Nghiên cứu đánh giá dự tính khí hậu tương lai độ phân giải cao cho khu vực hà tĩnh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGUYỄN GIA CƢỜNG NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DỰ TÍNH KHÍ HẬU TƢƠNG LAI ĐỘ PHÂN GIẢI CAO CHO KHU VỰC HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DỰ TÍNH KHÍ HẬU TƢƠNG LAI ĐỘ PHÂN GIẢI CAO CHO KHU VỰC HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chƣơng trình đào tạo thí điểm Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Mai Văn Khiêm HÀ NỘI - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu, đánh giá dự tính khí hậu tương lai độ phân giải cao cho khu vực Hà Tĩnh” cơng trình nghiên cứu cá nhân thực hướng dẫn khoa học Tiến sĩ Mai Văn Khiêm, không chép từ cơng trình nghiên cứu người khác Số liệu kết luận văn chưa cơng bố cơng 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 Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm tính xác thực nguyên luận văn./ Hà Nội, tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Gia Cƣờng LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin trân trọng cảm ơn Tiến sĩ Mai Văn Khiêm tận tình hướng dẫn, định hướng nghiên cứu phương pháp luận cho tơi suốt q trình thực nghiên cứu Luận văn thạc sỹ Trong trình nghiên cứu, học tập Khoa sau Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội, tơi có hội tiếp thu kiến thức chuyên sâu biến đổi khí hậu qua giúp tơi có đủ kiến thức chun mơn kinh nghiệm suốt q trình học tập, tạo cho tơi niềm say mê nghiên cứu khoa học, phục vụ hiệu cho q trình nghiên cứu, thực hồn thành Luận văn thạc sỹ thân Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo đồng chí Lãnh đạo với cán Khoa sau Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi điều kiện trình thực luận văn Xin trân trọng cảm ơn đồng chí Lãnh đạo cán Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng - Khí hậu cung cấp thơng tin, tài liệu tận tình giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Trân trọng cảm ơn quan tâm, giúp đỡ bạn bè, đồng nghiệp gia đình ln sát cánh, động viên, tạo điều kiện giúp đỡ q trình học tập hồn thành luận văn./ Hà Nội, tháng năm 2016 Tác giả Nguyễn Gia Cƣờng MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Hiểu biết biến đổi khí hậu 1.2 Biểu biến đổi khí hậu 1.2.1 Trên phạm vi toàn cầu 1.2.2 Biến đổi khí hậu Việt Nam 1.2.3 Biến đổi khí hậu khu vực tỉnh Hà Tĩnh 10 1.3 Nghiên cứu dự tính khí hậu giới Việt Nam 11 1.3.1 Trên giới 12 1.3.2 Việt Nam 17 1.4 Tính chưa chắn dự tính khí hậu 22 1.5 Một số nhận xét cuối Chương 23 Chƣơng 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU 26 2.1 Phương pháp nghiên cứu 26 2.1.1 Mơ hình CCAM 26 2.1.2 Phương pháp phân tích xu 26 2.1.3 Phương pháp nội suy không gian 27 2.1.4 Đánh giá kỹ mơ hình 28 2.1.5 Phương pháp đánh giá mức độ biến đổi khí hậu tương lai 29 2.1.6 Phương pháp phân tích tính chưa chắn dự tính khí hậu 30 2.2 Số liệu nghiên cứu 30 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Xu mức độ biến đổi khí hậu gian đoạn 1961-2014 32 3.1.1 Xu biến đổi nhiệt độ 32 3.1.2 Xu biến đổi lượng mưa 35 3.2 Đánh giá khả mô mô hình CCAM 39 3.2.1 Kết đánh giá trường nhiệt độ trung bình 39 3.2.2 Kết đánh giá với trường lượng mưa 41 3.3 Kết dự tính nhiệt độ, lượng mưa cho khu vực tỉnh Hà Tĩnh 43 3.3.1 Kết dự tính nhiệt độ trung bình khu vực tỉnh Hà Tĩnh 43 3.3.2 Kết dự tính lượng mưa khu vực Hà Tĩnh 49 3.4 Tính chưa chắn dự tính khí hậu khu vực tỉnh Hà Tĩnh 55 3.4.1 Nhiệt độ 55 3.4.2 Tính chưa chắn dự tính lượng mưa 57 3.5 Đánh giá mức độ tin cậy phương án kịch mơ hình CCAM 57 3.5.1 Kịch RCP4.5 57 3.5.2 Kịch RCP8.5 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 Kết luận 68 Kiến nghị 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 Tiếng Việt 71 Tiếng Anh 72 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Mức