (1986- 2005) được chọn làm giai đoạn cơ sở. Kịch bản BĐKH được trích xuất trong giai đoạn từ năm 1986 đến năm 2100 [1].
Sự thay đổi của nhiệt độ Trong 61 năm qua tính trung bình trên cả nước,nhiệt độ trung bình năm có xu thế tăng 0,89°C/61 năm, trung bình 0,15°C/thập kỷ, ở ngưỡng thấp củamức tăng trung bình toàn cầu, (0,15-0,2°C/thập kỷ trong giai đoạn gần đây, IPCC, 2018). Tuy nhiên, tốcđộ tăng rất khác nhau giữa hai nửa thời kỳ, trong 27 năm đầu (1958-1985) tăng rất ít, chỉ 0,15°C, trungbình 0,056°C/thập kỷ; trong 33 năm sau (1986-2018) tăng đến 0,74°C; trung bình 0,22°C/thập kỷ. Mức tăng của nhiệt độ trung bình năm tăng dần theo các thập kỷ, tăng mạnh nhất trong thập kỷ gần đây (2011-2018), đặc biệt, trong những năm gần đây được xem là những năm có nền nhiệt trung bình cả nước cao nhất từ khi có số liệu quan trắc từ năm 1958 đến nay và khoảng trên 30% số trạm trên phạm vi cả nước đã ghi nhận được các kỷ lục về nhiệt độ tối cao ở Việt Nam. Diễn biến của chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm (a) và trung bình của chuẩn sai trong các giai đoạn trên quy mô cả nước (b) Bảng 1.
Thay đổi nhiệt độ trung bình (°C) trong 61 năm (1958-2018) ở các vùng khí hậu (Kịch bản BĐKH năm 2020 [1]) Theo kịch bản RCP4.5, vào giữa thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm trên cả nước có mức tăng phổ biến từ 1,2 ÷ 1,7°C, trong đó, ở phía Bắc phổ biến từ 1,6 ÷ 1,7°C, ở phía Nam phổ biến từ 1,2 ÷ 1,3°C. Đến cuối thế kỷ, nhiệt độ tăng từ 1,6 ÷ 2,4°C, trong đó, ở phía Bắc tăng phổ biến trên 2,0°C, ở phía Nam tăng phổ biến dưới 1,8°C, tăng ít nhất ở một phần diện tích ở cực Nam Trung Bộ, Nam Bộ và các trạm đảo. Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm giai đoạn 1958 - 2018 1. Sự thay đổi của lượng mưa năm, mưa cực trị 1.
Sự thay đổi lượng mưa năm Hình 1. Biến đổi lượng mưa năm giai đoạn 1958 - 2018 9 Trong giai đoạn 1958-2018, lượng mưa năm tính trung bình cho cả nước có xu thế tăng nhẹ, với mức tăng 2,1% trong 61 năm. Lượng mưa năm có xu thế giảm ở phần lớn diện tích phía Bắc và phần phía Tây của Tây Nguyên và có xu thế tăng ở phần lớn diện tích phía Nam, nhiều nhất ở Nam Trung Bộ. Theo kịch bản RCP4.5, trong thế kỷ 21, lượng mưa năm có xu thế tăng trên phạm vi cả nước với mức tăng phổ biến 10 ÷ 15% vào giữa thế kỷ và 10 ÷ 20% vào cuối thế kỷ [1].
Sự thay đổi lượng mưa các mùa Tính cho từng vùng khí hậu, lượng mưa các mùa có xu thế tăng trên hầu hết các mùa và tăng nhiều nhất vào mùa đông, riêng đối với mùa thu, hè có xu thế giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc. Thay đổi lượng mưa (%) các vùng khí hậu giai đoạn 1958-2018 Theo kịch bản RCP4.5, vào giữa thế kỷ, lượng mưa mùa mưa có xu thế tăng trên phạm vi cả nước, mức tăng phổ biến 5 ÷ 25%, tăng cao nhất ở ven biển Đông Bắc, phía Bắc Bắc Trung Bộ và cực Nam Trung Bộ.Đến cuối thế kỷ, lượng mưa tăng phổ biến 10 ÷ 25%, riêng khu vực ven biển và các trạm đảo thuộc Đông Bắc, cực Nam Trung Bộ lượng mưa có thể tăng 30 ÷ 40% [1]. Lượng mưa cực trị 10 a) Lượng mưa 1 ngày max Trong 58 năm qua, lượng mưa một ngày lớn nhất (Rx1day) có xu thế tăng ở trung tâm vùng Đông Bắc, hầu hết tỉnh duyên hải Trung Bộ, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ, phổ biến từ 20 đến 60%, có xu thế giảm ở hầu hết các tỉnh vùng Đồng bằng Bắc Bộ, một phần Bắc Trung Bộ, cực Nam Trung Bộ và hầu khắp Tây Nam Bộ. Lượng mưa năm ngày lớn nhất (Rx5day) có xu thể tăng ở hầu khắp cả nước, phổ biến từ 5 đến 40%, nhiều nhất ở Trung Bộ, giảm ở Tây Bắc, một phần Đông Bắc, các tỉnh Thanh Hóa, Quảng Trị, các tỉnh phía Bắc Tây Nguyên và Tây Nam Bộ, phổ biến từ 2 đến 20%.
