Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến hiện tượng nắng nóng khu vực bắc trung bộ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC ĐẶNG VĂN TRỌNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN HIỆN TƢỢNG NẮNG NÓNG KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC ĐẶNG VĂN TRỌNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN HIỆN TƢỢNG NẮNG NÓNG KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Mai Văn Khiêm Chữ kí GVH HÀ NỘI – 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu cá nhân thực hướng dẫn khoa học TS Mai Văn Khiêm, không chép công trình nghiên cứu người khác Số liệu kết luận văn chưa công bố công trình khoa học khác Các thông tin thứ cấp sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng, trích dẫn đầy đủ, trung thực quy cách Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm tính xác thực nguyên luận văn Tác giả Đặng Văn Trọng LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn nhận nhiều giúp đỡ từ Quý Thầy Cô, bạn bè, đồng nghiệp gia đình Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới Khoa Sau Đại học – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu Khoa Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới đồng nghiệp, cán Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng - Khí hậu thuộc Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu hỗ trợ nhiệt tình cho Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Mai Văn Khiêm, người Thầy định hướng nghiên cứu phương pháp luận cho suốt trình thực nghiên cứu Sau xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp gia đình, giúp đỡ, động viên học tập nghiên cứu Trong luận văn tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận góp ý quý báu Quý Thầy Cô, bạn bè đồng nghiệp người quan tâm đến nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn ! Tác giả Đặng Văn Trọng MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Hiểu biết tượng nắng nóng 1.1.1 Khái niệm nắng nóng 1.1.2 Nguyên nhân gây nắng nóng 1.1.3 Phân loại nắng nóng 1.2 Tác động nắng nóng đến môi trường, xã hội sức khỏe 1.3 Nghiên cứu nắng nóng giới Việt Nam 1.3.1 Trên giới 1.3.2 Ở Việt Nam 15 1.4 Đặc điểm khí hậu nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ 23 1.4.1 Khí hậu khu vực Bắc Trung Bộ .23 1.4.2 Nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ 24 1.5 Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu 27 1.6 Nhận xét cuối chương 28 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU 29 2.1 Phương pháp nghiên cứu 30 2.1.1 Phương pháp phân tích tổng hợp .30 2.1.2 Phương pháp xác định tượng nắng nóng 31 2.1.3 Phương pháp đánh giá tác động tiềm tàng biến đổi khí hậu đến nắng nóng 32 2.1.4 Phương pháp đồ họa trình diễn kết 35 2.2 Số liệu nghiên cứu 36 2.2.1 Số liệu quan trắc trạm khí tượng thủy văn 36 2.2.2 Số liệu mô hình 36 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Đánh giá xu thế, mức độ biến đổi tượng nắng nóng theo số liệu quan trắc 37 3.1.1 Số ngày xuất nắng nóng chung (Tmax ≥ 35oC) 37 3.1.2 Số ngày xuất nắng nóng (35oC ≤ Tmax < 37oC) 39 3.1.3 Số ngày xuất nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC) .40 3.1.4 Số ngày xuất nắng nóng đặc biệt gay gắt (Tmax ≥ 39oC) 42 3.1.5 Số đợt xuất đợt nắng nóng .43 3.1.6 Trung bình thời gian kéo dài đợt nắng nóng 45 3.1.7 Số ngày xuất nắng nóng diện rộng 47 3.2 Đánh giá tác động tiềm tàng biến đổi khí hậu đến tượng nắng nóng tương lai khu vực Bắc Trung Bộ 49 3.2.1 Tác động đến số ngày xuất nắng nóng nói chung (Tmax ≥ 35oC) 49 3.2.2 Tác động đến số ngày xuất nắng nóng (35oC ≤ Tmax < 37oC) 50 3.2.3 Tác động đến số ngày xuất nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC)………………………………………………………… 51 3.2.4 Tác động đến số ngày xuất nắng nóng đặc biệt gay gắt (Tmax ≥ 39oC) 52 3.3 Tổng kết cuối chương 54 KẾT LUẬN 