Luận văn thạc sĩ HUS đánh giá biến đổi khí hậu ở việt nam dựa trên chỉ số khí hậu cực đoan của IPCC khí tưởng và khí quyển 60 44 87

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Đình Dũng ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở VIỆT NAM DỰA TRÊN CHỈ SỐ KHÍ HẬU CỰC ĐOAN CỦA IPCC Chun ngành: Khí tƣợng khí hậu học Mã số: 60 44 87 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS PHAN VĂN TÂN Hà Nội - 2014 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Đình Dũng ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở VIỆT NAM DỰA TRÊN CHỈ SỐ KHÍ HẬU CỰC ĐOAN CỦA IPCC Chuyên ngành: Khí tƣợng khí hậu học Mã số: 60 44 87 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS PHAN VĂN TÂN Hà Nội - 2014 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành sâu sắc đến GS.TS Phan Văn Tân, người tận tình bảo, hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy, Khoa Khí tượng Thủy văn Hải dương học cung cấp cho kiến thức q báu, q trình học tập Tơi xin gửi lời cảm ơn đến Cục Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu, Bộ Tài nguyên Môi trường tạo điều kiện thuận lợi cho bạn bè đồng nghiệp hỗ trợ q trình tính tốn, đóng góp ý kiến thực số nội dung luận văn Cuối cùng, luận văn thực thiếu nguồn giúp đỡ động viên vô to lớn từ gia đình, bạn bè, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến tất quý vị Trân trọng cảm ơn! Tác giả Nguyễn Đình Dũng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 11 1.1 Tình hình biến đổi khí hậu 11 1.2 Nghiên cứu khí hậu cực đoan giới 15 1.2.1 Nghiên cứu nhiệt độ 15 1.2.2 Nghiên cứu lượng mưa 17 1.3 Nghiên cứu biến đổi khí hậu, khí hậu cực đoan Việt Nam 19 1.4 Chỉ số khí hậu cực đoan IPCC 23 1.5 Một số nhận xét 27 CHƢƠNG SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP 29 2.1 Số liệu 29 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu tính tốn 30 2.2.1 Phương pháp xử lý số liệu 30 2.2.2 Phương pháp phân tích xu 33 2.2.3 Tính tốn số cực đoan 33 2.3 Lựa chọn Bộ số cực đoan khí hậu cho Việt Nam .40 2.3.1 Các số cực đoan khí hậu sử dụng Việt Nam 40 2.3.2 Lựa chọn số khí hậu cực đoan 42 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT .45 3.1 Sự biến đổi số cực đoan khí hậu giai đoạn 1961 - 2010 45 3.1.1 Các số liên quan đến nhiệt độ 45 3.1.2 Các số liên quan đến lượng mưa 54 3.2 Dự tính biến đổi số khí hậu cực đoan thời kỳ 2040-2059và 20802099 kỷ 21 .63 3.2.1 Dự tính số liên quan đến nhiệt độ 63 3.2.2 Dự tính số liên quan đến lượng mưa .66 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình tồn cầu 11 Hình 1-2 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ diện tích băng 12 Hình 1-3 Diễn biến lượng mưa năm vùng khác giới 12 Hình 1-4 Dự tính biến đổi nhiệt độ vào cuối kỷ 21 so với trung bình thời kỳ 19862005 theo kịch 14 Hình 1-5 Dự tính biến đổi lượng mưa vào cuối kỷ 21 so với trung bình thời kỳ 1986-2005 theo kịch 14 Hình 1-6 Minh họa kết tính tốn số cực đoạn khí hậu liên quan đến nhiệt độ (trái) lượng mưa (phải) quy mơ tồn cầu thời kỳ 1951-2003 25 Hình 1-7 Minh họa dự tính biến đổi số khí hậu cực đoan liên quan đến nhiệt độ (trái), Lượng mưa (phải) kỷ 21 26 Hình 1-8 Minh họa kết dự tính biến đổi số cực đoan khí hậu theo kịch biến đổi khí hậu IPCC 26 Hình 2-1 Mơ tả q trình kiểm tra chất lượng số liệu Tx, Tm 32 Hình 2-2 Mơ tả trình kiểm tra chất lượng số liệu R 32 Hình 2-3 Mơ tả hàm phân bố xác suất xác định cực đoan nhiệt độ lượng mưa 37 Hình 2-4 Minh họa xếp chuối số liệu để xác định ngưỡng phân vị 38 Hình 2-5 Minh họa phương pháp xác định ngưỡng phân vị 39 Hình 2-6 Minh họa kết biểu diễn phân