Chương 3 Kê ́t quả và thảo luâ ̣n
3.2. Xây dựng đường cong IDF cho khu vực Hà Nội
3.2.2. Đường cong IDF cho thời kỳ tương lai dưới tác động của biến đổi khí
hậu
Trong mục này, đường cong IDF của mưa tại trạm Láng được xây dựng dựa trên thông tin dự tính lượng mưa sau khi hiệu chỉnh từ 5 phương án mơ hình sử dụng. Phương án được đưa ra đánh giá và nhận xét dưới đây thu được từ việc áp dụng tổ hợp trung bình cho cường độ mưa với các thời đoạn và tần suất lặp lại tương ứng.
a) Theo kịch bản RCP4.5
Hình 3.6 dưới đây biểu diễn đường cong IDF của mưa tại trạm Láng giai đoạn 2070 – 2099 theo kịch bản RCP4.5. Có thể nhận thấy, cường độ mưa tại mọi thời đoạn cũng như tần suất lặp lại trong tương lai vào cuối thế kỷ đều tăng lên so với thời kỳ cơ sở 1976 – 2005.
Đối với tần suất lặp lại 100 năm: cường độ mưa ứng với thời đoạn 15 phút trong tương lai là 293.7 mm/giờ, tăng lên 42.6% so với thời kỳ cơ sở (Bảng 3.8 và Bảng 3.9). Như vậy nếu cường độ này duy trì liên tục trong 15 phút, tổng lượng mưa tích lũy thu được sẽ là trên 73mm. Với thời đoạn 60 phút, cường độ mưa trung bình vào cuối thế kỷ tăng lên 43%, đạt mức 212.1 mm/giờ. Cường độ mưa trung bình 24 giờ ứng với tần suất lặp lại 100 năm là 28.9 mm/giờ, tăng 54% so với thời kỳ cơ sở.
Đối với tần suất lặp lại 25 năm: cường độ mưa trong thời đoạn 15 phút sẽ tăng lên 36.2% vào cuối thế kỷ so với thời kỳ cơ sở, đạt 238.8 mm/giờ. Cường độ mưa 15
phút này vẫn lớn hơn rất nhiều so với cường độ mưa 15 phút ứng với tần suất lặp lại 100 năm trong thời kỳ cơ sở (Bảng 3.7). Điều này đồng nghĩa với việc, các sự kiện mưa hiếm khi xảy ra ở hiện tại sẽ xảy ra với tần suất lớn hơn rất nhiều trong tương lai. Với thời đoạn 1 giờ, cường độ mưa trung bình trong tương lai sẽ là 166.6 mm/giờ. Mức tăng ứng với cường độ mưa này là 37.4% (Bảng 3.8). Đối với thời đoạn 24 giờ, cường độ mưa trung bình vào cuối thế kỷ sẽ là 21.7 mm/giờ, tăng 49.4% so với thời kỳ cơ sở.
Đối với tần suất lặp lại 2 năm: cường độ mưa trung bình trong 15 phút là 121.6 mm/giờ, tăng lên 7.2% so với thời kỳ cơ sở. Với thời đoạn 60 phút, cường độ mưa trung bình tăng lên 11% so với thời kỳ cơ sở, đạt giá trị 73.9 mm/giờ. Với thời đoạn mưa 24 giờ, cường độ mưa trung bình là 7.8 mm/giờ, tăng lên 28.4% so với thời kỳ cơ sở (Bảng 3.8).
Hình 3.6. Đường cong IDF của mưa tại trạm Láng (Hà Nội) giai đoạn 2070 – 2099 theo kịch bản RCP4.5
Bảng 3.8. Mức biến đổi của cường độ mưa ứng với các thời đoạn và tần suất lặp lại khác nhau tại trạm Láng (Hà Nội) giai đoạn 2070 – 2099 theo kịch bản RCP4.5
Đơn vị: % Thời đoạn 15' 30' 1h 1.5h 2h 4h 8h 12h 24h 2 Năm 7.2 8.8 11.0 12.4 13.8 16.8 20.6 23.4 28.4 5 Năm 23.4 24.2 25.6 26.8 27.6 30.2 33.4 35.8 40.0 10 Năm 30.2 30.8 31.6 32.6 33.4 35.6 39.0 40.8 45.0 25 Năm 36.2 36.6 37.4 38.0 38.6 40.8 43.6 45.4 49.4
50 Năm 39.8 39.6 40.4 41.2 41.6 43.8 46.2 48.0 52.0
100 Năm 42.6 42.4 43.0 43.4 44.2 45.8 48.2 50.2 54.0
Bảng 3.9. Cường độ mưa ứng với các thời đoạn và tần suất lặp lại khác nhau tại trạm Láng (Hà Nội) giai đoạn 2070 – 2099 theo kịch bản RCP4.5
Đơn vị: mm/giờ Thời đoạn 15' 30' 1h 1.5h 2h 4h 8h 12h 24h 2 Năm 121.6 98.5 73.9 55.5 45.9 27.1 16.5 12.6 7.8 5 Năm 170.6 144.4 111.1 83.5 69.7 42.2 27.0 20.6 13.2 10 Năm 201.3 174.3 135.5 101.8 85.5 52.2 34.2 25.9 17.0 25 Năm 238.8 211.4 166.6 125.0 105.4 65.0 43.2 32.8 21.7 50 Năm 266.6 238.3 189.3 142.4 120.3 74.6 50.0 37.9 25.3 100 Năm 293.7 265.6 212.1 159.2 135.2 83.9 56.6 43.1 28.9 b) Theo kịch bản RCP8.5
Hình 3.7, Bảng 3.10 và Bảng 3.11 dưới đây thể hiện thông tin về đường cong IDF cũng như mức biến đổi vào cuối thế kỷ 2070 – 2099 tại trạm Láng theo kịch bản RCP8.5. Nhìn chung, theo kịch bản RCP8.5, cường độ mưa cũng sẽ tăng lên trong tương lai, mức tăng cũng xấp xỉ với mức tăng theo như kịch bản RCP4.5.