tăng nhiệt độ mức thay đổi lượng mưa 50 năm qua vùng khí hậu Việt Nam .9 Bảng 3.1 Sai số trung bình ME nhiệt độ trung bình 40 Bảng 3.2 Sai số tuyệt đối trung bình MAE nhiệt độ trung bình 40 Bảng 3.3 Sai số trung bình RE lượng mưa 41 Bảng 3.4 Sai số tuyệt đối MARE lượng mưa trạm 42 Bảng 3.5 Mức thay đổi nhiệt độ trung bình mùa xn, hè, thu, đơng năm (°C) thời kỳ kỷ 2046-2065 cuối kỷ 2080-2099 so với thời kỳ sở (1986-2005) theo kịch RCP4.5 RCP8.5 từ mơ hình CCAM 49 Bảng 3.6 Mức thay đổi lượng mưa xuân, hè, thu, đông năm (%) thời kỳ kỷ 2046-2065 cuối kỷ 2080-2099 so với thời kỳ sở (1986-2005) theo kịch RCP4.5 RCP8.5 từ mơ hình CCAM 55 Bảng 3.7 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa xuân Hà Tĩnh kỷ 21 58 Bảng 3.8 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa xuân Hà Tĩnh cuối kỷ 21 58 Bảng 3.9 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè Hà Tĩnh kỷ 21 59 Bảng 3.10 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè Hà Tĩnh cuối kỷ 21 59 Bảng 3.11 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu Hà Tĩnh kỷ 21 59 Bảng 3.12 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu Hà Tĩnh cuối kỷ 21 60 Bảng 3.13 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông Hà Tĩnh kỷ 21 60 Bảng 3.14 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông Hà Tĩnh cuối kỷ 21 61 Bảng 3.15 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm Hà Tĩnh kỷ 21 61 Bảng 3.16 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm Hà Tĩnh cuối kỷ 21 63 Bảng 3.17 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa xuân Hà Tĩnh kỷ 21 63 Bảng 3.18 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa xuân Hà Tĩnh cuối kỷ 21 64 Bảng 3.19 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè Hà Tĩnh kỷ 21 64 Bảng 3.20 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè Hà Tĩnh cuối kỷ 21 64 Bảng 3.21 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu Hà Tĩnh kỷ 21 65 Bảng 3.22 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu Hà Tĩnh cuối kỷ 21 65 Bảng 3.23 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông Hà Tĩnh kỷ 21 66 Bảng 3.24 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông Hà Tĩnh cuối kỷ 21 66 Bảng 3.25 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm Hà Tĩnh kỷ 21 67 Bảng 3.26 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm Hà Tĩnh cuối kỷ 21 67 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Chuẩn sai nhiệt độ trung bình tồn cầu thời kỳ 1850-2012 so với thời kỳ 1961-1999 Hình 1.2 Biến đổi nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1901-2012 .7 Hình 1.3 Biến đổi lượng mưa năm thời kỳ 1901-2010 thời kỳ 1951-2010 (được tính tốn hiển thị tương tự Hình 1.2) Hình 2.1 Các trạm khí tượng thuộc tỉnh Hà Tĩnh…………………………………….29 Hình 3.1 Xu biến đổi tuyến tính nhiệt độ khơng khí trung bình năm (oC) trạm khí tượng tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961 - 2014 32 Hình 3.2 Hệ số a1 (oC/thập kỷ) đường xu tuyến tính xây dựng từ chuỗi số liệu nhiệt độ khơng khí trung bình mùa năm trạm tỉnh Hà Tĩnh thời kỳ 1961-2014 33 Hình 3.3 Xu biến đổi tuyến tính nhiệt độ khơng khí trung bình mùa xuân (oC) trạm tiêu biểu tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 34 Hình 3.4 Xu biến đổi tuyến tính nhiệt độ khơng khí trung bình mùa hè (oC) trạm tiêu biểu tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 34 Hình 3.5 Xu biến đổi tuyến tính nhiệt độ khơng khí trung bình mùa thu (oC) trạm tiêu biểu tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 .35 Hình 3.6 Xu biến đổi tuyến tính nhiệt độ khơng khí trung bình mùa đông (oC) số trạm tiêu biểu tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 35 Hình 3.7 Xu biến đổi tuyến tính lượng mưa năm (mm) trạm khí tượng tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 