bố theo thời gian 39 Hình 3-1 Xu tốc độ biến đổi số TNn (oC/10năm) 51 Hình 3-2 Xu tốc độ biến đổi số TXx (oC/10năm) 51 Hình 3-3 Xu tốc độ biến đổi số ngày nắng nóng (SU35) 52 Hình 3-4 Xu tốc độ biến đổi số ngày nắng nóng gay gắt (SU37) 52 Hình 3-5 Xu tốc độ biến đổi số đêm có nhiệt độ >25oC (đêm/10năm) 53 Hình 3-6 Xu tốc độ biến đổi Số đêm lạnh - Tn10P (Ngày/10 năm) 53 Hình 3-7 Xu tốc độ biến đổi số ngày nóng - Tx90P (Ngày/10 năm) 53 Hình 3-8 Xu biến đổi lượng mưa ngày lớn tháng (Rx1day)/50 năm 61 Hình 3-9 Xu biến đổi lượng mưa ngày lớn tháng (Rx5day)/50 năm 61 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3-10 Xu biến đổi số ngàymưa lớn R50 (ngày/50 năm) 62 Hình 3-11 Xu biến đổi số ngày mưa lớn R100 (ngày/50 năm) 62 Hình 3-12 Xu biến đổi lượng mưa ngày ẩm R95p (mm/50 năm) 62 Hình 3-13 Xu biến đổi lượng mưa ngày siêu ẩm R99p (mm/50 năm) 62 Hình 3-14 Dự tính xu biến đổi nhiệt độ tối cao tuyệt đối trung bình năm (oC) thời kỳ 2040 - 2059 2080 - 2099 64 Hình 3-15 Dự tính xu biến đổi nhiệt độ tối thấp tuyệt đối trung bình năm (oC) thời kỳ 2040 - 2059 2080 - 2099 64 Hình 3-16 Dự tính xu biến đổi số ngày nắng nóng (ngày) thời kỳ 2040 - 2059 2080 - 2099 65 Hình 3-17 Dự tính xu biến đổi số ngày nắng nóng gay gắt thời kỳ 2040 - 2059 2080 – 2099 66 Hình 3-18 Dự tính xu biến đổi số Rx1day (%)thời kỳ 2040 - 2059 2080 – 2099 67 Hình 3-19 Dự tính xu biến đổi số Rx5day (%) thời kỳ 2040 - 2059 2080 – 2099 68 Hình 3-20 Dự tính xu biến đổi số CDD (ngày) thời kỳ 2040 - 2059 2080 – 2099 69 Hình 3-21 Dự tính xu biến đổi số ngày mưa lớn - R50mm (%) thời kỳ 2040 - 2059 2080 – 2099 69 Hình 3-22 Dự tính xu biến đổi số ngày mưa lớn (%) thời kỳ 2040 - 2059 2080 - 2099 70 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1 Mức tăng nhiệt độ mức thay đổi lượng mưa 50 năm qua vùng khí hậu Việt Nam 22 Bảng 2-1 Danh sách trạm 29 Bảng 2-2 Bộ số cực đoan khí hậu đề xuất nhóm ETCCDI 35 Bảng 2-3 Bộ số cực đoan khí hậu liên quan đến nhiệt độ Việt Nam 43 Bảng 2-4 Bộ số cực đoan khí hậu liên quan đến lượng mưa Việt Nam 44 Bảng 3-1 Xu tốc độ biến đổi số cực đoan nhiệt độ 45 Bảng 3-2 Xu tốc độ biến đổi số cực đoan mưa 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT KTTV Khí tượng thuỷ văn TNMT Tài ngun mơi trường IPCC Ban liên phủ Biến đổi khí hậu BĐKH Biến đổi khí hậu DMHCC Cục Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu ECE Hiện tượng khí hậu cực trị CEI Chỉ số cực đoan khí hậu AR4, AR5 Các Báo cáo Ban liên Chính phủ Biến đổi khia hậu KTTVQG Khí tượng Thủy văn quốc gia IMHEN Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu RCP Kịch nồng độ khí nhà kính WMO Tổ chức khí tượng giới UNEP Chương trình mơi trường liên hiệp quốc JCOMM Ủy ban hỗ trợ kỹ thuật cho hải dương , biển khí tượng CLIVAR Nhóm nghiên cứu dao động khí hậu khả dự báo WCRP Chương trình nghiên cứu khí hậu tồn cầu GCM Mơ hình khí hậu khu vực CCSP Chương trình nghiên cứu biến đổi khí hậu ETCCDI Xác định, theo dõi số hóa PRECIS Cung cấp thơng tin khí hậu khu cực cho nghiên cứu tác động LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Sự thay đổi phân bố lượng khí bề mặt trái đất dẫn đến biến đổi hệ thống hồn lưu khí đại dương, biến đổi cực trị thời tiết khí hậu Nhiều chứng chứng tỏ thiên tai tượng cực đoan có nguồn gốc khí tượng ngày gia tăng nhiều vùng trái đất, thu hút quan tâm nghiên cứu cộng đồng khoa học giới Trong lĩnh vực khí tượng khí hậu học, nghiên cứu biến đổi khí hậu chủ đề lớn quan tâm Một số hướng nghiên cứu biến đổi khí hậu tập trung vào nghiên cứu xu biến đổi, tính biến động tượng thời tiết, khí hậu cực đoan dựa số liệu quan