1.2.5.2. Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu
a. Các kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam
BĐKH tác động đến những yếu tố cơ bản của đời sống nhân loại trên phạm vi toàn cầu nhƣ nƣớc, lƣơng thực, sức khỏe và môi trƣờng. Hàng trăm triệu ngƣời có thể sẽ phải lâm vào nạn đói, thiếu nƣớc và lụt lội tại vùng ven biển do trái đất nóng lên. BĐKH sẽ tác động nghiêm trọng đến năng suất sản xuất, đời sống và môi trƣờng trên phạm vi toàn thế giới. Tất cả các quốc gia đều bị ảnh hƣởng. Các đối tƣợng nhạy cảm nhất, bao gồm các quốc gia và các tầng lớp dân chúng nghèo nhất, sẽ phải hứng chịu sớm và nặng nề nhất, mặc dù họ chỉ góp phần nhỏ nhất trong việc gây ra BĐKH. Những thiệt hại do các hiện tƣợng thời tiết cực đoan gây ra, trong đó phải kể đến lũ lụt, hạn hán, bão, đã bắt đầu gia tăng ngay cả ở những nƣớc giàu.
Việt Nam, một nƣớc đang phát triển trong thời kỳ công nghiệp hóa, nằm trong nhóm nƣớc dễ bị tổn thƣơng bởi các tác động của BĐKH. Bên cạnh đó, với bờ biển dài, nƣớc biển dâng có thể làm mất 12,2% diện tích đất của Việt Nam và đe dọa tới chỗ sinh sống của 17 triệu ngƣời. Diện tích sinh sống của các khu dân cƣ ven biển bị thu hẹp, khả năng xói lở bờ biển tăng lên, trực tiếp đe dọa các công trình giao thông, xây dựng, công nghiệp và một số đô thị trên nhiều tuyến bờ biển.
BĐKH phụ thuộc chủ yếu vào mức độ phát thải khí nhà kính, tức là phụ thuộc vào sự phát triển kinh tế - xã hội. Vì vậy, các kịch bản BĐKH đƣợc xây dựng dựa trên các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội toàn cầu.
Con ngƣời đã phát thải quá mức khí nhà kính vào khí quyển từ các hoạt động khác nhau nhƣ công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, phá rừng,… Do đó, cơ sở để xác định các kịch bản phát thải khí nhà kính là: (1) Sự phát triển kinh tế ở quy mô toàn cầu; (2) Dân số thế giới và mức độ tiêu dùng; (3) Chuẩn mực cuộc sống và lối sống; (4) Tiêu thụ năng lƣợng và tài nguyên năng lƣợng; (5) Chuyển giao công nghệ; (6) Thay đổi sử dụng đất;…
Trong Báo cáo đặc biệt về các kịch bản phát thải khí nhà kính năm 2000, IPCC đã đƣa ra 40 kịch bản, phản ánh khá đa dạng khả năng phát thải khí nhà kính trong thế kỷ 21. Các kịch bản phát thải này đƣợc sắp xếp thành 4 kịch bản là A1, A2, B1 và B2 với các đặc điểm chính sau:
- Kịch bản A1: Kinh tế thế giới phát triển nhanh; dân số thế giới tăng đạt đỉnh vào năm 2050 và sau đó giảm dần; truyền bá nhanh chóng và hiệu quả các công nghệ mới; thế giới có sự tƣơng đồng về thu nhập và cách sống, có sự tƣơng
đồng giữa các khu vực, giao lƣu mạnh mẽ về văn hoá và xã hội toàn cầu. Họ kịch bản A1 đƣợc chia thành các nhóm dựa theo mức độ phát triển công nghệ, nhƣ:
+ A1FI: Tiếp tục sử dụng thái quá nhiên liệu hóa thạch (kịch bản phát thải cao);
+ A1B: Có sự cân bằng giữa các nguồn năng lƣợng (kịch bản phát thải trung bình);
+A1T: Chú trọng đến việc sử dụng các nguồn năng lƣợng phi hoá thạch (kịch bản phát thải thấp).