36 Hình 3.8 Hệ số a1 (mm/thập kỷ) đường xu tuyến tính xây dựng từ chuỗi số liệu lượng mưa mùa năm trạm khí tượng tỉnh Hà Tĩnh thời kỳ 19612014 .37 Hình 3.9 Xu biến đổi tuyến tính lượng mưa mùa xuân (mm) trạm khí tượng tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 37 Hình 3.10 Xu biến đổi tuyến tính lượng mưa mùa hè (mm) trạm khí tượng tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 38 Hình 3.11 Xu biến đổi tuyến tính lượng mưa mùa thu (mm) trạm khí tượng tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 38 Hình 3.12 Xu biến đổi tuyến tính lượng mùa mùa đơng (mm) trạm khí tượng tỉnh Hà Tĩnh, thời kỳ 1961-2014 39 Hình 3.13 Biến trình năm nhiệt độ quan trắc mô trạm khu vực Hà Tĩnh 41 Hình 3.14 Biến trình năm lượng mưa quan trắc mơ trạm khu vực tỉnh Hà Tĩnh 42 Hình 3.15 Mức thay đổi nhiệt độ trung bình mùa xuân (°C) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ sở theo kịch RCP4.5 RCP8.5 .43 Hình 3.16 Mức thay đổi nhiệt độ trung bình mùa hè (°C) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ sở theo kịch RCP4.5 RCP8.5 45 Hình 3.17 Mức thay đổi nhiệt độ trung bình mùa thu (°C) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ sở theo kịch RCP4.5 RCP8.5 46 Hình 3.18 Mức thay đổi nhiệt độ trung bình mùa đơng (°C) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ sở theo kịch RCP4.5 RCP8.5 47 Hình 3.19 Mức thay đổi nhiệt độ trung bình năm (°C) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ sở theo kịch RCP4.5 RCP8.5 48 Hình 3.20 Mức thay đổi lượng mưa mùa xuân (%) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ sở theo kịch RCP4.5 RCP8.5 .50 Hình 3.21 Mức thay đổi lượng mưa mùa hè (%) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ sở theo kịch RCP4.5 RCP8.5 51 Hình 3.22 Mức thay đổi lượng mưa mùa thu (%) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ sở theo kịch RCP4.5 RCP8.5 .52 Hình 3.23 Mức thay đổi lượng mưa mùa đông (%) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ sở theo kịch RCP4.5 RCP8.5 .53 Hình 3.24 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) khu vực Hà Tĩnh so với thời kỳ sở theo kịch RCP4.5 RCP8.5 54 Hình 3.25 Mức biến đổi nhiệt độ năm theo kịch RCP4.5 .56 Hình 3.26 Mức biến đổi nhiệt độ năm theo kịch RCP8.5 .56 Hình 3.27 Mức biến đổi lượng mưa năm theo kịch RCP4.5 57 DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT CCAM: Conformal Cubic Atmospheric Model - Mơ hình khí lập phương bảo giác BĐKH: Biến đổi khí hậu IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change - Tổ chức liên phủ Biến đổi khí hậu AR4: Báo cáo lần thứ IPCC AR5: Báo cáo lần thứ IPCC NBD: Nước biển dâng RCP: Representative Concentration Pathways - Đường phân bố nồng độ khí nhà kính đại diện GCM: Các mơ hình động lực quy mơ tồn cầu IMHEN: Viện Khoa học Khí tượng, Thủy văn Biến đổi khí hậu SST: Nhiệt độ bề mặt nước biển NN: Thuật toán nội suy điểm lưới Natural Neighbor ME: Sai số trung bình nhiệt độ MAE: Sai số tuyệt đối trung bình nhiệt độ RE: Sai số tương đối lượng mưa MARE: Sai số tuyệt đối lượng mưa Bảng 3.9 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè Hà Tĩnh kỷ 21 Hà Tĩnh (2046-2065) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) 2/6 < -15% > (°C) 3/6 1/6 Mức thay -15% ÷ (-5%) -5% ÷ 5% đổi lƣợng mƣa (%) 5% ÷ 15% > 15% Bảng 3.10 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè Hà Tĩnh cuối kỷ 21 Hà Tĩnh (2080-2099) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5(°C) 1,5÷3(°C) 4/6 < -15% > 3(°C) 1/6 1/6 Mức thay -15% ÷ (-5%) đổi lƣợng -5% ÷ 5% mƣa (%) 5% ÷ 15% > 15% c) Mùa thu Theo kịch RCP4.5 mơ hình CCAM, nhiệt độ mùa thu tăng từ 0,5 ÷ 1,5oC với trường hợp cho kết quả, trường hợp lại cho nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC Với lượng mưa, trường hợp mơ hình CCAM cho lượng