CHƢƠNG 2 : SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.3. Dự tính điều kiện khô hạn trong bối cảnh biến đổi khí hậu thế kỷ 21 theo các
theo các kịch bản
Tương tự như phân tích xu thế trong quá khứ, xu thế biến đổi trong tương lai của điều kiện khô hạn trên địa bàn tỉnh Phú Thọ được thể hiện qua chỉ số SPI trung bình (điều kiện khô hạn trung bình) và SPI_min (điều kiện khô hạn ở mức nghiêm trọng nhất). Các kết quả tính toán được thực hiện với chỉ số SPI ở quy mô từ 1 đến 6 tháng. Cụ thể, các kết quả được trình bày dưới đây:
3.3.1. Điều kiện khô hạn trung bình
a) Kịch bản RCP4.5
(1) Điều kiện khô hạn ở quy mô 1 tháng (SPI1)
Kết quả dự tính chỉ số SPI1 (biến đổi so với thời kỳ 1986-2005) được trình bày trong Hình 3.18. Kết quả cho thấy, chỉ số SPI1 trung bình mùa khô có xu thế tăng nhẹ ở các thời kỳ trong thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở. Điều này cho thấy, điều kiện khô hạn ở quy mô 1 tháng có xu thế giảm ở các thời kỳ trong thế kỷ 21 theo kịch bản RCP4.5 so với thời kỳ cơ sở (Hình 3.19).
(2) Điều kiện khô hạn ở quy mô 3 tháng (SPI3)
Kết quả dự tính điều kiện khô hạn ở quy mô 3 tháng (SPI3) theo kịch bản RCP4.5 có xu thế giảm ở các thời kỳ trong thế kỷ 21 (SPI3 tăng) (Hình 3.20).
(3) Điều kiện khô hạn ở quy mô 6 tháng (SPI6)
Kết quả dự tính điều kiện khô hạn ở quy mô 6 tháng (SPI3) theo kịch bản RCP4.5 có xu thế giảm ở các thời kỳ trong thế kỷ 21 (SPI6 tăng) (Hình 3.21).
b) Kịch bản RCP8.5
Kết quả dự tính chỉ số SPI (SPI1, SPI3, SPI6) đều có xu thế tăng ở các thời kỳ trong thế kỷ 21 so với thời kỳ 1986-2005 theo kịch bản RCP8.5. Điều này cho thấy, điều kiện khô hạn trung bình mùa khô ở khu vực tỉnh Phú Thọ có xu thế giảm so với thời kỳ cơ sở (Hình 3.22-Hình 3.24).
Như vậy có thể thấy, theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5, điều kiện khô hạn trung bình mùa khô ở các quy mô thời gian khác nhau có xu thế giảm ở khu vực Phú Thọ. Điều này là do lượng mưa được dự tính gia tăng theo các kịch bản đã được công bố của Bộ Tài nguyên và Môi trường (2016).
(a) (b)
(c)
Hình 3.19.Dự tính biến đổi chỉ số SPI1 (%) vào các thời kỳ trong tƣơng lai so với thời kỳ cơ sở (1986-
2006) theo kịch bản RCP4.5: a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080-
(a) (b)
(c)
Hình 3.20.Dự tính biến đổi chỉ số SPI3 (%) vào các thời kỳ trong tƣơng lai so với thời kỳ cơ sở (1986-
2006) theo kịch bản RCP4.5: a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080- 2099 (a) (b) (c) Hình 3.21.Dự tính biến đổi chỉ số SPI6 (%) vào các thời kỳ trong tƣơng lai so với thời kỳ cơ sở (1986-
2006) theo kịch bản RCP4.5: a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080-
(a) (b)
(c)
Hình 3.22.Dự tính biến đổi chỉ số SPI1 (%) vào các thời kỳ trong tƣơng lai so với thời kỳ cơ sở (1986-
2006) theo kịch bản RCP8.5: a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080-
2099
(a) (b)
Hình 3.23.Dự tính biến đổi chỉ số SPI3 (%) vào các thời kỳ trong tƣơng lai so với thời kỳ cơ sở (1986-
2006) theo kịch bản RCP8.5: a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080-
(c)
(a) (b)
(c)
Hình 3.24.Dự tính biến đổi chỉ số SPI6 (%) vào các thời kỳ trong tƣơng lai so với thời kỳ cơ sở (1986-
2006) theo kịch bản RCP8.5: a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080-
2099
3.3.2. Điều kiện khô hạn nghiêm trọng nhất
Trái ngược với dự tính chỉ số SPI, chỉ số SPI_min được dự tính giảm theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 ở các thời kỳ trong thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở. Điều này cho thấy, mặc dù điều kiện khô hạn trung bình có xu thế giảm, nhưng mức độ khắc nghiệt nhất của điều kiện khô hạn được dự tính gia tăng ở các thời kỳ trong tương lai. Cụ thể như sau:
a) Kịch bản RCP4.5
- SPI1_min được dự tính giảm đáng kể ở thời kỳ giữa thế kỷ 21, với mức giảm khoảng 0,2 so với thời kỳ cơ sở. SPI1_min được dự tính không biến đổi đáng kể so với thời kỳ cơ sở vào đầu và cuối thế kỷ 21 (Hình 3.25).