trắc đánh giá khả xuất hiện tượng khí hậu cực đoan tương lai với qui mô thời gian không gian khác Ở Việt Nam, hầu hết nghiên cứu từ trước đến vấn đề này, chủ yếu tập trung vào phân tích yếu tố khí hậu bản, tượng cực đoan quan trắc để đánh giá mức độ biến đổi khí hậu Một số khác đánh giá biến đổi khí hậu yếu tố trung bình khí hậu phân tích xu biến đổi,… Các nghiên cứu gần dùng số khí hậu cực đoan, nhiên đánh giá riêng lẻ cho yếu tố nhiệt độ lượng mưa tính tốn vài số Trong thập niên gần đây, nghiên cứu biến đổi khí hậu gắn liền với công bố Ban Liên phủ Biến đổi Khí hậu (IPCC) Trong báo cáo IPCC thường có phần thành nhiều nhà nghiên cứu khí tượng khí hậu học giới: (1) Phân tích xu biến đổi khí hậu sở số liệu thu thập, quan trắc được; (2) Dự tính kịch biến đổi khí hậu cho tương lai sở kịch (Cao, Trung bình, thấp); tính tốn cập nhật hàng năm, năm đưa báo cáo cơng bố rộng rãi tồn giới biến đổi khí hậu tồn cầu Ngồi ra, IPCC cịn đưa hướng dẫn tính tốn, phân tích biến đổi khí hậu sở kinh nghiệm quốc tế phục vụ cơng tác giám sát, thích ứng, phù hợp với điều kiện khu vực, quốc gia để nghiên cứu, so sánh, đối chiếu phục vụ mục đích phát triển kinh tế - xã hội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kế thừa, áp dụng thành khoa học nước giới đề xuất Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu nội dung: “Đánh giá biến đổi khí hậu Việt Nam dựa số khí hậu cực đoan IPCC” với mục tiêu: 1) Đánh giá biến đổi cực đoan khí hậu quy mơ nước q khứ thông qua số liên quan đến nhiệt độ lượng mưa; 2) Xác định mức độ biến đổi tượng cực đoan khí hậu tương lai theo kịch biến đổi khí hậu dự tính mơ hình PRECIS Để đạt mục tiêu nói tác giả nghiên cứu từ tổng quan để định hướng rõ chủ đề nghiên cứu, chuẩn bị nguồn số liệu, tính tốn phân tích kết Với cấu trúc Luận văn trình bày gồm mở đầu, kết luận Chương sau: Chƣơng 1:Tổng quan Trong chương này, tác giả trình bày tình hình biến đổi khí hậu, tổng quan vấn đề nghiên cứu khí hậu cực đoan nước, giới từ tài liệu tham khảo Chƣơng 2: Số liệu phương pháp Trong chương đề cập đến (1) số liệu sử dụng luận văn (số liệu quan trắc, số liệu dự tính),; (2) phương pháp tính tốn số khí hậu cực đoan, phương pháp xử lý số liệu;(3) Đề xuất số khí hậu cực đoan áp dụng cho Việt Nam sử dụng số đánh giá biến đổi khí hậu cực đoan sở số khí hậu cực đoan IPCC Chƣơng 3: Kết Nhận xét Trên sở tính tốn số khí hậu cực đoan thời kỳ 1961 - 2010, phân tích phân bố theo thời gian, không gian đưa số nhận xét xu biến đổi số khí hậu cực đoan; Từ kết dự tính yếu tố khí hậu (nhiệt độ tối cao, nhiệt độ tối thấp lượng mưa ngày) cho Việt Nam thời kỳ 2040 - 2059 (giữa kỷ 21) thời kỳ 2080 - 2099 (cuối kỷ 21) mơ hình PRECIS tổ hợp từ phương án ứng với kịch phát thải trung bình A1B, đưa số nhận xét dự tính biến đổi số khí hậu cực đoan tương lai 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com giảm (có nơi lên đến ngày/50 năm - Trung Trung Bộ), xu giảm số ngày mưa lớn lớn ngày/10 năm - Đồng Bằng Bắc Bộ (Hình 3-11) Hình 3-9 Xu biến đổi sốngàymƣa lớn Hình 3-10 Xu biến đổi số ngày mƣa R50 (ngày/50 năm) lớn R100 (ngày/50 năm) Hình 3-11 Xu biến đổi lƣợng mƣa ngày Hình 3-12 Xu biến đổi lƣợng mƣa ẩm R95p (mm/50 năm) ngày siêu ẩm R99p (mm/50 năm) Xu biến đổi lượng mưa ngày ẩm (R95p - tổng lượng mưa ngày năm có lượng mưa > phân vị 95%) siêu ẩm (R99p - tổng lượng mưa 62 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ngày năm có lượng mưa > phân vị 99%) 50 năm qua thể đồng mặt phân bố không gian giá trị tăng/giảm Xu tăng thể rõ khu vực từ Hà Tĩnh đến Tây Ngun, Nam Trung Bộ, khu vực cịn lại có xu giảm Xu mức