mưa giảm 15%, trường hợp tăng 15% trường hợp cho lượng mưa không biến đổi nhiều (Bảng 3.11) Bảng 3.11 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu Hà Tĩnh kỷ 21 Hà Tĩnh (2046-2065) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) 3/6 < -15% Mức thay -15% ÷ (-5%) đổi lƣợng -5% ÷ 5% mƣa (%) 5% ÷ 15% 1/6 59 > (°C) 1/6 > 15% 1/6 Bảng 3.12 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu Hà Tĩnh cuối kỷ 21 Hà Tĩnh (2080-2099) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) 2/6 < -15% > (°C) 1/6 1/6 Mức thay -15% ÷ (-5%) đổi lƣợng -5% ÷ 5% mƣa (%) 5% ÷ 15% 1/6 > 15% 1/6 Vào cuối kỷ, trường hợp mơ hình CCAM cho nhiệt độ tăng 0,5 ÷ 1,5oC, trường hợp cho nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC trường hợp cho nhiệt độ tăng 3oC Với lượng mưa cuối kỷ, trường hợp mơ hình CCAM dự tính lượng mưa giảm vào cuối kỷ, trường hợp cho lượng mưa giảm 15%, trường hợp lại cho lượng mưa tăng 15% (Bảng 3.12) d) Mùa đông Theo kịch RCP4.5, nhiệt độ mùa đông trạm Hà Tĩnh tăng từ 0,5 ÷ 1,5oC theo trường hợp mơ hình CCAM, trường hợp cịn lại cho nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC Lượng mưa mùa đông theo trường hợp mô hình tăng 15%, trường hợp tăng từ ÷ 15%, trường hợp cịn lại khơng thay đổi nhiều (Bảng 3.13) Vào cuối kỷ, kết dự tính mơ hình CCAM có trường hợp cho nhiệt độ tăng từ 0,5 ÷ 1,5oC, trường hợp cịn lại nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC Với lượng mưa, trường hợp cho lượng mưa biến đổi, trường hợp lại cho lượng mưa 15% (Bảng 3.14) Bảng 3.13 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông Hà Tĩnh kỷ 21 Hà Tĩnh (2046-2065) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) > (°C) < -15% Mức thay đổi lƣợng -15% ÷ (-5%) 60 mƣa (%) 1/6 1/6 3/6 -5% ÷ 5% 5% ÷ 15% > 15% 1/6 Bảng 3.14 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông Hà Tĩnh cuối kỷ 21 Hà Tĩnh (2080-2099) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) > (°C) < -15% Mức thay -15% ÷ (-5%) -5% ÷ 5% đổi lƣợng mƣa (%) 5% ÷ 15% 2/6 2/6 2/6 > 15% e) Năm Tính chung năm, theo kịch RCP4.5, có trường hợp mơ hình CCAM cho nhiệt độ tăng từ 0,5 ÷ 1,5oC vào kỷ, trường hợp cho nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC Đới với lượng mưa, trường hợp cho lượng mưa giảm từ ÷ 15%, trường hợp cho lượng mưa tăng ÷ 15% trường hợp cịn lại có lượng mưa tăng 15% (Bảng 3.15) Bảng 3.15 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm Hà Tĩnh kỷ 21 Hà Tĩnh (2046-2065) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) > (°C) < -15% 3/6 Mức thay -15% ÷ (-5%) -5% ÷ 5% đổi lƣợng mƣa (%) 5% ÷ 15% 1/6 2/6 > 15% Vào cuối kỷ, trường hợp mơ hình CCAM cho nhiệt độ tăng từ 1,5 đến 3oC, trường hợp cho nhiệt độ tăng 0,5 đến 1,5oC, trường hợp lại cho nhiệt độ tăng 3oC Đối với lượng mưa, trường hợp cho lượng mưa giảm đến 15%, trường hợp cho lượng mưa giảm 15% trường 61 hợp cho lương mưa tăng 15% (Bảng 3.16) 62 Bảng 3.16 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm Hà Tĩnh cuối kỷ 21 Hà Tĩnh (2080-2099) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) 1/6 < -15% Mức thay đổi lƣợng mƣa (%) > (°C) 1/6 -15% ÷ (-5%) 1/6 1/6 -5% ÷ 5% 5% ÷ 15% 2/6 > 15% 3.5.2 Kịch RCP8.5 a) Mùa xuân Theo kịch RCP8.5, vào kỷ trạm Hà Tĩnh, trường hợp mô hình CCAM cho nhiệt độ mùa xuân tăng khoảng từ 0,5 ÷ 1,5oC, hai trường hợp cịn lại cho nhiệt độ tăng 1,5 ÷ 3oC Về lượng mưa có tổng số trường hợp mơ hình CCAM cho lượng mưa mùa xuân tăng 15%, ba trường hợp lại cho lượng mưa biến đổi từ -15% ÷ 15% (Bảng 3.17) Vào cuối kỷ, trường hợp mơ hình CCAM cho kết nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC trường hợp cho nhiệt độ tăng 3oC Với lượng mưa, có trường hợp mơ hình CCAM cho lượng mưa tăng 15%, trường hợp tăng từ ÷ 15%, trường hợp lượng mưa khơng biến đổi nhiều trường hợp giảm 15% (Bảng 