Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cho diện tích cây lúa khu vực huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa

Trong thời gian thực hiện đề tài, dưới sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS.Trần Viết Ổn, được sự ủng hộ động viên của gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, cùng với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân

Trong thời gian thực hiện đề tài, dưới sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS.Trần Viết Ổn, được sự ủng hộ động viên của gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, cùng với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, tác giả đã hoàn thành luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên

đánh giá ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cho diện tích cây lúa khu vực huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa ”

Trong quá trình làm luận văn, tác giả đã có cơ hội học hỏi và tích lũy thêm được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc của mình

Tuy nhiên do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế, số liệu và công tác xử lý số liệu với khối lượng lớn nên những thiếu sót của Luận văn là không thể tránh khỏi Do

đó, tác giả rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy cô giáo cũng như những ý kiến đóng góp của bạn bè và đồng nghiệp

Qua đây tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS.Trần Viết Ổn, người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và cung cấp những tài liệu, những thông tin cần thiết cho tác giả hoàn thành Luận văn này

Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi, các thầy giáo, cô giáo Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, các thầy cô giáo các bộ môn đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn trong suốt quá trình học tập

Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các cơ quan, đơn vị đã nhiệt tình giúp đỡ tác giả trong quá trình điều tra thu thập tài liệu cho Luận văn này

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, cơ quan, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện và khích lệ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành Luận văn

Xin chân thành cảm ơn./

Hà Nội, ngày 28 tháng 04 năm 2014

TÁC GIẢ

Trịnh Anh Tuấn

Tên tác giả: Trịnh Anh Tuấn

Học viên cao học CH20Q11

Người hướng dẫn: PGS.TS.Trần Viết Ổn

Tên đề tài Luận văn: “Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu

đến nhu cầu nước cho diện tích cây lúa khu vực huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa ”

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 28 tháng 04 năm 2014

TÁC GIẢ

Trịnh Anh Tuấn

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích của đề tài: 2

3 Cách tiếp cận và Phương pháp nghiên cứu: 2

4 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu: 2

CHƯƠNG I: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TỈNH THANH HÓA 3

1.1 Tổng quan về Biến đổi khí hậu: 3

1.1.1 Định nghĩa về BĐKH 3

1.1.2 Biến đổi khí hậu hàng chục vạn năm 3

1.1.3 Biến đổi khí hậu trong 20.000 năm gần đây 4

1.1.4 Xu hướng biến đổi khí hậu trong tương lai 4

1.2 Tổng quan về tác động của BĐKH: 7

1.2.1 Loại tác động của BĐKH 7

1.2.2 Tác động của BĐKH trên thế giới: 9

1.2.3 Tác động của biến đổi khí hậu đến Việt Nam 12

1.3 Tác động của Biến đổi khí hậu đến tỉnh Thanh Hóa 14

1.3.1 Các tác động chính của biến đổi khí hậu 14

1.3.2 Kịch bản Biến đổi khí hậu đối với tỉnh Thanh Hóa 15

CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN NHU CẦU NƯỚC CHO LÚA KHU VỰC HUYỆN THỌ XUÂN, TỈNH THANH HÓA 21

2.1 Nghiên cứu mối quan hệ của các yếu tố khí hậu đến nhu cầu nước cho lúa 21

2.1.1 Định nghĩa về nhu cầu nước cho lúa 21

2.1.2 Các thành phần cấu thành nên nhu cầu nước 21

2.1.3 Ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu đến các thành phần cấu thành nhu cầu nước 22

2.2 Nghiên cứu sự biến đổi của các yếu tố khí tượng 25

2.2.1.Nghiên cứu xác định lượng mưa tưới và các yếu tố ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu 25 2.2.2 Nghiên cứu xác định lượng mưa tưới dưới ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu theo kịch bản Biến đổi khí hậu phục vụ cho việc xác định mức tưới của các vụ 28

2.3 Tác động của thiên tai và biến đổi khí hậu đối với nhu cầu dùng nước vùng đồng bằng sông Hồng trong những năm qua 30

2.3.1 Ảnh hưởng của rét hại tới thời vụ và năng suất lúa 30

2.3.2 Thay đổi cơ cấu giống tăng tỷ lệ giống ngắn ngày 31

2.3.3 Thay đổi thời vụ 32

2.3.4 Thay đổi năng suất 33

CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN NHU CẦU NƯỚC CHO LÚA KHU VỰC HUYỆN THỌ XUÂN, TỈNH THANH HÓA TRONG HIỆN TẠI VÀ ỨNG VỚI KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 35

3.1 Giới thiệu tổng quan về huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa 35

3.1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên: 35

3.1.2 Đặc trưng khí hậu và thủy văn: 37

mức tưới cho diện tích cây lúa khu vực huyện Thọ Xuân- tỉnh Thanh Hóa trong

điều kiện nền 48

3.4 Nghiên cứu xác định mức tưới cho diện tích cây lúa khu vực huyện Thọ Xuân- tỉnh Thanh Hóa ứng với các kịch bản biến đổi khí hậu trong tương lai (2030 và 2050) 51

3.4.1 Mốc thời gian năm 2030 51

3.4.2 Mốc thời gian năm 2050 ( giữa thế kỷ 21) 53

3.5 Đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến mức tưới cho diện tích cây lúa khu vực huyện Thọ Xuân trong hiện tại và ứng với kịch bản BĐKH trong tương lai 56

3.5.1 Phương pháp đánh giá tác động của BĐKH đến mức tưới cho lúa 56

3.5.2 Kết quả đánh giá tác động của BĐKH đến mức tưới cho diện tích cây lúa 56

3.5.3 Kết quả đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến mức tưới cho diện tích cây lúa khu vực huyện Thọ Xuân- tỉnh Thanh Hóa ứng với kịch bản Biến đổi khí hậu trong tương lai 59

CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ CẤP NƯỚC KHU VỰC HUYỆN THỌ XUÂN, TỈNH THANH HÓA DƯỚI ĐIỀU KIỆN BĐKH 61

4.1 Đề xuất các giải pháp công trình 61

4.1.1 Đối với thời điểm hiện tại 61

4.1.2 Đối với các thời điểm trong tương lai theo kich bản biến đổi khí hậu 61

4.2 Đề xuất các giải pháp phi công trình 61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

Bảng 1- 1: Các kịch bản phát thải khí nhà kính 5

Bảng 1- 2: Tácđộng của BĐKH trên thế giới 10

Bảng 1- 3: Thay đổi(%) của lượng mưa trong 4 giai đoạn so với thời kì nền trong kịch bản phát thải A1FI Error! Bookmark not defined Bảng 1- 4: Thay đổi(%) của lượng mưa trong 4 giai đoạn so với thời kì nền trong kịch bản phát thải B2 18

Bảng 1- 5: Thay đổi (oC) của nhiệt độ trong 4 giai đoạn so với thời kì nền trong kịch bản phát thải B2 Error! Bookmark not defined Bảng 1- 6: Thay đổi (oC) của nhiệt độ trong 4 giai đoạn so với thời kì nền trong kịch bản phát thải A1FI 18

Bảng 2- 1: Kết quả tính toán các thông số thống kê X, Cv,Cs 26

Bảng 2- 2: Bảng thống kê chọn mô hình mưa đại diện ứng với từng thời vụ 26

Bảng 2- 3: Kết quả tính toán các thông số thống kê X, Cv,Cs 27

Bảng 2- 4: Bảng thống kê chọn mô hình mưa đại diện ứng với từng thời vụ 27

Bảng 2- 5: Nhiệt độ bình quân tháng trạm Bái Thượng 27

Bảng 2- 6: Độ ẩm không khí trung bình tháng trạm Bái Thượng 27

Bảng 2- 7: Tốc độ gió trung bình tháng tại trạm Bái Thượng 27

Bảng 2- 8: Lượng bốc hơi trung bình tháng trạm Bái Thượng 28

Bảng 2- 9: Số giờ nắng trung bình tháng trạm Bái Thượng 28

Bảng 2- 10: Mức thay đổi kịch bản về lượng mưa theo kịch bản B2 28

Bảng 2- 11: Mức thay đổi lượng mưa năm (%) ứng với năm 2030 28

Bảng 2- 12: Mức thay đổi lượng mưa năm (%)ứng với năm 2050 28

Bảng 2- 13: Mức thay đổi kịch bản về nhiệt độ theo kịch bản B2 29

Bảng 2- 14: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0C) ứng với năm 2030 29

