Đánh giá sự biến đổi của chỉ số nhiệt tỉnh Hải Dương

Bài viết Đánh giá sự biến đổi của chỉ số nhiệt tỉnh Hải Dương trình bày đánh giá sự biến động của chỉ số nhiệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nhằm cảnh báo về các tác động tiềm tàng trong tương lai của nhiệt độ đối với người lao động tại thành phố Hải Dương.

KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC TRÁI ĐẤT, MỎ, MÔI TRƯỜNG BỀN VỮNG LẦN THỨ V Doi: 10.15625/vap.2022.0155 ĐÁNH GIÁ SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CHỈ SỐ NHIỆT TỈNH HẢI DƯƠNG Hoàng Lưu Thu Thủy1 *, Đào Ngọc Hùng2, Đỗ Thị Vân Hương3, Trần Thị Mùi1, Đặng Thị Ngân Hà4 0F Viện Địa lý - Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, 18 Hồng Quốc Việt, Nghĩa Đô, Cầu Giấy, Hà Nội Khoa Địa lý, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 136 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội Khoa Du lịch, Trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên, Tân Thịnh, Thái Nguyên Trung tâm Nghiên cứu sản xuất vắc xin sinh phẩm y tế, Bộ Y tế, 135 Lò Đúc, Hai Bà Trưng, Hà Nội TÓM TẮT Các yếu tố khí tượng đặc biệt nhiệt độ độ ẩm tác động lớn đến sinh lý người Cơ quan Thời tiết Quốc gia Hoa Kỳ (NWS) dựa vào nhiệt độ độ ẩm tương đối xây dựng số nhiệt (HI) làm thước đo xác định ngưỡng rủi ro để cảnh báo nhiệt cho cộng đồng Sử dụng đánh giá tương quan phương trình hồi quy, số liệu khí tượng giai đoạn 1991-2020 số liệu kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam, tính kịch HI cho tương lai Kết cho thấy tương lai xu HI gia tăng 0,0875 °C/năm theo kịch RCP 4.5 (kịch phát thải khí nhà kính trung bình thấp) 0,0919 °C/năm theo kịch RCP 8.5 (kịch phát thải khí nhà kính cao) Số tuần HI mức nguy hiểm có xu tăng 4,2 tuần/năm kịch RCP 4.5; tuần/5 năm theo kịch RCP 8.5 Đặc biệt số ngày có nguy gây đột quỵ thời kỳ 31 năm khứ ngày, có tượng thời tiết gặp, tương lai cho 31 năm có 77 ngày với kịch RCP 4.5 116 ngày với kịch RCP 8.5 tượng chủ yếu tập trung tháng 6, 7, Từ khóa: Biến đổi khí hậu, stress nhiệt, số nhiệt ĐẶT VẤN ĐỀ Mỗi lồi sinh vật có giới hạn chịu đựng nhân tố sinh thái định, có nhân tố nhiệt, ẩm, gió, xạ, chất lượng nước Khi điều kiện môi trường thay đổi vượt ngồi giới hạn sinh thái, sinh vật khơng thể tồn Khoảng thuận lợi: khoảng nhân tố sinh thái mức phù hợp, đảm bảo cho sinh vật thực chức sống tốt khoảng giá trị nhân tố sinh thái mà sinh vật phát triển thuận lợi Khoảng chống chịu: khoảng nhân tố sinh thái gây ức chế cho hoạt động sinh lý sinh vật khoảng giá trị nhân tố sinh thái mà sức sống sinh vật giảm dần đến giới hạn Vượt qua điểm giới hạn, sinh vật chết Stress phản ứng thể trước áp lực đến tồn người thể chất tinh thần [1] Theo Nardone cộng [2] stress nhiệt định nghĩa nhiệt độ thể loài vượt phạm vi điều chỉnh cho hoạt động bình thường Tuy nhiên, theo quy luật tác động tổng hợp, sinh vật không chịu tác động nhiệt độ môi trường mà chịu tác động đồng thời nhân tố sinh thái khác Sự biến đổi nhân tố dẫn đến thay đổi lượng, có chất yếu tố khác sinh vật chịu ảnh hưởng biến đổi Tất yếu tố gắn bó * Tác giả liên hệong tương lai cho 30 năm có 77 ngày với kịch RCP 4.5 116 ngày với kịch RCP 8.5 tượng chủ yếu tập trung tháng 6, 7, Hình Sự biến đổi HI mức nguy hiểm giai đoạn: 1991-2021; giai đoạn: 2023-2053 theo kịch RCP 4.5 RCP 8.5 3.3 Sự biến đổi HI tối cao tuyệt đối năm Dựa vào Hình nhận thấy HI tối cao tuyệt đối năm có xu tăng khứ tương lai Với kịch RCP 4.5 cho thấy, độ tin cậy mối tương quan HI thời gian thể qua giá trị R² = 0,6 - mối quan hệ chặt, chứng tỏ phương trình hồi quy đáng tin cậy Theo phương trình hồi quy, số ngày HI mức nguy hiểm có xu tăng tương lai, trung bình năm tăng 0,17 ºC/năm Với kịch RCP 8.5 cho thấy, độ tin cậy mối tương quan giưuax HI thời gian thể qua giá trị R² = 0,7 - mối quan hệ chặ, chứng tỏ phương trình hồi quy đáng tin cậy Theo Hồng Lưu Thu Thủy, Đào Ngọc Hùng, Đỗ Thị Vân Hương, Trần Thị Mùi, Đặng Thị Ngân Hà phương trình hồi quy, số ngày HI mức nguy hiểm có xu tăng tương lai, trung bình năm tăng 0,17 ºC/năm Có thể thấy xu gia tăng nhiệt độ tối cao tuyệt đối năm nhanh nhiều xu tăng nhiệt độ trung bình năm theo kịch RCP 4.5 RCP 8.5 (khoảng 0,034 