- Kịch bản A2: Thế giới không đồng nhất, các quốc gia hoạt động độc lập, tự cung tự cấp; dân số tiếp tục tăng trong thế kỷ 21; kinh tế phát triển theo định hƣớng khu vực; thay đổi về công nghệ và tốc độ tăng trƣởng kinh tế tính theo đầu ngƣời chậm (kịch bản phát thải cao, tƣơng tự nhƣ A1FI).
- Kịch bản B1: Kinh tế phát triển nhanh giống nhƣ A1 nhƣng có sự thay đổi nhanh chóng theo hƣớng kinh tế dịch vụ và thông tin; dân số tăng đạt đỉnh vào năm 2050 và sau đó giảm dần; giảm cƣờng độ tiêu hao nguyên vật liệu, các công nghệ sạch và sử dụng hiệu quả tài nguyên đƣợc phát triển; chú trọng đến các giải pháp toàn cầu về ổn định kinh tế, xã hội và môi trƣờng (kịch bản phát thải thấp, tƣơng tự nhƣ A1T).
- Kịch bản B2: Dân số tăng liên tục nhƣng với tốc độ thấp hơn A2; chú trọng đến các giải pháp địa phƣơng thay vì toàn cầu về ổn định kinh tế, xã hội và môi trƣờng; mức độ phát triển kinh tế trung bình; thay đổi công nghệ chậm hơn và manh mún hơn so với B1 và A1 (kịch bản phát thải trung bình, đƣợc xếp cùng nhóm với A1B).
Nhƣ vậy, IPCC khuyến cáo sử dụng các kịch bản phát thải đƣợc sắp xếp từ thấp đến cao là B1, A1T (kịch bản thấp), B2, A1B (kịch bản trung bình), A2, A1FI (kịch bản cao). Tuy nhiên, tùy thuộc vào nhu cầu thực tiễn và khả năng tính toán của từng nƣớc, IPCC cũng khuyến cáo lựa chọn các kịch bản phát thải phù hợp để xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu.
Các kịch bản BĐKH, NBD cho Việt Nam đƣợc xây dựng và công bố năm 2012 đã kế thừa các nghiên cứu đã có và trên cơ sở các kết quả tính toán của các mô hình khí hậu ở Việt Nam, các kịch bản phát thải khí nhà kính đƣợc chọn nhằm cập nhật kịch bản BĐKH, nƣớc biển dâng cho Việt Nam năm 2012 bao gồm: B1 (kịch bản thấp), B2, A1B (kịch bản trung bình), A2 và A1FI (kịch bản cao).
Các tiêu chí để lựa chọn phƣơng pháp tính toán xây dựng kịch bản BĐKH, NBD cho Việt Nam bao gồm: (1) Mức độ tin cậy của kịch bản BĐKH toàn cầu; (2) Độ chi tiết của kịch bản BĐKH; (3) Tính kế thừa; (4) Tính thời sự của kịch bản; (5) Tính phù hợp địa phƣơng; (6) Tính đầy đủ của các kịch bản; và (7) Khả năng chủ động cập nhật.
Trên cơ sở phân tích các tiêu chí trên, kết quả tính toán bằng phƣơng pháp tổ hợp (MAGICC/SCENGEN 5.3) và phƣơng pháp chi tiết hóa thống kê đã đƣợc lựa chọn để xây dựng kịch bản BĐKH, NBD trong thế kỷ 21 cho Việt Nam.
Các kịch bản BĐKH đối với nhiệt độ và lƣợng mƣa đƣợc xây dựng cho từng tỉnh Việt Nam. Thời kỳ dùng làm cơ sở để so sánh là 1980-1999 (cũng là thời kỳ đƣợc chọn trong Báo cáo đánh giá lần thứ 4 của IPCC).
b. Các kịch bản biến đổi khí hậu cho tỉnh Quảng Nam
Do tỉnh Quảng Nam thuộc vùng khí hậu Nam Trung Bộ nên xu thế về sự thay đổi nhiệt độ và lƣợng mƣa của các kịch bản biến đổi khí hậu của tỉnh Quảng Nam cũng giống nhƣ của vùng khí hậu Nam Trung Bộ.
