Đánh giá mức độ hạn hán cho Việt Nam theo kịch bản chia sẻ kinh tế xã hội giai đoạn 2030-2054

Bài viết nghiên cứu tập trung đánh giá mức độ hạn hán trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam theo các kịch bản chia sẻ kinh tế - xã hội được lựa chọn là SSP1-1.9 và SSP2-4.5 giai đoạn 2030-2054. Kết quả đã chỉ ra rằng mức độ hạn gần trung bình có xác suất xuất hiện phổ biến từ 70-75% trên quy mô 1 và 3 tháng toàn bộ lãnh thổ.

BÀI BÁO KHOA HỌC ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HẠN HÁN CHO VIỆT NAM THEO KỊCH BẢN CHIA SẺ KINH TẾ-XÃ HỘI GIAI ĐOẠN 2030-2054 Nguyễn Tiến Thành1, Nguyễn Hồ Phương Thảo1 Tóm tắt: Năm 2021, Uỷ ban liên phủ biến đổi khí hậu (IPCC) cơng bố báo cáo quan trọng đánh giá biến đổi khí hậu lần (AR6) dựa kết 100 phiên mơ hình khí hậu tồn cầu khác với đầu vào “Kịch chia sẻ kinh tế - xã hội” (Shared Socioeconomic Pathways -SSP) Một tiến quan trọng báo cáo AR6 dự tính, dự báo nóng lên tồn cầu tương lai có độ tin cậy cao so với báo cáo trước Trong đó, Việt Nam chưa có nghiên cứu đánh giá mức độ hạn hán quy mô khơng gian tồn lãnh thổ thời gian tháng theo kịch chia sẻ kinh tế - xã hội Vì vậy, nghiên cứu tập trung đánh giá mức độ hạn hán toàn lãnh thổ Việt Nam theo kịch chia sẻ kinh tế - xã hội lựa chọn SSP1-1.9 SSP2-4.5 giai đoạn 2030-2054 Kết mức độ hạn gần trung bình có xác suất xuất phổ biến từ 70-75% quy mô tháng tồn lãnh thổ Ngồi ra, có gia tăng trải rộng mức độ ẩm vừa phải quy mô tháng kịch SSP2-4.5 so với kịch SSP1-1.9 Đối với kiện hạn khác, phổ biến có xác suất xuất nhỏ 6% với hai kịch theo quy mơ tháng Từ khố: Hạn hán, CMIP6, Việt Nam, mơ hình khí hậu tồn cầu ĐẶT VẤN ĐỀ * Việt Nam có vị trí địa lý nằm trọn vùng nhiệt đới chịu ảnh hưởng mạnh mẽ gió mùa Do vậy, chế hình thành loại hình thiên tai có nguồn gốc khí tượng thủy văn phức tạp Các loại hình thiên tai bao gồm: mưa lớn, bão áp thấp nhiệt đới, ngập lụt, nắng nóng, hạn hán, rét hại… Trong đó, đáng ý hạn hán xem thiên tai gây thiệt hại lớn đứng thứ sau lũ lụt bão Trong báo cáo Jica (2015) thiệt hại hạn hán Việt Nam chiếm 6% sau bão áp thấp nhiệt đới 55%, lũ lụt 35% tổng số loại hình thiên tai ghi nhận khoảng thời gian từ 2007-2017 Các khu vực thường xảy hạn hạn Đồng sông Hồng, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên Nam Bộ Riêng khu vực Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) Việt Nam, trung tâm sản xuất nông nghiệp (chiếm 31.37% GDP ngành nông nghiệp), giữ vai trò quan trọng, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia, năm sản xuất 50% sản lượng lúa nước tình hình hạn hán ghi nhận khu vực diễn biến phức tạp với mức độ ngày khắc nghiệt năm gần Theo báo cáo Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, hạn hán xâm nhập mặn khu vực miền Trung, Tây Nguyên ĐBSCL mùa khô 2015-2016 ghi nhận đánh giá nghiêm trọng chưa có lịch sử Trong thời gian này, 10/13 tỉnh, thành phố thuộc khu vực ĐBSCL ghi nhận thiệt hại nặng nề hạn hán xâm nhập mặn với tổng thiệt hại ước tính 7.900 tỷ đồng Sang mùa khơ năm 2019-2020, hạn hán, xâm nhập mặn ĐBSCL ghi nhận đánh giá mức nghiêm trọng gay gắt mùa khô 2015-2016 Tuy nhiên, thiệt hại Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Trường Đại