55 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AR4 Assessment Report Báo cáo lần thứ BĐKH Biến đổi khí hậu GCM Global Climate Model Mô hình khí hậu toàn cầu HadGEM2-ES Mô hình khí hậu toàn cầu Trung tâm Khí tượng Hadley – Vương quốc Anh IMHEN Vietnam Institute of Meteorolog, Hdrology and climate change Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change Ban Liên phủ biến đổi khí hậu KTTV Khí tượng Thủy văn MONRE Ministry Of Natural Resources and Environment Bộ Tài nguyên Môi trường NN Nắng nóng PRECIS Providing Regional Climates for Impacts Studies Mô hình khí hậu khu vực Trung tâm Khí tượng Hadley Vương quốc Anh RCP Representative Concentration Pathways Đường nồng độ khí nhà kính Tmax Nhiệt độ cao ngày Tmin Nhiệt độ thấp ngày UNDP United Nationals Develoment Programme Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Tỉ lệ tử vong biến khí hậu, ô nhiễm không khí mùa hè 14 Brisbane 1996 – 2004 Nguồn: Zhen Quiao (2011) 14 Bảng 1.2 Chỉ số nhiệt AT Đà Nẵng giai đoạn 1970 – 1999 2020 – 2049 21 Nguồn: ISET (2014) 21 Bảng 1.3 Diễn biến NN khu vực Bắc Trung Bộ giai đoạn 1994 -2014 25 Nguồn: Trung tâm KTTV quốc gia (2015) 25 Bảng 1.4 Các đợt NN điển hình khu vực Bắc Trung Bộ giai đoạn 1994 -2014 26 Nguồn: Trung tâm KTTV quốc gia (2015) 26 Bảng 2.1 Đánh giá thời kỳ sở 1986 – 2005 quan trắc mô hình 35 Bảng 2.2 Danh sách trạm có số liệu mô hình 36 Bảng 2.3 Các trạm khí tượng có số liệu quan trắc 36 Bảng 3.1 Số ngày nắng nóng diện rộng tháng năm 48 khu vực Bắc Trung Bộ từ năm 1997 – 2014 48 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Mối liên hệ tỉ lệ tử vong nhiệt độ cao số thành phố châu Âu năm 2008 Nguồn: Baccini et al (2010) Hình 1.2 Bản đồ tỉ lệ tử vong nóng cực đoan theo dự tính Nguồn: Greene Et al (2011) Hình 1.3 Xu gia tăng số ngày nóng giai đoan 2021 – 2050 so với giai đoạn 10 1961 – 1990 khu vực Địa Trung Hải Nguồn: CRICE (2011) 10 Hình 1.4 Biểu đồ biến đổi ngày nóng mùa hè giai đoạn 2021 – 2050 so với 1961 – 1990 khu vực Địa Trung Hải Nguồn: NOAA (2011) 11 Hình 1.5 Số ngày có nhiệt độ trung bình ấm ghi nhận 13 Nguồn: Will Steffen (2015) 13 Hình 1.6 Số ngày NN số trạm tiêu biểu vùng khí hậu 16 giai đoạn 1961 – 2007 Nguồn: Phan Văn Tân cs (2010) 16 Hình 1.7 Diễn biến số ngày NN qua thập kỷ 17 giai đoạn 1971 – 2007 Nguồn: Phan Văn Tân cs (2010) 17 Hình 1.8 Số ngày NN trung bình tháng giai đoạn 1971 – 2007 khu vực 17 Bắc Trung Bộ Nguồn: Phan Văn Tân cs (2010) 17 Hình 1.9 Biến đổi số ngày nóng số đêm lạnh 22 Nguồn: Nguyễn Văn Thắng cs (2015) 22 Hình 1.10 Biểu đồ xu số đợt NN hàng năm nước giai đoạn 1998 – 2012 Nguồn: Trung tâm KTTV Quốc gia (2014) 22 Hình 1.11 Các cực trị Tmax, Tmin khu vực miền Trung 27 Nguồn: Trung tâm KTTV quốc gia (2014) 27 Hình 2.1 Quy trình đánh giá tác động BĐKH 29 Hình 2.2 Sơ đồ nội suy bước lưới trạm 33 Hình 2.3 Mô tả phương pháp hiệu chỉnh (Amengual, 2012) 34 Hình 3.1 Số ngày nắng nóng giai đoạn 1971 – 2014 xu tuyến tính 38 Hình 3.2 Số ngày xuất nắng nóng (35oC ≤ Tmax < 37oC) 40 giai đoạn 1971 – 2014 xu tuyến tính 40 Hình 3.3 Số ngày xuất nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC) 41 giai đoạn 1971 – 2014 xu tuyến tính 41 Hình 3.4 Số ngày xuất nắng nóng đặc biệt gay gắt (Tmax ≥ 390C) 43 giai đoạn 1971 – 2014 xu tuyến tính 43 Hình 3.5 Số đợt nắng nóng xu tuyến tính giai đoạn 1971 - 2014 44 Hình 3.6 Trung bình thời gian kéo dài đợt nắng nóng xu tuyến tính 46 giai đoạn 1971 - 2014 46 Hình 3.7 Số ngày NN diện rộng giai đoạn 1997 - 2014 xu tuyến tính 47 Hình 3.8 Số ngày có Tmax ≥ 35oC giai đoạn tương lai so 50 với giai đoạn 1986 – 2005 50 Hình 3.9 Số ngày nắng nóng (35oC ≤ Tmax < 37oC) giai đoạn 51 tương lai so với giai đoạn 1986 - 2005 51 Hình 3.10 Số ngày nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC)ở giai đoạn 52 tương lai so với giai đoạn 1986 – 2005 