tăng thể lớn xu mức giảm Xu mức tăng R95p phổ biến từ 300mm đến 400mm/50 năm, xu mức giảm phổ biến 300mm/50 năm (xu giảm khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ, Nam Bộ) (Hình 3-12) Xu mức tăng R99p phổ biến từ 200mm đến 300mm/50 năm, xu mức giảm phổ biến 200mm/50 năm (xu giảm khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ, Nam Bộ) (Hình 3-13) 3.2 Dự tính biến đổi số khí hậu cực đoan thời kỳ 2040-2059và 20802099 kỷ 21 Như trình bày Chương 2, chúng tơi sử dụng sản phẩm mơ khí hậu thời kỳ chuẩn (1980-1999) dự tính khí hậu vào (2040-2059), cuối kỷ 21 (2080-2099) mơ hình PRECIS theo kịch trung bình (A1B) Trong đó, chúng tơi sử dụng kết tổ hợp trung bình phương án chạy mơ hình PRECIS (trình bày Chương 2) Kết dự tính tương lai thể độ lệch so với thời kỳ chuẩn Trong khuôn khổ luận văn, để đánh giá biến đổi khí hậu Việt Nam tương lai thơng qua kết dự tính chúng tơi sử dụng kết tính số số cực đoan khí hậu tiêu biểu liên quan đến nhiệt độ lượng mưa: Txx, Tnn, SU35, SU37, Rx1day, Rx5day, CDD, R50 R100 3.2.1.Dự tính số liên quan đến nhiệt độ Kết dự tính biến đổi nhiệt độ tối cao tuyệt đối trung bình năm (TXx) theo phương án tổ hợp cho thấy, TXx có xu tăng tăng nhanh vào cuối kỷ 21 so với thời kỳ chuẩn quy mô nước Vào kỷ 21, xu tăng TXx phổ biến từ đến 3oC, xu tăng nhiều phía Bắc (từ Thừa Thiên Huế trở ra) xu tăng khu vực phía Nam Vào cuối kỷ 21, xu TXx dự tính tăng lên khoảng từ đến 4,5oCcó nơi nhiệt độ tối cao tuyệt đối lên đến 50C so với thời kỳ 63 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com chuẩn Trong đó, tăng nhiều khu vực phía Bắc đến Nam Trung Bộ khu vực phía Tây Ngun, Nam Bộ (Hình 3-14) Hình 3-13 Dự tính xu biến đổi nhiệt độ tối cao tuyệt đối trung bình năm ( oC) thời kỳ 2040 - 2059 (trái) 2080 – 2099 (phải) Hình 3-14 Dự tính xu biến đổi nhiệt độ tối thấp tuyệt đối trung bình năm (oC) thời kỳ 2040 – 2059 (trái) 2080 – 2099 (phải) Hình 3-15, kỷ 21 xu biến đổi nhiệt độ tối thấp tuyệt đối dự tính tăng, thể nhiệt phạm vi nước tăng với mức tăng khoảng đến 3oC (trừ khu vực Hà Tĩnh - Quảng Bình, Ninh Thuận có mức tăng 1,5 đến 2oC) 64 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đến cuối kỷ 21 xu mức tăng nhiệt độ tối thấp tuyệt đối lên đên 30C Trong đó, xu tăng nhiều khu vực Nghệ An trở đến hết diện tích Bắc Bộ, phần phía nam Nam Bộ, có nơi xu tăng dự tính lên đến 40C Hình 3-15 Dự tính xu biến đổi số ngày nắng nóng (ngày) thời kỳ 2040 – 2059 (trái) 2080 – 2099 (phải) Hình 3-16, dự tính xu biến đổi số ngày nắng nóng (Tx> 350C), nhìn chung đến kỷ 21 số ngày nắng nóng có xu hướng tăng (trên 30 ngày/năm) hầu hết diện tích nước.Khu vực Nam Bộ có xu hướng tăng cao (có nơi lên đến 80 ngày/năm), ngược lại khu vực Tây Nguyên có xu hướng giảm (dưới 20 ngày/năm) Đến cuối kỷ số ngày nắng nóng tăng lên (trên 40 ngày/năm) khu vực Nam Bộ có xu hướng tăng cao nước (trên 100 ngày/năm) Hình 3-17 có xu dự tính tương tự gia tăng số ngày nắng nóng gay gắt Tx>370C cuối kỷ 21 Số ngày nắng nóng gay gắt có xu hướng tăng nhanh vào (trên 20 ngày/năm) cuối kỷ (trên 30 ngày/năm) Trong đó, xu hướng dự tính tăng nhanh khu vực phía Nam (đặc biệt khu vực Nam Bộ, 80 ngày/năm) 65 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3-16 Dự tính xu biến đổi số ngày nắng nóng gay gắt thời kỳ 2040 – 2059 (trái) 2080 – 2099 (phải) Nhận xét: Nhìn chung TXx (2 - oC đến kỷ - 4,5oC đến cuối kỷ), TNn (trên 2oC đến kỷ 3oC đến cuối kỷ) dự tính có xu hướng tăng kỷ 21 so với trung bình thời kỳ chuẩn(1980-1999) Trong đó, TXx dự tính có xu mức độ tăng nhanh so với TNn Cùng với TXx, TNn, số ngày nắng nóng nắng nóng