học Thuỷ lợi KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 81 (12/2022) 65 giảm thiểu đáng kể chủ động triển khai biện pháp phòng chống sở thông tin dự báo sớm trường khí tượng thủy văn Nói cách khác, việc cung cấp liệu, thông tin dự báo trước hiệu quan trọng Quan trọng hơn, việc cung cấp bổ sung thông tin cập nhật mức độ hạn theo kịch chia sẻ kinh tế xã hội tương lai nắm giữ vai trò quan trọng, chiến lược việc lập kế hoạch xây dựng giải pháp mang tính trung dài hạn Gần đây, kịch thể mức độ phát thải khí nhà kính từ thấp tới cao IPCC công bố Báo cáo đánh giá biến đổi khí hậu lần (AR6), kịch chia sẻ kinh tế-xã hội (Shared Socioeconomic Pathways - SSP) Các kịch xây dựng dựa giả định phát triển kinh tế - xã hội tương lai, kịch sử dụng lượng, kiểm sốt nhiễm khơng khí, việc sử dụng đất phát thải khí nhà kính cách sử dụng mơ hình đánh giá tích hợp Năm kịch mơ tả ngắn gọn sau: Kịch thứ (SSP1) kịch thể tính “bền vững” mơ tả giới dịch chuyển dần theo đường bền vững hơn, nhấn mạnh tới phát triển tồn diện, tơn trọng giá trị bảo tồn giới hạn tự nhiên, giảm bất bình đẳng, tiêu dùng theo hướng giảm thiểu việc sử dụng tài nguyên lượng, lượng phát thải khí nhà kính mức thấp Kịch thứ hai (SSP2) kịch mô tả giới dịch chuyển theo đường “trung bình” với xu hướng phát triển xã hội, kinh tế công nghệ không khác biệt rõ rệt so với hình mẫu khứ, tăng trưởng dân số mức trung bình, hệ thống mơi trường đối mặt với suy thoái định, lượng phát thải khí nhà kính mức trung bình Kịch thứ ba (SSP3) kịch mô tả giới dịch chuyển theo đường “cạnh tranh khu vực - Rocky Road), phát triển theo chủ nghĩa dân tộc xung đột làm gia tăng vấn đề toàn cầu, bất bình đẳng, số khu vực 66 bị hủy hoại môi trường nghiêm trọng lượng phát thải khí nhà kính mức cao Kịch thứ tư (SSP4) kịch “bất bình đẳng” mơ tả phân hóa khu vực phát triển phát trển, sách mơi trường triển khai thành công số khu vực lượng phát thải khí nhà kính mức trung bình cao Kịch thứ năm (SSP5) kịch “phát triển dựa nhiên liệu hóa thạch” mơ tả phát triển dựa việc tăng cường khai thác nguồn nhiên liệu hóa thạch sử dụng nhiều lượng, số vấn đề mơi trường khu vực (ơ nhiễm khơng khí) giải thành cơng lượng phát thải khí nhà kính mức cao Báo cáo biến đổi khí hậu (BĐKH) có tác động đến chu trình nước dẫn đến tượng thời tiết khí hậu cực đoan đợt mưa lớn, lũ lớn hạn hán ngày nghiêm trọng với độ tin cậy cao (IPCC, 2021) Có thể nói nguồn thông tin, liệu quan trọng cần uy mô ngày Quy mô tháng Giá trị Trước hiệu chỉnh Sau hiệu chỉnh Trước hiệu chỉnh Sau hiệu chỉnh Nhìn chung, sử dụng phương pháp hiệu chỉnh tuyến tính để hiệu chỉnh lượng mưa từ mơ hình MPI cho kết cải thiện đáng kể so với việc không áp dụng phương pháp hiệu chỉnh Lượng mưa ngày giai đoạn tương lai 2030-2054 theo kịch SSP1-1.9 SSP2-4.5 sau hiệu chỉnh phương pháp hiệu chỉnh tuyến tính sử dụng để tính tốn xác suất xuất hạn theo quy mô tháng dựa số SPI R 0.11 0.15 0.65 0.75 MAE 85 72 RMSE 17 15 150 120 Toàn kết cho Hình tới Hình Theo quy mơ tháng, Hình 3A Hình 3B xác suất xuất hạn theo kịch SSP11.9 SSP2-4.5 tương ứng Nhìn chung, xác suất xuất kiện ẩm ướt, ẩm, ẩm vừa phải, khô hạn, hạn nặng hạn cực nặng phổ biến nhỏ 6% toàn quốc theo kịch Tuy nhiên, có