Theo kịch bản RCP4.5, vào giữa thế kỷ, Rx1day có xu thế tăng trên phạm vi cả nước, phổ biến 13 ÷ 20%, ở đa phần diện tích Bắc Bộ và Nam Bộ có thể tăng 30-40%. Đến cuối thế kỷ, mức tăng phổ biến 20 ÷ 35% [1]. b) Lượng mưa 5 ngày max Theo kịch bản RCP4.5, vào giữa thế kỷ, Rx5day có xu thế tăng trên hầu hết cả nước, mức tăng phổ biến 10÷20%. Đến cuối thế kỷ, Rx5day tăng phổ biến 20÷30%, lên đến 30÷40% ở đa phần diện tích của Bắc Bộ [1].
Về nước biển dâng Theo kịch bản RCP4.5 – Kịch bản BĐKH năm 2020:vào giữa thế kỷ, mực nước biển dâng ở khu vực Biển Đông khoảng 23cm (14cm ÷ 33cm). Đến cuối thế kỷ, mực nước biển dâng khoảng 55cm (34cm ÷ 81cm) [1] 1. Tổng quan các tác động của BĐKH đến hệ thống tiêu nước Đối với sản xuất nông nghiệp, tưới nước, tiêu nước đóng vai tròng rất quan trọng. Thiếu nước thì cây trồng sẽ không phát triển được, thừa nước thì cây trồng sẽ bị úng ngập, suy yếu hoặc chết….sẽ ảnh hưởng rất lớn đến năng suất cây trồngvà an ninh lương thực của Quốc gia.
Các đối tượng trong một hệ thống tiêu nước thường bao gồm: đất trồng lúa, cây trồng cạn, ao hồ, đất thổ cư… Việc đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nhu cầu tiêu nước, thường được 11 đánh giá thông qua mô hình mưa tiêu lớn nhất thời đoạn 1,3,5,7 ngày tương ứng vớitần suất thiết kế P=10% Các tác động của BĐKH đến các hệ thống thủy lợi có thể nhận thấy như sau: - Khi lượng mưa lớn (do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu) sẽ làm cho lưu lượng cần tiêu lớn; - Khi thủy triều dâng cao (do ảnh hưởng của nước biển dâng)mực nước ngoài sông dâng cao dẫn đến khả năng tiêu tự của lưu vực tiêu không thực hiện được; - Biến đổi khí hậu tác động đến mô hình quản lý đối với hệ thống thủy lợi (làm nhiệm vụ tiêu nước); - Tác động đến cơ chế, chính sách đối với hệ thống thủy lợi (làm nhiệm vụ tiêu nước). Tổng quan các nghiên cứu về tác động của BĐKH và đô thị hóa đến nhu cầu tiêu nước Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã được các nhà khoa học trên thế giới và ở Việt Nam thuộcnhiều ngành, nhiều lĩnh vực nghiên cứutừ năm 1960. Đến nay, đã có nhiều đề tài khoa học, dự án nghiên cứu về tác động của BĐKH đến lĩnh vực tiêu thoát nước, được nhiều nhà khoa học nghiên cứu, quan tâm. Ngoài ảnh hưởng của BĐKH đến nhu cầu tiêu nước, việc chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất (cơ cấu cây trồng…) cũng có ảnh hưởng tương đối lớn.
Vấn đề này đã được nghiên cứu ở vùng đô thị, vùng có tốc độ đô thị hóa cao. Một số dự án, đề nghiên cứu về ảnh hưởng của BĐKH, ảnh hưởng của đô thị hóa đến hệ thống thủy lợi (làm nhiệm vụ tiêu nước)như: 1. Ảnh hưởng của BĐKH đến hệ thống thủy lợi (làm nhiệm vụ tiêu nước) - Nhiệm vụ“Đánh giá tác động, xác định các giải pháp ứng phó, xây dựng và triển khai các kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi khí hậu trong các lĩnh vực Diêm nghiệp, Thủy lợi” do PGS.Nguyễn Tuấn Anh - Trường Đại học Thủy lợi thực hiện năm 2013 đã đánh giá tác động của BĐKH đến 7 tỉnh đại diện cho 7 vùng khí hậu của Việt Nam. - Luận án tiến sĩ “Nghiên cứu sự biến đổi của nhu cầu tiêu và biện pháp tiêu nước 12 cho hệ thống thủy nông Nam Thái Bình có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu” do TS.
Bùi Nam Sách thực hiện năm 2010. Nội dung chính của luận ánnghiên cứu ảnh hưởng của cường độ mưa và nước biển dâng đến khả năng làm việc của hệ thống tiêu Nam Thái Bình và đề xuất một số giải pháp ứng phó. Tuy nhiên, đối tượng nghiên cứu trong luận án đó là hệ thống tiêu tự chảy ra biển nên việc tính toán ảnh hưởng của nước biển dâng đến mực nước của hệ thống sông Hồng và Thái Bình từ đó ảnh hưởng đến khả năng làm việc của các trạm bơm tiêu nước dọc hệ thống sông là chưa được thực hiện. - Đề tài “Đánh giá sơ bộ tác động của nước biển dâng tại khu vực Đồng bằng sông Hồng, khu vực duyên hải miền trung, đồng bằng sông Cửu Long” do Viện Quy hoạch Thuỷ lợi, Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam và Viện Quy hoạch Thuỷ lợi Miền Nam thực hiện năm 2008.
Kết quả tính toán được dựa trên 2 kịch bản: nước biển dâng 0,69cm và 1m. Kết quả nghiên cứu cho thấy với cả 2 kịch bản, đồng bằng sông Cửu Long, đồng bằng sông Hồng và khu vực Duyên hải miền Trung sẽ chịu ảnh hưởng nặng nề từ ngập lụt và xâm nhập mặn.