52 Hình 3.11 Số ngày nắng nóng đặc biệt gay gắt (Tmax ≥ 39oC) giai đoạn tương lai so với giai đoạn 1986 - 2005 53 Đồng Hới y = 0.008x + 3.938 Năm 46 Năm Hình 3.6 Trung bình thời gian kéo dài đợt nắng nóng xu tuyến tính giai đoạn 1971 - 2014 2012 Năm 2009 2013 2010 2007 2004 y = 0.001x + 4.012 2006 Kỳ Anh 2001 2003 1998 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 Ngày 2000 1995 1997 1992 y = 0.0045x + 4.1747 1994 Tƣơng Dƣơng 1989 1991 1986 Quỳ Châu 1988 y = 0.01x + 3.342 1983 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 Ngày 1985 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 Ngày 1980 1977 Ngày 1982 Ngày 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 Ngày y = 0.002x + 3.563 1979 1976 2013 2010 2007 2004 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 Ngày 2001 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 Ngày 1998 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 Ngày 1995 1992 1989 1986 1983 1980 1977 Ngày Hồi Xuân Thanh Hóa y = 0.010x + 3.181 Năm Năm Quỳnh Lƣu y = 0.024x + 3.016 Năm Năm Vinh y = 0.000x + 3.965 Năm Năm Tuyên Hóa y = 0.000x + 3.935 Năm Huế y = 0.007x + 4.234 3.1.7 Số ngày xuất nắng nóng diện rộng Số ngày có nắng nóng diện rộng số ngày có 2/3 số trạm khu vực nghiên cứu thỏa mãn điều kiện nhiệt độ cực đại ngày Tmax ≥ 35 oC Số ngày xuất nắng nóng diện rộng, trung bình năm vào khoảng 51 ngày Theo kết tính toán trung bình số ngày xuất NN khu vực 65 ngày có tới 51 ngày có NN diện rộng, điều chứng tỏ, tần suất xuất NN diện rộng lớn; Khi xét biên độ dao động, thấy NN diện rộng xuất khu vực phổ biến từ 10 đến 80 ngày, nhiên có năm thấp (như 2009 10 ngày) có năm vượt (năm 2014 số lượng ngày NN diện rộng vượt mức 80 ngày, nhiều tất năm) Khi xét xu xuất hiện tượng, NN diện rộng xuất ngày nhiều hơn, xu tăng nhanh qua năm, với mức tăng ngày/10 năm Nắng nóng diện rộng khu vực Bắc Trung Bộ 100 Số ngày 80 y = 0.71x + 44.58 60 40 20 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 Năm Hình 3.7 Số ngày NN diện rộng giai đoạn 1997 - 2014 xu tuyến tính Nghiên cứu xu tượng NN khu vực Bắc Trung Bộ theo số liệu nhiệt độ cực đại ngày giai đoạn khứ từ 1971 đến 2014 10 trạm khí tượng phân bố khu vực kết cho thấy tượng NN có xu hướng xuất ngày nhiều, tượng NN gay gắt NN đặc biệt gay gắt có chiều hướng gia tăng; số đợt xuất NN NN diện rộng tăng lên cách rõ ràng; độ kéo dài trung bình đợt NN đa số trạm có xu tăng lên Tất biểu xu tượng NN có chiều hướng mang tính bất lợi, đặc biệt xuất ngày nhiều, mức độ kéo dài đợt 47 ngày tăng nắng nóng diện rộng xuất ngày nhiều lên, khó khăn thách thức phát triển kinh tế - xã hội sức khỏe người khu vực này, với xuất lên tới gần tháng (hầu hết tháng mùa hè) kết hợp với tượng gió phơn hạn hán gây không thiệt hại mặt kinh tế khu vực Trong tương lai, tác động biến đổi khí hậu ngày rõ ràng xu tượng NN nhiều khả ngày cực đoan Bảng 3.1 Số ngày nắng nóng diện rộng tháng năm khu vực Bắc Trung Bộ từ năm 1997 – 2014 Tháng Năm 1997 10 11 12 Tổng cộng 17 17 10 49 1998 18 18 17 63 1999 18 37 8 33 2000 2001 5 28 2002 16 49 2003 12 17 22 20 81 2004 6 13 13 12 53 2005 27 25 10 74 2006 10 16 13 48 2007 19 20 50 2008 15 2 20 21 14 17 36 12 15 15 14 12 68 47 2009 2010 1 2011 2012 42 74 2013 16 11 7 2014 22 25 12 11 84 32 103 190 256 210 125 924 0.2 1.8 5.7 10.6 14.2 11.7 6.9 0.3 51.3 Cộng TB 48 Bằng phương pháp mô hình hóa mô điều kiện khí hậu tương lai, kết sau cho thấy tác động biến đổi khí hậu, tượng nắng nóng có chiều hướng gia tăng mức độ khác nhau: 3.2 Đánh giá tác động tiềm tàng biến đổi khí hậu đến tƣợng nắng nóng tƣơng lai khu vực Bắc Trung Bộ Mục trình bày kết đánh giá khả biến đổi tượng nắng nóng trung bình giai đoạn tương lai (20 năm) so với trung bình thời kỳ sở 1986 – 2005, theo kịch bản: nồng độ khí nhà kính trung bình (RCP4.5) nồng độ khí nhà