Biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa trong 50 năm qua và tác động của nó đến năng suất lúa tỉnh thái bình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH NGUYỄN THỊ LOAN BIẾN ĐỔI CỦA NHIỆT ĐỘ, LƢỢNG MƢA TRONG 50 NĂM QUA VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NĨ ĐẾN NĂNG SUẤT LÚA TỈNH THÁI BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH NGUYỄN THỊ LOAN BIẾN ĐỔI CỦA NHIỆT ĐỘ, LƢỢNG MƢA TRONG 50 NĂM QUA VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NĨ ĐẾN NĂNG SUẤT LÚA TỈNH THÁI BÌNH Chun ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chƣơng trình đào tạo thí điểm LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Trọng Hiệu HÀ NỘI – 2017 LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu riêng dƣới hƣớng dẫn GS.TS Nguyễn Trọng Hiệu Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng tài liệu, thông tin đăng tải trang web, ấn phẩm tạp chí, đƣợc trích dẫn đầy đủ, quy định Các số liệu sử dụng số liệu điều tra sở, ban ngành, quan nhà nƣớc theo chức nhiệm vụ Tác giả luận văn Nguyễn Thị Loan i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp thạc sĩ này, học viên nhận đƣợc nhiều quan tâm, giúp đỡ gia đình, bạn bè, ngƣời thân dạy tận tình giảng viên, chuyên gia Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Khoa học cơng nghệ Khí tƣợng Thủy văn Mơi trƣờng, Sở Nơng nghiệp phát triển nơng thơn tỉnh Thái Bình nhiệt tình giúp đỡ tơi việc cung cấp thông tin số liệu phục vụ công tác nghiên cứu Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy giáo, Cô giáo, anh chị quản lý Khoa Các khoa học liên ngành – Đại học Quốc gia Hà Nội tận tình giảng dạy, hỗ trợ cho học viên trình học tập Khoa Đặc biệt, học viên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Trọng Hiệu, ngƣời nhiệt tình hƣớng dẫn, bảo suốt q trình thực đề tài Sau tơi xin cảm ơn anh chị, bạn bè lớp Biến đổi khí hậu – Đại học Quốc gia Hà Nội, ngƣời giúp đỡ, cổ vũ, động viên thực đề tài Hà Nội, 2017 Nguyễn Thị Loan ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT v MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LIÊN QUAN 1.1 Một số thành tựu nghiên cứu biến đổi nhiệt độ, lƣợng mƣa tác động đến sản xuất lƣơng thực giới 1.2 Một số kết nghiên cứu biến đổi nhiệt độ, lƣợng mƣa tác động đến sản xuất nông nghiệp Việt Nam 11 1.3 Nhận xét cuối chƣơng 20 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU SỬ DỤNG 22 2.1 Về đối tƣợng nghiên cứu 22 2.1.1 Tổng quát điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội tỉnh Thái Bình .22 2.1.2 Điều kiện khí hậu tỉnh Thái Bình 23 2.2 Trình tự phƣơng pháp nghiên cứu 25 2.2.1 Trình tự nghiên cứu 25 2.2.2 Các phương pháp nghiên cứu 26 2.3 Số liệu sử dụng 31 2.3.1 Số liệu khí tượng 31 2.3.2 Số liệu suất lúa 32 CHƢƠNG BIẾN ĐỔI CỦA NHIỆT ĐỘ, LƢỢNG MƢA, NĂNG SUẤT LÚA & MỐI QUAN HỆ GIỮA NHIỆT ĐỘ, LƢỢNG MƢA VÀ NĂNG SUẤT LÚA TỈNH THÁI BÌNH 33 3.1 Biến đổi nhiệt độ 33 3.1.1 Biến đổi đặc trưng nhiệt độ chủ yếu 33 iii 3.1.2 Biến đổi mùa