- SPI3_min: Ở quy mô thời gian 3 tháng, SPI3_min được dự tính không biến đổi nhiều so với thời kỳ cơ sở theo kịch bản RCP4.5. Điều này cho thấy,mức độ khắc nghiệt nhất của điều kiện khô hạn không thay đổi nhiều so với thời kỳ cơ sở (Hình 3.26).
- SPI6_min: Ở quy mô thời gian 6 tháng, SPI6_min được dự tính không biến đổi nhiều so với thời kỳ cơ sở theo kịch bản RCP4.5. Điều này cho thấy,mức độ khắc nghiệt nhất của điều kiện khô hạn không thay đổi nhiều so với thời kỳ cơ sở (Hình 3.27).
b) Kịch bản RCP8.5 (Hình 3.28-Hình 3.30),
SPI_min được dự tính giảm đáng kể vào cuối thế kỷ 21 đối với SPI1_min và SPI3_min, với mức giảm khoảng 0,2. Tuy nhiên, ở các giai đoạn khác (đầu và giữa thế kỷ 21) và ở quy mô 6 tháng, SPI_min được dự tính không biến đổi nhiều so với thời kỳ cơ sở. Điều này cho thấy, mức độ khắc nghiệt nhất của điều kiện khô hạn ở quy mô 1 và 3 tháng được dự tính gia tăng vào cuối thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở theo kịch bản RCP8.5 ở khu vực tỉnh Phú Thọ.
Nhận xét chung về dự tính điều kiện khô hạn:
Điều kiện khô hạn trung bình được dự tính giảm (SPI tăng) ở các thời kỳ trong thế kỷ 21 theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5. Tuy nhiên, mức độ khắc nghiệt nhất của điều kiện khô hạn được dự tính gia tăng ở quy mô 1 tháng vào giữa thế kỷ 21 theo kịch bản RCP4.5; ở quy mô 1 và 3 tháng vào cuối thế kỷ 21 theo kịch bản RCP8.5. Điều này cho thấy, mùa khô hạn có thể ngắn lại (theo dự tính mưa của Bộ TNMT, 2016), nhưng mức độ khắc nghiệt nhất của điều kiện khô hạn có thể gia tăng.