kính cao (RCP8.5) 3.2.1 Tác động đến số ngày xuất nắng nóng nói chung (Tmax ≥ 35oC) Kết mô hình cho thấy, tương lai số ngày nắng nóng nói chung (Tmax ≥ 35oC) khu vực Bắc Trung Bộ có xu hướng gia tăng so với giai đoạn khứ 1986 – 2005, cụ thể: Đối với kịch RCP4.5 (Hình 3.8 cột màu xanh), giai đoạn đầu kỷ 21, mức tăng phổ biến từ 15 đến 20 ngày; giai đoạn kỷ 21, mức tăng cao (30 đến 40 ngày); mức tăng cao giai đoạn cuối kỷ 21 từ 50 đến 85 ngày Mức tăng đồng tất trạm lựa chọn Đối với kịch RCP8.5 mức tăng số ngày có Tmax ≥ 35oC lớn mức tăng tương ứng với kịch RCP4.5 (Hình 3.8 cột màu đỏ), cụ thể giai đoạn đầu kỷ 21, mức tăng từ 20 đến 30 ngày; giai đoạn kỷ 21 tăng từ 50 đến 75 ngày; tăng cao giai đoạn cuối kỷ 21, tăng 100 đến 120 ngày Như kết chung cho thấy, tương lai số ngày có Tmax ≥ 35oC (tương ứng với số ngày có nắng nóng) tăng lên nhanh chóng so với giai đoạn 1986 - 2005, điều phù hợp với mức tăng lên nồng độ khí nhà kính tương lai 49 Hồi Xuân Tƣơng Dƣơng 120 RCP4.5 RCP8.5 40 Số ngày Số ngày 150 80 100 RCP4.5 50 RCP8.5 0 2016 - 2035 2046 - 2065 2080 - 2099 2016 - 2035 2046 - 2065 Giai đoạn 2080 - 2099 Giai đoạn Vinh Kỳ Anh 150 80 RCP4.5 40 RCP8.5 Số ngày Số ngày 120 RCP4.5 100 RCP8.5 50 2016 - 2035 2046 - 2065 2080 - 2099 2016 - 2035 Giai đoạn Tuyên Hóa 120 2046 - 2065 Giai đoạn 2080 - 2099 Đồng Hới 80 RCP4.5 RCP8.5 40 Số ngày Số ngày 150 RCP4.5 100 RCP8.5 50 2016 - 2035 2046 - 2065 Giai đoạn 2080 - 2099 2016 - 2035 2046 - 2065 Giai đoạn 2080 - 2099 Hình 3.8 Số ngày có Tmax ≥ 35oC giai đoạn tƣơng lai so với giai đoạn 1986 – 2005 3.2.2 Tác động đến số ngày xuất nắng nóng (35oC ≤ Tmax < 37oC) Kết số ngày xuất nắng nóng Tmax thỏa mãn 35oC ≤ Tmax < 37oC quy luật tăng giảm rõ ràng so với giai đoạn 1986 – 2005, cụ thể: Đối với kịch RCP4.5 (Hình 3.9 cột màu xanh) giai đoạn đầu kỷ 21, có 2/6 trạm Kỳ Anh Đồng Hới có kết tăng lên so với giai đoạn 1986 - 2005, lại cho giá trị giảm; giai đoạn kỷ 21, kịch RCP4.5 cho kết tăng lên không đồng đều, trạm Đồng Hới, Kỳ Anh tăng từ 15 - 20 ngày, trạm lại tăng ngày; giai đoạn cuối kỷ 21, kết lại cho không đồng nhất, trạm cho kết tăng có trạm Tương Dương Tuyên Hóa cho kết giảm so với giai đoạn 1986 - 2005 Với kịch RCP8.5 kết đồng nhất, có 4/6 trạm cho kết tăng tất giai đoạn, nhiên mức tăng không lớn, giai đoạn kỷ cho kết tăng nhiều mức tăng thấp so với kịch RCP4.5 50 Tƣơng Dƣơng Hồi Xuân RCP4.5 RCP8.5 Số ngày Số ngày 12 2016 - 2035 -4 2046 - 2065 RCP4.5 RCP8.5 2016 - 2035 -4 2080 - 2099 -8 -12 2080 - 2099 2046 - 2065 Giai đoạn Giai đoạn Vinh Kỳ Anh 16 RCP4.5 RCP8.5 Số ngày Số ngày 30 12 RCP4.5 20 RCP8.5 10 0 2016 - 2035 2046 - 2065 2016 - 2035 2080 - 2099 Giai đoạn Tuyên Hóa 40 RCP4.5 2016 - 2035 2046 - 2065 2080 - 2099 RCP8.5 -8 Số ngày Số ngày Đồng Hới 50 30 RCP4.5 20 RCP8.5 10 -12 -16 2080 - 2099 Giai đoạn -4 2046 - 2065 2016 - 2035 Giai đoạn 2046 - 2065 2080 - 2099 Giai đoạn o o Hình 3.9 Số ngày nắng nóng (35 C ≤ Tmax < 37 C) giai đoạn tƣơng lai so với giai đoạn 1986 - 2005 3.2.3 Tác động đến số ngày xuất nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC) Đối với số ngày xuất hiện tượng NN gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC) kết mô hình cho thấy có đồng tăng so với giai đoạn 1986 – 2005 tất trạm, với mức tăng giai đoạn sau nhiều giai đoạn trước đa phần trạm, cụ thể: Đối với kịch RCP4.5 (Hình 3.10 cột màu xanh), giai đoạn đầu kỷ 21, mức tăng chủ yếu 10 ngày; đến giai đoạn kỷ 21 mức tăng cao (từ 10 đến 15 ngày); giai đoạn cuối kỷ 21 tăng từ cao (15 đến 30 ngày) so với giai đoạn 1986 – 2005 Đối với kịch RCP8.5 mức tăng đa phần cao kịch RCP4.5 (Hình 3.10 cột màu đỏ), giai đoạn đầu kỷ 21 mức tăng gần 10 ngày, đến giai đoạn kỷ 21 mức tăng cao (từ 15 đến 30 ngày) giai đoạn cuối kỷ 21 tăng cao (tăng từ 20 đến 45 ngày), nhiên trạm Tương Dương Tuyên Hóa, mức tăng giai đoạn