Đối với tần suất lặp lại 100 năm: Cường độ mưa ứng với thời đoạn 15 phút vào cuối thế kỷ theo kịch bản RCP8.5 là 285.9 mm/giờ, tăng lên 38.8% so với thời kỳ cơ sở. Với thời đoạn mưa 1 giờ, cường độ mưa trung bình vào cuối thế kỷ tăng lên 35.4%, đạt mức 200.8 mm/giờ. Và với thời đoạn mưa 24 giờ, cường độ mưa trung bình tăng lên 63.2%, mức tăng lớn nhất trong mọi thời đoạn và tần suất lặp lại theo kịch bản RCP8.5. Mức tăng lên này ứng với cường độ mưa là 30.6 mm/giờ (Bảng 3.10).
Đối với tần suất lặp lại 25 năm: mức độ biến đổi của cường độ mưa ứng với thời đoạn 15 phút là 33.2%. Mức biến đổi này tương ứng với cường độ mưa trung bình trong 15 phút vào cuối thế kỷ là 233.6 mm/giờ. Cường độ mưa này lớn hơn rất nhiều so với cường độ mưa 15 phút với tần suất lặp lại 100 năm trong thời kỳ hiện tại. Với thời đoạn mưa 60 phút, cường độ mưa vào cuối thế kỷ theo kịch bản RCP8.5 là 157.9
mm/giờ, tăng lên 30.2% so với thời kỳ hiện tại. Với thời đoạn mưa 24 giờ, cường độ mưa trong tương lai tăng lên 58.8%, đạt mức 23.1 mm/giờ (Bảng 3.10 và Bảng 3.11).
Đối với tần suất lặp lại 2 năm: Cường độ mưa 15 phút vào cuối thế kỷ tăng lên 5.4%. Cường độ tương ứng với mức tăng này là 119.6 mm/giờ. Cường độ mưa trong thời đoạn 60 phút và 24 giờ theo kịch bản RCP8.5 lần lượt là 68.4mm/giờ và 8.4 mm/giờ. Mức tăng tương ứng với 2 cường độ mưa trung bình này là 4.2 và 38% (Bảng 3.10 và Bảng 3.11).
Hình 3.7. Đường cong IDF của mưa tại trạm Láng (Hà Nội) giai đoạn 2070 – 2099 theo kịch bản RCP8.5
Bảng 3.10. Mức biến đổi của cường độ mưa ứng với các thời đoạn và tần suất lặp lại khác nhau tại trạm Láng (Hà Nội) giai đoạn 2070 – 2099 theo kịch bản RCP4.5
Đơn vị: % Thời đoạn 15' 30' 1h 1.5h 2h 4h 8h 12h 24h 2 Năm 5.4 4.4 4.2 5.0 6.0 10.2 17.2 23.2 38.0 5 Năm 21.4 19.4 19.0 19.2 20.0 23.6 30.0 35.6 50.0 10 Năm 27.6 25.6 25.0 25.0 25.8 29.2 35.4 40.8 54.6 25 Năm 33.2 31.0 30.2 30.2 30.8 33.8 39.8 45.4 58.8 50 Năm 36.6 34.0 33.0 33.2 33.6 36.4 42.6 47.8 61.4 100 Năm 38.8 36.4 35.4 35.4 35.8 38.6 44.4 49.8 63.2
Bảng 3.11. Cường độ mưa ứng với các thời đoạn và tần suất lặp lại khác nhau tại trạm Láng (Hà Nội) giai đoạn 2070 – 2099 theo kịch bản RCP8.5
Thời đoạn 15' 30' 1h 1.5h 2h 4h 8h 12h 24h 2 Năm 119.6 94.5 69.4 51.8 42.7 25.6 16.0 12.5 8.4 5 Năm 167.8 138.8 105.3 78.5 65.5 40.0 26.3 20.5 14.2 10 Năm 197.3 167.4 128.7 96.0 80.6 49.7 33.3 25.9 18.1 25 Năm 233.6 202.7 157.9 118.0 99.5 61.8 42.1 32.8 23.1 50 Năm 260.5 228.8 179.3 134.3 113.5 70.7 48.7 37.9 26.9 100 Năm 285.9 254.4 200.8 150.3 127.3 79.7 55.2 43.0 30.6
Nhận xét chung: Trong tương lai, vào cuối thế kỷ, cường độ mưa có xu thế
tăng lên tại mọi thời đoạn cũng như tần suất lặp lại khác nhau. Các sự kiện mưa hiếm khi hoặc chưa xảy ra trong chuỗi số liệu 30 năm quan trắc được dự tính sẽ xảy ra nhiều hơn trong tương lai theo cả 2 kịch bản RCP4.5 và RCP8.5. Mức tăng của cường độ mưa lớn dần theo sự tăng lên của thời đoạn và tần suất lặp lại. Theo kịch bản RCP4.5, cường độ mưa thời đoạn 15 phút tăng lên từ 7.2 đến 42.6% và từ 28.4 đến 54% đối với thời đoạn 24 giờ. Theo kịch bản RCP8.5, mức tăng của cường độ mưa dao động từ 5.4% đến 38.8% và 38% đến 63% tương ứng với 2 thời đoạn 15 phút và 24 giờ. Như vậy, kịch bản RCP4.5 cho mức tăng lớn hơn ở thời đoạn mưa 15 phút so với kịch bản RCP8.5, và ngược lai đối với thời đoạn mưa 24 giờ.