CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1 Khái niệm biến đổi khí hậu Theo IPCC [19], BĐKH là sự biến đổi trạng thái của hệ thống khí hậu, có thể được nhận biết qua sự biến đổi về trung bình và sự biến động của các thuộc tính của nó, được duy trì trong một thời gian đủ dài, điển hình là hàng thập kỷ hoặc dài hơn. Nói cách khác, nếu coi trạng thái cân bằng của hệ thống khí hậu là điều kiện thời tiết trung bình và những biến động của nó trong khoảng vài thập kỷ hoặc dài hơn, thì BĐKH là sự biến đổi từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác của hệ thống khí hậu. BĐKH được nhận biết thông qua sự gia tăng của nhiệt độ trung bình bề mặt Trái đất, dẫn đến hiện tượng nóng lên toàn cầu.
Biểu hiện của BĐKH còn được thể hiện qua sự dâng mực nước biển, hệ quả của sự tăng nhiệt độ toàn cầu.2 Biến đổi khí hậu toàn cầu 1) Biến đổi khí hậu trong các thời kì địa chất Những bằng chứng thu được qua các thời kì địa chất khác nhau cho thấy sự biến đổi của khí hậu Trái đất trong quá khứ là rất sâu sắc [17]. Trong các thời kì lịch sử, dấu hiệu của BĐKH được thể hiện qua: Những mẫu phấn hoa ở các lớp than bùn trong các bãi lầy vốn là rừng xa xưa; trong các mẫu trầm tích đáy biển, san hô cổ; trong các lõi băng ở Greenland và Nam Cực; trong sự biến đổi trạng thái của hồ và sông, trong sự biến đổi của độ dày, thưa của các vân cây, … (hình 1. Trong các tài liệu, như các biên niên sử, có ghi những hiện tượng biến động của thời tiết và khí hậu, trạng thái của sông ngòi và về mùa màng. Ngoài ra, còn có cả các truyện truyền khẩu, sáng tác văn học, các tài liệu kiến trúc cổ chỉ những điều kiện sống và những kết quả hoạt động của con người với mức độ nhất định phụ thuộc vào khí hậu.
Từ khoảng hai ba trăm năm gần đây đã bắt đầu thời đại quan trắc khí tượng bằng dụng cụ, tuy còn ít và các quan trắc chưa hoàn hảo. Hiện nay đối với nhiều trạm trên thế giới chúng ta đã có dãy số liệu của nhiệt độ và giáng thuỷ với chuỗi thời gian kéo dài khoảng 100 đến 200 năm và thậm chí còn dài hơn nữa. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1 Thay đổi nhiệt độ bề mặt Trái đất có tương quan chặt chẽ với sự thay đổi của nồng độ khí CO2 trong 400000 năm qua. Số liệu tái tạo từ dữ liệu lõi băng ở Vostock [17] 2) Biến đổi khí hậu hiện đại Theo báo cáo đánh giá lần thứ tư của IPCC năm 2007, nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 0,74oC trong thời kì 1906 - 2005 và tốc độ tăng của nhiệt độ trong 50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm trước đó (hình 1.
Nhiệt độ trên lục địa tăng nhanh hơn so với trên đại dương.2 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu [19] LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trong 100 năm qua, lượng mưa có xu hướng tăng ở khu vực vĩ độ cao hơn 30 o. Tuy nhiên, lượng mưa lại có xu hướng giảm ở khu vực nhiệt đới từ giữa những năm 1970 (hình 1. Hiện tượng mưa lớn có dấu hiệu tăng ở nhiều khu vực trên thế giới.3 Diễn biến lượng mưa năm ở các vùng khác nhau trên thế giới [19] Hình 1.4 Diễn biến của mực nước biển trung bình toàn cầu [19] Mực nước biển toàn cầu đã tăng trong thế kỷ 20 với tốc độ ngày càng cao (hình 1. Hai nguyên nhân chính làm tăng mực nước biển là sự giãn nở vì nhiệt của nước biển và sự tan băng.