3.18) Bảng 3.17 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa xuân Hà Tĩnh kỷ 21 Hà Tĩnh (2046-2065) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) < -15% 1/6 Mức thay -15% ÷ (-5%) -5% ÷ 5% đổi lƣợng mƣa (%) 5% ÷ 15% 1/6 1/6 3/6 > 15% 63 > (°C) Bảng 3.18 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa xuân Hà Tĩnh cuối kỷ 21 Hà Tĩnh (2080-2099) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) > (°C) < -15% Mức thay -15% ÷ (-5%) đổi lƣợng -5% ÷ 5% mƣa (%) 5% ÷ 15% > 15% 1/6 1/6 1/6 1/6 2/6 b) Mùa hè Đối với mùa hè, theo kịch RCP8.5, vào kỷ, mơ hình CCAM dự tính nhiệt độ trạm Hà Tĩnh có tăng khoảng 1,5 đến 3oC, trường hợp cho nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC trường hợp cho nhiệt độ tăng 3oC Lượng mưa dự tính mơ hình CCAM chủ yếu giảm 15% với thành phần có kết quả, thành phần lại cho lượng mưa biến đổi tăng nhẹ 15% (Bảng 3.19) Vào cuối kỷ, theo mơ hình CCAM, thành phần cho nhiệt độ mùa hè vào cuối kỷ trạm Hà Tĩnh tăng 3oC, lượng mưa giảm 15% (Bảng 3.20) Bảng 3.19 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè Hà Tĩnh kỷ 21 Hà Tĩnh (2046-2065) < -15% Mức thay -15% ÷ (-5%) đổi lƣợng -5% ÷ 5% mƣa (%) 5% ÷ 15% > 15% Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) > (°C) 3/6 1/6 1/6 1/6 Bảng 3.20 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa hè Hà Tĩnh cuối kỷ 21 Hà Tĩnh (2080-2099) < -15% Mức thay -15% ÷ (-5%) đổi lƣợng -5% ÷ 5% mƣa (%) 5% ÷ 15% > 15% Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) > (°C) 6/6 64 c) Mùa thu Theo kịch RCP8.5 mơ hình CCAM, nhiệt độ mùa thu tăng từ 1,5 ÷ 3oC với trường hợp cho kết quả, trường hợp cịn lại, cho nhiệt độ tăng từ 0,5 ÷ 1,5oC, trường hợp cho nhiệt độ tăng 3oC Với lượng mưa, trường hợp mô hình CCAM cho lượng mưa giảm 15%, trường hợp giảm 15%, trường hợp cho lượng mưa không biến đổi nhiều trường hợp cho lượng mưa tăng 15% (Bảng 3.21) Vào cuối kỷ, trường hợp mơ hình CCAM cho nhiệt độ tăng 1,5 ÷ 3oC, trường hợp cịn lại cho nhiệt độ tăng 3oC Với lượng mưa cuối kỷ, trường hợp mô hình CCAM dự tính lượng mưa giảm 15% vào cuối kỷ, trường hợp cho lượng mưa giảm 15%, trường hợp cho lượng mưa biến đổi, trường hợp lại cho lượng mưa tăng 15% (Bảng 3.22) Bảng 3.21 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu Hà Tĩnh kỷ 21 Hà Tĩnh (2046-2065) Mức thay đổi lƣợng mƣa (%) < -15% -15% ÷ (-5%) -5% ÷ 5% 5% ÷ 15% > 15% Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) > (°C) 1/6 2/6 1/6 1/6 1/6 Bảng 3.22 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa thu Hà Tĩnh cuối kỷ 21 Hà Tĩnh (2080-2099) Mức thay đổi lƣợng mƣa (%) 15% Mức thay đổi nhiệt độ (°C) 3 (°C) 2/6 1/6 2/6 1/6 b) Mùa đông Theo kịch RCP8.5, nhiệt độ mùa đơng trạm Hà Tĩnh tăng từ 0,5 ÷ 1,5oC theo trường hợp mơ hình CCAM, trường hợp lại cho nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC Lượng mưa mùa đơng theo trường hợp 65 mơ hình tăng 15%, trường hợp giảm từ ÷ 15% (Bảng 3.23) Vào cuối kỷ, kết dự tính mơ hình CCAM có trường hợp cho nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC, trường hợp lại nhiệt độ tăng từ 3oC Với lượng mưa, trường hợp cho lượng mưa tăng 15%, trường hợp lại cho lượng mưa tăng từ ÷ 15% (Bảng 3.24) Bảng 3.23 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông Hà Tĩnh kỷ 21 Hà Tĩnh (2046-2065) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) > (°C) < -15% Mức thay -15% ÷ (-5%) -5% ÷ 5% đổi lƣợng mƣa (%) 5% ÷ 15% > 15% 1/6 1/6 3/6 1/6 Bảng 3.24 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa mùa đông Hà Tĩnh cuối kỷ 21 Hà Tĩnh (2080-2099) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) > (°C) < -15% Mức thay -15% ÷ (-5%) đổi lƣợng -5% ÷ 5% mƣa (%) 5% ÷ 15% > 15% 4/6 1/6 1/6 e) Năm Tính chung năm, theo kịch RCP8.5, có trường hợp mơ hình CCAM cho nhiệt độ tăng từ 0,5 ÷ 1,5oC vào