cuối kỷ 21 mức tăng giai đoạn kỷ 51 Hồi Xuân Tƣơng Dƣơng 32 15 RCP4.5 10 RCP8.5 Số ngày Số ngày 20 RCP4.5 16 RCP8.5 0 2016 - 2035 2046 - 2065 Giai đoạn 2016 - 2035 2080 - 2099 2080 - 2099 Kỳ Anh 30 RCP4.5 20 RCP8.5 10 Số ngày 60 45 RCP4.5 30 RCP8.5 15 0 2016 - 2035 2046 - 2065 Giai đoạn 2016 - 2035 2080 - 2099 Tuyên Hóa 2046 - 2065 Giai đoạn 2080 - 2099 Đồng Hới 40 60 30 RCP4.5 20 RCP8.5 10 Số ngày Số ngày 2046 - 2065 Giai đoạn Vinh 40 Số ngày 24 45 RCP4.5 30 RCP8.5 15 0 2016 - 2035 2046 - 2065 Giai đoạn 2016 - 2035 2080 - 2099 2046 - 2065 Giai đoạn 2080 - 2099 Hình 3.10 Số ngày nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC)ở giai đoạn tƣơng lai so với giai đoạn 1986 – 2005 3.2.4 Tác động đến số ngày xuất nắng nóng đặc biệt gay gắt (Tmax ≥ 39oC) Với nắng nóng đặc biệt gay gắt, kết mô hình cho thấy quy luật tăng số ngày có Tmax ≥ 39oC so với trung bình giai đoạn 1986 – 2005, cụ thể: Đối với kịch RCP4.5 (Hình 3.11 cột màu xanh) giai đoạn đầu kỷ 21, mức tăng số ngày nắng nóng đặc biệt gay gắt 10 ngày tất trạm lựa chọn; đến giai đoạn kỷ 21, mức tăng từ đến 20 ngày; đến giai đoạn cuối kỷ 21 mức tăng lên lớn từ 20 đến 40 ngày so với trung bình giai đoạn 1986 – 2005 Với kịch RCP4.5 trạm cho mức tăng nhiều trạm Tương Dương (tăng 15, 25, 55 ngày tương ứng giai đoạn: đầu, cuối kỷ 21), tăng trạm Đồng Hới Kỳ Anh (tăng 5, 15, 20 ngày tương ứng giai đoạn: đầu, cuối kỷ 21) Đối với kịch RCP8.5 (Hình 3.11 cột màu đỏ) mức tăng lớn, giai đoạn đầu kỷ 21, mức tăng 20 ngày tất trạm; sang giai đoạn kỷ 21 mức tăng cao (từ 14 đến 40 ngày); đến giai đoạn cuối kỷ 52 21 mức tăng lớn (từ 60 đến 110 ngày); trạm có mức tăng nhiều trạm Tương Dương (tăng 20, 50, 110 ngày tương ứng giai đoạn: đầu, cuối kỷ 21); trạm tăng trạm Kỳ Anh Đồng Hới (tăng 5, 15, 55 ngày tương ứng giai đoạn: đầu, cuối kỷ 21) Như vậy, thống kê số ngày Tmax tương ứng với loại: nắng nóng, NN gay gắt NN đặc biệt gay gắt từ kết mô hình PRECIS cho thấy, tượng NN gay gắt NN đặc biệt gay gắt, có kết trung bình số ngày xuất giai đoạn: đầu, cuối kỷ 21 so với trung giai đoạn 1986 – 2005 tăng lên rõ ràng, tương lai điều kiện biến đổi khí hậu, tượng NN khu vực Bắc Trung Bộ có gia tăng mạnh số ngày xuất cường độ NN hai kịch RCP4.5 RCP8.5, điều phù hợp với quy luật xu tăng lên nhiệt độ khu vực toàn cầu Hồi Xuân Đồng Hới 90 40 Số ngày Số ngày 60 RCP4.5 RCP8.5 20 60 RCP4.5 RCP8.5 30 0 2016 - 2035 2046 - 2065 2080 - 2099 2016 - 2035 Giai đoạn Tƣơng Dƣơng 60 120 40 RCP4.5 20 RCP8.5 Số ngày Số ngày 2080 - 2099 Giai đoạn Kỳ Anh 80 RCP4.5 RCP8.5 40 0 2016 - 2035 2046 - 2065 2080 - 2099 2016 - 2035 Giai đoạn 2046 - 2065 2080 - 2099 Giai đoạn Tuyên Hóa Vinh 120 90 Số ngày 90 Số ngày 2046 - 2065 RCP4.5 60 RCP8.5 30 60 RCP4.5 RCP8.5 30 0 2016 - 2035 2046 - 2065 2016 - 2035 2080 - 2099 2046 - 2065 2080 - 2099 Giai đoạn Giai đoạn Hình 3.11 Số ngày nắng nóng đặc biệt gay gắt (Tmax ≥ 39oC) giai đoạn tƣơng lai so với giai đoạn 1986 - 2005 53 3.3 Tổng kết cuối chƣơng Bằng phương pháp thống kê xác định xu tuyến tính số ngày xuất hiện tượng nắng nóng từ số liệu Tmax quan trắc khứ số liệu từ mô hình khu vực PRECIS, Chương đưa kết xu biến đổi số ngày xuất loại hình nắng nóng gồm: Nắng nóng nói chung (Tmax ≥ 35oC); Nắng nóng ngưỡng 35oC ≤ Tmax < 37oC, Nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC) Nắng nóng đặc biệt gay gắt (Tmax ≥ 39oC) thời kỳ khứ từ 1971 đến 2014 tác động biến đổi khí hậu đến tượng nắng nóng ba giai đoạn: đầu kỷ 21 từ (2016 – 2035), kỷ (21 từ 2046 – 2065) giai đoạn cuối kỷ 21 (từ 2080 – 2099) Kết tổng kết sau: - Trong khứ, xu biến đổi số ngày xuất nắng nóng loại hình nắng nóng có xu tăng lên tất trạm khí tượng khu vực Bắc Trung Bộ; số đợt nắng nóng xuất nhiều trung bình thời gian kéo dài đợt nắng nóng ngày dài - Trong tương lai, số ngày xuất nắng nóng có chiều hướng tăng lên so