nóng 36 3.1.3 Biến đổi mùa lạnh 37 3.2 Biến đổi lƣợng mƣa 38 3.2.1 Biến đổi đặc trưng lượng mưa chủ yếu 38 3.2.2 Biến đổi mùa mưa 42 3.3 Biến đổi suất lúa tỉnh Thái Bình 45 3.4 Mối quan hệ nhiệt độ, lƣợng mƣa với suất lúa tỉnh Thái Bình 47 3.4.1 Chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm, lượng mưa năm, độ dài mùa mưa suất lúa 47 3.4.2 Tương quan so sánh chuẩn sai nhiệt độ, lượng mưa độ dài mùa mưa với suất lúa 52 3.4.3 Hệ số tương quan nhiệt độ lượng mưa với suất lúa .60 3.5 Nhận xét cuối chƣơng 61 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 67 iv DA ADB Ngân h AR4 Báo cáo AR5 Báo cáo BĐKH Biến đổ ENSO ElNino GDP Tổng sả IAE Viện M IPCC Ban Liê MARD Bộ Nôn MONRE Bộ Tài RCP Đƣờng UNDP Chƣơn UNEP Chƣơn USGCRP Chƣơn WFP Chƣơn WMO Tổ v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Kịch biến đổi khí hậu trung bình năm so với thời kỳ 1986 - 2005 Bảng 1.1 Kịch biến đổi nhiệt độ trung bình năm so với thời kỳ 1986 – 2005 (oC) 15 Bảng 1.2 Kịch biến đổi lƣợng mƣa năm so với thời kỳ 1986 – 2005 (%) .15 Bảng 1.3: Thiệt hại thiên tai nông nghiệp Việt Nam (1995 – 2007) .16 Bảng 1.4 : Dự báo suy giảm tiềm năng suất lúa xuân năm 2030-2050 dựa theo kịch trung bình (B1)MONRE, 2009 17 Bảng 1.5 : Dự báo suy giảm tiềm năng suất lúa hè thu năm 2030-2050 dựa theo kịch trung bình (B2)MONRE, 2009 19 Bảng Diện tích, sản lƣợng lƣơng thực có hạt tỉnh Thái Bình 24 Bảng 3.1 Một số đặc trƣng biến đổi nhiệt độ trung bình tháng năm .33 Bảng 3.2 Biên độ nhiệt độ trung bình tháng năm (oC) 34 Bảng 3.3 Tốc độ xu nhiệt độ ( - : giảm; + : tăng) 35 Bảng 3.4 Một số đặc trƣng biến đổi lƣợng mƣa tháng năm 39 Bảng 3.5 Biên độ lƣợng mƣa tháng năm (mm) 41 Bảng 3.6 Tốc độ xu lƣợng mƣa tháng năm 42 Bảng 3.7 Số năm tần suất (%) mùa mƣa bắt đầu tháng .43 Bảng 3.8 Số năm tần suất (%) kết thúc mùa mƣa tháng 43 Bảng 3.9 Số năm tần suất (%) xảy tháng mƣa nhiều .44 Bảng 3.10 Một số đặc trƣng biến đổi suất lúa tỉnh Thái Bình 45 Bảng 3.11 Biên độ dao động suất lúa Thái Bình (tạ/ha) 46 Bảng 3.12 Tốc độ tăng suất lúa Thái Bình (tạ/ha/năm) 47 Bảng 3.13 Chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm, lƣợng mƣa năm độ dài mùa mƣa thời kỳ 1990 – 2014 49 Bảng 3.14 Chuẩn sai suất lúa Thái Bình thời kỳ 1990 – 2016 .51 Bảng 3.15 So sánh chuẩn sai yếu tố: nhiệt độ, lƣợng mƣa, độ dài mùa mƣa với suất lúa thời kỳ 1990 – 2015 55 Bảng 3.16 Hệ số tƣơng quan gồm nhiệt độ trung bình năm suất lúa 60 Bảng 3.17 Hệ số tƣơng quan lƣợng mƣa năm suất lúa 60 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hinh̀ nhiêṭđơ ̣thay đổi lƣơng ̣ khíthải CO2 đất liền (biểu đồ bên trái) đại dƣơng (biểu đồbên phải) Hình 1.2 Sự kiện thời tiết ảnh hƣởng lên lƣơng thực Mỹ Hình 1.3 Tính dễ tổn thƣơng an ninh lƣơng thực toàn cầu 10 Hình 2.1 Bản đồ hành tỉnh Thái Bình 22 Hình 2.1 Trình tự bƣớc nghiên cứu 25 Hình 3.1 Xu nhiệt độ trung bình năm 36 Hình 3.2 Xu lƣợng mƣa trung bình năm 41 Hình 3.3 Đặc trƣng biến đổi suất lúa huyện tỉnh Thái Bình .45 Hình 3.4 Xu suất lúa