kỷ, trường hợp lại cho nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC Đới với lượng mưa, trường hợp cho lượng mưa giảm từ ÷ 15%, trường hợp cho lượng mưa tăng ÷ 15%, trường hợp có lượng mưa tăng 15%, trường hợp lại cho lượng mưa biến đổi (Bảng 3.25) Vào cuối kỷ, trường hợp mơ hình CCAM cho nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC, trường hợp cho nhiệt độ tăng 3oC Đối với lượng mưa, trường hợp cho lượng mưa tăng ÷ 15%, trường hợp cho lượng mưa giảm 15% trường hợp cho lương mưa giảm 15%, trường 66 hợp cịn lại cho lương mưa biến đổi (Bảng 3.26) Bảng 3.25 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm Hà Tĩnh kỷ 21 Hà Tĩnh (2046-2065) Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5÷1,5 (°C) 1,5÷3 (°C) > (°C) < -15% Mức thay -15% ÷ (-5%) -5% ÷ 5% đổi lƣợng mƣa (%) 5% ÷ 15% > 15% 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6 Bảng 3.26 Mức thay đổi nhiệt độ, lượng mưa năm Hà Tĩnh cuối kỷ 21 Hà Tĩnh (2080-2099) < -15% Mức thay -15% ÷ (-5%) đổi lƣợng -5% ÷ 5% mƣa(%) 5% ÷ 15% > 15% Mức thay đổi nhiệt độ (°C) < 0,5 (°C) 0,5-1,5 (°C) 1,5-3 (°C) > 3(°C) 1/6 1/6 1/6 1/6 2/6 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết phân tích rút số nhận xét kết luận sau:  Theo số liệu quan trắc, nhiệt độ Hà Tĩnh có xu tăng hầu hết điểm trạm, lượng mưa năm có xu giảm trạm Hà Tĩnh Kỳ Anh, tốc độ giảm mạnh Kỳ Anh, 5,5 mm/năm, có xu tăng nhẹ Hương Khê  Mơ hình CCAM có khả mơ tốt khí hậu Hà Tĩnh, nhiên lượng mưa mùa mưa thấp nhiều so với quan trắc - Đối với trường nhiệt độ trung bình, mơ hình CCAM có kết mơ tốt, nhiệt độ trung bình năm mơ có xu hướng cao so với quan trắc mức độ sai số không lớn (không 1oC) Trong mùa, mùa xn mùa có sai số mơ nhiệt độ lớn (có thể lên đến 2oC), cịn mùa thu mùa có sai số mơ nhiệt độ thấp (dưới 0,5oC) - Đối với lượng mưa, mơ hình CCAM có xu mơ lượng mưa thấp so với thực tế khoảng 30%, mùa đông mùa có sai số lớn (có thể lên đến 100%), cịn mùa thu mùa có sai số mô lượng mưa thấp nhất, nhiên mùa thu mùa mưa chủ yếu khu vực Hà Tĩnh nên mức độ chênh lệch lượng mưa thực tế theo mm lớn  Dự tính kịch biến đổi nhiệt độ vào kỷ 21 cho thấy, nhiệt độ trung bình năm khu vực Hà Tĩnh tăng lên 1,3°C so với thời kỳ sở theo kịch RCP4.5 tăng lên 1,8°C theo kịch RCP8.5 Đến cuối kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm tăng lên 1,7°C theo kịch RCP4.5 tăng lên 3,4°C theo kịch cao RCP8.5 Theo hai kịch RCP4.5 RCP8.5, vào cuối kỷ 21, nhiệt độ trung bình khu vực Hà Tĩnh tăng lên mùa, tăng nhanh mùa hè nhiệt độ tăng chậm mùa đông mùa xuân  Dự tính kịch biến đổi lượng cho thấy, theo kịch RCP 4.5, vào kỷ 21, lượng mưa mùa hè mùa thu có xu giảm đa phần khu vực tỉnh Hà Tĩnh, mức giảm chủ yếu từ ÷ 25% Lượng mưa mùa 68 xn, đơng năm lại có xu tăng, mức tăng phổ biến từ ÷ 30% so với thời kỳ sở Đến cuối kỷ 21, lượng mưa mùa hè, mùa thu năm có xu giảm hầu hết diện tích khu vực tỉnh Hà Tĩnh, mức giảm từ ÷ 40% so với thời kỳ sở Các mùa xuân mùa đông, lượng mưa có xu tăng chủ yếu từ 10 ÷ 40% Theo kịch RCP8.5, giai đoạn kỷ 21, lượng mưa mùa hè, thu năm thể xu giảm, với mức giảm phổ biến từ ÷ 25% Lượng mưa mùa xn đơng có xu tăng, với mức tăng chủ yếu từ 10 ÷ 30% Đến cuối kỷ 21, lượng mưa mùa hè, thu năm có xu giảm đa phần diện tích khu vực Hà Tĩnh, với mức giảm chủ yếu từ ÷ 50% Lượng mưa mùa xuân mùa đơng có xu tăng, với mức tăng phổ biến từ ÷ 45% so với thời kỳ sở  Với thành phần mơ hình CCAM cho thấy kết dự tính nhiệt độ, lượng mưa có dải biến đổi lớn Đặc biệt lượng mưa - Đối với nhiệt độ trung bình năm, theo kịch RCP4.5, trung bình tổ hợp thành phần mơ hình CCAM cho nhiệt độ khu vực tỉnh Hà Tĩnh tăng so với thời kỳ sở khoảng gần 1,3oC vào kỷ 1,8oC vào cuối kỷ Khoảng biến đổi từ thành phần mơ hình CCAM với ngưỡng phân vị 10% đến 90% 0,5 ÷ 1,5oC vào kỷ 1,0 ÷ 3,0oC vào cuối kỷ Theo kịch RCP8.5, trung bình tổ hợp thành phần mơ hình CCAM cho nhiệt độ khu vực Hà Tĩnh tăng so với thời kỳ sở khoảng gần 1,8oC vào kỷ 3,4oC vào cuối kỷ Khoảng biến đổi từ thành phần mơ hình CCAM với ngưỡng phân vị 10% đến 90% 0,5 ÷ 2,0oC vào kỷ 3,0 ÷ 4,5oC vào cuối kỷ - Đối với lượng mưa, trung bình tổ hợp thành phần mơ hình CCAM cho lượng mưa khu vực Hà Tĩnh không biến đổi nhiều so với thời kỳ sở vào kỷ cuối kỷ khoảng biến đổi từ thành phần mơ hình CCAM với ngưỡng phân vị 10% đến 90% lớn, khoảng -20% đến 20% vào kỷ cuối kỷ 69  Luận văn đánh giá mức độ tin cậy kết dự tính dựa thống mơ hình thành phần CCAM - Theo kịch RCP4.5, có trường hợp mơ hình CCAM cho nhiệt độ năm tăng từ 0,5 ÷ 1,5oC vào kỷ 21 Đối với lượng mưa, trường hợp cho lượng mưa giảm từ ÷ 15%, trường hợp cịn lại có lượng mưa tăng 15% Vào cuối kỷ, trường hợp mơ hình CCAM cho nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC Đối với lượng mưa, trường hợp cho lượng mưa giảm ÷ 15%, trường hợp cho lượng mưa giảm 15% trường hợp cho lượng mưa tăng 15% - Theo kịch RCP8.5, trường hợp cho nhiệt độ tăng từ 1,5 ÷ 3oC vào kỷ Đối với lượng mưa, trường hợp cho lượng mưa giảm từ ÷ 15%, trường hợp cho lượng mưa tăng ÷ 15% , trường hợp có lượng mưa tăng 15%, trường hợp cịn lại cho lượng mưa biến đổi Vào cuối kỷ, trường hợp cho nhiệt độ tăng 3oC Đối với lượng mưa, trường hợp cho lượng mưa tăng ÷ 15%, trường hợp cho lượng mưa giảm 15% trường hợp cho lương mưa giảm 15%, trường hợp cịn lại cho lương mưa biến đổi Kiến nghị Trong khn khổ Luận văn này, bước đầu đưa kết kịch BĐKH nhiệt độ lượng mưa khu vực tỉnh Hà Tĩnh phương pháp tổ hợp trung bình với phương án mơ hình CCAM, với mục đích áp dụng phương pháp chi tiết hóa động lực để xây dựng kịch BĐKH cho khu vực nhỏ với mức độ chi tiết đến cấp tỉnh Để xác định mức độ chưa chắn kịch BĐKH cho khu vực tỉnh Hà Tĩnh phục vụ toán đánh giá tác động BĐKH đến ngành, lĩnh vực kinh tế - xã hội, cần phải thực nghiên cứu tổ hợp đa mơ hình, đa kịch nghiên cứu hiệu chỉnh thống kê kết từ mơ hình khu vực./ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ Tài nguyên Môi trường (2003), Thông báo Việt Nam cho UNFCCC Bộ Tài nguyên Mơi trường (2008), Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu Bộ Tài nguyên Môi trường (2009), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam Bộ Tài nguyên Môi trường (2012), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam Bộ Tài nguyên Môi trường (2014), Báo cáo tổng kết dự án “Ứng dụng mơ hình hệ thống Trái Đất Na Uy xây dựng kịch biến đổi khí hậu, hệ thống gió mùa tượng khí hậu cực đoan Việt Nam” Hoàng Đức Cường, Phạm Thị Duyên, “Về phương pháp xây dựng kịch biến đổi khí hậu cho khu vực nhỏ”, Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 – Viện Khoa học Khí tượng,Thủy văn Mơi trường Nguyễn Đức Ngữ, Trịnh Văn Thư nnk (1992), Biến đổi khí hậu tác động chúng Việt Nam Báo cáo Hội nghị Rio, Brazil tháng 6/1992 Nguyễn Văn Hiệp ccs (2015), Nghiên cứu luận khoa học cập nhật kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam, BĐKH-43 Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu KHCN cấp Nhà nước Lê Hà Phương (2014), Đánh giá tác động tính dễ bị tổn thương biến đổi khí hậu sản xuất nơng nghiệp ni trồng thủy sản huyện Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình Luận văn Thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội 10 Phan Văn Tân ccs (2011), Nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu tồn cầu đến yếu tố tượng khí hậu cực đoan Việt Nam, khả dự báo giải pháp chiến lược ứng phó, Báo cáo tổng kết đề tài KC08.29/06-10, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Hà Nội 71 11 Trương Hồi Thanh, Nguyễn Văn Tín, Phạm Thanh Long, “Ứng dụng phần mềm SIMCLIM xây dựng kịch biến đổi khí hậu cho tỉnh Thanh Hóa”, Hội thảo khoa học Quốc