Tình trạng dễ bị tổn thƣơng (Vulnerability) có thể đƣợc biểu thị là hàm của mức độ phơi bày E (Exposure), mức độ nhạy cảm S (Sensitivity) và khả năng thích ứng AC (Adaptative Capacity) (IPCC, 2007). Công thức tính nhƣ sau:
VI = f (E, S, AC)
Trong đó:
- E: Mức độ phơi bày, chỉ bản chất và mức độ mà hệ thống tiếp xúc với sự thay đổi đáng kể của khí hậu (Trần Thục, 2012 [18]);
- S: Mức độ nhạy cảm (Sensitivity) là mức độ mà một hệ thống có thể bị tác động tiêu cực hay tích cực do BĐKH. Sự biến đổi này bao gồm biến đổi về khí hậu trung bình và tần suất cũng nhƣ hiện tƣợng thời tiết cực đoan. Tác động có thể là trực tiếp (nhƣ sự thay đổi mùa màng do thay đổi nhiệt độ), hoặc gián tiếp (thiệt hại gây ra bởi gia tăng tần suất ngập ven biển do nƣớc biển dâng). Mức độ nhạy cảm bao gồm sự phơi bày có xem xét đặc trƣng và cƣờng độ của BĐKH và khả năng hệ thống sẽ bị ảnh hƣởng bởi những thay đổi này. Ví dụ hệ thống trồng trọt rất nhạy cảm trong khi các cơ sở chế biến lại kém nhạy cảm hơn với BĐKH mặc dù chúng có thể bị ảnh hƣởng bởi các hiện tƣợng thời tiết cực đoan, suy giảm cấp nƣớc và cấp điện gián đoạn [22];
- AC: Khả năng thích ứng (Adaptive Capacity) là sự điều chỉnh trong hệ thống tự nhiên và con ngƣời để ứng phó với các tác nhân khí hậu hiện tại và tƣơng lại, nhƣ làm giảm những thiệt hại hoặc tận dụng các cơ hội có lợi (24).
Đối với từng chỉ số chính E, S và AC thì có các chỉ thị E1 ÷ En, S1 ÷ Sn, AC1
÷ ACn. Đối với từng chỉ thị lại có thể có các chỉ thị thành phần con tƣơng ứng E11 ÷ E1n, En1 ÷ Enn, S11 ÷ S1n, , Sn1 ÷ Snn, và AC11 ÷ AC1n, ACn1 ÷ ACnn.
Ở mỗi chỉ thị của chỉ số dễ bị tổn thƣơng, dữ liệu thu thập đƣợc sẽ đƣợc sắp xếp theo ma trận hình chữ nhật với các hàng thể hiện các vùng và các cột thể hiện các chỉ thị thành phần con. Thí dụ, M là các vùng, địa phƣơng và K là các chỉ thị thành phần con mà ta đã thu thập đƣợc. Gọi Xij là giá trị của chỉ thị thành phần con j tƣơng ứng với vùng i. Khi đó bảng dữ liệu sẽ có M hàng K cột nhƣ sau (ví dụ cho chỉ số E) (Bảng 2-3).
Các bƣớc cụ thể tính toán các chỉ số E, S, AC, VI và áp dụng phƣơng pháp trọng số không cân bằng của Iyengar và Sudarshan (1982) đƣợc thể hiện chi tiết trong sơ đồ tại Hình 2-5.