với giai đoạn 1986 – 2005, thể giá trị dương hầu hết trạm, quy luật tăng lên thể rõ ràng loại hình nắng nóng gay gắt nắng nóng đặc biệt gay gắt, điều chứng tỏ tương lai nắng nóng ngày khốc liệt khu vực Bắc Trung Bộ 54 KẾT LUẬN Bắc Trung Bộ khu vực thường phải chịu nhiều loại hình thiên tai nước, thiên tai phổ biến mang tính tàn phá khốc liệt bão, áp thấp nhiệt đới, lũ, lụt… khu vực phải chịu loại hình thiên tai khắc nghiệt tượng nắng nóng, hầu hết tất kỷ lục nhiệt độ cao Việt Nam khứ xuất địa phương khu vực này, nắng nóng trở thành đặc trưng khu vực với câu nói: “Chảo lửa miền Trung” phổ biến Trong điều kiện biến đổi khí hậu ngày phức tạp, hiệu ứng nhà kính làm cho nhiệt độ trung bình trái đất ngày tăng lên, dẫn đến loại hình thiên tai xuất nhiều hơn, phá vỡ quy luật mùa, tượng nắng nóng xuất ngày nhiều có xu hướng cực đoan trước, số ngày có nắ ng nóng ngày tăng, trung bình độ dài đợt nắ ng nóng theo tăng lên Từ việc nghiên cứu số liệu nhiệt độ cực đại khứ số liệu từ mô hình khu vực PRECIS với kịch nồng độ khí nhà kính trung bình RCP4.5 kịch nồng độ khí nhà kính cao RCP8.5 cho khu vực Bắc Trung Bộ, rút số kết luận sau:  Về xu mức độ biến đổi khứ Trong khứ tượng nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ có chiều hướng biến đổi tiêu cực, thể thông qua xu tăng lên số ngày nắng nóng tất trạm, việc phân loại tượng nắng nóng theo ngưỡng: nắng nóng có 35oC ≤ Tmax < 37oC; nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC) nắng nóng đặc biệt gay gắt(Tmax ≥ 39oC) Kết nghiên cứu cho thấy, loại hình nắng nóng nắng nóng gay gắt xuất xu tăng lên nhanh chóng, nắng nóng đặc biệt gay gắt xu giảm số trạm tất trạm có ghi nhận tượng Kết nghiên cứu trung bình độ kéo dài đợt nóng số đợt nắng nóng xuất hiện, kết sôt đợt nắng nóng có chiều hướng gia tăng, trung bình 55 độ kéo dài đợt nóng dài nắng nóng diện rộng xảy có xu hướng gia tăng phổ biến Như vậy, với chiều hướng gia tăng số ngày nắng nóng đặc biệt ngày có nắng nóng gay gắt, kết hợp với gia tăng trung bình kéo dài đợt nóng nắng nóng diện rộng, tương lai tượng nắng nóng khốc liệt hơn, chắn mức độ thiệt hại tượng thiên tai gây cho lĩnh vực ngày nặng nề  Đánh giá khả biến đổi tƣơng lai Kết phân tích số liệu mô hình PRECIS cho thấy nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ kỷ 21 xuất nhiều giai đoạn khứ, với xu Tmax ≥ 35oC tăng lên nhanh đặc biệt cuối kỷ 21 Số ngày nắng nóng (35oC ≤ Tmax < 37oC) nắng nóng gay gắt (37oC ≤ Tmax < 39oC) có xu tăng giảm không trạm, nhiên loại hình nắng nóng đặc biệt gay gắt Tmax ≥ 39oC thể quy luật tăng lên rõ nhất, với mức tăng lớn hai kịch RCP4.5 RCP8.5, điều cho thấy kỷ 21 biến đổi khí hậu làm gia tăng tượng nắng nóng với cường độ mạnh hơn, mức độ khốc liệt Trên kết nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến tượng nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ, việc sử dụng số liệu nhiệt độ Tmax khứ số liệu từ mô hình khí hậu khu vực PRECIS, kết phù hợp với quy luật tăng lên nhiệt độ toàn tầu Tuy việc sử dụng mô hình tính toán mang tính chưa chắn, việc đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu tương lai phương pháp mô hình khả thi Mặc dù tồn sai số định, kết từ mô hình khí hậu khu vực dùng để làm sở cho việc xây dựng, hoạch định sách kế hoạch ứng phó với biến đổi khí hậu địa phương tương lai 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bộ Tài nguyên Môi trường (2011) Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam Chu Thị Thu Hường (2014) Nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu toàn cầu đến số cực trị khí hậu tượng khí hậu cực đoan Việt Nam Luận án tiến sỹ địa lý mã số 62440222 IMHEM (2010) Biến đổi khí hậu tác động Việt Nam, NXB Khoa học - Kỹ thuật Trần Công Minh (2005) Khí tượng khí hậu đại cương NXB ĐH QGHN Nguyễn Đức Ngữ (2009) Biến đổi khí hậu thách thức