ºC với kịch RCP 4.5 0,035 ºC với kịch RCP 8.5 giai đoạn: 2023-2053 Hình Sự biến đổi HI tối cao tuyệt đối năm giai đoạn từ năm 1991-2021; giai đoạn: 2023-2053 theo kịch RCP 4.5 RCP 8.5 KẾT LUẬN Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nhiệt độ Trái đất có xu gia tăng, kéo theo tượng thời tiết cực đoạn biến đổi gia tăng cường độ tần suất Sự kết hợp nhiệt độ cao, độ ẩm cao xu gia tăng nhiệt độ tương lai kết hợp với đặc điểm thành phố Hải Dương đô thị lớn nguyên nhân làm cho số ngày HI mức nguy hiểm tăng tương lai Nghiên cứu phân loại HI để đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ đến người Kết cho thấy theo kịch RCP 4.5 RCP 8.5 có nguy HI tăng cường độ số ngày nguy hiểm nguy hiểm Số ngày HI mức nguy hiển có xu tăng rõ rệt tương lai, cường độ HI trung bình năm gia tăng 0,0875 °C/năm với RCP 4,5 0,0919 với RCP 8.5 giai đoạn: 20232053 Với ngày này, thời tiết gây chuột rút nhiệt kiệt sức nóng, bị đột quỵ tiếp xúc lâu dài và/hoặc hoạt động thể chất Điểm đặc biệt khứ có lần xuất HI mức nguy hiểm, trong giai đoạn: 2023-2053 Số ngày HI > 54 °C giai đoạn: 2011-2050 theo kịch RCP 4.5, 77, theo kịch RCP 8.5 116 chủ yếu tập trung tháng 6, 7, Với ngày này, thời tiết có nguy cao gây đột quỵ Với mức độ biến động HI theo thời gian trên, cần xây dựng phương án cụ thể sở hạ tầng, nhân viên ý tế để bảo vệ người lao động ngồi trời, người già, người có bệnh trước nguy tiềm tàng thời tiết thể qua heat indext ngày mạnh cường độ tháng 6, 7, 8, đặc biệt tháng Đánh giá biến đổi số nhiệt tỉnh Hải Dương Kết nghiên cứu kênh thơng tin hữu ích để nhà hoạch định sách cho Hải Dương có định hướng phát triển hạ tầng y tế thích ứng với biến đổi khí hậu tương lai Hạn chế nghiên cứu chưa có số liệu thơng kê thực tế số người bị tác động nắng nóng đặc biệt đột quỵ Tập thể tác giả phát triển nghiên cứu tương lai có nguồn số liệu y tế thực tế TÀI LIỆU THAM KHẢO Selye H (1936) A syndrome produced by diverse nocuous agents, Nature, 138(3479): p 3232 Nardone A., et al (2010) Effects of climate changes on animal production and sustainability of livestock systems Livestock Science, 130(1-3): p 57-69 Kim E (2016) The impacts of climate change on human health in the United States: A scientific assessment, by us global change research program Journal of the American Planning Association, 82(4): p 418-419 Steadman R (1979) The assessment of sultriness Part I: A temperature-humidity index based on human physiology and clothing science Journal of Applied Meteorology Climatology, 18(7): p 861-873 Steadman R (1984) A universal scale of apparent temperature, Journal of Applied Meteorology Climatology, 23(12): p 1674-1687 National Weather Service (2021) The Heat Index Equation, [cited 2021 19th December], Available from: https://www.wpc.ncep.noaa.gov/html/heatindex_equation.shtml Stull R (2011) Wet-bulb temperature from relative humidity and air temperature, Journal of applied meteorology and climatology, 50(11): p 2267-2269 Gouezo M., et al (2015) Impact of two sequential super typhoons on coral reef communities in Palau, Marine Ecology Progress Series, 540: p 73-85 Moran D.S., et al (2001) An environmental stress index (ESI) as a substitute for the wet bulb globe temperature (WBGT), Journal of Thermal Biology, 26(4): p 427-431 10 Wu J., et al (2017) Changes of effective temperature and cold/hot days in late decades over China based on a high resolution gridded observation dataset, International Journal of Climatology, 37: p 788-800 11 Zhang J., et al (2019) Detecting spatial differences in thermal stress across China Theoretical Applied Climatology, 138(1): p 541-552 12 Im E.S., Pal J.S and Eltahir E.A (2017) Deadly heat waves projected in the densely populated agricultural regions of South Asia Science advances, 3(8): p e1603322 13 Tai N.C and N.D Quang (2020) Research on building a set of indicators of heat and humidity affecting the health of some residential communities in Quang Nam (Vietnam) Vietnam Journal of Hydrometeorology, 717: p 20-31 14 Phan V.T (2013) Biến đổi khí hậu Việt Nam: Một số kết nghiên cứu, thách thức hội hội nhập quốc tế, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Các