CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Trong chương này sẽ trình bày khái quát một số vấn đề liên quan đến bài toán đánh giá tác động của BĐKH, các cách tiếp cận trong đánh giá tác động của BĐKH. Và đặc biệt, tập trung cho bài toán đánh giá tác động đến ngập lụt các lưu vực sông. Tiếp theo, các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước đã thực hiện dựa trên cách tiếp cận thống kê và mô hình hóa sẽ được tổng quan.
Vấn đề đánh giá tác động của biến đổi khí hậu Theo IPCC (2013) [38] nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng lên 0.06] oC trong giai đoạn (1880 – 2012). Tốc độ gia tăng mực nước biển từ giữa thế kỷ 19 đã lớn hơn tốc độ gia tăng trung bình trong suốt hai thiên niên kỷ trước. Tính trong giai đoạn (1901- 2010), mực nước biển trung bình toàn cầu đã dâng lên 0. Sự ấm lên toàn cầu đã gây nên những thay đổi nhiều hơn trong hệ thống khí hậu, biểu hiện rõ nhất qua sự gia tăng nhiệt độ, biến động lượng mưa và nước biển dâng.
BĐKH cũng được cho là nguyên nhân gây nên sự gia tăng của tần suất, cường độ, tính biến động và tính cực đoan của các hiện tượng thời tiết nguy hiểm như bão, lốc, lũ lụt, hạn hán…Theo thống kê từ năm 1980 đến 2010 cho thấy rằng các thảm họa liên quan đến khí tượng thủy văn đang có xu thế tăng lên rõ rệt (Hình 1. Số lượng Sự kiện Sự kiện Sự kiện Sự kiện địa chất khí tượng thủy văn khí hậu Hình 1. Các thảm họa tự nhiên trên thế giới, 1980-2010 (Nguồn: www.com) BĐKH đang có những tác động mạnh mẽ đến hệ thống tự nhiên, kinh tế - xã hội và môi trường nhiều vùng trên Trái đất. Thế giới đang phải đối mặt với nhiều hơn -5- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thiên tai do BĐKH gây ra như: sự xuất hiện càng nhiều của các trận xoáy lốc nhiệt đới tại vùng Tây Thái Bình Dương; sự gia tăng của tần suất lũ lụt, hạn hán; dịch bệnh bùng phát nhiều nơi trên thế giới; tính đa dạng sinh học bị suy giảm; an ninh lương thực và an ninh nguồn nước bị đe dọa.
Khu vực Đông Nam Á, đặc biệt là Việt Nam, sẽ là khu vực có nguy cơ chịu tác động nhiều nhất từ BĐKH [37]. Do đó, không lấy gì làm lạ khi Việt Nam luôn được xếp là nước phải hứng chịu thiên tai vào loại nhiều nhất thế giới. Do vị trí địa lý và đặc trưng địa hình mà các dạng thiên tai gần như có ở khắp Việt Nam (Hình 1.2), thêm vào đó đây cũng là nơi có khả năng thích ứng thấp dẫn đến tăng tính dễ bị tổn thương trước BĐKH. Do đó, cần thiết phải thực hiện đánh giá tác động của BĐKH khí hậu đến hệ thống tự nhiên, kinh tế - xã hội cho các đối tượng, lĩnh vực và vùng miền khác nhau.
Theo IPCC (1994) [35], các lý do khác nhau cần phải thực hiện đánh giá tác động của BĐKH gồm: Thứ nhất, cần phải ước lượng (evaluate) được khí hậu ảnh hưởng thế nào đến hoạt động của con người và hệ thống tự nhiên tính đến tính không chắc chắn xung quanh các ảnh hưởng đó. Các ảnh hưởng có thể là về mặt vật lý, sinh học, kinh tế, xã hội hay kết hợp giữa các mặt đó. Phân bố các dạng thiên tai chính ở Việt hai, nó hỗ trợ cho việc đánh giá tính Nam (nguồn: Natural Disaster Mitigation Partnership) nhạy cảm, tính tổn thương…Thứ ba, nó có thể xác định hay ước lượng những phương án lựa chọn cho thích ứng với các ảnh hưởng của BĐKH. Thứ tư, nó có thể giúp lượng giá những tác động và giải pháp thích ứng giảm nhẹ.
Từ đó, so sánh chi phí để có thể giúp thực thi một cách cân bằng các chính sách ứng phó. Thứ năm, nó có thể xác đinh các giới hạn tác động hay phương án thích ứng. Thứ sáu, nó có thế hỗ trợ cho việc chỉ ra các lỗ hổng về mặt khoa học trong nghiên cứu khí hậu. Cuối cùng, đánh giá tác động có thể cảnh báo nhận -6- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thức xã hội cho các vấn đề của mối quan tâm (ví dụ như, giáo dục về sự cần thiết của việc cải thiện sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên) và hình thành cơ sở cho quyết định chính sách.
Đã có nhiều công trình thực hiện đánh giá tác động của BĐKH. Các công trình nghiên cứu đã đánh giá được một cách khá đầy đủ về tác động của BĐKH đến các lĩnh vực (như: nguồn nước, hệ sinh thái, lương thực và rừng, hệ thống ven biển, công nghiệp, và sức khỏe con người) và các vùng miền (gồm: Châu Phi, Châu Á, Câu Úc và New Zealand, Châu Âu, Châu Mỹ La tinh, Nam Mỹ, các vùng cực và các đảo nhỏ). Các kết quả có thể tìm thấy trong các bản báo cáo thuộc nhóm II của IPCC. Tuy nhiên, các đánh giá này là ở quy mô không gian lớn nên các kết quả đánh giá thường bị lu mờ tính địa phương.
Do đó, đối với mỗi lĩnh vực, mỗi khu vực cụ thể cần có các đánh giá chi tiết để có thể phản ánh chính xác hơn các ảnh hưởng của BĐKH cũng như đưa ra những chiến lược thích ứng phù hợp hơn. BĐKH tác động mạnh mẽ và gây ảnh hưởng hầu hết các ngành, các lĩnh vực và các vùng miền. Trong đó, tài nguyên nước là lĩnh vực chịu tác động nghiêm trọng nhất của BĐKH [22]. Một trong các biểu hiện rõ nhất của ảnh hưởng BĐKH đến tài nguyên nước là sự bất thường của các hiện tượng lũ lụt và hạn hán.
Trong phần dưới đây sẽ tập trung tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến bài toán tác động của BĐKH đến lũ lụt. Vấn đề đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lũ lụt BĐKH được cho là ảnh hưởng đến ngập lụt thông qua một loạt cơ chế gồm: những biến đổi về lượng mưa, nhiệt độ, mực nước biển và các thay đổi lòng sông [48]. Trong đó, ảnh hưởng chủ yếu của BĐKH đến lũ lụt thường đến từ việc gia tăng lượng mưa cực đoan. Kundzewicz và cs (2010) [42] dự tính cho tương lai dựa Hình 1.
Biến đổi tần suất lũ lụt toàn cầu [37] trên các mô hình khí hậu chỉ ra rằng rủi ro ngập lụt gia tăng trên nhiều vùng miền trên phạm vi toàn cầu. Tính trên các vùng rộng lớn thì lũ với tần suất 100 năm trong chu kỳ xuất hiện được dự tính là trở nên thường xuyên hơn trong tương lai. Mặc dù thực tế tính không chắc chắn của việc dựa trên mô -7- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com hình dự tính là cần cân nhắc và khó để định lượng hóa. IPCC (2014) [37] cũng chỉ ra trong bản báo cáo thứ năm rằng tai biến lũ lụt gia tăng trên hơn nửa phần thế giới, tuy nhiên sự gia tăng là không đồng nhất mà biến động lớn giữa các quy mô lưu vực khác nhau.
Đối với Việt Nam, theo kịch bản BĐKH của Bộ TN&MT năm 2012 [3], với kịch bản phát thải trung bình, tính đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm tăng trên hầu hết khắp lãnh thổ, mức tăng phổ biến từ 2 đến 7%. Xu thế chung là lượng mưa mùa khô giảm và lượng mưa mùa mưa tăng [3]. Do lượng mưa sẽ tập trung hơn vào các tháng mùa mưa, dẫn đến sự gia tăng tần suất, độ lớn và thời gian ngập lụt. Ngoài ra, mức độ ngập lụt còn trở nên nghiêm trọng hơn, ở vùng đồng bằng ven biển khi có sự kết hợp ngập lụt do lượng mưa đổ trên lưu vực với mực nước biển dâng (được dự tính sẽ tăng khoảng 57-73cm [3], theo kịch bản phát thải trung bình).
Tuy nhiên, mối quan hệ giữa sự gia tăng lượng mưa và mức độ ngập lụt phụ thuộc vào nhiều nhân tố và không tuyến tính. Ví dụ, lượng mưa dự tính là tăng 7% ở trên không có nghĩa sẽ dẫn đến làm gia tăng 7% lưu lượng đỉnh lũ, nó cũng không có nghĩa sẽ dẫn tới tăng 7% độ sâu và diện tích ngập lụt. Trong rất nhiều trường hợp, sự gia tăng dòng chảy và mức độ ngập lụt sẽ cần được đánh giá cẩn thận dựa trên những hiểu biết về mối quan hệ giữa sự ấm lên toàn cầu và quá trình lượng mưa – dòng chảy – ngập lụt. Những năm gần đây, đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu tác động của BĐKH đến tài nguyên nước nói chung và lũ lụt nói riêng.
Các công trình nghiên cứu tập trung giải quyết một phần hay cả chuỗi mối quan hệ trên dựa trên hai cách tiếp cận chính là: cách tiếp cận thống kê với việc sử dụng các công cụ thống kê thực hiện phân tích sự biến đổi trong thời gian dài của số liệu thủy văn và khí tượng quan trắc để đánh giá tác động biến đổi khí hậu; và cách tiếp cận mô hình hóa dựa trên các mô hình khí hậu, thủy văn và thủy lực. Hướng tiếp cận thống kê: Jean-Luc Probst và Yves Tardy (1987, 1989) [53, 54] đã xem xét những dao động chu kỳ dài của dòng chảy lục địa toàn cầu từ 50 con sông lớn phân bố khắp nơi trên thế giới. Với chuỗi số liệu các yếu tố nhiệt độ, lượng mưa, dòng chảy, bốc hơi và độ ẩm của 50 lưu vực sông giai đoạn (1900-1980), bằng cách sử dụng các các phương pháp thống kê các tác giả đã xây dựng được phương -8- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com trình quan hệ giữa các yếu tố này cho mỗi khu vực. Dựa trên hàm phụ thuộc của dòng chảy theo thời gian các tác giả đã phân tích sự biến đổi của dòng chảy cho mỗi khu vực.
Đối với quy mô toàn cầu, các tác giả chỉ ra rằng dòng chảy toàn cầu đã dao động và có xu hướng tăng với mức độ tăng trung bình khoảng 3% trong giai đoạn (1910- 1975), các tác giả cũng nhận thấy khí hậu dường như nóng hơn và ẩm hơn từ đầu thế kỷ này. Tuy nhiên, do sử dụng các phương pháp thống kê dựa trên bộ số liệu có độ phân giải thời gian thô (số liệu hằng năm) cho giai đoạn quá khứ nên các kết quả chỉ có thể phản ánh sự biến đổi hay mối quan hệ trong quá khứ mà chưa thể đưa ra được sự biến đổi trong tương lai. Các nghiên cứu này cũng chưa thể đánh giá được những biến đổi đối với dòng chảy lũ. Sau công trình của Jean-Luc Probst và Yves Tardy (1987, 1989) [53, 54] có không nhiều công trình tiếp tục hướng tiếp cận này.
Dettinger và Henry F.