Về nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình năm đều tăng ở các kịch bản, đối với kịch bản B1 nhiệt độ tăng từ (0,3-1,6oC) so với thời kỳ 1980 – 1999, tăng (0,3-2,9 oC) đối với kịch bản B2, tăng (0,6-3,8 oC) đối với kịch bản A2. Cuối thế kỷ 21 nhiệt độ tăng nhiều nhất từ 0,7 – 3,4oC và tăng nhiều nhất là kịch bản A2, tăng 3,4oC (Bảng 1.20).
Bảng 1.20.Mức tăng nhiệt độ trung bình năm, mùa (oC) trong các thập kỷ so với
thời kỳ 1980-1999 theo các kịch bản phát thải
Thập kỷ XII – II III - V VI - VIII IX - XI Năm
Kịch bản A2 2020 0,7 0,7 0,6 0,7 0,7 2030 0,9 1,0 0,8 0,9 0,9 2040 1,2 1,2 1,0 1,1 1,1 2050 1,5 1,6 1,3 1,5 1,5 2060 1,9 2,0 1,5 1,8 1,8 2070 2,2 2,4 1,8 2,1 2,1 2080 2,6 2,8 2,2 2,5 2,5 2090 3,1 3,3 2,5 3,0 3,0 2100 3,6 3,8 2,9 3,4 3,4 Kịch bản B2 2020 0,6 0,5 0,3 0,4 0,5
Thập kỷ XII – II III - V VI - VIII IX - XI Năm 2030 0,8 0,7 0,4 0,6 0,8 2040 1,1 1,0 0,6 0,9 1,1 2050 1,5 1,2 0,8 1,1 1,4 2060 1,8 1,5 0,9 1,4 1,7 2070 2,1 1,8 1,1 1,6 2,0 2080 2,4 2,0 1,2 1,8 1,9 2090 2,6 2,2 1,3 2,0 2,3 2100 2,9 2,4 1,4 2,1 2,5 Kịch bản B1 2020 0,4 0,4 0,3 0,4 0,4 2030 0,6 0,6 0,5 0,5 0,6 2040 0,8 0,8 0,7 0,8 0,8 2050 1,0 1,1 0,9 1,0 1,0 2060 1,2 1,3 1,1 1,2 1,2 2070 1,3 1,4 1,2 1,3 1,3 2080 1,4 1,5 1,3 1,4 1,4 2090 1,4 1,6 1,3 1,4 1,4 2100 1,4 1,6 1,3 1,4 1,4 Nguồn:[2] Về lượng mưa
Lƣợng mƣa năm đều tăng ở các kịch bản, đối với kịch bản B1 lƣợng mƣa tăng từ (0,6-5,4%) so với thời kỳ 1980 – 1999, tăng (0,7-8,2%) đối với kịch bản B2, tăng (0,8-15,9%) đối với kịch bản A2. Cuối thế kỷ 21 lƣợng mƣa tăng nhiều nhất từ 0,8 – 4,6% và tăng nhiều nhất là kịch bản A2, tăng 4,6% (Bảng 1.21).
Bảng 1.21. Mức thay đổi lƣợng mƣa năm, mùa (%) trong các thập kỷ so với thời kỳ 1980 -1999 theo các kịch bản phát thải
Thập kỷ XII – II III - V VI - VIII IX - XI Năm
Kịch bản A2 2020 -1,8 -1,8 0,9 2,8 0,8 2030 -2,6 -2,6 1,3 4,0 1,2 2040 -3,5 -3,6 1,8 5,6 1,6 2050 -4,4 -4,6 2,2 6,8 2,0 2060 -5,1 -5,6 2,7 8,3 2,5 2070 -6,3 -6,6 3,2 9,9 2,9 2080 -7,3 -7,8 3,7 11,6 3,4 2090 -8,6 -9,2 4,4 13,7 4,0 2100 -9,9 -10,6 5,0 15,9 4,6 Kịch bản B2 2020 -1,2 -1,6 0,8 1,6 0,7 2030 -1,8 -2,4 1,2 2,4 1,0 2040 -2,5 -3,4 1,6 3,3 1,5
Thập kỷ XII – II III - V VI - VIII IX - XI Năm 2050 -3,2 -4,4 2,1 4,3 1,9 2060 -3,9 -5,3 2,5 5,2 2,3 2070 -4,5 -6,2 2,9 6,1 2,7 2080 -5,1 -7,0 3,3 6,9 3,0 2090 -5,6 -7,7 3,7 7,6 3,3 2100 -6,1 -8,3 4,0 8,2 3,6 Kịch bản B1 2020 -1,2 -1,5 0,7 1,5 0,6 2030 -1,7 -2,3 1,1 2,2 1,0 2040 -2,3 -3,2 1,5 3,1 1,4 2050 -2,9 -4,0 1,9 4,0 1,8 2060 -3,4 -4,7 2,2 4,6 2,0 2070 -3,7 -5,1 2,4 5,0 2,2 2080 -3,9 -5,3 2,5 5,3 2,3 2090 -4,0 -5,5 2,6 5,4 2,4 2100 -4,0 -5,5 2,6 5,4 2,4 Nguồn: [2]
