Đang tải... (xem toàn văn)
Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã và đang diễn ra trên quy mô toàn cầu và là thách thức lớn đối với toàn nhân loại. Biểu hiện rõ ràng nhất của BĐKH là sự gia tăng nhiệt độ. Bằng phương pháp thu thập tài liệu, thống kê, xử lý số liệu, phân tích xu thế … nghiên cứu thực hiện cập nhật, đánh giá diễn biến nhiệt độ tại trạm Tân Sơn Hòa - đại diện cho khu vực Tp.HCM.
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN Số 23 (48) - Thaùng 12/2016 Nghiên cứu xu biến đổi nhiệt độ bối cảnh biến đổi khí hậu Thành phố Hồ Chí Minh Trends of temperature change in the context of climate change in Ho Chi Minh City ThS Trần Xn Hồng Viện Khí tượng Thủy văn Hải văn Môi trường Tran Xuan Hoang, M.Sc Institute of Hydrology Meteorology Oceanology and Environment TS Lê Ngọc Tuấn Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia TP.HCM Le Ngoc Tuan, Ph.D The University of Science – National University Ho Chi Minh City Biến đổi khí hậu (BĐKH) diễn quy mô toàn cầu thách thức lớn toàn nhân loại Biểu rõ ràng BĐKH gia tăng nhiệt độ Bằng phương pháp thu thập tài liệu, thống kê, xử lý số liệu, phân tích xu … nghiên cứu thực cập nhật, đánh giá diễn biến nhiệt độ trạm Tân Sơn Hòa - đại diện cho khu vực Tp.HCM Kết nghiên cứu cho thấy nhiệt độ trung bình có xu hướng gia tăng với tốc độ khoảng 0,046oC/năm Nhiệt độ tối cao ổn định xu lại có nhiều biến động thời kỳ ngắn Nhiệt độ tối thấp có xu tăng nhanh so với nhiệt độ trung bình nhiệt độ tối cao với tốc độ tăng 0,1oC/năm Trong 10 năm gần đây, biên độ nhiệt độ có xu giảm mạnh hơn, có ngày biên độ nhiệt khoảng 1,3oC Kết nghiên cứu sở quan trọng cho nghiên cứu đánh giá tác động biển đổi nhiệt độ nói riêng BĐKH nói chung đến ngành, lĩnh vực Từ khóa: biến đổi khí hậu, hồi quy tuyến tính, nhiệt độ, xu Abstract Climate change has been taking place on a global scale and is a big challenge for humanity The most obvious manifestation of climate change is the increase in temperature Using the methods of collecting and processing data, statistics, trend analysis, etc., this study updates and accesses changes in temperature at the Tan Son Hoa station, which represents Ho Chi Minh City Results shows that the average temperature tends to increase about 0.046°C per year The maximum temperature is steady in general trend but significantly oscillates in short periods The minimum temperature increases 0.1°C per year, faster than mean and max temperatures For the last 10 years, the temperature amplitude tends to decrease more sharply These results form an important basis for evaluating impacts of temperature evolutions in particular and of climate change in general to sectors and areas Keywords: climate change, linear regression, temperature, trend 139 đổi yếu tố khí hậu đến thời điểm Theo đó, nghiên cứu xu biến đổi nhiệt độ bối cảnh BĐKH khu vực Tp.HCM thực với mục tiêu đánh giá xu biến đổi nhiệt độ giai đoạn 1978 – 2014 (tại trạm Tân Sơn Hòa), phục vụ nghiên cứu đánh giá tổn thương BĐKH địa phương Phươ g pháp ghiê cứu Diễn biến nhiệt độ đánh giá qua 02 yếu tố: (1) Biến trình nhiệt độ (2) Xu biến đổi nhiệt độ Các giai đoạn xem xét so sánh (căn vào giai đoạn 1986-2015 Ủy Ban Liên Chính Phủ Biến Đổi Khí Hậu - IPCC toán BĐKH), bao gồm: (1) Giai đoạn 1986 - 2005: Giai đoạn cho kịch BĐKH báo cáo AR5 IPCC (2013); (2) Giai đoạn 2005 - 2014: Giai đoạn 10 năm gần đây; (3) Giai đoạn 1978 - 2014: Giai đoạn tổng hợp 2.1 Phương pháp thu thập tài liệu: Thu thập số liệu quan trắc nhiệt độ trạm Tân Sơn Hòa giai đoạn 1978-2014 Nguồn thu thập tài liệu: Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộ nên đảm bảo độ tin cậy liệu 2.2 Phương pháp xử lý số liệu: Được áp dụng nhằm thống kê số liệu nhiệt độ, tính tốn biến trình năm nhiệt độ, tính tốn xu nhiệt độ, vẽ đồ thị biểu diễn Phần mềm sử dụng Excel Biên độ nhiệt độ năm tính tốn theo công thức: Ngày nay, bên cạnh thành tựu to lớn kinh tế xã hội, thành phố Hồ Chí Minh (Tp.HCM) phải đối mặt với nhiều vấn đề mơi trường, có biến đổi khí hậu (BĐKH) xu chung tồn cầu, đòi hỏi giải pháp ứng phó tương thích hiệu Trong toán nghiên cứu BĐKH, cần thiết thực đánh giá chi tiết xu biến đổi yếu tố khí tượng thủy văn (nhiệt độ, lượng mưa, mực nước biển dâng…) (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2012; IPCC AR5, 2013) - tạo sở cho việc xây dựng kịch BĐKH đánh giá tác động BĐKH đến ngành, lĩnh vực Nhiệt độ yếu tố quan trọng hệ thống khí hậu - tác động đến hầu hết yếu tố khác bốc hơi, gió, lượng mưa Vào cuối kỉ XIX, xem xét nhiệt độ trung bình tồn cầu, nhà khoa học nhận thấy tăng nhiệt độ phần lớn khu vực - qua hình thành khái niệm “Nóng lên tồn cầu” (Global Warming) Khi tượng “Nóng lên tồn cầu” tiếp tục xảy kỷ XXI với phạm vi chưa có, dẫn tới biến đổi sâu sắc hệ thống khí hậu - từ khái niệm “Biến đổi khí hậu” (Climate change) đời Như vậy, thấy, nhiệt độ xem biểu trực quan, đồng thời nguyên nhân thứ cấp tác động liên quan đến BĐKH Tại khu vực Tp.HCM, có số nghiên cứu, đánh giá xu biến đổi yếu tố khí hậu (Nguyễn Kỳ Phùng Lê Văn Tâm, 2011; Nguyễn Kỳ Phùng, 2013) giai đoạn 1978 - 2010 Tuy nhiên, năm gần (2010 - 2014), BĐKH có diễn biến phức tạp Do đó, để có nhận định phù hợp với tình hình BĐKH, cần thiết cập nhật xu biến Biên độ nhiệt độ ngày trung bình, lớn nhất, nhỏ tính cơng thức: 140 vào tháng thấp vào khoảng tháng 12 tháng (Hình 1) Bên cạnh đó, xu tăng nhiệt độ thể rõ tất giai đoạn tháng năm Giai đoạn 1986 – 2005, biến đổi nhiệt độ trung bình có xu giống với tồn giai đoạn 1978 – 2014 Một vài điểm đáng lưu ý biến trình nhiệt độ trung bình qua giai đoạn: Nhiệt độ trung bình cao (tháng 4): giai đoạn 1986 - 2005 29,6oC tăng lên 29,8oC 10 năm gần Nhiệt độ trung bình cao tăng với tốc độ khoảng 0,023 oC/năm, theo đó, 35 năm, nhiệt độ trung bình cao tăng khoảng 0,85oC Nhiệt độ trung bình thấp (tháng 12, 1): có nhiều biến động so với nhiệt độ trung bình cao - khoảng 26,5oC vào giai đoạn 1986 – 2005 tăng lên 27oC giai đoạn 2005 – 2014 Nhiệt độ trung bình thấp tăng với tốc độ khoảng 0,04oC/năm, tương ứng 1,48 oC 35 năm (1978 – 2014) 2.3 Phương pháp xác định xu thế: Sử dụng phương trình hồi quy tuyến tính Xu biến đổi biểu diễn theo hàm thời gian: ; đó: Y: giá trị hàm; t: số thứ tự năm; a0, a1: hệ số hồi qui Hệ số a1 cho biết hướng dốc đường hồi quy, thể xu biến đổi tăng hay giảm theo thời gian Nếu a1 âm nghĩa xu giảm theo thời gian ngược lại Các hệ số a0 a1 tính theo cơng thức: ; Kết thảo luận 3.1 Biến đổi biến trình nhiệt độ Biến trình năm nhiệt độ trung bình tương đồng giai đoạn, cao Hình 1: Biến trình năm nhiệt độ trung bình qua giai đoạn trạm Tân Sơn Hòa - TpHCM đoạn trạm Tân Sơn Hòa –Tp.HCM –cho thấy biến đổi tương đối phức tạp: Hình Hình thể biến trình nhiệt độ tối thấp tối cao qua giai 141 Về nhiệt độ tối thấp: nhiệt độ tối thấp nhỏ thường xuất tháng 12, tháng cao thường xuất vào tháng 4, 5, (Hình 2); dao động từ khoảng 22,8oC (vào tháng 12, tháng giai đoạn 1986 - 2005) đến khoảng 23,6oC (vào tháng giai đoạn 2006 - 2014) – cho thấy xu hướng tăng thời gian gần Về nhiệt độ tối cao: Theo Hình 3, nhiệt độ tối cao cao xuất vào tháng với giá trị khoảng 35oC cho toàn giai đoạn 1978 – 2014 Tuy nhiên, thấy rằng, khoảng 10 năm trở lại (giai đoạn 2006 – 2014), nhiệt độ tối cao tăng mạnh so với giai đoạn 1986 – 2005, biểu rõ tháng cuối năm (tháng 8-12) Hình 2: Biến trình nhiệt độ tối thấp qua giai đoạn trạm Tân Sơn Hòa – Tp.HCM Hình 3: Biến trình nhiệt độ tối cao qua giai đoạn trạm Tân Sơn Hòa – Tp.HCM nhiệt độ trung bình trạm Tân Sơn Hòa qua giai đoạn Theo đó, nhiệt độ trung bình 35 năm có xu tăng với tốc độ khoảng 0,04oC/năm Giai đoạn 3.2 Xu biến đổi nhiệt độ 3.2.1 Xu biến đổi nhiệt độ trung bình năm Hình thể xu biến đổi 142 0,046oC/năm Trong 10 năm trở lại đây, nhiệt độ có xu hướng tăng nhanh mức chênh lệch nhiệt độ trung bình năm cao 0,7oC (27,9oC năm 2008 28,6oC năm 2012) 1986 – 2005 có biến động nhiệt độ phức tạp với giá trị nhiệt độ thấp khoảng 27oC (năm 1986) cao khoảng 28,5oC (năm 1998); xu gia tăng nhiệt độ giai đoạn Hình 4: Xu biến đổi nhiệt độ trung bình năm trạm Tân Sơn Hòa – TpHCM (39,3oC) – giá trị cao giai đoạn 1978 – 2014, giảm xuống thấp vào năm 1999 (35,9oC) tăng mạnh trở lại đến năm 2001 (38,5oC) Tốc độ tăng nhiệt độ tối cao giai đoạn ước khoảng 0,057oC/năm (ii) Trong 10 năm gần (giai đoạn 2005 – 2014), nhiệt độ tiếp tục có xu hướng tăng với hệ số góc tương đối lớn 3.2.2 Xu biến đổi nhiệt độ cao Nhiệt độ tối cao trạm Tân Sơn Hòa từ năm 1978 – 2014 biến đổi khơng đáng kể - tăng 0,025 oC/năm (Hình 5); nhiên ghi nhận gia tăng nhiệt độ rõ nét xét số giai đoạn thành phần (i) Giai đoạn 1986 – 2005 có biến động nhiệt độ lớn toàn chuỗi liệu Nhiệt độ cao rơi vào năm 1998 Hình 5: Xu biến đổi nhiệt độ tối cao trạm Tân Sơn Hòa – Tp.HCM 143 3.2.3 Xu biến đổi nhiệt độ thấp Nhiệt độ tối thấp giai đoạn 1978 – 2014 tăng/giảm theo chu kỳ năm Nhìn chung tồn giai đoạn, nhiệt độ tối thấp tăng nhanh với tốc độ khoảng 0,11oC/năm Một số giai đoạn thành phần có tốc độ gia tăng tương tự Hình 6: Xu biến đổi nhiệt độ tối thấp trạm Tân Sơn Hòa – TpHCM 3.2.4 Xu biến đổi biên độ nhiệt độ Trong tồn giai đoạn tính tốn (1978 – 2014), biên độ nhiệt độ có xu hướng giảm với tốc độ 0,067oC/năm (Hình 7) – tức biên độ nhiệt độ giảm khoảng 2,4oC vòng 35 năm Biên độ nhiệt độ năm cao vào năm 1995 (20,75oC) thấp vào năm 2012 (13,75oC) Biên độ nhiệt độ ngày trung bình tồn giai đoạn 1978 – 2014 biến đổi không đáng kể, dao động khoảng 7,83oC (năm 1984) 8,85oC (năm 2002), mức tăng trung bình khoảng 0,004 oC/năm (Hình 8) Giai đoạn 1986 – 2005 tốc độ tăng nhiệt độ trung bình khoảng 0,03 o C/năm có xu hướng ổn định giai đoạn 2005 – 2014 Để đánh giá tính cực đoan biên độ ngày, nghiên cứu thực đánh giá biên độ ngày lớn biên độ ngày nhỏ Hình thể xu biến đổi nhiệt độ ngày lớn trạm Tân Sơn Hòa qua giai đoạn, dao động từ khoảng 11,6oC (năm 2012) đến khoảng 14,2oC (năm 1995) có xu giảm với tốc độ khoảng 0,04oC/năm Biên độ nhiệt ngày nhỏ trạm Tân Sơn Hòa thấp, thấp xuống 1,3oC (năm 1983) cao khoảng 4,9 oC (năm 2004) Biên độ nhiệt độ ngày thấp giai đoạn 1978 – 2014 tương đối ổn định (tăng 0,008oC/năm); 10 năm gần đây, mức tăng diễn nhanh (Hình 10) 144 Hình 7: Xu biến đổi biên độ nhiệt độ năm trạm Tân Sơn Hòa – Tp.HCM Hình 8: Xu biến đổi biên độ nhiệt độ ngày trung bình trạm Tân Sơn Hòa – Tp.HCM Hình 9: Xu biến đổi biên độ nhiệt độ ngày lớn trạm Tân Sơn Hòa – Tp.HCM 145 Hình 10: Xu biến đổi biên độ nhiệt độ ngày nhỏ trạm Tân Sơn Hòa – Tp.HCM nhiệt độ cực đoan 35oC Kết thống kê trình bày Hình 11 Trong khoảng 35 năm trạm Tân Sơn Hòa ln xuất ngày có nhiệt độ 35oC, nhiều năm 1998 với khoảng 125 ngày, năm 1989 với ngày Ngồi nhận thấy số ngày xuất nhiệt độ 35oC có xu hướng tăng, đặc biệt giai đoạn 1998 đến 3.2.5 Diễn