Số liệu quan trắc mực nước biển trong thời kì 1961 - 2003 cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu khoảng 1,8 ± 0,5 mm/năm, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com trong đó đóng góp do giãn nở vì nhiệt khoảng 0,42 ± 0,12 mm/năm và tan băng khoảng 0,70 ± 0,50 mm/năm [7]. Số liệu đo đạc từ vệ tinh TOPEX/POSEIDON trong giai đoạn 1993 - 2003 cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu là 3,1 ± 0,7 mm/năm, nhanh hơn đáng kể so với thời kì 1961 - 2003 [7]. Theo Báo cáo của IPCC, 2013 [20], nhiệt độ trung bình toàn cầu vào cuối thế kỷ 21 có thể tăng 1,50C so với thời kì 1850 - 1900. Băng quyển tiếp tục tan chảy và mỏng đi, mực nước biển trung bình toàn cầu tiếp tục gia tăng trong thế kỷ 21, nhiệt độ các đại dương vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ở Bắc bán cầu tính từ bề mặt đến độ sâu 100 m tăng lên khoảng 0,6 - 20C và khoảng 0,30C ở độ sâu 1000m.3 Biến đổi khí hậu ở Việt Nam Ở Việt Nam, việc nghiên cứu về BĐKH được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu nên đã đạt được những kết quả khả quan.
Những kết quả nghiên cứu này chủ yếu tập trung đánh giá, phân tích sự biến đổi trung bình, cực trị của một số yếu tố khí hậu cơ bản và một số hiện tượng khí hậu cực đoan trên cơ sở chuỗi số liệu quan trắc trong lãnh thổ Việt Nam [16]. Những kết quả nghiên cứu đó có thể tóm tắt như sau: 1) Biến đổi của một số yếu tố khí hậu cơ bản a. Biến đổi của nhiệt độ trung bình: Trong nửa cuối thế kỷ 20 (1951 - 2000), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam đã tăng lên khoảng 0,50C. Nhiệt độ trung bình năm thời kì 1961- 2000 cao hơn trung bình năm của thời kì 1931- 1960.
Nhiệt độ trung bình năm của thập kỷ 1991- 2000 ở Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí Minh đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931- 1940 lần lượt là 0,8; 0,4 và 0,60C. Năm 2007, nhiệt độ trung bình năm ở cả 3 nơi trên đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931 - 1940 khoảng từ 0,7 - 1,30C và cao hơn thập kỷ 1991 - 2000 khoảng 0,4 - 0,50C [17]. So với thời kì 1961 - 1990, nhiệt độ trung bình năm cũng như nhiệt độ trung bình tháng 1 và tháng 7 thời kì 1991 - 2007 đều tăng lên một cách khá rõ trên tất cả các vùng khí hậu. Tốc độ tăng của nhiệt độ tháng 1 trên các vùng khí hậu có sự khác biệt nhiều giữa các vùng cũng như giữa các trạm trong từng vùng.
Xu thế tăng của nhiệt độ tháng 1 trên các vùng B1 và N2 lớn hơn so với các vùng khác, xu thế tăng ít nhất thuộc các vùng N1 và N3. Xu thế tăng của nhiệt độ trung bình tháng 7 lớn nhất ở các vùng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com N2, N3, B4, và tăng ít ở các vùng B1 - B3. Có sự khác biệt lớn về tốc độ tăng giữa các trạm trên vùng N3 và N1. Trong năm, tính trung bình trên cả nước, tốc độ tăng của nhiệt độ mùa đông lớn hơn mùa hè (hình 1.
Nhiệt độ tăng nhiều nhất vào tháng 1 và tháng 2 với mức tăng trên 0,30C/thập kỷ. Về mùa hè, nhiệt độ tăng nhiều nhất vào tháng 6 và ít nhất vào tháng 5. Mức tăng của nhiệt độ tháng 6 tương đương với các tháng 10, 11, khoảng trên 0,20C/thập kỷ. Biến đổi của lượng mưa tháng và năm: Biến đổi của lượng mưa nói chung phức tạp hơn nhiều so với sự biến đổi của nhiệt độ.