(c)
Hình 3.25.Dự tính biến đổi chỉ số SPI1_min trung bình các thời kỳ trong thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở
theo kịch bản RCP4.5 (%): a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080- 2099 (a) (b) (c) Hình 3.26.Dự tính biến đổi chỉ số SPI3_min trung bình các thời kỳ trong thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở
theo kịch bản RCP4.5 (%): a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080-
2099
(c)
Hình 3.27.Dự tính biến đổi chỉ số SPI6_min trung bình các thời kỳ trong thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở
theo kịch bản RCP4.5 (%): a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080- 2099 (a) (b) (c) Hình 3.28.Dự tính biến đổi chỉ số SPI1_min trung bình các thời kỳ trong thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở
theo kịch bản RCP8.5 (%): a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080-
2099
(c)
Hình 3.29.Dự tính biến đổi chỉ số SPI3_min trung bình các thời kỳ trong thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở
theo kịch bản RCP8.5 (%): a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080- 2099 (a) (b) (c) Hình 3.30.Dự tính biến đổi chỉ số SPI6_min trung bình các thời kỳ trong thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở
theo kịch bản RCP8.5 (%): a) 2016-2035; (b) 2046-2065; (c) 2080-
3.4. Nhận xét Chƣơng 3
Biến đổi khí hậu ở tỉnh Phú Thọ:
Xu thế biến đổi khí hậu được đánh giá dựa trên mức biến đổi của các yếu tố khí hậu trong một khoảng thời gian đủ dài trên toàn tỉnh. Tuy nhiên, trong khuôn khổ của luận văn chỉ phân tích dựa vào 2 yếu tố chính là nhiệt độ trung bình và lượng mưa, với độ dài chuỗi từ 1961 - 2016 (ở Việt Trì, Phú Hộ) và từ 1973 - 2016 (ở Minh Đài). Đối với nhiệt độ trung bình ở các tháng đặc trưng cũng như nhiệt độ trung bình năm đều có xu thế tăng trên toàn tỉnh, trong đó mức tăng vào tháng X (đặc trưng cho mùa thu) có mức tăng cao nhất và thấp nhất là tháng VII (đặc trưng mùa hè); ở Phú Hộ có mức tăng thấp hơn Minh Đài và Việt Trì. Ngược lại, lượng mưa năm có xu thế giảm trên toàn tỉnh, tại Minh Đài, lượng mưa năm giảm 4,6%/1 thập kỷ; Phú Hộ giảm khoảng 4%/1 thập kỷ và Việt Trì có mức giảm khoảng 2%/1 thập kỷ.
Xu thế biến đổi điều kiện khô hạn:
Mức độ khô hạn ở các quy mô thời gian khác nhau đều có xu thế gia tăng trong những năm qua. Tần suất khô hạn được đánh giá qua số tháng hạn. Theo đó, số tháng hạn ở cả 3 trạm đều có xu thế tăng lên, với mức tăng ở Việt Trì và Phú Hộ khoảng 0,7 tháng/57 năm; ở Minh Đài 1,7 tháng / 46 năm.
Dự tính biến đổi điều kiện khô hạn trong bối cảnh biến đổi khí hậu (kịch bản RCP4.5 và kịch bản RCP8.5):
Điều kiện khô hạn trung bình mùa khô ở các quy mô thời gian khác nhau đều được dự tính giảm trong các thời kỳ ở thế kỷ 21 theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5. Điều này là do lượng mưa được dự tính gia tăng theo các kịch bản của Bộ TNMT (2016). Tuy nhiên, điều đáng chú ý là mức độ khắc nghiệt nhất của điều kiện khô hạn được dự tính gia tăng ở quy mô thời gian 1 tháng vào giữa thế kỷ 21 theo kịch bản RCP4.5; ở quy mô 1 và 3 tháng vào cuối thế kỷ 21 theo kịch bản RCP8.5.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận:
1. Trong khuôn khổ nghiên cứu của luận văn, các nội dung nghiên cứu chính đã được thực hiện:
- Tìm hiểu, tổng quan về vấn đề nghiên cứu điều kiện khô hạn trong bối cảnh biến đổi khí hậu từ các nghiên cứu ở trong và ngoài nước. Trên cơ sở đó, học viên đã lựa chọn và kế thừa chỉ số SPI trong việc xác định điều kiện khô hạn ở tỉnh Phú Thọ trong quá khứ và tương lai (trong thế kỷ 21) được chi tiết hóa từ các kịch bản của Bộ TNMT (2016);
- Thu thập số liệu: Để thực hiện các nội dung nghiên cứu, học viên đã thu thập số liệu quan trắc nhiệt độ và lượng mưa ngày thời kỳ 1961-2017 tại trạm Minh Đài, Phú Hộ và Việt Trì. Bên cạnh đó, số liệu kịch bản lượng mưa (RCP4.5, RCP8.5) thời kỳ cơ sở (1986-2005) và tương lai (đầu, giữa và cuối thế kỷ 21) từ kịch bản của Bộ TNMT (2016) cho 3 trạm nghiên cứu trên địa bàn tỉnh Phú Thọ cũng được thu thập.