Khoa học Trái đất Mơi trường, 29(2): p 42-55 Hồng Lưu Thu Thủy, Đào Ngọc Hùng, Đỗ Thị Vân Hương, Trần Thị Mùi, Đặng Thị Ngân Hà 15 Opitz-Stapleton S., et al (2016) Heat index trends and climate change implications for occupational heat exposure in Da Nang, Vietnam Climate Services, 2: p 41-51 16 Ma Y., et al (2019) Effects of extreme temperatures on hospital emergency room visits for respiratory diseases in Beijing, China Environmental Science Pollution Research, 26(3): p 3055-3064 17 McGregor G.R and Vanos J (2018) Heat: a primer for public health researchers, Public health nutrition, 161: p 138-146 18 Kjellstrom T., et al (2019) Climate change and the rising incidence of heat stress, in Working on a warmer planet: The effect of heat stress on productivity and decent work, Report of the International Labour Office (ILO): Geneva, Switzerland p 21-23 19 Dao Ngoc Hung (2013) Assessing the impact of traffic on the effect of heat island Hanoi Vietnam Journal of Hydrometeorology, 626(2): p 46-50 20 Cục Thống kê tỉnh Hải Dương (2021) Niên giám thống kê tỉnh Hải Dương, Hà Nội: Nhà xuất Thống kê 21 Vietnam Center of Hydro-Meteorological Data (2021) Hydrometeorological data, Hanoi 22 Dahl K., et al (2019) Increased frequency of and population exposure to extreme heat index days in the United States during the 21st century Environmental Research Communications, 1(7): p 075002 23 National Weather Service (2021) Meteorological Conversions and Calculations: Heat Index Calculator 2021 [cited 2021 10th July]; Available from: https://www.wpc.ncep.noaa.gov/html/heatindex.shtml 24 Vietnam Ministry of Natural Resources and Environment (2022) Climate change, sea level rise scenarios for Vietnam in 2020 2021 [cited 2022 12, January, 2022] 10 Đánh giá biến đổi số nhiệt tỉnh Hải Dương ASSESSING THE CHANGE OF HEAT INDEX IN HAI DUONG PROVINCE Hoang Luu Thu Thuy¹ *, Dao Ngoc Hung², Do Thi Van Huong³, Tran Thi Mui¹, Dang Thi Ngan Ha4 1F ¹Instituteof Geography, Vietnam Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet, Cau Giay, Hanoi ²Faculty of Geography, Hanoi National University of Education, 136 Xuan Thuy, Cau Giay, Hanoi Faculty of Tourism, Thai Nguyen University of Sciences, Tan Thinh, Thai Nguyen Center for Research and Production of Vaccines and Biological products, Ministry of Health, 135 Lo Duc, Hai Ba Trung, Hanoi ABSTRACT Meteorological factors, especially temperature and humidity, have great impacts on human physiology The US National Weather Service uses temperature and relative humidity to develop the heat index (HI) as a metric to determine the human heat thresholds The study applied correlation assessment and regression equations to calculate future HI scenarios from meteorological data in the period 1991-2020 and climate change and sea level rise scenario data for Vietnam The results showed that in the future, the HI increases 0.087 °C/year under the RCP 4.5 scenario and 0.09 °C/year under the RCP 8.5 scenario The number of weeks with dangerous HI level for health tended to increase to 4,2 weeks/year for scenario RCP 4.5; weeks/5 years under RCP 8.5 scenario Especially, the number of days with high risk of stroke for the past 31 year period was days, happening during days with very rare weather phenomena This will increase to 77 days with RCP scenario 4.5 and 116 days with scenario RCP 8.5 The high risk of stroke mainly occurs in June, August and August Keywords: Climate change, heat stress, heat index * Corresponding author, email address: thuy_hoangluu@yahoo.com 11 ... biệt tháng Đánh giá biến đổi số nhiệt tỉnh Hải Dương Kết nghiên cứu kênh thơng tin hữu ích để nhà hoạch định sách cho Hải Dương có định hướng phát triển hạ tầng y tế thích ứng với biến đổi khí hậu... level rise scenarios for Vietnam in 2020 2021 [cited 2022 12, January, 2022] 10 Đánh giá biến đổi số nhiệt tỉnh Hải Dương ASSESSING THE CHANGE OF HEAT INDEX IN HAI DUONG PROVINCE Hoang Luu Thu Thuy¹... cực đoạn biến đổi gia tăng cường độ tần suất Sự kết hợp nhiệt độ cao, độ ẩm cao xu gia tăng nhiệt độ tương lai kết hợp với đặc điểm thành phố Hải Dương đô thị lớn nguyên nhân làm cho số ngày HI