mở rộng gia tăng mức độ ẩm vừa phải với xác suất 10% (Hình 3B-c), KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 81 (12/2022) 69 thu hẹp diện tích hạn nặng (Hình 3B-e) mở rộng khu vực hạn cực nặng (Hình 3B-f) kịch SSP2-4.5 so với kịch SSP1-1.9 tương ứng Hình 3A-c, Hình 3A-e hình 3A-f Hình Bản đồ hệ số tương quan trạm đo mưa toàn quốc sử dụng phương pháp hiệu chỉnh tuyến tính (a) khơng sử dụng phương pháp hiệu chỉnh tuyến tính (b) Xác suất xuất hạn (%) < 2.0 a) b) c) 2.0 - 4.0 a) b) c) 4.0 - 6.0 6.0 - 8.0 8.0 - 10.0 > 10.0 d) e) d) f) (A) e) f) (B) Hình Xác suất xuất hạn theo kịch SSP1-1.9 (A) SSP2-4.5 (B) với quy mô tháng theo kiện (a) ẩm ướt, (b) ẩm, (c) ẩm vừa phải, (d) khô hạn, (e) hạn nặng (f) hạn cực nặng Hình 4A Hình 4B cho biết xác suất xuất hạn theo kịch SSP1-1.9 SSP24.5 tương ứng với quy mô tháng Kết cho thấy, quy mô tháng mức độ ẩm vừa phải với xác suất lớn 10% xuất khu vực Tây Nguyên theo kịch SSP2-4.5 (Hình 4B70 c) Theo kịch SSP2-4.5 (Hình 4B-d), có mở rộng khu vực có kiện khô hạn với xác suất từ 6-8% so với kịch SSP1-1.9 (Hình 4A-d) Trong đó, mức độ q ẩm ướt, hạn nặng hạn cực nặng phổ biến nhỏ 6% theo hai kịch SSP1-1.9 SSP2-4.5 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 81 (12/2022) Xác suất xuất hạn (%) a) b) c) < 2.0 2.0 - 4.0 a) b) c) 4.0 - 6.0 6.0 - 8.0 8.0 - 10.0 > 10.0 d) e) f) d) (A) e) f) (B) Hình Xác suất xuất hạn theo kịch SSP1-1.9 (A) SSP2-4.5 (B) với quy mô tháng theo kiện (a) ẩm ướt, (b) ẩm, (c) ẩm vừa phải, (d) khô hạn, (e) hạn nặng (f) hạn cực nặng Hình Xác suất xuất hạn theo kịch SSP1-1.9 với quy mô (a) tháng (b) SSP2-4.5 với quy mô (c) tháng (d) theo kiện hạn gần trung bình Hình cho biết xác suất xuất hạn theo kịch SSP1-1.9 SSP2-4.5 theo quy mô tháng tháng với kiện hạn gần trung bình Kết cho thấy, quy mô tháng mức độ hạn gần trung bình gia tăng đáng kể, đặc biệt khu vực Tây Nguyên với xác suất > 75% theo kịch SSP2-4.5 (Hình 5d) so với kịch SSP1-1.9 (Hình 5b) Khu vực có xác suất xuất hạn mức gần trung bình thấp khu vực Đơng Nam Bộ theo hai kịch SSP1-1.9 SSP2-4.5 (Hình 5a-d) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nghiên cứu phân tích làm rõ mức độ hạn hán theo kịch chia sẻ kinh tế - xã hội SSP1-1.9 SSP2-4.5 giai đoạn 20302054 sở áp dụng phương pháp hiệu chỉnh tuyến tính số chuẩn hóa lượng mưa Kết rằng, lượng mưa ngày cải thiện đáng kể sử dụng phương pháp hiệu chỉnh tuyến tính tồn lãnh thổ Mức độ hạn hán mức gần trung bình phổ biến với xác suất 70-75% khắp nước Ngồi ra, có mở rộng phạm vi có mức độ hạn cực nặng với xác suất xuất từ 4-6% quy mô tháng hai kịch SSP1-1.9 SSP24.5 Ở quy mô tháng, mức độ hạn cực nặng mức độ ẩm ướt phổ biến nhỏ 6% toàn quốc Ngoài ra, có gia tăng mức độ ẩm vừa phải không gian tỷ lệ phần trăm theo kịch SSP2-4.5 so với kịch SSP1-1.9 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 81 (12/2022) 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Thắng cs (2015) “Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến tháng" Chương trình KHCN cấp nhà nước KC.08.17/11-15 Mai Văn Khiêm cs (2020) "Nghiên cứu xây dựng hệ thống nghiệp vụ dự báo khí hậu hạn mùa cho Việt Nam mơ hình động lực" Chương trình KHCN cấp nhà nước KC.08.01/16-20 