Bảng 2- 15: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0C) ứng với năm 2050 30

Bảng 2- 16: Sự thay đổi diện tích gieo trồng các trà lúa và năng suất ở 32

Bảng 2- 17: Các vụ mất mùa ứng với mức tác động của thời tiết 5%, 10% 33

Bảng 2- 18: Điều kiện nhiệt những năm mất mùa ứng với mức tác động của thời tiết chiếm<=-10% 33

Bảng 2- 19: Điều kiện nhiệt những năm mất mùa ứng với mức tác độ của thời tiết chiếm<=-10% so với TBNN 34

Bảng 3- 1: Diễn biến dân số năm 2001 - 2009 40

Bảng 3- 2: Lao động đang làm việc trong các ngành kinh tế 40

Bảng 3- 3: Tốc độ tăng trưởng giá trị gia tăng và giá trị sản xuất 42

Bảng 3- 4: Thời vụ và công thức tưới lúa Vụ Chiêm Xuân 44

Bảng 3- 5: Thời vụ và công thức tưới lúa vụ Mùa 45

Bảng 3- 6: Chỉ tiêu cơ lý của đất 45

Bảng 3- 7: Tổng hợp kết quả tính toán yêu cầu nước lúa Vụ Chiêm Xuân 46

Bảng 3- 8: Tổng hợp kết quả tính toán yêu cầu nước lúa vụ Mùa 47

Bảng 3- 9: Thống kê kết quả yêu cầu nước của lúa thời kì hiện tại 47

Bảng 3- 10: Tổng hợp kết quả tính toán yêu cầu nước lúa Vụ Chiêm Xuân 49

Bảng 3- 11: Tổng hợp kết quả tính toán yêu cầu nước lúa vụ Mùa 50

Bảng 3- 12: Thống kê kết quả yêu cầu nước của lúa thời kì nền 50

Bảng 3- 13: Tổng hợp kết quả tính toán yêu cầu nước lúa Vụ Chiêm Xuân 51

Bảng 3- 14: Tổng hợp kết quả tính toán yêu cầu nước lúa vụ Mùa 52

Bảng 3- 15: Thống kê kết quả yêu cầu nước của lúa thời kì 2030 53

Bảng 3- 16: Tổng hợp kết quả tính toán yêu cầu nước lúa Vụ Chiêm Xuân 54

kì nền đối với trạm đại diện là Bái Thượng 57

Hình 1- 1: Hiệu ứng nhà kính 7

Hình 1- 2: Thay đổi nhiệt độ bề mặt Trái Đất theo thời gian 8

Hình 1- 3: Xu hướng biến đổi một số khí nhà kính đến 1/2003 9

Hình 1- 4: Phân bố lượng mưa năm 2020 theo KB B2 17

Hình 1- 5: Phân bố lượng mưa năm 2020 theo KB A1F1 17

Hình 1- 6: Phân bố lượng mưa năm 2050 theo KB B2 17

Hình 1- 7: Phân bố lượng mưa năm 2050 theo A1F1 17

Hình 1- 8: Phân bố lương mưa năm 2100 theo KB B2 17

Hình 1- 9: Phân bố lượng mưa năm 2100 theo KB A1F1 17

Hình 1- 10: Phân bố nhiệt độnăm 2020 theo KB B2 19

Hình 1- 11: Phân bố nhiệt độ năm 2020 theo KB A1F1 19

Hình 1- 12: Phân bố nhiệt độ năm 2050 theo KB B2 19

Hình 1- 13: Phân bố nhiệt độ năm 2050 theo KB A1F1 19

Hình 1- 14: Phân bố nhiệt độ năm 2100 theo KB B2 19

Hình 1- 15: Phân bố nhiệt độ năm 2100 theo KB A1F1 19

Hình 2- 1: Nhiệt độ trung bình năm, thời kỳ 1980 – 1999 23

Hình 2- 2: Nhiệt độ trung bình năm, thời kỳ 2041 – 2050 23

Hình 2- 3: Nhiệt độ trung bình năm, thời kỳ 2091 – 2100 24

Hình 2- 4: Lượng mưa năm thời kỳ 2041 – 2050 25

Hình 3- 1: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Chiêm Xuân thời kỳ hiện tại dưới dạng bảng 45

Hình 3- 2: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Chiêm Xuân thời kỳ hiện tại dưới dạng biểu đồ 46 Hình 3- 3: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Mùa thời kỳ hiện tại dưới dạng bảng 46

Hình 3- 4: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Mùa thời kì hiện tại dưới dạng biểu đồ 47

Hình 3- 5: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Chiêm Xuân thời kỳ nền dưới dạng bảng 48

Hình 3- 6: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Chiêm Xuân thời kỳ nền dưới dạng biểu đồ 49

Hình 3- 7: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Mùa thời kỳ nền dưới dạng bảng 49

Hình 3- 8: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Mùa thời kỳ nền dưới dạng biểu đồ 50

Hình 3- 9: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Chiêm Xuân thời kỳ 2030 dưới dạng bảng 51

Hình 3- 10: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Chiêm Xuân thời kỳ 2030 dưới dạng biểu đồ 51 Hình 3- 11: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Mùa thời kỳ 2030 dưới dạng bảng 52

Hình 3- 12: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Mùa thời kỳ 2030 dưới dạng biểu đồ 52

Hình 3- 13: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Chiêm Xuân thời kỳ 2050 dưới dạng bảng 54

Hình 3- 14: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Chiêm Xuân thời kỳ 2050 dưới dạng biểu đồ 54

Hình 3- 15: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Mùa thời kỳ 2050 dưới dạng bảng 55

Hình 3- 16: Kết quả yêu cầu nước của lúa vụ Mùa thời kỳ 2050 dưới dạng biểu đồ 55

Hình 3- 17: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhu cầu nước cho lúa Chiêm Xuân ở thời điểm hiện tại và tương lai so với thời kỳ nền đối với trạm đại diện là trạm Bái Thượng 57

Hình 3- 18: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhu cầu nước cho lúa Mùa ở thời điểm hiện tại và tương lai so với thời kỳ nền đối với trạm đại diện là trạm Bái Thượng 57

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Thọ Xuân là huyện trọng điểm nông nghiệp của tỉnh Thanh Hóa, với 80% dân

số sinh sông ở khu vực nông nghiệp – nông thôn Sản xuất nông nghiệp trong những

năm qua đạt mức tăng trưởng cao và đang mở ra theo hướng chuyển đổi tập trung

thâm canh có hiệu quả Sản xuất nông nghiệp giữ vai trò quan trọng trong việc giải

quyết giải quyết việc làm, ôn định đời sống dân cư, đảm bảo an ninh lương thực cho

huyện, góp phần đảm bảo an ninh chính trị xã hội, đóng góp lớn cho sự phát triển kinh

tế chung của huyện

Trong các năm gần đây do thời tiết, khí hậu thay đổi, rừng đầu nguồn bị chặt

phá đồi núi thưa cây đất đai không giữ được ẩm Mùa khô mưa ít gây nên hạn hán,

mùa lũ mưa lớn xuất hiện nhiều, tập trung gây lũ nhanh làm thay đổi về môi trường

sinh thái Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, cơ cấu đất đai, giống cây trồng, thời

vụ canh tác thay đổi và sự phát triển đa dạng của nền kinh tế khác Điều kiện đất canh

tác càng ngày càng thu hẹp, đất phi canh tác ngày càng tăng Các công trình thuỷ lợi

của vùng xây dựng đã quá lâu, hàng năm chưa được tu sửa nâng cấp, các công trình

thuỷ lợi là hồ đập không giữ được nước, trạm bơm thì máy móng hư hỏng nhiều nên

công trình xuống cấp nhiều Vì vậy ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất và phát triển nông nghiệp

của các xã trong huyện

Biến đổi khí hậu toàn cầu đã và đang ảnh hưởng trực tiếp đến mọi lĩnh vực từ

sản xuất nông nghiệp, công nghiệp v.v cho đến môi trường sinh thái, tập quán sinh

hoạt, sức khỏe con người v.v Các nhà khoa học cho rằng các hiện tượng khí hậu cực

