Bài giảng Cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu (Đại cương về BĐKH) – Phần II: Bài 14 – ĐH KHTN Hà Nội

Bài giảng Cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu - Bài 14: Xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu. Những nội dung chính được trình bày trong bài này gồm có: Khái niệm về kịch bản biến đổi khí hậu; lôgic của bài toán nghiên cứu biến đổi khí hậu; các bước hình thành kịch bản biến đổi khí hậu; các bước xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu cho khu vực, quốc gia, vùng lãnh thổ;... Mời các bạn cùng tham khảo.

VNU HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE REGIONAL CLIMATE MODELING AND CLIMATE CHANGE CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU (Đại cương BĐKH) Phần II Phan Van Tan phanvantan@hus.edu.vn B14: Xây dựng kịch BĐKH Bài 1: Các thành phần hệ thống khí hậu Bài 2: Sự truyền xạ khí hậu Bài 3: Hồn lưu khí khí hậu Bài 4: Bề mặt đất, Đại dương khí hậu Bài 5: Lịch sử tiến triển khí hậu Trái đất Bài 6: Khái niệm Biến đổi khí hậu Bài 7: Tác động xạ BĐKH Bài 8: Biến đổi thành phần hệ thống khí hậu Bài 9: Biến đổi tượng cực đoan Bài 10: Giới thiệu khí hậu Việt Nam Bài 11: Biến đổi khí hậu Việt Nam Bài 12: Mơ hình hóa khí hậu Bài 13: Dự tính khí hậu Bài 14: Xây dựng kịch BĐKH Bài 15: Tác động BĐKH tính dễ bị tổn thương BĐKH Khái niệm |  Kịch BĐKH điều kiện khí hậu tương lai dự tính dựa kịch phát thải khí nhà kính |  Kịch BĐKH tồn cầu tranh khí hậu tồn cầu rút từ kết dự tính mơ hình khí hậu tồn cầu |  Kịch BĐKH khu vực, quốc gia, vùng lãnh thổ tranh khí hậu chi tiết cho khu vực, quốc gia, vùng lãnh thổ tổng hợp từ kết dự tính từ mơ hình khí hậu khu vực từ mơ hình thống kê |  Các kịch BĐKH hình thành để phục vụ cơng tác quy hoạch phát triển, ứng phó với BĐKH quản lý rủi ro khí hậu Lơgic tốn nghiên cứu BĐKH Đánh giá tác động BĐKH, tính tổn thương Đánh giá BĐKH (Khí hậu biến đổi nào) Tác động tương lai Mối liên hệ Chiến lược kế hoạch ứng phó với BĐKH (Thích ứng, giảm thiểu) BĐKH (những thập kỷ gần đây) BĐKH tương lai (những thập kỷ tới) Số liệu quan trắc Kịch BĐKH Các bước thực Đánh giá BĐKH tác động khứ Xác định mối liên hệ; Khắc phục; Phát huy Đánh giá BĐKH tác động tương lai Xây dựng chiến lược, kế hoạch hành động ứng phó Xây dựng kịch Biến đổi khí hậu Kết dự tính BĐKH tương lai |  Tránh nhầm lẫn “khắc phục cố” với “ứng phó” |  Thách thức lớn nhất: Độ tin cậy kịch BĐKH Các bước hình thành Kịch BĐKH Kịch phát triển KT-XH, tăng trưởng dân số,… toàn cầu Sản phẩm dự tính BĐKH từ mơ hình KH khu vực Lượng phát thải KNK tồn cầu Dự tính từ mơ hình Các mơ hình khí hậu khu vực, MH thống kê Các mơ hình Khí hậu tồn cầu Dự tính khí hậu tương lai Các kịch BĐKH k.vực, QG, vùng l thổ Các kịch Biến đổi khí hậu tồn cầu Sản phẩm dự tính BĐKH tồn cầu từ mơ hình |  Độ tin cậy kịch BĐKH? |  Phải có nhiều sản phẩm dự tính BĐKH Các bước xây dựng kịch BĐKH cho khu vực, quốc gia, vùng lãnh thổ |  Lựa chọn kịch phát thải khí nhà kính: {  SRES: A1B, A1T, A1FI, A2, B1, B2 {  RCPs: RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5 |  Lựa chọn sản phẩm dự tính từ mơ hình GCMs: {  Rất nhiều mơ hình từ Trung tâm mơ hình hố khác {  Coupled Model Intercomparison Project: CMIP3, CMIP5, CMIP6 |  Lựa chọn công cụ downscaling: {  RCMs, Statistical