Bài giảng khí hậu và biến đổi khí hậu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HÀ NỘI BỘ MƠN KHÍ TƯỢNG KHÍ HẬU VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Phan Văn Tân tanpv@vnu.edu.vn Tài liệu tham khảo Cơ sở khoa học biến đổi khí hậu (Nhóm tác giả ĐHQG HN) James E Burt, Edward Aguado 2003 Understanding Weather & Climate, edition, Prentice Hall, 592 p IPCC: Climate Change 2007 - The Physical Science Basis Cambridge University Press., 996 p Will Steffen, Regina Angelina Sanderson, Peter D Tyson, Jill Jäger 2005 Global change and the Earth system, Springer, 332 p Dennis L Hartmann, 1994: Global Physical Climatology Academic Press, Inc., 330p Phạm Ngọc Tồn, Phan Tất Đắc, 1993: Khí hậu Việt Nam NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu, 2004: Khí hậu tài nguyên khí hậu Việt Nam NXB Nơng nghiệp, Hà Nội Tập Bài giảng (Slices) Một số khái niệm  Thời tiết trạng thái tức thời khí địa điểm cụ thể, đặc trưng đại lượng đo được, nhiệt độ, độ ẩm, gió, lượng mưa,… tượng quan trắc được, sương mù, dơng, mưa, nắng,…  Ví dụ:  “Hôm qua mưa to Hà Nội”  “Ngày mai trời trở rét, vùng núi phía bắc nhiệt độ xuống 5oC”  … Một số khái niệm  Khí hậu tổng hợp thời tiết, đặc trưng giá trị trung bình thống kê cực trị đo quan trắc yếu tố tượng thời tiết khoảng thời gian đủ dài, thường hàng chục năm  Ví dụ:  “Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa với miền Bắc có mùa đơng lạnh”  “Một đặc điểm quan trọng khí hậu khu vực Hà Nội tương phản sâu sắc nhiệt độ mùa nóng mùa lạnh: mùa nóng nhiệt độ trung bình tháng nóng 29,0 độ C, cao lên tới 42,0 độ C, nhiệt độ trung bình tháng lạnh 16,6 độ C, thấp xuống tới 3,0 độ C” Một số khái niệm  Ta nói thời tiết thời điểm (ví dụ, trời mưa), ngày (ví dụ, hơm qua sương mù dày đặc), tuần, chí vài năm (ví dụ, thời tiết năm có nhiều kiện bất thường năm ngối),  Nhưng ta khơng thể nói khí hậu ngày, tháng năm Chẳng hạn, nói thời tiết năm 2010 khơng thể nói khí hậu năm 2010!  Thời tiết biến đổi liên tục từ nơi đến nơi khác, từ thời điểm đến thời điểm khác  Khí hậu có tính ổn định tương đối  Qui mô không gian, thời gian dạng thời tiết, khí hậu Một số khái niệm  Hệ thống khí hậu  Là hệ phức tạp bao gồm năm thành phần khí quyển, thủy quyển, băng quyển, bề mặt đất sinh quyển, tương tác chúng  Các thành phần liên kết với thơng qua dịng khối lượng, dòng lượng động lượng, tạo nên thể thống rộng lớn  Hệ thống khí hậu tiến hóa theo thời gian tác động nhân tố bên bên  Các nhân tố bên trong: thành phần khí quyển, tính chất ổn định, hồn lưu khí quyển, điều kiện địa lý, v.v  Các nhân tố bên ngồi: xạ mặt trời, tính chất hình cầu Trái đất, chuyển động Trái đất, tồn lục địa đại dương, tác động người làm thay đổi thành phần khí quyển, biến đổi sử dụng đất Một số khái niệm Các thành phần hệ thống khí hậu:  Khí  Thuỷ  Băng  Sinh  Thạch bề mặt đất Một số khái niệm Sơ đồ minh họa hệ thống khí hậu: A, H (O), B, C, L Một số khái niệm  Những nhân tố định khí hậu Trái đất  Sự biến đổi xạ đến từ mặt trời (do biến đổi quĩ đạo Trái đất lượng xạ mặt trời)  Sự biến đổi tỷ lệ xạ mặt trời bị phản xạ (albedo; thay đổi độ phủ mây, hạt phân tử khí thực vật)  Sự biến đổi xạ sóng dài từ Trái đất (do biến đổi hàm lượng khí nhà kính)  Sự phản ứng lại hệ thống khí hậu, cách trực tiếp gián tiếp, với biến đổi thơng qua tính đa dạng chế hồi tiếp Một số khái niệm  Khái niệm tác động xạ (Radiative Forcing – RF)  Biến đổi khí hậu  Dao động khí hậu (biến động khí hậu - Variability)  Cực trị thời tiết  Thời tiết nguy hiểm  Thời tiết  Thời tiết cực đoan  Cực trị khí hậu – Cực đoan khí hậu Một số khái niệm  Có thể nói BĐKH đã, tác động lên mặt tự nhiên, kinh tế, xã hội môi trường  Nhưng biểu tác động BĐKH lúc nhận biết được:  Cùng tác động: Có đối tượng bị ảnh hưởng (để lại hậu quả) có đối tượng khơng bị ảnh hưởng  Để đánh giá tác