đoan với tần suất và cường độ ngày càng tăng đã xảy ra trên hầu hết các vùng miền

của Việt Nam đều do nguyên nhân của Biến đổi khí hậu Hiện tượng tăng nhiệt độ toàn

cầu có tác động lớn đối với sự bốc hơi, điều đó ảnh hưởng đến lưu trữ nước trong khí

quyển và do đó cũng ảnh hưởng đến cường độ, tần suất và cường độ mưa cũng như sự

phân phối mưa theo mùa và vùng địa lý cũng như sự biến thiên hàng năm của nó

Hiện tượng biến đổi khí hậu có thể hiểu được bằng cách đánh giá hiện trạng khí hậu

(quá khứ đến hiện tại) để xem xét các tác động của nó đến sự phát triển trong tương

lai, bao gồm cả những thay đổi từ từ và đột ngột đến hệ thống thủy lợi

Hiện nay, có rất ít nghiên cứu chi tiết về ảnh hưởng của BĐKH tới nhu cầu

nước nói chung và nhu cầu nước nói riêng Đối với huyện Thọ Xuân thì sản xuất nông

nghiệp chủ yếu là canh tác cây lúa vì vậy việc nghiên cứu cụ thể chính xác về ảnh

hưởng của biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước và đặc biệt là nhu cầu nước cho cây lúa

là rất cần thiết

Theo yêu cầu phát triển kinh tế xã hội trong vùng, từ năm 2010 và định hướng

đến 2020, trọng tâm phát triển kinh tế nông nghiệp và tạo đà phát triển kinh tế các

ngành nghề khác Để xoá đói giảm nghèo, tạo điều kiện phát triển kinh tế nông nghiệp

nâng cao đời sống nhân dân Chính vì vậy, đề tài : “Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng

của Biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cho diện tích cây lúa khu vực huyện Thọ

Xuân, tỉnh Thanh Hóa ” sẽ tập trung giải quyết được một phần các vấn đề nêu trên

Việc nghiên cứu ảnh hưởng của BĐKH tới nhu cầu nước cho lúa có ý nghĩa rất lớn đối

với huyện Thọ Xuân Với kết quả của đề tài, chúng ta sẽ có biện pháp, kế hoạch cụ thể

cho ngành sản xuất nông nghiệp, chủ động trước những ảnh hưởng của BĐKH hiện

nay cũng như các kịch bản BĐKH trong tương lai

2 Mục đích của đề tài:

Đánh giá được ảnh hưởng của BĐKH đến nhu cầu nước cho lúa khu vực huyện

Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa hiện tại và ứng với kịch bản BĐKH;

3 Cách tiếp cận và Phương pháp nghiên cứu:

*Cách tiếp cận:

* Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp điều tra thu thập tài liệu: điều tra thực tế, thu thập số liệu về điều

kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội; tài liệu khí tượng, thuỷ văn và kịch bản BĐKH huyện

Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa;

Phương pháp chuyên gia;

Phương pháp kế thừa

4 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:

CHƯƠNG I: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

ĐẾN TỈNH THANH HÓA

1.1 Tổng quan về Biến đổi khí hậu:

1.1.1 Định nghĩa về BĐKH

nghĩa về biến đổi khí hậu (BĐKH) là “một sự thay đổi trong khí hậu do tác động trực

tiếp hay gián tiếp của các hoạt động con người làm thay đổi thành phần của khí quyển

toàn cầu, bên cạnh sự biến động của khí hậu tự nhiên, được quan sát qua nhiều thời

kỳ”

Có thể nói rằng, biến đổi khí hậu được xem là tất yếu khách quan, nó thể hiện

sự vận động của trái đất Tuy nhiên, các nghiên cứu cũng cho thấy có hai nguyên nhân

chính gia tăng biến đổi khí hậu Thứ nhất, đó là nguyên nhân tự nhiên như: do sự dao

động của các nhân tố liên quan đến quỹ đạo chuyển động của trái đất, sự thay đổi của

bề mặt trái đất, hàm lượng khí CO2 trong khí quyển, hoạt động của núi lửa, lượng

mây, những thay đổi bên trong vỏ trái đất và độ mặn của đại dương Thứ hai, đó là do

các hoạt động của con người đã làm tăng hiệu ứng nhà kính của khí quyển, tạo ra một

quyển tầng thấp nóng lên, mực nước biển trung bình toàn cầu tăng BĐKH trong thời

gian thế kỷ XX đến nay được gây ra chủ yếu do con người, do vậy thuật ngữ BĐKH

(hoặc còn được gọi là sự ấm lên toàn cầu-global warming) được coi là đồng nghĩa với

BĐKH hiện đại

1.1.2 Biến đổi khí hậu hàng chục vạn năm

Lịch sử khí hậu trái đất đã trải qua nhiều biến động với nhiều nguyên nhân khác

nhau Những vụ núi lửa phun trào mạnh, đưa vào khí quyển một lượng khói bụi khổng

lồ ngăn cản bức xạ mặt trời xuống trái đất, làm lạnh bề mặt trái đất trong một thời gian

dài Một núi lửa phun ra có thể ngăn chặn một phần bức xạ mặt trời đến trái đất, đồng

thời làm các lớp hấp thụ nhiệt trong tầng bình lưu nóng lên tới vài độ Điều này có thể

thấy rõ qua quan sát hoạt động của núi lửa Pinatubô (Philippin) vào các năm 1982 và

1991 Trong thời gian núi lửa phun, bức xạ mặt trời giảm đi rõ rệt

Trong thời gian dài hàng chục vạn năm, khí hậu trái đất đã trải qua những thời kỳ

băng hà và những thời kỳ ấm lên Đáng chú ý là các chu kỳ băng hà xảy ra trong từng

khoảng hàng chục năm, với khí hậu lạnh hơn hiện nay

Trong các chu kỳ này, nhiệt độ bề mặt trái đất thường lạnh đi 5-70C, thậm chí tới

không băng hà khoảng 125.000–130.000 năm trước công nguyên (TCN), nhiệt độ

trung bình bán cầu Bắc cao hơn thời kỳ tiền công nghiệp 20C

1.1.3 Biến đổi khí hậu trong 20.000 năm gần đây

Trái đất đã trải qua thời kỳ băng hà cuối cùng khoảng 18.000 năm TCN Trong

thời kỳ này, băng bao phủ phần lớn Bắc Mỹ, Bắc Âu và Bắc châu Á với mực nước

biển thấp hơn hiện nay tới 120m Có nhiều chứng cớ cho thấy, khoảng 5.000– 6.000

năm TCN, nhiệt độ cao hơn hiện nay

Từ thế kỷ 14, châu Âu trải qua một thời kỳ băng hà nhỏ, kéo dài khoảng vài trăm

năm Trong thời kỳ băng hà nhỏ, những khối băng lớn cùng với những mùa đông khắc

nghiệt kèm theo nạn đói đã làm nhiều gia đình phải rời bỏ quê hương

Từ khoảng giữa thế kỷ XIX mới có được số liệu định lượng chi tiết về BĐKH

Những số liệu có được cho thấy xu thế chung là, từ cuối thế kỷ XIX đến nay, nhiệt độ

trung bình toàn cầu đã tăng lên đáng kể Kết quả nghiên cứu hiện nay cho thấy, nhiệt

độ không khí trung bình toàn cầu trong thế kỷ XX đã tăng lên 0,60C và thập kỷ 90 là

thập kỷ nóng nhất trong thiên niên kỷ vừa qua (IPCC, 2001) Hình 1.2 mô phỏng xu

thế nhiệt độ nói trên

1.1.4 Xu hướng biến đổi khí hậu trong tương lai

1 Kịch bản biến đổi khí hậu

Việc dự báo xu hướng biến đổi khí hậu phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, trong đó

chủ yếu dựa vào dự báo về sự phát thải khí nhà kính Sự phát thải khí nhà kính này lại

phụ thuộc rất lớn vào sự phát triển kinh tế-xã hội toàn cầu, dân số, thay đổi về công

nghệ, tiêu dùng, sản xuất, sử dụng đất và năng lượng Do đó, nhiều kịch bản biến đổi

khí hậu khác nhau đã được xây dựng dựa trên sự thay đổi của các biến số khác nhau