Hình 2-5. Sơ đồ các bước đánh giá tính dễ bị tổn thương
VI = f(E, S, AC)
Xác định bộ chỉ thị của E, S, AC: E1, E2, E3,…, En; S1, S2, S3,…, Sn; AC1, AC2, AC3,…, ACn và các hàm chức năng tƣơng ứng Chuẩn hoá các chỉ thị thành phần con Hoặc Thu thập số liệu Loại bỏ chỉ thị không đủ chuỗi số liệu Tính toán E, S, AC và VI
- Niên giám thống kê; - Báo cáo tổng kết các ngành; - Báo cáo quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội toàn tỉnh và của từng ngành; - Bản đồ hiện trạng, bản đồ quy hoạch. Tính chỉ thị với: Tính chỉ số với E, S, AC: Tính VI: Tính trọng số cho các chỉ thị thành phần con
Lựa chọn mô hình Chuẩn bị số liệu đầu vào Kiểm định và hiệu chỉnh mô hình Chồng chập kết quả mô hình lên các bản đồ hiện trạng, quy hoạch để xác định số liệu thứ cấp
Bảng 2-3. Ma trận các giá trị chuẩn hoá cho chỉ số E Vùng/địa phƣơng Chỉ số mức độ phơi bày E E1 E1-1 E1-2 … E1-J … E1-K 1 X1-1-1 X1-1-2 … X1-1-J … X1-1-K 2 X2-1-1 X2-1-2 … X2-1-J … X2-1-K … … … …
i Xi-1-1 Xi-1-2 … Xi-1-J … Xi-1-K
… … … …
M XM-1-1 XM-1-2 … XM-1-J … XM-1-K
Điểm mới ở đây là sử dụng phƣơng pháp trọng số không cân bằng theo phƣơng pháp của Iyengar và Sudarshan (1982) để xác định các yếu tố thành phần. Nếu giá trị của các chỉ thị thành phần con tăng dẫn đến tính dễ bị tổn thƣơng tăng thì mối quan hệ chức năng là đồng biến, khi đó giá trị chuẩn hóa đƣợc tính theo hàm chức năng sau (chi tiết tại Phụ lục A):
(2-1) Ngƣợc lại, nếu giá trị của các chỉ số phụ tăng dẫn đến tính dễ bị tổn thƣơng giảm thì mối quan hệ chức năng là nghịch biến, khi đó giá trị chuẩn hóa đƣợc tính theo hàm chức năng sau:
(2-2) Trọng số của từng chỉ thị thành phần đƣợc xác định bởi công thức:
(2-3) Trong đó:
- wj: Trọng số của chỉ thị thành phần con thứ j của E, S và AC; - xij: Giá trị đã đƣợc chuẩn hóa ở công thức (2-1) hoặc (2-2);
- C: đƣợc xác định bởi công thức sau:
Trong đó:
- K: số các yếu tố thành phần đóng góp vào chỉ số dễ bị tổn thƣơng; - xij: Giá trị đã đƣợc chuẩn hóa ở công thức (2-1) hoặc (2-2).
Lƣu ý:
=1
- 0 < wj< 1
Các chỉ thị đƣợc tính theo công thức sau:
(2-4) Trong đó:
- M: Chỉ thị của mức độ phơi bày, độ nhạy cảm hay khả năng thích ứng; - n: số biến thành phần trong chỉ thị.
- wij : Trọng số của chỉ thị thành phần con thứ i vùng j (Đƣợc tính toán theo phƣơng pháp của Iyengar và Sudarshan (1982);
Sau khi xác định đƣợc các chỉ thị, các chỉ số (E, S, AC) đƣợc xác định bằng công thức:
(2-5) Trong đó:
- CF: Chỉ số chính;
- Mi: Chỉ thị thứ i đƣợc xác định tại công thức (2-4);
- WMi: Số lƣợng chỉ thị thành phần con cấu tạo nên chỉ thị thứ i; Chỉ số dễ bị tổn thƣơng đƣợc xác định theo công thức:
Trong đó:
- VI: Chỉ số dễ bị tổn thƣơng; - E: Mức độ phơi bày;
- AC: Khả năng thích ứng; - S: Mức độ nhạy cảm.
Một điểm cần lƣu ý trong công thức (2-6) là việc đánh giá khả năng thích ứng dƣới dạng (1-AC) nhằm tăng vai trò của khả năng thích ứng. Khả năng thích ứng càng cao, mức độ tổn thƣơng càng giảm [29].