biến số ngày xuất nhiệt độ cực đoan Ngày xuất nhiệt độ cực đoan ngày có nhiệt độ nóng lạnh, có khả ảnh hưởng đến sức khỏe sản xuất Với đặc trưng nhiệt độ Tp HCM, nhiệt độ thấp ghi nhận 16,4oC (ngày 25/12/1999), theo đó, nghiên cứu tiến hành thống kê ngày có số liệu Hình 11: Số ngày xuất nhiệt độ 35oC qua năm (1978-2014) trạm Tân Sơn Hòa, Tp.HCM 146 Nhìn chung, nhiệt độ khu vực Tp.HCM có xu hướng tăng, đặc biệt nhiệt độ tối thấp biên độ nhiệt độ có xu hướng giảm biên độ năm lẫn biên độ ngày Kết phân tích số liệu giai đoạn cho thấy nhiệt độ 10 năm gần có dấu hiệu tăng nhanh biên độ giảm mạnh Kết luận Nghiên cứu tổng hợp chuỗi số liệu nhiệt độ 38 năm (từ năm 1978 - 2014) trạm Tân Sơn Hòa với đầy đủ đặc trưng như: nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tối cao, nhiệt độ tối thấp - thu thập Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Đơng Nam Bộ Chuỗi số liệu dài, độ tin cậy cao đảm bảo cho mức độ phù hợp cập nhật kết nghiên cứu Bằng phương pháp thu thập, tổng hợp, phân tích, xử lý số liệu, nghiên cứu đánh giá diễn biến nhiệt độ khu vực TpHCM giai đoạn 1978 - 2014 Theo đó, nhiệt độ trung bình trạm Tân Sơn Hòa tăng qua hầu hết giai đoạn; giai đoạn sau có xu hướng tăng cao Ngày nhận bài: 21/4/2016 giai đoạn trước Từ 1979-2014, tốc độ tăng nhiệt độ trung bình thành phố khoảng 0,046 oC/năm, đặc biệt 10 năm trở lại Nhiệt độ trung bình tháng cao vào tháng thấp vào tháng 12, tháng Cơng trình cung cấp kết hữu ích phục vụ nghiên cứu tác động nhiệt độ nói riêng BĐKH nói chung đến ngành, lĩnh vực địa phương ÀI LIỆU HAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trường, Kịch Biến đổi khí hậu Nước biển dâng Việt Nam, 2012 Nguyễn Kỳ Phùng Lê Văn Tâm, Xây dựng mơ hình tính tốn số thông số tác động BĐKH phục vụ quy hoạch sử dụng đất, giao thông, tài nguyên nước hạ tầng sở cho TP.HCM, Sở Khoa học Công nghệ Tp.HCM, 2011 Nguyễn Kỳ Phùng, Xây dựng tập đồ khí tượng thủy văn TP.HCM, Sở Khoa học Công nghệ TP.HCM, 2013 IPCC AR5 - Climate change 2013 - The physical science basis, 2013 Biên tập xong: 15/12/2016 147 Duyệt đăng: 20/12/2016 ... đoạn 3.2 Xu biến đổi nhiệt độ 3.2.1 Xu biến đổi nhiệt độ trung bình năm Hình thể xu biến đổi 142 0,046oC/năm Trong 10 năm trở lại đây, nhiệt độ có xu hướng tăng nhanh mức chênh lệch nhiệt độ trung.. .đổi yếu tố khí hậu đến thời điểm Theo đó, nghiên cứu xu biến đổi nhiệt độ bối cảnh BĐKH khu vực Tp.HCM thực với mục tiêu đánh giá xu biến đổi nhiệt độ giai đoạn 1978 – 2014 (tại trạm... 144 Hình 7: Xu biến đổi biên độ nhiệt độ năm trạm Tân Sơn Hòa – Tp.HCM Hình 8: Xu biến đổi biên độ nhiệt độ ngày trung bình trạm Tân Sơn Hòa – Tp.HCM Hình 9: Xu biến đổi biên độ nhiệt độ ngày lớn