gia Khí tượng, Thủy văn, Mơi trường Biến đổi khí hậu lần thứ XVI 12 Ngơ Đức Thành ccs (2010), Sổ tay biến đổi khí hậu”, Khoa Khí tượng Thủy văn Hải dương học, trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học quốc gia Hà Nội 13 Ngô Đức Thành ccs (2014) Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu xây dựng hệ thống đồng hóa tổ hợp cho mơ hình thời tiết hệ thống tổ hợp cho số mơ hình khí hậu khu vực nhằm dự báo dự tính tượng thời tiết, khí hậu cực đoan” 2011-2014 MS: ĐT.NCCB-ĐHUD 2011-G/10 14 Viện Khoa học Khí tượng, Thủy văn Mơi trường (2010), Đánh giá tác động biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước biện pháp thích ứng cho Đồng sơng Cửu Long 15 Viện Khoa học Khí trượng,Thủy văn Mơi trường (2011), Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Quảng Trị, Báo cáo tổng kết kết nghiên cứu khoa học công nghệ 16 Viện KHKTTVMT – CSIRO – ĐHKHTN (2013), Dự tính khí hậu tương lai với độ phân giải cao cho Việt Nam, Hà Nội, Việt Nam 17 http://climatechangegis.blogspot.com/2011/11/bien-oi-khi-hau-o-ha-tinhthuc-trang-va_3051.html Tiếng Anh 18 ADB (2014), Climate Change Projections for Mondulkiri and Koh Kong Provinces in Cambodia, Cambodia 19 Colglazier, W.E., (1991), Scientific uncertainties, public policy, and global warming, policy studies journal, volume 19, issue 2, 61 – 71 20 CSIRO, CCAM guide instruction manual for tapm users (v1004t) 21 CSIRO (2015), Climate Change in Australia, Technical Report 22 Cubasch, U et al (2001), Projections of future climate change, in 72 Climate change 2001: The Scientific Basis, edited by J T Houghton et al., pp 525 – 582, Cambridge Univ Press, New York 23 IPCC, 1995: IPCC second assessment synthesis of scientific –technical information relevant to interpreting article of the UN Famework convention on climate change 24 IPCC, 2001: Climate Change 2001: The Scientific Basis Cambridge University Press, Houghton et al., (Eds.), 881pp 25 IPCC (2007), Fouth Assessment Report 26 IPCC (2013), Fifth Assessment Report 27 KNMI (2014): KNMI’14: Climate Change scenarios for the 21st Century – A Netherlands perspective; by Bart van den Hurk, Peter Siegmund, Albert Klein Tank (Eds), Jisk Attema, Alexander Bakker, Jules Beersma, Janette Bessembinder, Reinout Boers, Theo Brandsma, Henk van den Brink, Sybren Drijfhout, Henk Eskes, Rein Haarsma, Wilco Hazeleger, Rudmer Jilderda, Caroline Katsman, Geert Lenderink, Jessica Loriaux, Erik van Meijgaard, Twan van Noije, Geert Jan van Oldenborgh, Frank Selten, Pier Siebesma, Andreas Sterl, Hylke de Vries, Michiel van Weele, Renske de Winter and Gerd-Jan van Zadelhoff Scientific Report WR2014-01, KNMI, De Bilt, The Netherlands www.climatescenarios.nl 28 LTAS (2013), Climate trends and scenarios for South Africa, LTAS Phase 1, Technical Report (no of 6) 29 Stainforth D.A, et al (2007), Confidence, uncertainty and decisionsupport relevance in climate predictions Phil Trans R Soc A 365, 2145–2161 doi:10.1098/rsta.2007.2074 30 Susmita Dasgupta Benoit Laplante Craig Meisner David Wheeler and Jianping Yan (2007), The Impact of Sea Level Rise on Developing Countries:A Comparative Analysis, World Bank , 27- 33p 31 http://ukclimateprojections.metoffice.gov.uk/24123 73 ... nhiệt độ, lượng mưa tương lai khu vực Hà Tĩnh - Đối tƣợng nghiên cứu: Đánh giá biến đổi khí hậu khứ; dự tính khí hậu tương lai; đánh giá tính chưa chắn dự tính nhiệt độ, lượng mưa 24 - Phạm vi nghiên. .. trung nghiên cứu, phân tích đánh giá kết dự tính khí hậu chi tiết, độ phân giải cao cho khu vực tỉnh Hà Tĩnh theo kết tính tốn mơ hình CCAM với độ phân giải 10km x 10km Các nội dung nghiên cứu. .. HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DỰ TÍNH KHÍ HẬU TƢƠNG LAI ĐỘ PHÂN GIẢI CAO CHO KHU VỰC HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: