ĐẶT VẤN ĐỀ: Biến đổi khí hậu toàn cầu đang diễn ra ngày càng nghiêm trọng. Biểu hiện rõ nhất là sự nóng lên của trái đất, băng tan, nước biển dâng cao; là các hiện tượng thời tiết bất thường, bão lũ, sóng thần, động đất, hạn hán và giá rét kéo dài… dẫn đến thiếu lương thực, thực phẩm và xuất hiện hàng loạt dịch bệnh trên người, gia súc, gia cầm… Các công trình nghiên cứu quy mô toàn cầu về hiện tượng này đã được các nhà khoa học ở những trung tâm nổi tiếng trên thế giới tiến hành từ đầu thập kỷ 90 thế kỷ XX: Hội nghị quốc tế do Liên hiệp quốc triệu tập tại Rio de Janeiro năm 1992 đã thông qua Hiệp định khung và Chương trình hành động quốc tế nhằm cứu vãn tình trạng “xấu đi” nhanh chóng của bầu khí quyển Trái đất, vốn được coi là nguyên nhân chủ yếu của sự gia tăng hiểm họa. Tổ chức nghiên cứu liên chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên hiệp quốc (IPCC) đã được thành lập, thu hút sự tham gia của hàng ngàn nhà khoa học quốc tế. Tại Hội nghị Kyoto năm 1997, Nghị địnhthư Kyoto đã được thông qua và đầu tháng 2/2005 đã được nguyên thủ 165 quốc gia phê chuẩn (có Việt Nam).
Nghị định thư này bắt đầu có hiệu lực từ 10/2/2005. Trong những năm gần đây, BĐKH diễn ra tại Việt Nam ngày càng nghiêm trọng. “Bằng chứng của hiện tượng biến đổi khí hậu có thể thấy rõ ở Việt Nam. Nhiệt độ trung bình đã tăng 0.5°C và mực nước biển dâng cao 20 cm so với 50 năm trước” [2].
Những hiện tượng khí hậu tiêu cực như mưa lớn, hạn hán và bão lụt ngày càng xuất hiện với cuờng độ lớn hơn ở Việt Nam. Vậy, việc nghiên cứu BĐKH nhằm đề ra các biện pháp phòng chống hữu hiệu là điều hết sức cần thiết. Tuy nhiên, các số liệu về BĐKH là rất lớn, điều này gây khó khăn cho các viện nghiên cứu BĐKH. Để giải quyết khó khăn này thì rất cần sự hỗ trợ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm Trang 1 Luận văn tốt nghiệp Quản lý số liệu biến đổi khí hậu của công nghệ thông tin.
Và các phần mềm quản lý số liệu đã được xây dựng, góp phần làm đơn giản hóa cho việc nghiên cứu BĐKH.2 LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: Công nghệ thông tin đã được ứng dụng rất nhiều trong công tác nghiên cứu BĐKH, đó là các phần mềm quản lý số liệu và đưa ra các kịch bản BĐKH. Các phần mềm này hỗ trợ cho việc đánh giá tác động của BĐKH cũng như là hướng thích ứng tốt nhất nhằm hạn chế tối đa những thiệt hại do BĐKH gây ra. Các phần mềm ngoài nước: SimCLIM: [4] là một hệ thống mô hình tích hợp cho việc đánh giá tác động của BDKH và thích ứng. Các ứng dụng của SimCLIM có thể được sử dụng để hỗ trợ cho việc chống lại sự thay đổi của khí hậu với các ngành khác nhau bao gồm: môi trường nước, nông nghiệp, y tế, hệ sinh thái, các vấn đề khu vực ven biển (nước biển dâng và xói lở bờ biển).
Các chức năng chính của SimCLIM: - Mô tả các vùng khí hậu cơ bản. - Kiểm tra BĐKH hiện tại và cực đại. - Đánh giá rủi ro - hiện tại và tương lai. - Điều tra sự thích nghi - hiện tại và tương lai.
- Tạo ra các kịch bản của khí hậu và sự thay đổi mực nước biển. - Tiến hành phân tích độ nhạy. - Dự án về tác động theo ngành của BĐKH và sự thay đổi mực nước biển. - Kiểm tra nguy cơ và bất ổn định.
- Tạo điều kiện phân tích tác động tích hợp. Ưu điểm của SimCLIM: - Có nhiều tính năng cho phép sử dụng dữ liệu riêng của người sử dụng. CLIMsystems có thể làm việc chặt chẽ với người sử dụng để xây dựng một phiên bản tùy chỉnh của SimCLIM phù hợp với yêu cầu của người sử dụng một cách nhanh chóng và dễ dàng. Điều này đòi hỏi người sử dụng phải cung cấp dữ liệu địa phương.
- Có tổng cộng 6 kịch bản phát thải (SRES) được tổng hợp trong gói phần mềm. Đối với mỗi SRES chương trình tạo ra một đồ thị từ năm 1990-2100 với mức độ thấp, cao, trung bình. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm Trang 2 Luận văn tốt nghiệp Quản lý số liệu biến đổi khí hậu Nhược điểm của SimCLIM: Không chạy được trên tất cả hệ điều hành. PlantGro: [5] là một chương trình phần mềm để khám phá thực vật, đất và các mối quan hệ khí hậu.
Chương trình này có thể hỗ trợ nông dân, cán bộ lâm nghiệp, chuyên gia tư vấn, cơ quan viện trợ, giáo viên và sinh viên… để đáp ứng các thách thức của việc kết hợp các nhà máy đối với đất và khí hậu.0 là một công cụ đa năng có thể giúp người sử dụng đánh giá sự phù hợp của các vùng khí hậu khác nhau và các loại đất cho các nhà máy khác nhau. Chương trình được cài đặt sẵn với các tập tin hơn 1700 nhà máy (bao gồm cả cây hàng năm, cây lâu năm và các loài cây), hơn 40 tác phẩm đất và lớn hơn 180 trang web của các tập tin khí hậu cụ thể. Tổng cộng có 23 thông số có thể được sử dụng trong một phân tích khác nhau, từ pH và khả năng trao đổi cation độ mặn và độ dốc. Những tập tin mẫu cung cấp cho bạn cơ sở để bắt đầu đánh giá của riêng bạn.
Ưu điểm: - Giao diện thân thiện, dễ sử dụng. - Có các tập tin mẫu để người dùng có thể chỉnh sửa dựa trên dữ liệu địa phương để phát triển thành tập tin mới. - Liên kết được với SimCLIM (đã đựoc giới thiệu ở trên), cho phép người dùng phân tích tác động của BĐKH với dất trồng. Sự kết hợp này cung cấp dữ liệu để đưa ra quyết định tốt hơn.
Climate Change Decision Support System (hệ thống hỗ trợ ra quyết định về BĐKH) : [6] là một dự án đựoc hình thành bởi Riverside Technology, inc (Incorporated) và được tài trợ bởi Small Business Innovation Research (SBIR) thông qua National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Mục đích của hệ thống này là để cung cấp một công cụ cho phép người dùng phân tích tác động BĐKH đối với khu vực địa phương. Dự án này sử dụng công nghệ dựa trên web và lưu hành toàn cầu có sẵn và các mô hình thủy văn để tạo ra một công cụ đơn giản nhưng đầy đủ cho các nhà quản lý nước. Climate Change Decision Support System cung cấp cho các nhà quản lý nước, các nhà hoạch định cơ hội để đánh giá tác động của dự đoán BĐKH dựa trên cả dòng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm Trang 3 Luận văn tốt nghiệp Quản lý số liệu biến đổi khí hậu trải tự nhiên tại các nút quan trọng trong cùng một mạng lưới sông.
Hệ thống hỗ trợ ra quyết định cho phép các tổ chức: - Hiểu được tác động của BĐKH đến tài nguyên nước. - Truy cập đựoc nhiều kịch bản phát thải và các mô hình lưu hành toàn cầu (GCM) được sử dụng bởi cộng đồng khoa học ngày nay. - Phân tích kết quả từ hoạt động kết hợp khác nhau của kịch bản phát thải và GCM. - Sử dụng một công cụ hiệu quả để tạo ra, hình dung và đánh giá khí hậu bị ảnh hưởng bởi dòng chảy.
- Dự báo tác động thủy văn sử dụng hệ thống dự báo National Weather Service’s River Forecasting System. Các phần mềm trong nước: Phần mềm quản lý số liệu và quan trắc môi trường: [7] Quản lý các thông tin: - Phân tích: Tất cả các thông tin có liên quan đến các thông số quan trắc và phưong pháp quan trắc: tên thông số, thành phần môi trường, phương pháp phân tích, chỉ dẫn về độ tin cậy kết quả… - Thu mẫu: Tất cả các thông tin có liên quan: điểm lấy mẫu, thời gian lấy mẫu, điều kiện thu thập mẫu, phương pháp lấy mẫu, điều kiện bảo quản, thiết bị lấy mẫu, tiêu chuẩn áp dụng… - Kết quả: Các kết quả đã được phân tích sau quá trình thu mẫu và phân tích mẫu. - Các thông tin về trạm quan trắc: tên trạm, loại trạm, địa chỉ liên hệ, người liên hệ chính, các địa điểm trạm tiến hành quan trắc, các thành phần môi trường mà trạm thực hiện quan trắc: Phần mềm có hai chức năng chính: - Nhập số liệu: cho phép nhập, sửa, xóa các thông tin về quan trắc. - Tra cứu số liệu Trạm quan trắc.
Điểm quan trắc. Thành phần môi trường. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm Trang 4 Luận văn tốt nghiệp Quản lý số liệu biến đổi khí hậu Thông số quan trắc. - Kết quả quan trắc môi trường theo các tiêu chí.
Xuất báo cáo số liệu quan trắc môi trường của các trạm theo năm. Kết xuất số liệu thành báo cáo: Kết xuất các số liệu ra các định dạng file Excel, Word hoặc RTF. Đưa ra các biểu đồ so sánh. Hệ thống HYDROSYS-VN: [8] HydroSys-VN là hệ thống ứng dụng mở rộng nhằm tích hợp và đồng bộ với hệ thống số liệu chuẩn do DA cung cấp (dvd), các phần mềm giám sát trạm đo tự động Me/View thông qua hệ thống truyền thông chuyên dụng và mạng Internet (UHF, Repeater, SMS, RAS, ADSL, VPN) để kết nối đến hệ thống số liệu phục vụ dự báo HydroMetData do Trung tâm Dự báo Trung ương quản lý và tự phát triển, cũng như tích hợp với CSDL điện báo tác nghiệp và tự động trên mạng lưới quan trắc trong phạm vi của Dự án ODA HydroSys-VN (version 2010) được thiết kế và phát triển nhằm quản lý giám sát số liệu, hỗ trợ và phục vụ công tác dự báo, cảnh bão lũ bằng mô hình số trị Mike-11 cung cấp cho Dự án chuyên ngành nước/KTTV, bao gồm: Hệ thống đồng bộ số liệu, decode dvd, phân phối và lưu trữ số liệu (GenDVD, AutoDVD) cho cơ sở dữ liệu dự báo - Hệ thống CSDL vùng và quốc gia SQLServer (HydroSys) - Hệ thống chương trình: Phần mềm DBLU-SP (phần mềm quản lý, giám sát số liệu, xuất bản dữ liệu cho mô hình Mike-11 và mô hình thủy văn, có tích hợp hệ thống bản đồ sử dụng công nghệ ArcGis của Esri), AutoMVT (tích hợp ảnh mây vệ tinh của dự báo), AutoRadar (tích hợp ảnh radar Sanaga TRS 2730) - Website Intranet (www.com), tích hợp với CSDL thực đo-dự báo, ảnh radar, ảnh vệ tinh của TTDB và ảnh vệ tinh Internet trực tuyến, liên kết GoogleMap (API) với số liệu.