phát triển, Tạp chí Kinh tế môi trường, (01), 10 - 14 Nhóm nghiên cứu kinh tế phát triển đại học COPENHAGEN, Viện nghiên cứu kinh tế phát triển giới Đại học Liên Hợp Quốc (2012) Tác động biến đổi khí hậu tới tăng trưởng phát triển kinh tế Việt Nam NXB Thống Kê Trịnh Lan Phương (2013) Nghiên cứu biến đổi tượng phơn khu vực Bắc Trung Bộ Luận văn Thạc sỹ Khoa học ĐH QGHN Nguyễn Văn Thắng, Mai Văn Khiêm, Nguyễn Đăng Mậu, Trương Đức Trí nnk (2015) Biến đổi cực đoan khí hậu tác động đến môi trường vật lý tự nhiên Báo cáo đặc biệt Việt Nam Quản lý rủi ro thiên tai tượng cực đoan nhằm thúc đẩy thích ứng với BĐKH, NXB TNMT Bản đồ Việt Nam Nguyễn Văn Thắng cs (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, Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.08.13/06-10 57 10 Phan Văn Tân cs (2010) Nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu toàn cầu đến yếu tố tượng khí hậu cực đoan Việt Nam, khả dự báo giải pháp chiến lược ứng phó, Chương trình KHCN cấp nhà nước KC08/06-10 11 UNDP IMHEM (2015) Báo cáo đặc biệt Việt Nam quản lý rủi ro thiên tai tượng cực đoan nhằm thúc đẩy thích ứng với biến đổi khí hậu, NXB Tài nguyên - Môi trường Bản đồ Việt Nam 12 Viện Chuyển đổi môi trường xã hội (2014) Đà Nẵng Việt Nam: Tác động biến đổi khí hậu gánh nặng nhiệt đến năm 2050, Báo cáo tổng kết Tài liệu tiếng Anh 13 A Amengual , V Homara, R Romeroa, H.E Brooksb, C Ramisa, M Gordalizac and S Alonso (2014) Projections of heat waves with high impact on human health in Europe Global and Planetary Change 119 (2014) pages 71 – 84 14.A Mengual et al (2012) A Statistical Adjustment of Regional Climate Model Outputs to Local Scales: Application to Platja de Palma, Spain Journal, February, 2012 page 939 – 957 15 Circe (2011) Report on future changes in temperature extremes in the Mediterranean region Project No 036961 16 Scott Greene, Laurence S.Kalkstein, David M Mills and Jason Samenow (2011) An Examination of Climate Change on Extreme Heat Events and Climate–Mortality Relationships in Large U.S Cities DOI:10.1175/WCAS D - 11 - 00055.1 American Meteorological Society 17 Simon Wilson, David Hassell, David Hein, Chloe Morrell, Richard Jones and Ruth Taylor (2010) Installing and using the Hadley Centre regional climate modelling system September 14, 2010 18 WHO (2010) Climate change, extreme weather events and public health Bonn,Germany 29 – 30 November 2010 19 Will Steffen (2015) Quantifying the impact of climate change on extreme heat in Australia Climate Council of Australia Limited 2015 58 20 Zhen Quiao (2014) Assessment of mortality displacement in temperature related deaths in Brisbane, Australia Submitted in fulfilment of the requirements for the degree of Master of Applied Science (Research) Danh mục website 21 http://www.nchmf.gov.vn/ 22 http://moitruong.com.vn/moi-truong-sos/nhung-dot-nang-nong-the-ky 14399.htm 23 ipcc.ch 59 THÔNG TIN TÁC GIẢ Họ tên: Đặng Văn Trọng Điện thoại: 0986755145 Ảnh cá nhân Địa email:dvtrong70@gmail.com Đơn vị công tác: Trung tâm Mạng lưới khí tượng thủy văn môi trường Từ khoá: Biến đổi khí hậu khu vực Bắc Trung Bộ, Nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ, Tác động Biến đổi khí hậu đến Bắc Trung Bộ Keywords: Climate change in North Central in Vietnam, Climate change effect on hot day in North Central in Vietnam 60 [...]