Models |  Lựa chọn thời kỳ sở (Baseline): {  1961-1990, 1971-2000, 1980-1999, 1986-2005,… Các bước xây dựng kịch BĐKH cho khu vực, quốc gia, vùng lãnh thổ |  Tiền xử lý số liệu: {  Chuẩn bị số liệu cho mơ hình: Điều kiện ban đầu, điều kiện biên,… |  Thực downscaling: {  Chạy RCMs hệ thống máy tính {  Hoặc tính tốn mơ hình thống kê |  Xử lý sau mơ hình: {  Tính tốn đặc trưng: Tháng, Mùa, Năm,… {  Tổ hợp {  Đánh giá |  Tổng hợp kết để hình thành kịch bản: {  Tính bất định {  Độ tin cậy and a comparison with Coupled Model Intercomparison Project Phase (CMIP3), including components and resolution of the atmosphere and the ocean model description can be found in Table 9.A.1 (* refers to Table 9.A.1 for more details) Official CMIP model names are used HT stands for High-Top fully resolved stratosphere with a model top above the stratopause AMIP stands for models with atmosphere and land surface only, using observed sea sea ice extent A component is coloured when it includes at least a physically based prognostic equation and at least a two-way coupling with another ate feedbacks For aerosols, lighter shading means ‘semi-interactive’ and darker shading means ‘fully interactive’ The resolution of the land surface usually phere, and the resolution of the sea ice follows that of the ocean In moving from CMIP3 to CMIP5, note the increased complexity and resolution as well l flux correction (FC) used in some CMIP3 models Các bước xây dựng kịch BĐKH cho khu vực, quốc gia, vùng lãnh thổ Main features of the AOGCMs and Earth System Models (ESMs) participating in Coupled Model Intercomparison Project Phase (CMIP5), and a comparison with Coupled Model Intercomparison Project Phase (CMIP3), including components and resolution of the atmosphere and the ocean models Các bước xây dựng kịch BĐKH cho khu vực, quốc gia, vùng lãnh thổ results demonstrate a level of consistency between the EMICs with both the observations and the CMIP5 ensemble In summary, there is very high confidence that models reproduce the general features of the global-scale annual mean surface temperature increase over the historical period, including the more rapid warming in the second half of the 20th century, and the cooling immediately following large volcanic eruptions The disagreement apparent over the most recent 10 to 15 years is discussed in detail in Box 9.2 Observed and simulated time series of the anomalies in annual and global mean surface temperature All anomalies are differences from the 1961–1990 timemean of each individual time series Figure 9.8 | Observed and simulated time series of the anomalies in annual and global mean surface temperature All anomalies are differences from the 1961–1990 time-mean of each individual time series The reference period 1961–1990 is indicated by yellow shading; vertical dashed grey lines represent times of major volcanic eruptions (a) Single Tính bất định độ tin cậy 2090 Biến đổi lượng mưa (%) 40 30 20 10 -10 -20 -30 Biến đổi nhiệt độ (°C) •  Mỗi điểm đồ thị biểu diễn kết dự tính biến đổi nhiệt độ lượng mưa mô hình •  Nhiệt độ tăng từ 2-4°C •  Lượng mưa biến đổi khoảng -20% to +30% •  Khá phức tạp •  Cần phải đơn giản hố cho người sử dụng Tính bất định độ tin cậy 2090 Biến đổi lượng mưa (%) 40 Ấm Nóng 30 20 10 -10 -20 -30 Biến đổi nhiệt độ (°C) Dựa vào nhiệt độ: •  8/18 mơ hình dự tính khí hậu ấm •  10/18 mơ hình dự tính khí hậu nóng Đều xảy Tính bất định độ tin cậy 2090 Biến đổi lượng mưa (%) 40 30 Rất ẩm 20 10 Ẩm -10 Khô -20 Rất khô -30 Biến đổi nhiệt độ (°C) Dựa vào lượng mưa •  10/18 mơ hình dự tính khí hậu ẩm ướt •  mơ hình dự tính khí hậu ẩm •  mơ hình dự tính khí hậu khơ Đều xảy Tính bất định độ tin cậy 2090 Biến đổi lượng mưa (%) 40 Ấm 30 Nóng Rất ẩm 20 10 Ẩm -10 Khô -20 Rất khô -30 Biến đổi nhiệt độ (°C) Kết hợp hai •  Sử dụng pha nhiệt độ (ấm nóng) kết hợp với pha lượng mưa trường hợp (kịch bản) xảy •  Mỗi trường hợp có độ tin cậy khác •  trường hợp khơng có mơ hình dự tính (vì số mơ hình ít) Đều xảy Sử dụng thơng tin kịch |  Kết dự tính từ nhiều mơ hình sử dụng để xây dựng thành kịch khác |  Từ tập hợp kết dự tính hình thành nhiều kịch tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng |  Nguyên tắc xây dựng kịch xác định phương án cho độ tin cậy cao xác định trường hợp xấu xảy {  Những phương án có độ tin cậy cao sử dụng quy hoạch phát triển {  Những trường hợp xấu dùng để quản lý rủi ro Nguyên tắc sử dụng hiệu |  Thông tin dự tính khí hậu nhiều phức tạp |  “Khoảng trống” giữu nhà Dự tính khí hậu, Các nhà khoa học chuyên ngành, Các nhà quản lý Cộng đồng |  Cần phải “ngồi lại với nhau” để đưa phương án (kịch bản) |  Làm rõ ý nghĩa kết từ mơ hình |  Đối sánh với chiến lược/kế hoạch phát triển |  Liệt kê danh mục tham số |  Tham khảo ý kiến cộng đồng Lại ví dụ khác |  Giả sử quan tâm đến vấn đề ứng phó với BĐKH lĩnh vực nông nghiệp |  Sau làm việc nhà Khí hậu, Canh nơng, Lãnh đạo tỉnh Hội nông dân (đại diện cộng đồng) {  Ba yếu tố cần quan tâm là: Nhiệt độ, Lượng mưa Bức xạ {  Sau xem xét thấy biến đổi Bức xạ không ảnh hưởng đáng kể, cần xem xét lượng mưa nhiệt độ {  Chia khoảng nhiệt độ biến đổi: Chọn khoảng {  Chia khoảng lượng mưa biến đổi: Chọn khoảng {  Tổng cộng có 20 trường hợp (kịch bản) xảy Lại ví dụ khác Kết dự tính từ mơ hình 15% 5% ÷ 15% -5% ÷ 5% -15% ÷ -5% < -15% 0.5C÷1.5C 1.5C÷3.0C >3.0C 1/18 (5%) 3/18 (16%) 4/18 (22%) 5/18 (27%) 2/18 (11%) 1/18 (5%) 1/18 (5%) 1/18 (5%) |  Cần phải có định lựa chọn từ nhà chuyên môn, nhà quản lý cộng đồng è Tính đồng thuận |  Nên chọn phương án nào? |  Các phương án khác nên xử lý sao? è Quản lý rủi ro Quản lý rủi ro •  BĐKH dẫn đến rủi ro •  Vấn đề cần phải lường khả xảy để chủ động ứng phó è Quản lý rủi ro |  Chú chuột, miếng pho-mat bẫy |  Lựa chọn “nhịn đói” “rủi ro”? Đánh giá rủi ro •  Rủi ro = Hậu x Mức độ (xác suất) xảy •  Các loại rủi ro khí hậu cách quản lý •  Quan trọng để xem xét trường hợp Theo CSIRO & BoM (2007) •  Xấu •  Xảy nhiều ... Bài 6: Khái niệm Biến đổi khí hậu Bài 7: Tác động xạ BĐKH Bài 8: Biến đổi thành phần hệ thống khí hậu Bài 9: Biến đổi tượng cực đoan Bài 10: Giới thiệu khí hậu Việt Nam Bài 11: Biến đổi khí hậu. ..B14: Xây dựng kịch BĐKH Bài 1: Các thành phần hệ thống khí hậu Bài 2: Sự truyền xạ khí hậu Bài 3: Hồn lưu khí khí hậu Bài 4: Bề mặt đất, Đại dương khí hậu Bài 5: Lịch sử tiến triển khí hậu. .. hậu Việt Nam Bài 12: Mơ hình hóa khí hậu Bài 13: Dự tính khí hậu Bài 14: Xây dựng kịch BĐKH Bài 15: Tác động BĐKH tính dễ bị tổn thương BĐKH Khái niệm |  Kịch BĐKH điều kiện khí hậu tương lai