Về mực nước biển dâng
Các kịch bản NBD cho tỉnh Quảng Nam đƣợc tính toán theo kịch bản phát thải thấp (B1), trung bình (B2) và cao (A1F1). Kết quả tính toán theo các kịch bản phát thải thấp, trung bình và cao cho thấy, vào giữa thế kỷ 21 mực nƣớc biển có thể dâng thêm 8 đến 9 cm và đến cuối thế kỷ 21 mực NBD thêm từ 65 đến 97 cm so với thời kỳ 1980 – 1999 (Bảng 1.22).
Bảng 1.22. Mực nƣớc biển dâng (cm) so với thời kỳ 1980-1999
Khu vực Các mốc thời gian của thế kỷ 21
2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
Kịch bản phát thải thấp 7-8 12-13 17-18 22-25 29-33 35-41 41-49 47-57 52-65 Kịch bản phát thải trung bình 8-9 12-13 18-19 24-26 31-35 38-44 45-53 53-63 61-74 Kịch bản phát thải cao 8-9 13-14 19-21 27-29 36-40 47-53 58-67 70-82 83-97
CHƢƠNG II: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ NGUỒN SỐ LIỆU 2.1. Lựa chọn chỉ số căng thẳng tài nguyên nƣớc cho tỉnh Quảng Nam 2.1. Lựa chọn chỉ số căng thẳng tài nguyên nƣớc cho tỉnh Quảng Nam
Việc xác định đúng các chỉ số là bƣớc quan trọng vì sẽ quyết định tính hợp lý và hiệu quả cũng nhƣ độ chính xác trong đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc và phải dựa trên mức độ sẵn có của nguồn số liệu, phù hợp điều kiện hoàn cảnh, chiến lƣợc phát triển kinh tế - xã hội của khu vực. Vì thế trong khuôn khổ của luận văn, sẽ áp dụng chỉ số xác định mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc ở Việt Nam do Phùng Thị Thu Trang và các cộng sự (2014) xây dựng để đánh giá mức độ căng thẳng tài nguyên nƣớc cho tỉnh Quảng Nam theo kịch bản BĐKH. Đây là bộ chỉ số đánh giá căng thẳng tài nguyên nƣớc dựa trên hiệu quả tổng hợp của các yếu tố chi phối là kết quả của sự biến đổi của các quá trình tự nhiên và các hoạt động kinh tế - xã hội tại Việt Nam.
Dựa trên khung phân tích động lực, áp lực, trạng thái, tác động và phản ứng (Drivers, Pressures, State, Impacts and Responses- DPSIR), để đánh giá hiệu quả tổng hợp của các yếu tố chi phối nhất và để xác định hiệu suất hệ thống và khả năng thích ứng có thể xảy ra, là kết quả của sự biến đổi của các quá trình tự nhiên và các hoạt động kinh tế-xã hội và các khía cạnh về thể chế. Bộ chỉ số đã xác định:
Động lực (D) là tăng trƣởng dân số, đô thị hóa liên kết và các hiện tƣợng khí tƣợng thủy văn. Khi các động lực này phát triển và thay đổi đến một mức độ nào đó nó sẽ gây ra những áp lực lên TNN.