động BĐKH sử dụng khái niệm tính dễ bị tổn thương:  V = f(PI, AC) = hàm Tác động tiềm tàng Khả thích ứng)  V = f(E, S, AC) = hàm Mức độ phơi lộ, Độ nhạy cảm Khả thích ứng Tính dễ bị tổn thương Sự phơi lộ ➔ Độ nhạy cảm ➔ Đối tượng Với tác động Khả thích ứng (vốn có can thiệp người)  Sự phơi lộ: Thể qua biến đổi khí hậu  Độ nhạy cảm: Mức độ thay đổi để phản ứng lại với Sự phơi lộ  Khả thích ứng: Do can thiệp người Phơi lộ x Độ nhạy cảm / Khả thích ứng = Tính dễ bị tổn thương  Một cách tiếp cận khác Sự phơi lộ Độ nhạy cảm Tác động tiềm tàng Khả thích ứng Tính DBTT Tác động tiềm tàng – Khả thích ứng = Tính DBTT Một ví dụ  Phơi lộ: Các yếu tố thời tiết (Nhiệt độ, Gió, Độ ẩm)  Độ nhạy cảm: Chất gây cháy (loại rừng), Địa hình, Nguồn lực bảo vệ  Khả thích Có thể thích ứng cách: • • • • ứng: ? Duy trì nguồn lực chữa cháy Xử lý chất dễ cháy, Thông báo cho người biết ý nghĩa biển báo Giám sát, phát cháy từ xa, v.v Các bước đánh giá tính DBTT Xác định rõ đối tượng cần đánh giá Đánh giá mức độ phơi lộ Đánh giá độ nhạy cảm đối tượng Đánh giá phân loại (phân hạng) tính DBTT Thiết lập mức ưu tiên cho tốn thích ứng Phân tích, bình luận, kết luận Thích ứng với BĐKH Q trình địi hỏi tham gia cộng đồng, phủ, ngành công nghiệp nhà khoa học hầu hết giai đoạn IPCC 2007 Kiến thức, liệu, Cơng cụ (ví dụ mơ hình đánh giá tổng hợp) Nâng cao nhận thức nâng cao lực Thực biện pháp thích ứng Đánh giá giám sát thông tin phản hồi thay đổi Đánh giá rủi ro (ví dụ nguy lũ lụt ven biển) Lồng ghép vấn đề thích ứng vào kế hoạch, sách, chiến lược Các biện pháp thích ứng  Giải pháp cơng trình:  Cần xác định tuổi thọ cơng trình  Ví dụ: Tuổi thọ cầu cảng với mực nước biển dâng  Cần đánh giá tác động cơng trình sau thích ứng  Ví dụ: Làm đường cao để ứng phó với ngập lụt vấn đề nước lũ  Giải pháp phi cơng trình:  Dễ mà khó  Khó mà dễ  Rẻ mà đắt  Đắt mà rẻ Giảm thiểu BĐKH tác động BĐKH  Giảm thiểu BĐKH làm cho khí hậu khơng nóng lên với tốc độ trở trạng thái cân  Giảm phát thải KNK  Cơ chế phát triển - CDM (Clean Development Mechanism)  …  Giảm thiểu tác động BĐKH:  Tăng cường lực, tăng cường nhận thức cộng đồng  Tăng cường sức chống chịu  Tăng cường khả thích ứng  … Lồng ghép BĐKH vào chiến lược kế hoạch phát triển Đặt vấn đề Sơ đồ biểu diễn mối liên hệ hoạt động người, biến đổi khí hậu, tác động biến đổi khí hậu ứng phó với biến đổi khí hậu (Nguồn: Theo Climate Change 2007: Synthesis Report) Khái niệm Tác động, ảnh hưởng, gây hệ Phát triển Kinh tế - xã hội Lồng ghép Tài nguyên TN, Phát thải BĐKH, MT Các bước lồng ghép Chiến lược/Qui hoạch/Kế hoạch phát triển Các giai đoạn phát triển Điều chỉnh (lồng ghép) Đánh giá tác động BĐKH Biện pháp thích ứng  Việc phân kỳ, phân khúc giai đoạn phát triển quan trọng  Đánh giá tác động BĐKH biện pháp thích ứng cần phải dựa thơng tin dự tính khí hậu tương lai (các kịch BĐKH)  Quá trình điều chỉnh “lồng ghép”  Q trình lặp lại nhận phương án tối ưu Quản lý rủi ro lồng ghép  Trong việc lồng ghép BĐKH vào chiến lược, qui hoạch, kế hoạch phát triển KT-XH cần cân nhắc thận trọng kịch có khả xảy  “Cầu tồn q hố bảo thủ”  “Biết mạo hiểm không nên liều”  Việc đánh giá tác động BĐKH nên xem xét từ hai góc độ:  Biến đổi từ từ  Biến đổi đột biến tác động tượng cực đoan Hết AR5 ... RF)  Biến đổi khí hậu  Dao động khí hậu (biến động khí hậu - Variability)  Cực trị thời tiết  Thời tiết nguy hiểm  Thời tiết  Thời tiết cực đoan  Cực trị khí hậu – Cực đoan khí hậu Một... định khí hậu Trái đất  Sự biến đổi xạ đến từ mặt trời (do biến đổi quĩ đạo Trái đất lượng xạ mặt trời)  Sự biến đổi tỷ lệ xạ mặt trời bị phản xạ (albedo; thay đổi độ phủ mây, hạt phân tử khí. .. chất khí nhà kính quan trọng Cân lượng hệ thống khí hậu Sơ đồ cân bằng342 năng=lượng hệ thống khí hậu 107 +của 235 Hồn lưu chung khí Hồn lưu khí Dao động năm hệ thống khí áp hệ Hồn lưu khí Các vành