gay gắt dự tính có xu hướng tăng lên đáng kể kỷ 21, đặc biệt vào cuối kỷ Trong đó, số ngày nắng nóng (trên 30 ngày/năm) nắng nóng gay gắt (trên 20 ngày/năm) lại tăng nhiều khu vực phía Nam (TXx TNn lại có xu tăng nhiều khu vực phía Bắc) Điều giải thích ngưỡng nhiệt độ phía Bắc thấp so với phía Nam, đặc biệt vào tháng khơng phải mùa hè 3.2.2.Dự tính số liên quan đến lượng mưa Vào kỷ 21, số lượng mưa ngày lớn (Rx1day) dự tính có xu tăng hầu hết khu vực vùng núi phía Bắc, khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh, Bắc Tây Nguyên phần diện tích Đông Nam Bộ, mức tăng khoảng từ 0-20% Ngược lại, khu vực đồng sơng Hồng, khu vực Quảng Bình - Quảng Nam, khu 66 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vực phía nam Nam Trung Bộ đa phần diện tích Tây Nam Bộ có xu giảm, với mức giảm khoảng từ 0-20%(Hình 3-18) Đến cuối kỷ 21, xu biến đổi số Rx1day tương đồng với thời kỳ kỷ 21.Tuy nhiên, mức độ tăng số Rx1day xảy hầu hết diện tích Bắc Bộ, với mức độ tăng phổ biến từ đến 30%, Đáng ý, số khu vực thuộc vùng núi phía Bắc, mức độ tăng từ 20 đến 40% Ngồi ra, dải phía Tây khu vực Tây Nguyên tồn tăng số Rx1day vào cuối kỷ, với mức độ tăng khoảng từ đến 10% Ngược lại, đa phần diện tích Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên Nam Bộ giảm từ đến 30% Trong đó, khu vực từ Thừa Thiên Huế đến Bình Thuận có mức độ giảm lớn (Hình 3-18) Hình 3-17 Dự tính xu biến đổi số Rx1day (%) thời kỳ 2040 - 2059 (trái) 2080 – 2099 (phải) Kết dự tính vào cuối kỷ 21 cho thấy rằng, Rx5day có xu tăng đa phần diện tích phía Bắc (từ Nghệ An trở ra) phần lớn diện tích khu vực Tây Nguyên, Nam Trung Bộ, Nam Bộ Ngược lại, Rx5day có xu giảm khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh, khu vực Nam Trung Bộ phần diện tích Tây Nam Bộ, với mức độ giảm khoảng từ đến 20%, có nơi lên đến gần 40%.Xu phân bố mức độ thay đổi lượng mưa theo dự tính cuối kỷ tương đồng (Hình 3-19) Xu biến đổi số CDD theo dự tính (Hình 3-20) có phần ngược lại so với hai số Rx1day Rx5day, giảm khu vực phía Bắc tăng khu vực phía 67 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nam Có thể nói, ngưỡng mưa lớn có xu tăng phía Bắc dẫn đến số ngày khô hạn liên tục giảm điều kiện ngược lại xẩy khu vực phía Nam Hình 3-18Dự tính xu biến đổi số Rx5day (%) thời kỳ 2040 - 2059 2080 – 2099 Cụ thể, vào kỷ 21 (2049-2059), số ngày khơ liên tục (CDD) có xu tăng khu vực phía Nam (từ Nghệ An trở vào) Trong đó, đáng ý khu vực Bắc Trung Bộ Nam Bộ, số ngày khơ liên tục tăng từ đến 12 ngày Ngược lại khu vực Bắc Bộ phần diện tích khu vực Tây Nguyên, số CDD giảm từ đến ngày vào Đến cuối kỷ 21, xu biến đổi số CDD tiếp tục tăng thời kỳ kỷ Điểm đáng ý số CDD tiếp tục tăng lên khu vực tăng nhiều kỷ (Hình 3-20) Xu biến đổi số ngày mưa lớn (R50mm) kỷ 21 dự tính tương đồng với kết số Rx1day, Rx5day ngược với CDD Cụ thể, số ngày mưa lớn dự tính tăng phía Bắc (từ Nghệ An trở ra) vào cuối kỷ 21 Trong đó, mức độ tăng khoảng từ đến 1,5% vào kỷ từ đến 2% vào cuối thể kỷ Ngược lại, các khu vực phía Nam có xu giảm đầu cuối kỷ 21, với mức độ giảm khoảng từ đến %.Trong đó, khu vực Trung Bộ có xu mức giảm lớn Nhìn chung mức độ biến đổi số ngày mưa lớn dự tính theo kịch khơng lớn (Hình 3-21) 68 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3-19Dự tính xu biến đổi số CDD (ngày) thời kỳ 2040 – 2059 (trái) 2080 – 2099 (phải) Hình 3-20 Dự tính xu biến đổi số ngày mƣa lớn - R50mm (%) thời kỳ 2040 - 2059 2080 – 2099 Xu biến đổi số số ngày mưa lớn (R100) dự tính tương lai tương đồng với R50 mặt phân bố theo khơng gian Nhìn chung, R100 có xu tăng khu vực phía Bắc (từ Nghệ An trở ra) giảm khu vực phía Nam (từ Hà Tĩnh trở vào) giai đoạn cuối kỷ 21 Trong đó, mức độ tăng phổ biến từ - 1% vào kỷ tăng nhiều vào cuối kỷ 69 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 21.Ngược lại, mức độ giảm phổ biến từ - 1% giảm đáng ý khu vực Trung Trung Bộ Nam Trung Bộ (Hình 3-22) Hình 3-21Dự tính xu biến đổi số ngày mƣa lớn (%) thời kỳ 2040 – 2059 (trái) 2080 – 2099 (phải) Nhận xét: Nhìn chung, tượng cực đoan liên quan đến ngưỡng mưa lớn dự tính mơ hình PRECIS theo kịch bản trung bình (A1B) có xu tăng khu vực phía Bắc (từ Nghệ An trở ra) giảm khu vực lại Điều dẫn đến, số ngày khô liên tục dự tính giảm khu vực phía Bắc tăng khu vực phía Nam 70 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KẾT LUẬN Kết nghiên cứu phản ánh rõ nét xu gia tăng yếu tố nhiệt độ cực trị thay đổi phân bố mưa hầu hết vùng khí hậu Việt Nam cụ thể: Trong 50 năm qua (1961-2010) xu tăng số cực đoan nhiệt độ (số ngày nắng nóng, nhiệt độ cực đại tuyệt đối, nhiệt độ cực tiểu tuyệt đối, số ngày ấm giảm đêm mát/10 năm) phần lớn trạm quan trắc Xu tăng với tốc độ biến đổi: tăng số ngày nắng nóng (có trạm xấp xỉ ngày), tăng nhiệt độ cực đại tuyệt đối (lớn 0,740/10 năm), nhiệt độ cực tiểu tuyệt đối (trên 10C/10 năm) số ngày ấm (trên ngày/10 năm) thể rõ xu gia tăng nhiệt cực trị Một số trạm có xu giảm nhiệt độ cực trị nhiên xu tốc độ biến đổi so với mức tăng chậm hơn.Điều phù hợp với phát gia tăng nhiệt độ thập niên gần nhà khoa học nước Ở chúng tơi nhấn mạnh thêm ngồi gia tăng nhiệt độ trung bình kết luận cịn có gia tăng giá trị cực trị nhiệt độ Trong 50 năm qua (1961-2010), xu thay đổi phân bố mưa Việt Nam, thể thông qua số cực đoan liên quan đến lượng mưa cụ thể: - Tổng lượng mưa ngày lớn có xu tăng giảm xen kẽ 50 qua (51/45 trạm) Tuy nhiên, mặt giá trị, tốc độ tăng /10 năm chiếm ưu rõ rệt tốc độ giảm (17/7 trạm) Một số khu vực thuộc Trung Bộ, đặc biệt khu vực Trung Trung Bộ có xu tăng lượng mưa ngày 100mm/50 năm; xu giảm đáng kể khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ (phổ biến 50mm/50 năm) - Tổng lượng mưa ngày lớn nhất: Có xu tăng nhiều hẳn xu giảm Đặc biệt khu vực Nam Trung Bộ, Tây Nguyên Nam Bộ có xu tăng lượng mưa ngày lớn với mức tăng phổ biến cao từ 300 - 400mm/50 năm - Xu biến đổi số ngày mưa lớn xu biến đổi số ngày mưa lớn đồng phân bố không gian Thể rõ xu tăng/giảm/50 năm qua ranh giới đèo Hải Vân Xu tăng/giảm số ngày mưa lớn/50 năm chủ yếu 71 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com dao động mức ± 10 ngày/50 năm Mức tăng thể rõ xu lớn mức giảm (có nơi lên đến 30 ngày/50 năm - Trung Trung Bộ, Nam Trung Bộ), xu giảm số ngày mưa lớn lớn 20 ngày/50 năm - Đồng Bằng Bắc Bộ Xu tăng/giảm số ngày mưa lớn/50 năm chủ yếu dao động mức ± ngày/50 năm - Xu biến đổi lượng mưa ngày ẩm siêu ẩm 50 năm qua thể đồng mặt phân bố không gian giá trị tăng/giảm Xu tăng thể rõ khu vực từ Hà Tĩnh đến Tây Nguyên, Nam Trung Bộ, khu vực lại có xu giảm Xu mức tăng thể lớn xu mức giảm Xu mức tăng R95p phổ biến từ 300mm đến 400mm/50 năm, xu mức giảm phổ biến 300mm/50 năm (xu giảm khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ, Nam Bộ) Xu mức tăng R99p phổ biến từ 200mm đến 300mm/50 năm, xu mức giảm phổ biến 200mm/50 năm (xu giảm khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ, Nam Bộ) - CDD: Xu tăng số ngày khô liên tục chiếm ưu (56/96), nhiên xu giảm lại thể rõ nét (có nơi lên đến 15 ngày) - R95p - Số trạm có xu tăng tổng lượng mưa ngày ẩm số trạm có xu giảm (44/52) Tuy nhiên tốc độ tăng lại thể rõ nét (có nơi 200mm/10 năm), - PRCPTOT - Tổng lượng mưa ngày năm có lượng mưa ≥ 1mm, số lượng trạm có xu tổng lượng mưa giảm nhiều (57 trạm) trạm có xu tổng lượng mưa tăng (39 trạm) Tuy nhiên, mặt giá trị tốc độ tăng lại lớn (có trạm 300mm/10 năm) tốc độ giảm (dưới 200mm/10 năm) Theo kịch trung bình (A1B) dự tính mơ hình PRECIS, tượng cực đoan liên quan đến nhiệt độ cao có xu tăng vào cuối kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 Trong đó, mức độ tăng nhiều vào cuối kỷ so với kỷ Trong đó, TXx có mức độ tăng nhanh so với TNn Cùng với TXx, TNn dự tính tăng, số ngày nắng nóng nắng nóng gay gắt 72 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com dự tính tăng lên đáng kể kỷ 21, đặc biệt vào cuối kỷ Trong đó, số ngày nắng nóng nắng nóng gay gắt tăng nhiều khu vực phía Nam Ngược lại, TXx TNn lại có xu tăng nhiều khu vực phía Bắc Kết dự tính tượng cực đoan liên quan đến ngưỡng mưa lớn có xu tăng khu vực phía Bắc (từ Nghệ An trở ra) giảm khu vực cịn lại Số ngày khơ liên tục dự tính giảm khu vực phía Bắc tăng khu vực phía Nam Kết tính tốn xu biến đổi số cực đoan nhiệt độ, lượng mưa thời kỳ 1961 - 2010 phù hợp với kết luận của nghiên cứu trước đây, kết tính Luận văn phản ánh chi tiết xu biến đổi nhiệt độ lượng mưa có nguồn số liệu quan trắc dài nhiều trạm hơn, số số cực đoan mà tác giả trước chưa tính đến thể rõ điều Việc so sánh kết mơ hình dự tính việc tác giả khơng đặt luận văn tất kết dự tính mang tính tham khảo Trên sở tổng quan có qua q trình nghiên cứu, tìm hiểu, chúng tơi nhận thấy việc đánh giá biến đổi khí hậu Việt Nam dựa số khí hậu cực đoan IPCC đáp ứng nhiều tiêu chí phù hợp với nghiên cứu có khí hậu cực đoan từ trước đến Mặt khác, việc nghiên cứu số khí hậu cực đoan sở tảng số khí hậu cực đoan IPCC thước đo đại diện Việt Nam so sánh với toàn cầu nghiên cứu, đánh giá mức độ biến đổi khí hậu Kiến nghị: Kế thừa phát huy thành nhà khoa học trước ngưỡng cực đoan Việt Nam kết hợp với số khí hậu cực đoan IPCC, thơng qua luận văn này, bước đầu đề xuất số khí hậu cực đoan phục vụ cho việc đánh giá biến đổi khí hậu Việt Nam Bộ số cực đoan phản ánh định lượng đặc trưng khí hậu, Tuy nhiên lĩnh vực kinh tế xã hội cụ thể việc xem xét để sử dụng ngưỡng cực đoan phù hợp 73 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ Tài nguyên Môi trường (2008), Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, Hà Nội Bộ Tài nguyên Mơi trường (2009), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường (2010), Thông báo Quốc gia lần thứ hai Việt Nam cho Công ước khung Liên Hiệp Quốc Biến đổi khí hậu, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường (2012), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, Hà Nội Đỗ Huy Dương, Phan Văn Tân, Võ Văn Hịa (2009), Đánh giá khả mơ số yếu tố khí hậu cực đoan mơ hình khí hậu khu vực RegCM Tạp chí KTTV Hà Nội, (584), tr 15-23 Lê Như Quân, Phan Văn Tân (2011), Dự tính biến đổi số số mưa lớn lãnh thổ Việt Nam mơ hình khí hậu khu vực RegCM3 Tạp chí Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội, tập 27, số 1S, tr 200-210 Nguyễn Đức Ngữ (2008), Biến đổi khí hậu, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Văn Thắng nnk (2005), Nghiên cứu tượng cực đoan phục vụ phòng chống giảm nhẹ thiệt hại thiên tai thành phố Hà Nội Báo cáo tổng kết đề tài cấp Thành phố Hà Nội Nguyễn Văn Thắng nnk (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên đề xuất giải pháp chiến lược phòng tránh, giảm nhẹ thích nghi, phục vụ phát triển bền vững kinh tế xã hội Việt Nam, Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp Nhà nước thuộc chương trình KC08.13/06-10, Hà Nội 74 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 