3.1. Xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu
SimCLIM có thể được sử dụng để đưa ra các kịch bản biến đổi khí hậu trong tương lai trên cơ sở phương pháp nhân rộng quy mô (Pattern scaling). Phương pháp này dựa trên giả thiết: (1) Mô hình khí hậu có thể tái tạo được những thay đổi khí hậu toàn cầu, và (2) các đặc trưng khí hậu thay đổi theo quan hệ tuyến tính với mực độ
thay đổi của nhiệt độ trung bình toàn cầu từ mô phỏng của các mô hình khí hậu tại các quy mô không gian và thời gian khác nhau [5,8]. Phương pháp này có thể tóm tắt như
sau:
Cho biến khí hậu V, với chuẩn sai ΔV*tại ô lưới (i), tháng (j) và năm/thời kỳ (y) theo kịch bản phát thải A1B, ta tính biến đổi địa phương như sau:
Hình 2. Cấu trúc mô hình SimCLIM
Tính toán tác
động
'* * ij y yij T V V =Δ ⋅Δ Δ (1) Trong đó T
Δ là biến đổi nhiệt độ trung bình năm trên toàn cầu.
'
ij
V
Δ được tính từ giá trị chuẩn sai mô phỏng của mô hình khí hậu toàn cầu GCM (ΔVyij) theo phương pháp bình phương tối thiểu.
∑∑ ∑ = = Δ Δ ⋅ Δ = Δ m y y m y yij y ij T V T V 1 2 1 ' ) ( (2)
Ởđây, m là thời kỳđược lựa chọn trong tương lai, từ 2000-2099.
Độ phân giải theo không gian là 0.5 x 0.5 độ kinh vĩ được nội suy từ kết quả
các GCMs theo phương pháp song tuyến tính [7]. Mức độ chi tiết theo không gian có thể tăng lên tùy vào yêu cầu sử dụng (đến 100x100 m theo không gian).
Hình 3 là kết quả tính toán mức độ thay đổi tổng lượng mưa năm (%) vào giữa và cuối thế kỷ 21 so với thời kỳ 1961-1990. Theo đó, hầu khắp cả nước đều có dấu hiệu lượng mưa tăng với mức tăng lên tới gần 7 % ở một số nơi thuộc Bắc Bộ. Một số
vùng thuộc miền Trung lượng mưa có dấu hiệu giảm nhưng không đáng kể. Trên hình 4 mô tả mức độ thay đổi lượng mưa trong mùa mưa nhiều (VI, VII, VIII) và mùa ít mưa (XII, I, II) vào giữa thế kỷ 21. Kết quả chỉ ra rằng lượng mưa tăng lên trong mùa mưa và giảm trong mùa khô. Kết quả này làm tăng nguy cơ xuất hiện các hiện tượng cực đoan như lũ lụt, hạn hán trong tương lai.
Kết quả tính toán đối với nhiệt độ cho thấy dấu hiệu tăng ở khắp cả nước nhưng với mức độ khác nhau theo các vùng (Hình 5). Nhìn chung, nhiệt độ tăng nhiều hơn ở
khu vực phía Bắc và phía Tây của Việt Nam trong khi tăng it hơn ở vùng ven biển. Mức tăng nhiệt độ nhiều nhất là 2,3 oC ở khu vực Tây Bắc vào cuối thế kỷ 21. Khảo sát mức tăng nhiệt độ cũng cho thấy có sự khác nhau giữa mùa đông (I) và mùa hè (VII). Mức tăng nhiệt độ lớn nhất vào giữa thế kỷ 21 trong mùa đông là khoảng 1,2 oC
ở Tây Bắc, cao hơn mức tăng trong mùa hè. Tuy nhiên ở phía Nam mức tăng nhiệt độ
mùa hè lại có dấu hiệu tăng nhiều hơn mùa đông (Hình 6)
Hình 3.Mức độ thay đổi lượng mưa năm vào giữa và cuối thế kỷ 21 so với thời kỳ 1961- 1990 theo kịch bản phảt thải trung bình(%)
Hình 4. Mức độ thay đổi lượng mưa mùa nhiều mưa (a) và mùa it mưa (b) vào giữa thế kỷ 21 so với thời kỳ 1961-1990 theo kịch bản phảt thải trung bình(%)
a) b)
Hình 5.Mức độ thay đổi nhiệt độ trung bình năm so với thời kỳ 1961-1990 theo kịch bản
phảt thải trung bình (oC)
Hình 6. Mức độ thay đổi nhiệt độ trung bình mùa đông (a) và mùa hè (b) so với thời kỳ 1961-1990 theo
kịch bản phảt thải trung bình (oC)
3.2. Xây dựng kịch bản nước biển dâng
Tương tự nhưđối với dự tính các biến khí hậu, phương pháp nhân rộng quy mô cũng được áp dụng để xây dựng kịch bản nước biển trong tương lai. Ở đây, mức độ
thay đổi từ các mô hình kết hợp đại dương-khí quyển (13 mô hình) chỉ tính đến nguyên nhân giãn nở nhiệt. Trên hình 7 là giá trị thay đổi mực nước biển được chuẩn hóa của 9 mô hình. Nói chung, các mô hình khác nhau cho kết quả tính toán tương tối khác nhau. Điều này giải thích tính không chắc chắn trong các dự tính và do vậy cần phải tính đến phương án tổ hợp. Hình 8 là ví dụ minh họa kết quả tính toán mức độ thay đổi của mực nước biển tổ hợp từ 13 mô hình tại trạm Vũng Tàu theo kịch bản phát thải trung bình (B2) với 3 mức tính toán độ nhạy của khí hậu đối với nồng độ CO2 là thấp, vừa và cao. Kết quả trên hình 8 cho thấy cuối thể kỷ 21 mực nước biển tại Vũng Tàu có thể tăng từ 22-47 cm so với thời kỳ chuẩn. Một lưu ý là trong dự tính thay đổi mực nước biển cần phải tính Hình 7. Giá trị thay đổi mực nước biển chuẩn hóa của 9 mô hình kết
đến ảnh hưởng của quá trình thay đổi địa chất, đây là một vấn đề khó bởi chúng ta không có số liệu đo đạc thực tế. Để tính đến vấn đề này phần mềm SimCLIM đưa ra giả thiết rằng thay đổi mực nước biển tại một vị trí cụ thể chịu ảnh hưởng của các tác
động toàn cầu, khu vực và địa phương. Mức thay đổi không do tác động của biển đổi hậu (OBSncc) được tính như sau:
]) ) 0 . 1 ( [ g g l
ncc OBS GCM TE OBS TE OBS
OBS = − × × + − × (3)
Trong đó;
ncc