Các kịch bản về biến đổi khí hậu được xây dựng trong khuôn khổ các nghiên

cứu của IPCC (2007)dựa trên các dự báo về sự phát thải khí nhà kính từ thấp đến cao

và dựa trên các kịch bản phát triển kinh tế-xã hội toàn cầu IPCC đã đưa ra một nhóm

6 kịch bản (dựa trên 4 kịch bản gốc) xác định những lộ trình phát thải có thể xảy ra cho

thế kỷ 21 Các kịch bản này khác nhau về các giả định liên quan đến: (i)sự phát triển

kinh tế ở quy mô toàn cầu; (ii)dân số thế giới và mức độ tiêu dùng; (iii) chuẩn mực

cuộc sống và lối sống; (iv) tiêu thụ năng lượng và tài nguyên năng lượng; (v)chuyển

giao công nghệ; và(vi) thay đổi sử dụng đất[4] Bốn kịch bản gốc là A1, A2, B1, B2,

với các ký hiệu A: chú trọng phát triển kinh tế; B: chú trọng bảo vệ môi trường; 1: chú

trọng tính toàn cầu, và 2: chú trọng tính khu vực Các kịch bản phát thải khí nhà kính -

cơ sở của việc dự báo về tình trạng biến đổi khí hậu trong tương lai - của IPCC (2007)

được được tóm tắt ở Bảng 1-1 dưới đây:

Bảng 1- 1: Các kịch bản phát thải khí nhà kính

Kịch bản gốc A1

• Kinh tế thế giới tăng trưởng nhanh

• Dân số thế giới tăng, đạt đỉnh vào năm

• Có sự tương đồng giữa các khu vực: tăng

cường giao lưu về văn hóa xã hội và thu

hẹp khác biệt về thu nhập giữa các vùng Họ

kịch bản A1 được chia thành 3 nhóm dựa

theo mức độ phát triển công nghệ:

A1F1: Tiếp tục sử dụng thái quá nhiên liệu

hóa thạch (kịch bản phát thải cao)

lượng (kịch bản phát thải trung bình)

A1T: Chú trọng sử dụng các nguồn năng

lượng phi hóa thạch (kịch bản phát thải thấp

Kịch bản gốc A2

• Kinh tế thế giới tăng trưởng thấp hơn

so với các kịch bản khác và phát triển theo định hướng khu vực

• Dân số thế giới tiếp tục tăng

• Thay đổi về công nghệ chậm hơn

so với các họ kịch bản khác

• Thế giới không đồng nhất, các quốc gia hoạt động độc lập, tự cung tự cấp (mức độ toàn cầu hóa thấp)

Kịch bản gốc B1

• Kinh tế phát triển nhanh như kịch bản A1

nhưng có sự thay đổi nhanh chóng trong

cấu trúc kinh tế theo hướng dịch vụ và

thông tin

• Dân số thế giới đạt đỉnh vào giữa thế kỷ

21 và sau đó giảm dần

• Phát triển các công nghệ sạch và sử dụng

hiệu quả tài nguyên, giảm cường độ tiêu

hao nguyên vật liệu

• Chú trọng các giải pháp toàn cầu về bền

vững kinh tế, xã hội và môi trường

Kịch bản gốc B2

• Kinh tế phát triển ở mức trung bình

• Dân số thế giới vẫn tiếp tục tăng trưởng nhưng thấp hơn kịch bản A2

• Chuyển đổi công nghệ chậm và không đồng bộ như trong kịch bản B1 và A1

• Chú trọng các giải pháp khu vực về bền vững kinh tế, xã hội và môi trường

(Nguồn: Kịch bản Biến đổi khí hậu, Nước biển dâng cho Việt Nam;

Bộ Tài nguyên &MT, 2012)

IPCC khuyến cáo sử dụng các kịch bản phát thải được sắp xếp từ thấp đến cao

là: B1 và A1T(các kịch bản phát thải thấp); B2 và A1B (các kịch bản phát thải trung

bình); A2 và A1F1 (các kịch bản phát thải cao).Tuy nhiên, tùy thuộc vào nhu cầu thực

tiễn và khả năng tính toán của từng nước, IPCC cũng khuyến cáo các quốc gia lựa

chọn các kịch bản phát thải phù hợp trong số các kịch bản trên để xây dựng kịch bản

biến đổi khí hậu cho từng quốc gia Các kịch bản phát thải chính là cơ sở để dự đoán

xu hướng biến đổi khí hậu trong tương lai

2 Biến đổi khí hậu trong tương lai

Biến đổi khí hậu (BĐKH) mà trước hết là sự nóng lên toàn cầu và mực nước biển

dâng, là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21 Thiên

tai và các hiện tượng khí hậu cực đoan khác đang gia tăng ở hầu hết các nơi trên thế

giới, nhiệt độ và mực nước biển trung bình toàn cầu tiếp tục tăng nhanh chưa từng có

và đang là mối lo ngại của các quốc gia trên thế giới

Biến đổi khí hậu sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trường

trên phạm vi toàn thế giới: đến năm 2080 sản lượng ngũ cốc có thể giảm 2-4%, giá sẽ

tăng 13-45%, số người bị ảnh hưởng của nạn đói 36-50%; mực nước biển dâng cao

gây ngập lụt, gây nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng đến nông nghiệp, và gây rủi ro

lớn đối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế-xã hội trong tương lai Các công trình

hạ tầng được thiết kế theo các tiêu chuẩn hiện tại sẽ khó an toàn và cung cấp đầy đủ

các dịch vụ trong tương lai

Theo các nghiên cứu và tính toán mới nhất của IPCC về biến đổi khí hậu trong

hơn nam bán cầu

nên khô hạn hơn Mưa nhiều hơn ở các vùng cực Mực nước biển có thể dâng lên từ

30 đến 100 cm Hiện tượng El-Nino hoạt động mạnh lên cả về cường độ và tần

suất

Các chuyên gia khí tượng hàng đầu thế giới vừa lên tiếng cảnh báo mực nước

biển toàn cầu có thể dâng cao gấp hai lần so với dự báo của Liên Hiệp Quốc hai năm

trước đây, đe dọa cuộc sống của 1/6 cư dân Trái đất Năm 2007, Ủy ban liên chính phủ

về biến đổi khí hậu (IPCC) dự báo mực nước biển sẽ dâng cao nhiều nhất là 59cm vào

cuối thế kỷ 21 Tuy nhiên, các nhà khoa học tại hội nghị khoa học COP 15 về biến đổi

khí hậu tại Copenhagen (Đan Mạch) hôm 10-3 lại khẳng định vào năm 2100, mực

nước biển sẽ tăng tới 1m, thậm chí cao hơn

Việt Nam sẽ là 1 trong 5 quốc gia bị ảnh hưởng lớn của biến đổi khí hậu, nước

biển dâng, đặc biệt là ở đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng

1.2 Tổng quan về tác động của BĐKH:

1.2.1 Lo ại tác động của BĐKH

Sự biến đổi của khí hậu là hiện tượng tự nhiên, thể hiện bằng sự thay đổi của hệ

(BĐKH) thường được dùng để chỉ sự nóng lên của Trái Đất do ảnh hưởng của hiệu

ứng nhà kính gây ra bởi các hoạt động của con người

Hình 1- 1: Hiệu ứng nhà kính (Nguồn: The National Academy of Sciences, USA)

có tác động mạnh bởi các hoạt động của con người, Trái Đất của chúng ta luôn được

lên bên trong các nhà kính nên được gọi là hiệu ứng nhà kính (green house effect) Cơ

hấp thụ, 1 phần quay trở lại Trái Đất (4) và 1 phần được giải phóng vào vũ trụ (5) Tuy

KNK hơn gây ra hiện tượng “hiệu ứng nhà kính gia tăng”(Enhanced green house

effect) hay còn được gọi là hiện tượng nóng lên toàn cầu (Global warming) Đó là do ở

nhiệt hơn

Ngoài một số khí đã nói ở trên, các khí SF6, HFCs, CFCs, HCFCs, PFCs được

Một số biểu hiện của biến đổi khí hậu:

C, nhiệt độ đại dương tăng 0.45o

C

Hình 1- 2: Thay đổi nhiệt độ bề mặt Trái Đất theo thời gian

(Nguồn: IPCC, 2007)

theo chiều hướng tăng nồng độ các khí gây hiệu ứng nhà kính Nồng độ CO2 tăng

cũng có nồng độ tăng đáng kể so với thời kỳ trước công nghiệp hóa; một số khí như

Hình 1- 3: Xu hướng biến đổi một số khí nhà kính đến 1/2003

nhau của Trái Đất dẫn tới nguy cơ đe doạ sự sống của các loài sinh vật, các hệ sinh

thái và hoạt động của con người: thay đổi khí hậu gây hiện tượng di cư của các loài lên

vùng có vĩ độ cao; gây nguy cơ diệt vong cho 1/3 số loài hiện có trên Trái Đất; theo

cảnh báo của Quý Động vật hoang dã Thế giới, tìnhtrạng nóng lên của khí hậu Trái

Đất nếu không được kiểm soát có thể đẩy 72% số loài chim trên hành tinh tới bờ vực

của sự tuyệt chủng;

tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hóa khác

1.2.2 Tác động của BĐKH trên thế giới:

Bảng 1- 2: Tácđộng của BĐKH trên thế giới

Châu Phi - Vào năm 2020, khoảng từ 75-250 triệu người sẽ phải chịu áp lực lớn về nước do

BĐKH

- Vào năm 2020, ở một số nước, sản lượng nông nghiệp dựa vào nước mưa có thể giảm tới 50% Sản xuất nông nghiệp tại nhiều nước châu Phi sẽ bị thiệt hại nghiêm trọng, gây ảnh hưởng xấu hơn tới an ninh lương thực và tăng tình trạng suy dinh dưỡng

- Đến cuối thế kỷ 21, mực nước biển dâng sẽ gây ảnh hưởng tới các vùng trũng

ven biển, đông dân cư Chi phí thích ứng có thể chiếm ít nhất từ 5%-10% tổng sản phẩm quốc nội (GDP)

- Năm 2080, diện tích đất khô cằn và bán khô cằn ở châu Phi sẽ tăng từ 5%-8%

theo các kịch bản khí hậu

Châu Á - Đến những năm 2050,lượng nước ngọt có thể sửdụng được ở Trung Á, Nam

Á, Đông Á và Đông Nam Á, đặc biệt tại các lưu vực sông lớn sẽ giảm

- Vùng ven biển, nhất là các vùng châu thổ rộng lớn đông dân ở Nam Á, Đông

Á và Đông Nam Á sẽ chịu rủi ro nhiều nhất, do lũ từ sông, biển

- BĐKH kết hợp đô thị hoá, công nghiệp hoá và phát triển kinh tế nhanh chóng gây áp lực tới tài nguyên thiên nhiên và môi trường

- Sự hoành hành của dịch bệnh và tỷ lệ tử vong do tiêu chảy, chủ yếu liên quan đến lũ lụt và hạn hán sẽ gia tăng ở Đông Á, Nam Á và Đông Nam Á do những thay đổi trong chu trình thuỷ văn

Úc và New

Zealand - Vào năm 2020, suy giảm đa dạng sinh học ở mức cao sẽ diễn ra tại một số điểm

giàu đa dạng sinh học, gồm có rạn san hô Great Barrier và các vùng nhiệt đới ẩm ướt ở Queensland, Úc

- Đến 2030, các vấn đề về an ninh nguồn nước sẽ trầm trọng hơn ở miền Nam và Đông Úc, tại miền Bắc và một số vùng Đông NewZealand

- Vào năm 2030, sản xuất nông, lâm nghiệp sẽ giảm ở hầu hết miền Đông Nam úc

và các vùng miền Đông NewZealand do hạn hán và cháy rừng xảy ra nhiều hơn

Tuy nhiên, một số vùng khác ở NewZealand sẽ được hưởng những lợi ích ban đầu

- Vào năm 2050, phát triển ven biển thuộc Úc và NewZealand sẽ làm tăng nguy

cơ mực nước biển dâng, tăng tần suất và cường độ của bão, lũ ven biển

Châu Âu - BĐKH sẽ làm tăng sự khác biệt giữa các khu vực Các tác động tiêu cực bao

gồm tăng nguy cơ xảy ra lũ quét trong nội địa, lũ lụt ven biển thường xuyên hơn

và xói mòn mạnh hơn (do bão lớn và mực nước biển dâng cao)

- Các vùng núi sẽ phải đối mặt với sự thu hẹp của sông băng, độ che phủ của tuyết giảm và suy giảm số lượng lớn các loài (vào năm 2080, ở một số khu vực tỷ

lệ suy giảm là 60% tuỳ theo các kịch bản phát thải)

- Ở Nam Âu – vùng đã từng dễ bị tổn thương bởi tính bất thường của khí hậu -

BĐKH sẽ làm cho các điều kiện (nhiệt độ cao và hạn hán) nghiêm trọng hơn và nhìn chung làm giảm khả năng sử dụng nước, tiềm năng thuỷ điện, du lịch và

năng suất cây trồng

- BĐKH cũng sẽ làm tăng mối nguy hiểm tới sức khoẻ vì các đợt song nhiệt và

tần suất cháy rừng tự nhiên

Châu Mỹ

La tinh - Giữa thế kỷ này, ở miền Đông Amazôn, nhiệt độ tăng cao kết hợp với suy giảm

lượng nước sẽ dẫn đến sự thay thế rừng nhiệt đới bằng các hoang mạc Thảm thực

vật bán khô hạn sẽ được thay thế bằng thảm thực vật khô hạn

- Nguy cơ mất đa dạng sinh học ở mức cao là do sự tuyệt chủng các loài ở nhiều khu vực thuộc vùng nhiệt đới ở Mỹ Latinh

- Năng suất của một số loại cây trồng quan trọng và khả năng sinh sản của gia súc

sẽ giảm gây hậu quả bất lợi tới an ninh lương thực Nhìn chung, số lượng người có nguy cơ bị đói gia tăng

- Những thay đổi trong các mô hình về lượng mưa và sự biến mất của các sông

băng sẽ gây ảnh hưởng tới khả năng sử dụng nước phục vụ cho con người, nông nghiệp và thuỷ điện

Bắc Mỹ - Nóng lên ở các dãy núi miền tây sẽ làm giảm lớp tuyết phủ, tăng lũ lụt mùa

đông và giảm lưu lượng nước mùa hè khiến cho cuộc cạnh tranh vì tài nguyên nước phân bổ không đều diễn ra khốc liệt hơn

- Trong những thập kỷ đầu của thế kỷ này, BĐKH ở mức vừa phải sẽ nâng tổng

sản lượng của ngành nông nghiệp dựa vào nước mưa them từ 5% - 20%, nhưng sản lượng tăng thêm lại thay đổi theo vùng

- Các thành phố đang trải qua các đợt song nhiệt sẽ gặp phải thách thức lớn hơn

vì trong suốt thế kỷ này các đợt sóng nhiệt gia tăng về số lượng, cường độ và thời gian, gây tác động tiêu cực tới sức khoẻ

- Các cộng đồng và nơi cư trú ven biển sẽ phải chịu ngày càng nhiều áp lực do các tác động của BĐKH

Các vùng

c ực b- Các ăng và băng biển, những thay đổi trong các hệ sinh thái tự nhiên gây ảnh hưởng ảnh hưởng chủ yếu sẽ là giảm độ dày và diện tích của các sông băng, mũ

bất lợi tới nhiều sinh vật gồm các loài chim di cư, động vật có vú và các loài ăn thịt

- Đối với các cộng đồng ở Bắc cực, các tác động đặc biệt là những tác động do thay đổi trạng thái của băng, tuyết sẽ phức tạp

- Các tác động tiêu cực sẽ bao gồm tác động tới cơ sở hạ tầng và lối sống truyền thống của các cộng đồng bản địa

Các đảo

nhỏ - Mực nước biển dâng sẽ làm gia tăng lũ lụt, dông bão, xói lở và các thảm họa ven biển khác, đe dọa các hạ tầng cơ sở có ý nghĩa quan trọng, nơi ở và các

điều kiện hỗ trợ sinh kế của các cộng đồng trên đảo

- Phá hủy hiện trạng ven biển ví dụ xói lở bờ biển và làm suy giảm các rạn san

hô ven biển, ảnh hưởng tới nguồn tài nguyên địa phương

- Vào giữa thế kỷ này, BĐKH sẽ làm suy giảm tài nguyên nước ở nhiều đảo nhỏ, chẳng hạn như biển Cari bê và Thái Bình Dương không có đủ nước để đáp ứng nhu cầu trong thời kỳ mưa ít

- Do nhiệt độ cao hơn nên các loài ngoại lai sẽ tăng cường xâm lấn, đặc biệt ở các đảo nằm ở vĩ độ trung và cao

( Nguồn: IPCC, 2007)

1.2.3 Tác động của biến đổi khí hậu đến Việt Nam

1 B iểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam

biểu hiện về BĐKH được khẳng định Ngoài ra, còn có các biểu hiện khác là

(BTNMT, 2009):

- Nhiệt độ trung bình hàng năm tăng 0,1 oC mỗi thập kỷ trong giai đoạn từ

với cường độ lớn xảy ra hơn, gây ra lũ lụt

đây và có xu hướng kéo dài hơn

khu vực

- Bão nhiệt đới giảm về số lượng trong 40 năm qua, nhưng ghi nhận được

những cơn bão mạnh hơn ở khu vực phía Nam

nhiều cơn bão nhiệt đới, lũ lụt và hạn hán thường xuyên

2 Tác động của biến đổi khí hậu ở Việt Nam

Ở Việt Nam, trong khoảng 50 năm qua, nhiệt độ trung bình đã tăng khoảng

động mạnh mẽ đến Việt Nam Biến đổi khí hậu (BĐKH) thực sự đã làm cho các thiên

tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn hán ngày càng ác liệt Theo tính toán, nhiệt độ trung bình ở

bằng ven biển Việt Nam sẽ bị ngập, trong đó 90% diện tích thuộc các tỉnh Đồng bằng

sông Cửu Long bị ngập hầu như hoàn toàn (Bộ TNMT, 2003) Trong những năm qua,

thiên tai xảy ra ở khắp các khu vực trên cả nước, gây ra nhiều tổn thất to lớn về người,

tài sản, các cơ sở hạ tầng về kinh tế, văn hóa, xã hội, tác động xấu đến môi trường Chỉ

tính trong 10 năm gần đây (2001-2010), các loại thiên tai như: bão, lũ, lũ quét, sạt lở

đất, úng ngập hạn hán và các thiên tai khác đã làm thiệt hại đáng kể về người và tài

sản, đã làm chết và mất tích hơn 9.600 người, giá trị thiệt hại về tài sản ước tính chiếm

khoảng 1,5% GDP/năm Mức độ thiên tai ở Việt Nam ngày càng gia tăng về cả quy

mô cũng như chu kỳ lặp lại kèm theo những đột biến khó lường Việt Nam có tới hơn

80% dân số có nguy cơ chịu ảnh hưởng trực tiếp của thiên tai Lĩnh vực chịu tác động

mạnh mẽ nhất do BĐKH là nông nghiệp, thủy lợi, thủy sản, diêm nghiệp, an ninh

lương thực, các vùng đồng bằng và dải ven biển do mực nước biển dâng, người nghèo

ở vùng nông thôn

Thiên tai và biến đổi khí hậu đã và đang gây tác động lớn đến lĩnh vực nông

nghiệp và phát triển nông thôn, tác động bất lợi đến nhiều nhóm đối tượng khác nhau,

nhất là cộng đồng dân cư nằm trong vùng nguy cơ cao, các hộ dân nghèo và người

nông dân là những người phải hứng chịu những tác động đầu tiên và hủy hoại mạnh

nhất Trên thực tế, sinh kế của hàng chục triệu người Việt Nam đang bị đe dọa với

những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu Vấn đề này và những hệ quả của nó đang khiến

cho cuộc sống người nghèo và những người cận nghèo Việt Nam ở vùng núi, vùng

biển, vùng đồng bằng bị đe dọa Thu nhập của cộng đồng ngư dân ven biển Việt Nam

chủ yếu là từ hoạt động khai thác và nuôi trồng thủy sản Do vậy, thiên tai xảy ra hàng

năm làm cho công cụ sản xuất bị hư hỏng, lao động sản xuất bị khó khăn Điều này

làm cho ngư dân vốn đã nghèo lại nghèo thêm Ngoài khó khăn về vốn, việc tiếp cận

với các nguồn thông tin, các tiến bộ kỹ thuật về sản xuất tuy được Nhà nước quan tâm

nhưng do nghèo nàn về kiến thức và nhận thức kém nên hoạt động này còn nhiều hạn

chế đối với cộng đồng ngư dân

Biến đổi khí hậu đe dọa nghiêm trọng đến an ninh lương thực và phát triển nông

nghiệp: BĐKH có tác động lớn đến sinh trưởng, năng suất cây trồng, thời vụ gieo

sản, sinh trưởng của gia súc, gia cầm, làm tăng khả năng sinh bệnh, truyền dịch của gia

nghiệp: gây mất diện tích đất, đất bị nhiễm phèn, nhiễm mặn và bị suy thoái cả về chất

và lượng do các tác động trực tiếp hoặc gián tiếp của các hiện tượng lũ lụt, hạn hán,

và kéo dài hơn, ảnh hưởng trực tiếp đến các hoạt động sản xuất nông nghiệp Có thể

môi trường trên phạm vi toàn thế giới Biến đổi khí hậu đã làm cho thiên tai ở Việt

Nam ngày càng gia tăng về số lượng, cường độ và mức độ ảnh hưởng, ảnh hưởng rất

lớn đến các hoạt động sản xuất và phát triển kinh tế xã hội Và trong đó, tác động của

BĐKH đối với nước ta là rất nghiêm trọng, và là nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xóa

đói giảm nghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát triển bền

vững của đất nước

1.3 Tác động của Biến đổi khí hậu đến tỉnh Thanh Hóa

1.3.1 Các tác động chính của biến đổi khí hậu

Theo “Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam” (Bộ TNMT,

tháng 6 năm 2009) các biểu hiện chính của biến đổi khí hậu bao gồm sự tăng nhiệt độ

toàn cầu, sự thay đổi về lượng mưa và nước biển dâng, Mức độ thay đổi của nhiệt độ,

lượng mưa và nước biển dâng ứng với kịch bản phát thải thấp (B1), phát thải trung

bình (B2) và phát thải cao (A1F1) cho các vùng khí hậu của Việt Nam cũng được mô

tả chi tiết

Có 7 vùng khí hậu chính là Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung

Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ

Những thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa và nước biển dâng do biến đổi khí hậu

sẽ dẫn đến các tác động về kinh tế, xã hội và môi trường Các tác động có thể là tác

động trực tiếp hay gián tiếp, tích cực hay tiêu cực Sau đây là một số ví dụ về tác động

của Biến đổi khí hậu

1 Biến động về nhiệt độ (ví dụ nhiệt độ tăng vào mùa nóng, giảm vào mùa lạnh,

tăng nhiệt độ cực đại, tăng số lượng các đợt nóng có cương độ cao…)

hán

già

- Giảm năng suất và sản lượng cây trồng, vật nuôi (có thể làm tăng năng suất cât trồng

cho một sô vùng nếu có đủ nước)

- Tăng áp lực lên gia súc và động vật hoang dã

- Tăng nguy cơ cháy rừng

điện…

2 Thay đổi về lượng mưa (tăng về mùa mưa, giảm về mùa khô) có thể dẫn đến:

- Tăng dòng chảy lũ và ngập lụt

- Tăng khả năng sản xuất thủy điện

- Tăng nguy cơ xói mòn và sạt lở đất

3 Tăng cường độ và tần suất bão có thể gây tác động:

- Tăng ngập lụt vùng ven biển và ven sông

- Tăng nguy cơ tổn thất về người , cơ sở hạ tầng và các hoạt động kinh tế xã hội

- Tăng nguy cơ tàn phá các hệ sinh thái ven biển

4 Nước biển dâng có thể gây ra:

- Tăng ngập lụt vùng ven biển và ven sông

- Xâm nhập mặn sâu hơn làm ảnh hưởng tới các hoạt động cung cấp nước, nông

nghiệp và nuôi trồng thủy sản

1.3.2 Kịch bản Biến đổi khí hậu đối với tỉnh Thanh Hóa

Tại Thanh Hoá, qua chuỗi số liệu quan trắc tổng lượng mưa năm từ năm 1980

đến năm 2010 cho thấy nhìn chung tổng lượng mưa năm trên địa bàn tỉnh Thanh Hoá

trong 30 năm trở lại đây có xu thế giảm, đồng thời có nhiều biểu hiện khác với quy

luật thông thường nhiều năm, trong mùa khô ít mưa nhưng có ngày mưa trên 100 mm

xảy ra cục bộ Trong những tháng cao điểm của mùa mưa bão, lượng mưa thiếu hụt so

với trung bình nhiều năm rất nhiều, điển hình là năm 2006, 2008 và 2009 Một số năm

gần đây mùa mưa đến muộn kết thúc sớm hơn bình thường từ 15 ngày đến 1 tháng

Theo số liệu thống kê từ năm 1980-2010, có 18 cơn bão và ATNĐ đổ bộ trực tiếp và

27 cơn bão và ATNĐ ảnh hưởng trực tiếp đến tỉnh Thanh Hoá Những cơn bão đổ bộ

trực tiếp vào Thanh Hoá đều có sức gió từ cấp 10 trở lên Có những năm bão liên tiếp

đổ bộ trực tiếp hoặc ảnh hưởng trực tiếp đến Thanh Hoá trong một khoảng thời gian

ngắn Lũ xảy ra trên các sông tại Thanh Hoá không theo quy luật, phần lớn các năm

trên các sông lũ xảy ra không lớn, thường là từ báo động I trở xuống Cá biệt trong 30

năm gần đây, có 6 năm lũ xảy ra ở mức đặc biệt lớn là các năm 1980, 1984, 1985,

1996, 2000 và 2007 Lũ quét, sạt lở đất xảy ra thường xuyên, trên địa bàn Thanh Hoá

trong vòng 10 năm trở lại đây (1999-2009) đã xảy ra 4 trận lũ quét và sạt lở đất làm

chết 12 người, cuốn trôi 47 ngôi nhà, 76 đập thuỷ lợi nhỏ và làm hư hại nặng các công

trình giao thông, thuỷ lợi Do lượng mưa ở các năm bị thiếu hụt và phân bố không đều

Vì vậy tình trạng hạn hán và xâm nhập mặn vùng ven biển thường xuyên xảy ra và

ngày càng nghiêm trọng hơn Năm 2010, xâm nhập mặn vùng cửa sông ven biển đã

gia tăng mạnh mẽ, một số tuyến sông có độ mặn xâm nhập đạt mức cao nhất lịch sử

1 Kịch bản về lượng mưa:

Lượng mưa trung bình năm ở khu vực tỉnh Thanh Hóa tăng dần qua các giai

đoạn và theo kịch bản phát thải Theo hai kịch bản A1F1 và B2 thì lượng mưa trung

bình năm tại Thanh Hóa các giai đoạn 2020, 2050, 2100 đều tăng Phân bố lượng mưa

tăng dần từ phía Bắc xuống phía Nam Các huyện có phân bố lượng mưa trung bình

năm cao theo 2 kịch bản vào năm 2100 là Thọ Xuân, Triệu Sơn, Nga Sơn, Bỉm Sơn và

Thạch Thành

Bảng 1-3: Thay đổi (%) của lượng mưa trong 4 giai đoạn so với thời kì

nền trong kịch bản phát thải A1F1

Hình 1- 4: Phân bố lượng mưa

năm 2020 theo KBB2

Hình 1- 5: Phân bố lượng mưa

N ăm 2020 theo KBA1FI

Hình 1- 6: Phân b ố lượng mưa

Bảng 1- 3: Thay đổi (%) của lượng mưa trong 4 giai đoạn so với thời kì nền trong kịch

hướng giảm dần so với năm 1990 qua các năm, mức giảm từ -0,55% đến -26,44%

Ngược lại lượng mưa trung bình theo mùa ở các giai đoạn tháng VI-VIII và tháng

IX-XI có xu hướng tăng dần so với giai đoạn nền qua các năm, mức tăng từ 0,51% -

13,38%

1 Các kịch bản về nhiệt độ:

Nhiệt độ trung bình khu vực tỉnh Thanh Hóa có xu hướng tăng dần qua các năm,

nhiệt độ tăng dần theo các kịch bản trung bình và kịch bản cao Phân bố nhiệt độ tăng

dần từ đồng bằng ra vùng ven biển và ở vùng miền núi thì nhiệt độ tăng ít hơn so với khu

độ vào năm 2100 theo các kịch bản trung bình B2 và kịch bản cao A1F1 tương ứng là:

1,430Cvà 2,660C xuất hiện vào giai đoạn từ tháng III-V

Hình 1- 13: Phân b ố nhiệt độ

N ăm 2050 theo KBA1FI

Hình 1- 14: Phân bố nhiệt độ năm 2100 theo KBB2

Hình 1- 15: Phân b ố nhiệt độ

N ăm 2100 theo KBA1FI

Nhận xét:

Các kịch bản về nhiệt độ ở khu vực tỉnh Thanh Hóa cho thấy nhiệt độ ở khu

vực tỉnh Thanh Hóa tăng đều qua các năm và tăng theo các kịch bản trung bình và

cao

Lượng mưa trung bình theo mùa ở các giai đoạn tháng XII-II và III-V có xu

hướng giảm dần so với thời kỳ nền Ngược lại, lượng mưa trung bình theo mùa ở

các giai đoạn tháng VI-VIII và tháng IX-XI có xu hướng tăng dần so với giai đoạn

nền qua các năm

CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN NHU CẦU

NƯỚC CHO LÚA KHU VỰC HUYỆN THỌ XUÂN, TỈNH THANH HÓA

2.1 Nghiên cứu mối quan hệ của các yếu tố khí hậu đến nhu cầu nước cho lúa

2.1.1 Định nghĩa về nhu cầu nước cho lúa

Nhu cầu nước cho lúa là tổng lượng nước cần tưới trong suốt quá trình sinh

trưởng và phát triển của lúa Nhu cầu nước cho lúa là nhu cầu cấp nước bổ sung cho

lúa để đảm bảo chế độ nước tối ưu trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của

lúa

Nhu cầu nước cho lúa trong một giai đoạn sinh trưởng và phát triển nào đó của

lúa hay cả vụ là hiệu số của tổng nhu cầu nước (bao gồm nhu cầu nước cho cây lúa tạo

sinh khối chất khô và bốc hơi, lượng nước hao do thấm và bốc hơi khoảng trống) và

lượng nước sử dụng từ mưa (lượng mưa được sử dụng để cung cấp cho nhu cầu nước

của lúa - còn gọi là lượng mưa hiệu quả)

Tổng lượng nước yêu cầu tưới cho một giai đoạn sinh trưởng và phát triển nào

đó của lúa hay suốt cả vụ gọi là mức tưới cho giai đoạn đó, hay mức tưới vụ

2.1.2 Các thành phần cấu thành nên nhu cầu nước

Theo định nghĩa nêu trên, có thể viết phương trình cân bằng nước cho một đơn

vị diện tích (1 ha) trong một thời đoạn nào đó (∆t)

Phương trình có dạng:

m + Wo+ Phq = Whao + Wth + Wc (1) Trong đó:

m: là mức tưới trong giai đoạn ∆t nào đó

Wo: lượng nước sẵn có trong ruộng thời đoạn tính toán (∆t)

Phq: lượng mưa hiệu quả trong thời đoạn tính toán (∆t)

Whao: lượng nước hao trong thời đoạn tính toán (∆t)

Whao = Et + Ing (2) Trong đó:

tính toán (∆t)

Ing: lượng nước hao do ngấm trong thời đoạn tính toán (∆t)

Wc: lượng nước trong ruộng cuối thời đoạn tính toán (∆t)

Wth: Lượng nước tháo đi trong thời đoạn tính toán (∆t)

Từ (2) ta thấy:

Theo Penman: Lượng bốc hơi Et là một hàm số phụ thuộc vào nhiệt độ và độ

ẩm, tốc độ gió, số giờ nắng và tùy thuộc vào giai đoạn sinh trưởng và phát triển của

lúa, có dạng sau:

Et = ETo x KcTrong đó:

thức Pen Man

Kc: Hệ số cây trồng phụ thuộc vào các yếu tố phi khí hậu được lấy theo tài liệu

hướng dẫn của tổ chức Fao

Từ (1) biến đổi thành: m + Wo+ Phq = ETo x Kc + Ing + Wth + Wc

m = Et + Ing + Wth + Wc – Wo – Phq (3)

m = ETo x Kc + Ing + Wth + Wc – Wo – Phq (4)

Như vậy nếu đồng nhất về điều kiện đất đai, các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến

mức tưới còn lại bao gồm các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bốc hơi tổng số ( gồm

bốc hơi qua lá và bốc hơi khoảng trống) Các yếu tố này gồm nhiệt độ, độ ẩm, gió và

yếu tố liên quan thứ hai là lượng mưa

2.1.3 Ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu đến các thành phần cấu thành nhu cầu

nước

Như đã phân tích ở phần trên, các yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu nước có liên

quan đến Biến đổi khí hậu gồm nhiệt độ, gió và mưa trong đó yếu tố chịu ảnh hưởng

chủ yếu là nhiệt độ và mưa

1) T ác động của biến đổi khí hậu đến chế độ nhiệt

a) Tác động của biến đổi khí hậu đến nhiệt độ trung bình

Trong các kịch bản biến đổi khí hậu đã được công bố, nhiệt độ trung bình đều

tăng So với nhiệt độ trung bình thời kỳ 1980 – 1999 (Hình 6.1), nhiệt độ trung bình

toàn cầu tăng 0,3 – 0,50C vào năm 2020; 0,9 – 1,50C vào năm 2050 và 2,0 – 2,80

C vào năm 2100

bố theo không gian, thời gian của các trị số đó)

Vào cuối thế kỷ 20, nhiệt độ trung bình năm phổ biến từ 14 đến 260

C

Hình 2- 1 : Nhiệt độ trung bình năm, thời kỳ 1980 – 1999

Hình 2- 2: Nhiệt độ trung bình năm, thời kỳ 2041 – 2050

nhiệt độ năm trên 280

C (Hình 6.2)

hầu hết Nam Bộ, đồng bằng duyên hải NTB và phần phía Nam của BTB (Hình 6.3)

- Tác động của BĐKH đến trị số cũng như phân bố của nhiệt độ cao nhất (Tx):

+ Trong nửa cuối thế kỷ 20 và những năm đầu thế kỷ 21, Tx có xu thế tăng lên rõ rệt

như nhiệt độ trung bình (hệ số tương quan phổ biến là 0,2 – 0,4)

nhất (b1) so với nhiệt độ phổ biến là 0,6 – 1,0

C vào năm 2050 và 1,2 – 2,00

C hoặc cao hơn chút ít

vùng khí hậu miền núi phía Bắc: TB, ĐB, cá biệt của vùng khí hậu NTB

Theo kết quả ước lượng, nhiệt độ thấp nhất kỷ lục vào năm 2050 khoảng 2 – 7

phía Nam

Hình 2- 3 : Nhiệt độ trung bình năm, thời kỳ 2091 – 2100 2) T ác động của BĐKH đến chế độ mưa

a) Tác động của biến đổi khí hậu đến lượng mưa trung bình

Theo kịch bản phát thải trung bình, vào giữa đến cuối thế kỷ 21, phân bố lượng

mưa năm trên cả nước không có nhiều thay đổi (Hình 6.4), các trung tâm mưa lớn và

các trung tâm mưa bé vẫn tồn tại trên các vùng khí hậu của Bắc Bộ, Trung Bộ cũng

như Nam Bộ

hậu không hoàn toàn như nhau, phân bố lượng mưa các mùa trong nửa cuối thế kỷ 21

có một số đặc điểm khác với hiện tại

Hình 2- 4 : Lượng mưa năm thời kỳ 2041 – 2050

9/19 trạm tiêu biểu có hệ số tương quan âm giữa R và Rx với trị số tuyệt đối phổ

biến khoảng 0,1 – 0,4 Tốc độ xu thế (b0) của Rx phổ biến khoảng 0,3 – 3 mm/năm,

tương tự tốc độ tăng hay giảm của lượng mưa

2.2 Nghiên cứu sự biến đổi của các yếu tố khí tượng

2.2.1.Nghiên c ứu xác định lượng mưa tưới và các yếu tố ảnh hưởng của Biến đổi

khí h ậu

1 Tính toán xác định lượng mưa tưới thiết kế

a) Tính toán mưa tưới thiết kế cho thời kì hiện tại

Căn cứ vào đặc điểm khí hậu, kế hoạch canh tác của vùng thì tính toán tưới cho

cây lúa tính theo cơ cấu 2 vụ lúa (CX và M) như sau:

mô hình mưa thiết kế Căn cứ vào các quy phạm, quy trình và mức độ quan trọng của

yêu cầu:

+ Có lượng mưa vụ điển hình xấp xỉ lượng mưa vụ thiết kế

+ Có sự phân phối bất lợi

- Xác định hệ số thu phóng:

inh Muavudienh

ke Muavuthiet X

X K

dh

vp

Tính toán mưa tưới thiết kế với liệt số liệu dài 43 năm từ năm 1970 đến năm

Ứng dụng phần mềm tính toán thủy văn “TSTV-2002” của tác giả Đặng Duy

Hiển – Cục quản lý tài nguyên nước và công trình Thủy lợi để tính toán

K ết quả tính toán

theo phương pháp đường thích hợp được kết quả như sau:

Bảng 2- 1: Kết quả tính toán các thông số thống kê X, C v ,C s

Bảng 2- 2: Bảng thống kê chọn mô hình mưa đại diện ứng với từng thời vụ

5,301

% 85

1,772

11,806

% 85

Trong vấn đề này, thời kỳ nền đã được xác định theo tài liệu “kịch bản biến đổi

khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam năm 2012” và tài liệu hướng dẫn “đánh giá tác

động của BĐKH và xác định các giải pháp thích ứng” của Viện Khoa học khí tượng

thủy văn và môi trường ra năm 2011 thì thời kì nền là từ 1980-1999

K ết quả tính toán

Bảng 2- 3: Kết quả tính toán các thông số thống kê X, C v ,C s

Bảng 2- 4: Bảng thống kê chọn mô hình mưa đại diện ứng với từng thời vụ

89,340

% 85

3,831

28,822

% 85

2.Tính to án một vài đặc trưng khí tượng khác

Ngoài mưa, các đặc trưng khí tượng khác cũng có tác động đến sự hình thành

dòng chảy trên lưu vực và ảnh hưởng tới công trình và yêu cầu nước của cây trồng đó

là: nhiệt độ, độ ẩm, số giờ nắng, tốc độ gió Ta chọn trạm Bái Thượng để tính toán các

Bảng 2- 8: Lượng bốc hơi trung bình tháng trạm Bái Thượng

2.2.2 Nghiên c ứu xác định lượng mưa tưới dưới ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu

theo k ịch bản Biến đổi khí hậu phục vụ cho việc xác định mức tưới của các vụ

Đối với huyện Thọ Xuân nói riêng và tỉnh Thanh Hóa nói chung, mức thay đổi

lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải trung bình B2

(Nguồn: Kịch bản BĐKH & NBD,2012- Bộ TN&MT)

Theo kịch bản phát thải trung bình và cụ thể đối với khu vực huyện Thọ Xuân-

tỉnh Thanh Hóa, ta có bảng kết quả tổng hợp về sự thay đổi về lượng mưa theo từng

tháng trong tương lai như sau (tính cho giai đoạn năm 2030, 2050):

Bảng 2- 11: Mức thay đổi lượng mưa năm (%) ứng với năm 2030

(Từ T3 đến T5 lượng mưa giảm, các tháng còn lại lượng mưa tăng)

(Nguồn: Kịch bản BĐKH & NBD 2012- Bộ TN& MT)

Cách xác định mô hình mưa tưới thiết kế theo kịch bản biến đổi khí hậu:

Theo thủy văn : Xp = Kp.X

Mà Xtl = X nền + ΔX Trong đó: ΔX = (% lượng mưa tăng trong tương lai )