Các chuỗi số liệu đều bộc lộ tính biến động mạnh của lượng mưa giữa các năm và đạt cực đại hoặc cực tiểu sau từng khoảng thời gian nào đó không ổn định và không nhất quán giữa các trạm (hình 1. Xu thế biến đổi của lượng mưa năm cũng không giống nhau giữa các trạm (hình 1. Mặc dù vậy, có thể nhận thấy dấu hiệu khá rõ của sự giảm lượng mưa trên các vùng khí hậu phía Bắc, trừ phía Nam của Bắc Trung Bộ, và tăng lượng mưa ở các vùng khí hậu phía Nam, nhất là ở Nam Trung Bộ và Tây Nguyên (trung bình khoảng 1,5 mm/năm). Lượng mưa mùa đông (các tháng 12, 1, 2) có dấu hiệu giảm hoặc không biến đổi trên hầu hết các vùng khí hậu, nhưng lại thể hiện xu thế tăng rõ ở Nam Trung Bộ và một số trạm phía nam vùng Bắc Trung Bộ.
Xu thế biến đổi của lượng mưa các tháng mùa hè (6, 7, 8) khá phức tạp, không nhất quán và có sự biến động mạnh trên các vùng cũng như trong từng vùng. Có dấu hiệu xu thế tăng lượng mưa mùa hè ở các vùng N2 và N3. Biến đổi của lượng mưa mùa xuân (các tháng 3, 4, 5) nói chung không đáng kể, trong khi lượng mưa mùa thu (các tháng 9, 10, 11) biến đổi khá rõ: Giảm ở các vùng B2, B3, B4, tăng mạnh ở vùng N1 và ít biến đổi ở các vùng B1, N2, N3. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.6 Chuỗi thời gian và xu thế tuyến tính của R năm một số trạm [13].
2) Biến đổi của một số yếu tố cực trị: a. Biến đổi của nhiệt độ cực đại (Tx): Trên phạm vi cả nước nhiệt độ cực đại có xu thế tăng trong tất cả các tháng (hình 1. Nhiệt độ cực đại mùa đông (từ tháng 11-4 4) tăng mạnh hơn nhiệt độ cực đại mùa hè (từ tháng 5 - 10). Tx tăng nhiều nhất vào tháng 1 và tăng ít nhất vào tháng 5.
Ở phía Bắc, trừ vùng Tây Bắc, nói chung xu thế tăng của Tx vào các tháng mùa đông lớn hơn một cách đáng kể so với các tháng mùa hè, trong khi ở phía nam, trừ vùng Tây Nguyên, xu thế tăng mạnh hơn xảy ra vào các tháng nửa cuối của năm (từ tháng 7 - 12). Tính trung bình, Tx tháng 1 tăng với tốc độ khoảng +0,40C/thập kỷ ở các vùng khí hậu phía Bắc, +0,10C/thập kỷ ở các vùng khí hậu phía Nam. Còn đối với Tx tháng 7 các giá trị tương ứng là +0,040C/thập kỷ và +0,10C/thập kỷ [16]. Điều này có nghĩa là mùa đông ấm lên khá nhanh còn mùa hè nhìn chung ít biến đổi.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Biến đổi của nhiệt độ cực tiểu (Tm): Xu thế tăng của nhiệt độ cực tiểu diễn ra một cách đồng đều trên các vùng khí hậu (hình 1. Biểu hiện tốc độ gia tăng mạnh nhất có thể nhận thấy ở các vùng Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ, và tăng ít hơn ở các vùng còn lại. Trong năm, Tm tăng nhanh hơn vào những tháng mùa đông, tăng chậm hơn vào các tháng mùa hè (trừ tháng 6).