10 Nguyễn Văn Thắng, Nguyễn Trọng Hiệu, Trần Thục (2011), Biến đổi khí hậu tác động Việt Nam, Nhà xuất KHCN, Hà Nội 11 Phan Văn Tân nnk (2010), Nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu tồn cầu đến yếu tố tượng khí hậu cực đoan Việt Nam, khả dự báo giải pháp chiến lược ứng phó, Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp Nhà nước thuộc chương trình KC08.13/06-10, Hà Nội 12 Trần Thục, Nguyễn Văn Thắng, Hoàng Đức Cường (2009), “Xây dựng kịch biến đổi khí hậu cho Việt Nam”, Tạp chí KTTV 13 Vũ Thanh Hằng, 2010-2012, Nghiên cứu khả mô cảnh báo hạn hán cho khu vực Miền Trung mơ hình khí hậu khu vực Đề tài NCKH cấp ĐHQG, mã số: QG-10-12 Tiếng Anh 14 IPCC (2007), The Physical Science Basis, Cambridge University Press 15 IPCC (2013), Climate Change 2013: The Physical Science Basis 16 Nordon (2010), Physical Climate Science since IPCC AR4 – A brief update 17 Kamiguchi, K., A Kitoh, T Uchiyama, R Mizuta and A Noda (2006), “Changes in precipitation-based extremes indices due to global warming projected by a global 20-km-mesh atmospheric model”, SOLA, (2), pp 64-67 18 Landsea C.W., R A Pielke, A M Mestas-Nuñez, J A Knaff, 1999: Atlantic basin hurricanes: Indices of climatic changes, Climatic Change 42, 89 19 STARDEX (2005), “Downscaling climate extremes”, STARDEX Project (retrieved from http://www.cru.uea.ac.uk/cru/projects/starde) 20 Suzana J Camargo, 2004: Western North Pacific Tropical Cyclone Intensity and ENSO 75 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 21 Xu M., M Ying, Q Yang, 2004: Climate variability of tropical cyclone activities in Western North Pacific ocean The 26th Conference on Hurricanes and Tropical Meteorology, Miami, Florida, 3-7 May, p.10A.4 22 WMO, 2009: Guidelines on Analysis of extremes in a changing climate in support of informed decisions for adaptation WMO-No.1500 23 Mondal et al , 2012: “Rainfall trend analysis by Mann-Kendall Test: A case study of North-Eastern part of cuttack district, Orissa” International Journal of Geology 24 2012, Ahmet Karaburun, Alidemirci Fatih Kara, Fatih University, Department of Geography, Buyukcekmece, Istanbul “Analysis of spatially distributed annual, seasonal and monthly temperatures in Marmara region from 1975 to 2006” Ozean Journal of Applied Sciences 5(2) 2012, ISSN 1943-2429 25 M Unkasevic, I Tosic Department of Meteorology, Faculty of Physics, University of Belgrade, Belgrade, Serbia: Changes in extreme daily winter and summer temperatures in Belgrade Appl Climatol (2009) 95: 27-38 26 Ting Ding, Weihong Qiana and Zhongwei Yan Int J Climatol (2009): Changes in hot days and heat waves in China during International Journal of Climatology 27 Xuebin Zhang, Enric Aguilar, Serhat Sensoy, Hamlet Melkonyan,…: Trends in Middle East climate extreme indices from 1950 to 2003 Journal of geophysical research, vol 2005 76 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... - Nguyễn Đình Dũng ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở VIỆT NAM DỰA TRÊN CHỈ SỐ KHÍ HẬU CỰC ĐOAN CỦA IPCC Chun ngành: Khí tƣợng khí hậu học Mã số: 60 44 87 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG... pháp tính tốn số khí hậu cực đoan, phương pháp xử lý số liệu;(3) Đề xuất số khí hậu cực đoan áp dụng cho Việt Nam sử dụng số đánh giá biến đổi khí hậu cực đoan sở số khí hậu cực đoan IPCC Chƣơng... xuất Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu nội dung: ? ?Đánh giá biến đổi khí hậu Việt Nam dựa số khí hậu cực đoan IPCC? ?? với mục tiêu: 1) Đánh giá biến đổi cực đoan khí hậu quy mơ nước khứ thông qua số