- Tính toán chỉ số SPI và phân cấp điều kiện khô hạn: Trên cơ sở số liệu được thu thập, các tính toán điều kiện khô hạn trong quá khứ và theo các phương án kịch bản tổ hợp đã được thực hiện. Trên cơ sở đó, học viên đã tiến hành phân cấp các mức độ khô hạn trên địa bàn tỉnh Phú Thọ.
- Xác định điều kiện khô hạn theo số liệu quan trắc và kịch bản đã được thực hiện. Trong nghiên cứu này, điều kiện khô hạn trung bình và nghiêm trọng nhất đã được tính toán ở quy mô tháng và mùa (3 tháng và 6 tháng).
- Xác định xu thế biến đổi điều kiện khô hạn trong quá khứ và tương lai dựa trên xu thế biến đổi của chỉ số SPI và SPI_Min.
2. Biến đổi khí hậu tại Phú Thọ
- Nhiệt độ có xu thế gia tăng tại tất cả các trạm ở khu vực tỉnh Phú Thọ, với mức tăng của nhiệt độ trung bình năm: 0,02oC/năm (trạm Minh Đài), 0,012oC/năm (trạm Phú Hộ) và 0,0169oC/năm (trạm Việt Trì). Trong đó, mức tăng nhiệt độ lớn nhất là vào tháng X và thấp nhất vào tháng VII.
- Lượng mưa năm và các mùa có xu thế giảm ở toàn bộ các trạm trên địa bàn tỉnh Phú Thọ, với mức giảm của lượng mưa năm: 0.4624%/năm (trạm Minh Đài), 0,399%/năm (trạm Phú Hộ) và 0.205%/năm (trạm Việt Trì).
- Cùng với xu thế giảm lưởng mưa và gia tăng nhiệt độ là xu thế gia tăng điều kiện khô hạn cả về cường độ và tần suất ở khu vực tỉnh Phú Thọ.Số tháng hạn ở cả 3 trạm đều có xu thế tăng lên, với mức tăng ở Việt Trì và Phú Hộ khoảng 0,7 tháng/57 năm; ở Minh Đài 1,7 tháng / 46 năm.
3. Dự tính điều kiện khô hạn theo kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ TNMT (2016)
Điều kiện khô hạn trung bình mùa khô ở khu vực tỉnh Phú Thọ được dự tính có xu thế giảm nhẹ ở các thời kỳ trong thế kỷ 21 theo các kịch bản RCP4.5 và RCP8.5.
Mức độ khắc nghiệt nhất của điều kiện khô hạn được dự tính gia tăng ở quy mô 1 tháng vào giữa thế kỷ 21 theo kịch bản RCP4.5; quy mô 1 tháng và 3 tháng vào cuối thế kỷ 21 theo kịch bản RCP8.5.
Kiến nghị:
Kết quả đánh giá và dự tính điều kiện khô hạn cho khu vực tỉnh Phú Thọ dựa trên kịch bản biến đổi khí hậu quốc gia do Bộ TNMT công bố năm 2016. Do vậy, kết quả nghiên cứu của luận văn có tính thống nhất với các đánh giá đã được công bố về kịch bản mưa. Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong đánh giá tác động của BĐKH và xây dựng kế hoạch ứng phó với BĐKH trên địa bàn tỉnh Phú Thọ.ss
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt:
1. Bộ Tài nguyên và môi trường (2012). Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam.NXB Tài nguyên môi trường và bản đồ Việt Nam.
2. Bộ Tài nguyên và môi trường (2016). Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam.NXB Tài nguyên môi trường và bản đồ Việt Nam.
3. Nguyễn Văn Cư (2001):Nguyên nhân và các giải pháp phòng chống sa mạc hoá ở khu vực ven biển miền Trung (Ninh Thuận-Bình Thuận). Báo cáo tổng kết đề tào Khoa học Công nghệ cấp Nhà nước.
4. Hoàng Đức Cường và những người khác (2007). Đánh giá đặc điểm khí hậu tỉnh Phú Thọ. Đề tài KHCN cấp tỉnh Phú Thọ.
5. Nguyễn Lập Dân và những người khác (2010):Nghiên cứu cơ sở khoa học quản lý hạn hán và sa mặc hóa để xây dựng hệ thống quản lý, đề xuất các giải pháp chiến lược và tổng giảm thiểu tác hại: Nghiên cứu điển hình cho đồng bằng sông Hồng và Nam Trung Bộ.Báo cáo tổng kết đề tài Khoa học Công nghệ cấp Nhà nước.
6. Ngô Tiền Giang và những người khác (2014):Nghiên cứu sử dụng chỉ số hạn Palmer để nhận định diễn biến hạn hán vùng đồng bằng Bắc Bộ. Tạp chí Khí tượng thủy văn số tháng 3 năm 2014.
7. Nguyễn Trọng Hiệu và những người khác (2000):Nguyên nhân và các giải pháp phòng chống hoang mạc hoá ở khu vực ven biển miền Trung.
8. Nguyễn Trọng Hiệu (1999):Mối quan hệ giữa ENSO – hạn hán một số địa điểm đại diện cho các khu vực địa lý tiêu biểu ở Việt Nam.
9. Đào Xuân Học và những người khác(2001).Nghiên cứu các giải pháp giảm nhẹ thiên tai hạn hán ở các tỉnh Duyên hải Miền trung từ Hà Tĩnh đến Bình Thuận. Báo cáo tổng kết đề tài Khoa học Công nghệ cấp Nhà nước.
10. Mai Văn Khiêm, Nguyễn Văn Thắng, Wataru Takeuchi, Văn Ngọc An (2014).Nghiên cứu đề xuất hệ thống giám sát hạn hán thời gian thực ở Việt Nam. Tạp chí Khí tượng thủy văn số tháng 3 năm 2014.
11. Nguyễn Quang Kim và những người khác (2005):Nghiên cứu dự báo hạn hán vùng Nam Trung Bộ và Tây Nguyên và xây dựng các giải pháp phòng chống. Báo cáo tổng kết đề tài.
12. Lưu Nhật Linh, Vũ Văn Thăng, Mai Văn Khiêm, Nguyễn Đăng Mậu (2013). Áp dụng mô hình RSM trong dự báo khí hậu ở Việt Nam. Tạp chí Khí tượng thủy văn số tháng 8/2014;
13. Mai Kim Lien and Tran Huy Hien (2018). A study on drought in the South-Central region: detection from the observation and the bias- correction rainfall projections of national climate change scenarios.
Vietnam Journal of Hydrometeorology.
14. Nguyễn Đức Ngữ (2002):Quan hệ giữa ENSO và gió muà châu Á. Tuyển tập báo cáo, Hội nghị KH lần thứ 7, Viện Khí tượng thủy văn, Hà Nội, 2002, Tập 1, tr.105 – 115.
15. Nguyễn Đức Ngữ (2002):Tìm hiểu về hạn hán và hoang mạc hóa.NXBKhoa học kĩ thuật.
16. Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (2004). Khí hậu và tài nguyên khí hậu Việt Nam.NXBNông nghiệp.
17. Lê Trung Tuân và những người khác (2009).Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp khoa học công nghệ phòng chống hạn hán phục vụ phát triển nông nghiệp bền vững ở các tỉnh miền Trung. BCTK đề tài KHCN cấp Nhà nước.
18. Nguyen Van Thang, Mai Van Khiem, Truong Thi Thanh Thuy, Ha Truong Minh, Pham Thi Hai Yen, Nguyen Dang Mau (2017): Assessment of drought conditions in the red river delta. JOURNAL OF CLIMATE CHANGE SCIENCE No.3-2017.
19. Nguyễn Văn Thắng và những người khác (2007):Nghiên cứu xây dựng công nghệ dự báo và cảnh báo sớm hạn hán ở Việt Nam. Báo cáo tổng kết đề tài, 2007.
20. Nguyễn Văn Thắng và những người khác (2010):Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến các điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên và đề xuất các giải pháp chiến lược phòng tránh, giảm nhẹ và thích nghi,