IPCC (2021) "Climate change 2021: the physical science basis Contribution of working group I to the sixth assessment report of the intergovernmental panel on climate change" JICA (2015) "Natural disaster risk assessment and area business continuity plan formulationn for industrial agglomerated areas in the ASEAN region" Luo, M., Liu, T., Meng, F., Duan, Y., Frankl, A., Bao, A., & De Maeyer, P (2018) "Comparing bias correction methods used in downscaling precipitation and temperature from regional climate models: a case study from the Kaidu River Basin in Western China" Water, 10(8), 1046 McKee, T B., Doesken, N J., and Kleist, J (1995) “Drought monitoring with multiple time scales,” Proceedings of the Ninth Conference on Applied Climatology, Boston, MA: American Meteorological Society Smitha, P S., Narasimhan, B., Sudheer, K P., & Annamalai, H (2018) "An improved bias correction method of daily rainfall data using a sliding window technique for climate change impact assessment" Journal of Hydrology, 556, 100-118 Abstract: EVALUATION OF DROUGHT LEVELS FOR VIETNAM UNDER SCENARIOS OF SHARED SOCIOECONOMIC PATHWAYS DURING 2030-2054 In 2021, the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) released the important report of its sixth climate change assessment (AR6) based on the results of more than 100 versions of global climate models with an input of scenarios of shared socioeconomic pathways One of the most important points of the AR6 report is more reliable in projections and prediction of future global warming comparied with the previous versions Meanwhile, in Vietnam, there has any researches evaluating the levels of drought events on the spatial scale of Vietnam territory and temporal scale of and months under these scenarios Therefore, the study focuses on evaluating the levels of drought events over the whole Vietnam territory under the selected scenarios of SSP1-1.9 and SSP2-4.5 during 2030-2054 The results showed that the percentage of 70-75% is near normal droutht events for both scale of and months over the whole Vietnam Besides that, the extended space and added probability of moderately wet events on the scale of month under SSP2-4.5 scenario compared to SSP1-1.9 scenario For the other drought events, the probability of occurrence is less than 6% for both scales of and months under selected scenarios Keywords: Drought, CMIP6, Vietnam, global climate models Ngày nhận bài: 21/11/2022 Ngày chấp nhận đăng: 11/12/2022 72 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 81 (12/2022) ... vực Đông Nam Bộ theo hai kịch SSP1-1.9 SSP2-4.5 (Hình 5a-d) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nghiên cứu phân tích làm rõ mức độ hạn hán theo kịch chia sẻ kinh tế - xã hội SSP1-1.9 SSP2-4.5 giai đoạn 20302054... bố Báo cáo đánh giá biến đổi khí hậu lần (AR6), kịch chia sẻ kinh tế- xã hội (Shared Socioeconomic Pathways - SSP) Các kịch xây dựng dựa giả định phát triển kinh tế - xã hội tương lai, kịch sử dụng... cập nhật mức độ hạn theo kịch chia sẻ kinh tế xã hội tương lai nắm giữ vai trò quan trọng, chiến lược việc lập kế hoạch xây dựng giải pháp mang tính trung dài hạn Gần đây, kịch thể mức độ phát