Nguyên nhân Vấn đề Giải pháp D - Động lực P - Áp lực S - Trạng thái I - Tác động R - Phản ứng Phản ứng
Áp lực (P) đƣợc tạo ra nhƣ là một tác động của động lực. Các thông số áp lực bao gồm sự sẵn có của nguồn nƣớc và thiếu hụt do hoạt động của tự nhiên, con ngƣời và ô nhiễm từ các nguồn khác nhau, đặc biệt là nƣớc thải. Ví dụ BĐKH nhƣ nhiệt độ gia tăng, biến đổi của mƣa và mực nƣớc biển dâng sẽ dẫn đến tăng lƣợng bốc hơi từ các thủy vực, suy giảm lƣợng dòng chảy và xâm nhập mặn dẫn đến không đáp ứng đủ nhu cầu dùng nƣớc, giảm nguồn nƣớc có thể sử dụng và khai thác [14]. Bên cạnh đó, áp lực gia tăng dân số dân số tăng lên thì nhu cầu sử dụng nƣớc cho sinh hoạt cũng sẽ tăng lên, kinh tế - xã hội phát triển sẽ dẫn đến nhu cầu sử dụng nƣớc của các ngành kinh tế tăng, nhu cầu sử dụng điện tăng dẫn phát triển thủy điện, đây là một trong những nguyên nhân quan trọng gây giảm diện tích rừng, … Ngoài ra, nhu cầu sử dụng nƣớc tăng thì lƣợng nƣớc thải ra cũng tăng.
Những áp lực này sẽ làm thay đổi trạng thái (S) của TNN, khai thác quá mức, thiếu hợp lý sẽ khiến cho TNN bị suy giảm về lƣợng, ô nhiễm môi trƣờng sẽ khiến cho TNN bị suy thoái về chất từ đó gây ra tình trạng căng thẳng TNN.
Tùy thuộc vào sự thay đổi của trạng thái, xã hội có thể phải chịu những hậu quả tích cực hay tiêu cực. Để biết đƣợc các áp lực này ảnh hƣởng thế nào đến trạng thái của TNN thì phải đánh giá đƣợc tác động (I) của chúng lên TNN bằng cách sử dụng các chỉ số để đánh giá.
Sau khi đánh giá đƣợc các tác động, đƣa ra và thực hiện các giải pháp để
phản ứng (R) lại hệ thống nhằm hạn chế và giảm nhẹ các tác động này.
Nhƣ vậy, việc đánh giá tình trạng căng thẳng tài nguyên nƣớc cần xác định các yếu tố gây căng thẳng nƣớc mà một hệ thống nƣớc phải đối mặt, cũng nhƣ khả năng của hệ thống chứa đƣợc các yếu tố đó. Trạng thái của hệ thống TNN có thể đƣợc xem nhƣ là kết quả của sự tƣơng tác giữa các yếu tố gây căng thẳng nƣớc và quá trình thích ứng của hệ thống. Do đó, tình trạng căng thẳng của hệ thống TNN có thể đƣợc đánh giá bằng việc phân tích tình trạng của hệ thống nguồn nƣớc dƣới bối cảnh kinh tế xã hội và sự biến đổi của các quá trình tự nhiên nhƣ biến đổi khí hậu.
2.1.1. Chỉ số để tính toán
n i i i w x WSI 1 . (2.1) Trong đó: - WSI: Chỉ số căng thẳng TNN; - n: Số loại chỉ số thành phần; - xi: Giá trị của chỉ số thành phần thứ i; - wi: Trọng số của của chỉ số thành phần thứ i.
Chỉ số căng thẳng tài nguyên nƣớc có hai cấp độ tính toán – chỉ số chính (Components) và nhóm chỉ số thành phần phụ cấu thành (Indicators/Sub- components). Trong đó, WSI có bốn nhóm chỉ số chính: nhóm chỉ số lƣợng nƣớc; nhóm chỉ số chất lƣợng nƣớc; nhóm chỉ số về áp lực, phát triển nguồn nƣớc và nhóm chỉ số khả năng đáp ứng. Mỗi nhóm chỉ số chính có một hoặc hai chỉ số thành phần phụ cấu thành. Để tính toán đƣợc giá trị từng thành phần chính phải sử dụng các thành phần phụ để tính. Tuy nhiên, trong khuôn khổ của luận văn, sẽ xét 3 chỉ số chịu ảnh hƣởng chính của biến đổi khí hậu, cụ thể nhƣ