tỉnh Thái Bình 47 Hình 3.5 Diễn biến nhiệt độ suất lúa tỉnh Thái Bình ……… …… 53 Hình 3.6 Diễn biến lƣợng mƣa suất lúa tỉnh Thái Bình …………… 54 vii 480.0 420.0 (mm) 300.0 Lƣợng mƣa 360.0 240.0 180.0 120.0 60.0 0.0 560.0 Lƣợng mƣa (mm) 480.0 160.0 80.0 0.0 13 17 21 25 29 Năm 33 37 41 45 49 53 75 Phƣơn 640.0 560.0 (mm) 400.0 Lƣợng mƣa 480.0 320.0 240.0 160.0 80.0 0.0 Phƣơn 1050 Lƣợng mƣa (mm) 900 y = -0.8639x + 323.97 750 R = 0.0076 600 450 300 150 13 17 21 25 29 Năm 33 37 41 45 49 53 76 1050 900 Lƣợng mƣa (mm) 750 600 450 300 150 Lƣợng mƣa (mm) Phƣơng 300 150 13 17 21 25 29 Năm 77 33 37 41 45 49 53 350 300 Lƣợng mƣa (mm) 250 200 150 100 50 150 y = -0.0216x + 26.113 Lƣợng mƣa (mm 120 R = 0.0002 90 60 30 13 17 21 25 29 Năm 33 37 41 45 49 53 78 Phụ lục 3: Hình xu suất lúa huyện trung bình Trạm Thái Bình 90.0 Năng suất (tạ) 60.0 30.0 0.0 90.0 y = 1.1035x + 44.188 Năng suất (tạ) R = 0.7843 60.0 30.0 0.0 11 13 25 Năm 15 17 19 21 23 79 90.0 Năng suất (tạ) 60.0 30.0 0.0 90.0 y = 0.9582x + 44.628 Năng suất (tạ) R = 0.7072 60.0 30.0 0.0 25 11 13 Năm 15 17 19 21 23 80 Năng suất (tạ) 90.0 60.0 30.0 0.0 Năng suất (tạ) 90.0 60.0 30.0 0.0 Năng suất (tạ) 90.0 60.0 30.0 0.0 Năng suất (tạ) 90.0 60.0 30.0 0.0 Phụ lục 3: Kịch Biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng năm 2016 cho tỉnh Thái Bình: Biến đổi nhiệt độ trung bình năm so với thời kỳ 1986 – 2005 (oC) Kịch Thời kỳ Biến đổi Biến đổi lƣợng mƣa năm so với thời kỳ 1986 – 2005 (%) Kịch Thời kỳ Biến đổi Mực nƣớc biển dâng khu vực Hòn Dáu – Đèo Ngang (cm) Năm Kịch RCP 4.5 Kịch RCP 8.5 83 Phụ lục 4: Số liệu nhiệt độ, lƣợng mƣa suất lúa tỉnh Thái Bình Năm 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Số liệu nhiệt độ trung bình tháng năm (oC) Trạm Thái Bình Năm 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Số liệu lƣợng mƣa trung bình tháng năm trạm Thái Bình Nam 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Nam 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 85 Số liệu suất lúa tỉnh Thái Bình Tỉnh 1990 43,24 1991 36,75 1992 49,56 1993 57,37 1994 51,79 1995 55,48 1996 57,75 1997 54,51 1998 57,37 1999 61,57 2000 60,68 2001 57,34 2002 62,95 2003 54,56 2004 63,56 2005 58,64 2006 65,0 2007 61,54 2008 65,67 2009 66,15 2010 66,37 2011 65,86 2012 65,07 2013 65,09 2014 65,63 86 ... Phân tích đúc kết biến đổi nhiệt độ, lƣợng mƣa, suất lúa tỉnh Thái Bình 50 năm qua Phân tích đánh giá tác động biến đổi nhiệt độ, lƣợng mƣa đến suất lúa tỉnh Thái Bình 50 năm qua Kết nghiên cứu nội... BIẾN ĐỔI CỦA NHIỆT ĐỘ, LƢỢNG MƢA TRONG 50 NĂM QUA VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NĨ ĐẾN NĂNG SUẤT LÚA TỈNH THÁI BÌNH Chun ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chƣơng trình đào tạo thí điểm LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI... giá biến đổi suất lúa tỉnh Thái Bình phân tích mối quan hệ biến đổi nhiệt độ, lƣợng mƣa suất lúa tỉnh Thái Bình 50 năm qua Với mục tiêu trên, đối tƣợng nghiên cứu nhƣ sau: Nghiên cứu biến đổi nhiệt