... giả nghiên cứu, phân tích và đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến hiện tượng nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ 2 dựa trên số liệu quan trắc và kết quả tính toán của mô hình Các nội dung nghiên cứu chính bao gồm: Đánh giá xu thế, mức độ biến đổi của hiện tượng nắng nóng theo các ngưỡng tác động khác nhau theo số liệu quan trắc; bước đầu nhận định về tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu đến nắng nóng. .. thế, tác động của biến đổi khí hậu đến Việt Nam, trong đó đặc biệt có nhiều nghiên cứu sâu về xu thế và biến đổi các hiện tượng thời tiết cực đoan và đặc biệt là nắng nóng, dưới đây là những nghiên cứu tiêu biểu ở Việt Nam sử dụng làm cơ sở cho luận văn này, bao gồm: Nghiên cứu: Biến đổi khí hậu thách thức đối với sự phát triển” của tác giả Nguyễn Đức Ngữ thực hiện năm 2009 Trong nghiên cứu này, tác... hiện tượng NN có xu thế biến đổi theo chiều hướng tiêu cực 1.4 Đặc điểm khí hậu và nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ 1.4.1 Khí hậu khu vực Bắc Trung Bộ Việt Nam là một nước có diện tích nhỏ và hẹp nhưng lại tập hợp nhiều kiểu thời tiết khác nhau diễn ra trên cùng lãnh thổ, các tỉnh cực Bắc và núi cao phải chịu cái lạnh phổ biến của khí hậu hàn đới và ngược lại phía Nam một số vùng phải chịu khí hậu kiểu... nguồn gốc và xu thế của BĐKH là những nghiên cứu đánh giá tác động và xu thế biến đổi của các hiện tượng thời tiết cực đoan, trong đó NN cũng là một đề tài nghiên cứu rất phổ biến Một số nghiên cứu về biến đổi khí hậu và nắng nóng tiêu biểu trên thế giới (đã được đăng trên các tạp chí khoa học) được sử dụng làm cơ sở cho luận văn này gồm: Công trình mang tên Biến đổi khí hậu, hiện tượng thời tiết cực... vấn đề nghiên cứu, chương này đề cập những nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến BĐKH và hiện tượng nắng nóng Chƣơng 2: Phƣơng pháp nghiên cứu và số liệu, chương này trình bày phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận văn, chi tiết về số liệu dùng để tính toán, nghiên cứu Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận, chương này đưa ra kết quả nghiên cứu về xu thế biến đổi của hiện tượng nắng nóng trong... thấp hình thành trên khu vực tỉnh Vân Nam Trung Quốc vào thời 4 kỳ mùa hè, áp thấp này lấn xuống phía Nam gây NN cho các tỉnh Bắc Bộ và Trung Bộ ‐ Áp cao Châu Úc và áp cao Mascarene liên quan đến NN Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ ‐ Áp cao cận nhiệt Thái Bình Dương ảnh hưởng đến Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ [4][7] 1.1.3 Phân loại nắng nóng Theo Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương quy định... khứ và các tác động tiềm tàng của BĐKH đến hiện tượng nắng nóng trong tương lai 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Hiểu biết về hiện tƣợng nắng nóng 1.1.1 Khái niệm nắng nóng Theo Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, hiện tượng nắng nóng (NN) là một dạng thời tiết đặc biệt thường xảy ra trong những tháng mùa hè NN là sự biểu hiện khi nền nhiệt độ trung bình ngày khá cao và được... mùa hè, nhiệt độ ở khu vực Bắc Trung Bộ thường phổ biến từ 34 – 36oC vượt mức khuyến cáo của Bộ Y tế, đây chính là khó khăn lớn đối với người lao động sản xuất trong khu vực Như vậy chúng ta thấy rằng, sự thay đổi của nhiệt độ đặc biệt là sự xuất hiện của hiện tượng nắng nóng, những tác động về mặt vật lý của nó thường kéo theo những thay đổi mang tính chất tiêu cực cho các lĩnh vực môi trường, xã... kiểu khí hậu chứa đựng rất nhiều hình thế thời tiết phức tạp, với diện tích nhỏ hẹp nhưng được chia làm 7 vùng khí hậu với các đặc trưng khí hậu khác nhau theo mùa Ở Việt Nam hiện tượng NN thường xuyên xuất hiện vào các tháng mùa hè, NN xuất hiện theo quy luật từ Bắc xuống Nam, khu vực NN nhiều nhất, khốc liệt nhất là khu vực miền Trung đặc biệt là Bắc Trung Bộ nơi chịu tác động mạnh mẽ của hiện tượng. .. có nắng nóng gay gắt là ngày có Tmax ≥ 37oC Tóm tắt kết quả đánh giá về hiện tượng nắng nóng trong nghiên cứu như sau: Kết quả tính toán số ngày NN trung bình năm trên toàn chuỗi số liệu quan trắc từ 1961 – 2007 của một số trạm đại diện cho các vùng khí hậu cho thấy Hiện tượng NN ở các vùng khí hậu thuộc miền Bắc tăng dần từ Bắc vào Nam còn ở các vùng khí hậu thuộc miền Nam lại tăng dần từ Nam ra Bắc,