CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU DỰA TRÊN HAI CHỈ SỐ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
3.1. Biến đổi khí hậu dựa trên chỉ số RCCI và CCI
3.1.2.3. Tích hợp các chỉ số thành phần thành chỉ số RCCI
Như đã trình bày ở trên, việc tính toán chỉ số RCCI đòi hỏi phải tính toán 8 biến chỉ thị cho 2 mùa/thời kỳ cho 2 yếu tố nhiệt độ và lượng mưa, mỗi mùa/thời kỳ 4 biến chỉ thị, bao gồm 8 biến được chuyển đổi thành 8 chỉ số thành phần thông qua các trọng số dựa theo số nguyên (n) của Giorgi được đưa ra ở bảng 2.3. Tuy nhiên, độ lớn của 8 biến trong cả hai trường hợp (thập kỷ, hai thập kỷ) thấp hơn hoặc cao hơn so với ngưỡng chỉ tiêu 8 biến chuyển đổi của Giorgi, do đó các ngưỡng chỉ tiêu chuyển đổi của Giorgi chưa phù hợp khi áp dụng cho hai trường hợp xét của luận văn. Đây cũng là một trong những khó khăn khi áp dụng phương pháp Giorgi cho các vùng khí hậu khác nhau trên thế giới.
Để khắc phục điều này, tác giả đã tiến hành tính toán xác suất tích lũy của các giá trị của 8 biến chỉ thị trong hai trường hợp (Bảng 3.4). Dựa trên sự phân bố xác suất này và trọng số n của Giorgi lựa chọn 3 xác suất 20, 50 (tương ứng với mức trung bình của chuỗi) và 80% để phân loại các ngưỡng độ lớn của 8 biến theo trọng số (n). Các kết quả phân hạng các ngưỡng được thể hiện ở bảng 3.5.
Bảng 3.4. Xác suất 8 biến biểu thị mức thay đổi đổi của nhiệt độ và lượng mưa
Nhiệt độ Lượng mưa
Xác suất
T
(0C) T% P% P%
10 0,19 4,6 1,5 2,9
20 0,25 7,8 3,5 8,4
30 0,30 11,2 5,1 14,1
40 0,35 14,2 6,8 17,5
50 0,40 16,1 8,7 22,8
60 0,44 18,8 11,3 27,7
70 0,50 22,3 14,0 34,9
80 0,58 26,7 17,3 46,7
90 0,70 43,5 25,8 63,0
Bảng 3.5. Phân hạng mức thay đổi của 4 biến chỉ thị theo nhiệt độ và lượng mưa cho các trường hợp xét của luận văn
Chỉ thị của RCCI TT Trọng
số (n) P% %
P
T 0C T%
1 0 <5 <10 <0.2 <10
2 1 5 -10 10 - 25,0 0,2 - 0,4 10 - 20
3 2 10,1 - 20 25,1 - 50 0,5 - 0,6 20,1 - 30
4 4 >20 >50 > 0,6 >30
Trọng số (n) có giá trị từ 0 đến 4 do đó các chỉ số thành phần của RCCI cũng có giá trị từ 0 đến 4. Những giá trị cận biên trên và biên dưới của ngưỡng có thể tăng hoặc bớt đi một hoặc hai giá trị (ví dụ mức độ biến động hàng năm của nhiệt độ (T%=10, có n=0) nhưng (T%=10,1, có n=1). Nếu biến động hàng năm của nhiệt độ là 20,1%, tương ứng với giá trị n=3, mức độ biến động hàng năm của nhiệt độ là 30% thì giá trị n cũng bằng 3. Đây là một trong những vấn đề phức tạp của phương pháp chỉ số RCCI khi gán các giá trị của 8 biến chỉ thị về biến đổi và biến động của nhiệt độ và lượng mưa.
Kết quả gán giá trị của 8 biến về mức độ thay đổi nhiệt độ trung bình và biến động của nhiệt độ và lượng mưa trong 2 mùa thông qua trọng số n (Bảng 3.5) cho 8
chỉ số của chỉ số RCCI được trình bày ở các bảng 3.6, bảng 3.7 và bảng P.1a,b phần phụ lục; hình 3.9 và hình 3.10. Từ các kết quả nhận được có thể đưa ra những nhận xét sau đây:
1) Chỉ số biểu thị mức biến đổi nhiệt độ trung bình (T_n) trong mùa lạnh lớn hơn trong mùa nóng và ở vùng khí hậu phía Bắc cao hơn vùng khí hậu phía Nam, thấp đáng kể ở vùng khí hậu B4 và N1 (Bảng 3.7). Chỉ số biểu thị mức thay đổi biến động của nhiệt độ (T-n), nhìn chung cao hơn đáng kể ở các vùng khí hậu miền núi B1, B2 và N2 so với vùng khí hậu đồng bằng và Trung Bộ (Bảng P.1a,b phần phụ lục);
2) Chỉ số biểu thị mức biến đổi lượng mưa trung bình (P-n) ở các vùng khí hậu phía Nam cao hơn so với các vùng khí hậu ở phía Bắc, cao nhất ở vùng khí hậu N1; Ở các vùng khí hậu phía Bắc, chỉ số P-n phổ biến từ 0 đến 1,0, trong khi đó ở các vùng khí hậu phía Nam, đối với lượng mưa cả mùa mưa nhiều, mưa ít và năm đều có giá trị cao hơn các vùng khí hậu phía Bắc, phổ biết có giá trị trên 2,0 (Bảng 3.7). Chỉ số biểu thị mức thay đổi biến động của lượng mưa (P-n) giữa các vùng khí hậu lệch nhau không đáng kể nhưng cao hơn đáng kể ở vùng khí hậu Trung Bộ (Bảng P.1a,b phần phụ lục);
3) Nhìn chung, sự phân bố theo không gian của 8 biến biểu thị về mức độ biến đổi và biến động của nhiệt độ và lượng mưa trước khi và sau khi gán trọng số đều nhất quán với nhau và điều này góp phần bảo đảm tính khách quan trong các giá trị được tính toán của chỉ số RCCI .
Kết quả tổng hợp 8 chỉ số biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa thành chỉ số RCCI được thể hiện ở bảng P.1a,b phần phụ lục. Kết quả tính toán chỉ số RCCI trên cơ sở tích hợp 8 chỉ số biến đổi và biến động của nhiệt độ và lượng mưa được trình bày ở bảng 3.6 và hình 3.9.
Trong trường hợp thập kỷ, chỉ số RCCI có giá trị từ 4 đến 20, phổ biến từ 12 đến 16, trung bình vùng khí hậu từ 6 đến 11 và trong trường hợp hai thập kỷ có giá trị từ 4 đến 18, phổ biến trong khoảng từ 8 đến 11, trung bình vùng khí hậu từ 5-10.
Trên cùng một vùng khí hậu, mặc dù sự phân bố của RCCI chưa được thể hiện rõ giữa vùng cao, thấp nhưng giá trị RCCI cao nhất gần gấp 2 lần giá trị thấp nhất, nó cho thấy sự khác biệt rõ giữa điểm biến đổi mạnh mẽ hơn và điểm ít biến đổi hơn. Nhìn chung, sự phân bố không gian của RCCI có xu hướng thấp hơn từ vùng khí hậu B1 đến B4 và có xu hướng cao hơn từ N1 đến N3.
Bảng 3.6. Tổng hợp kết quả tính chỉ số RCCI và CCI cho 7 vùng khí hậu
RCCI CCI
Vùng khí
hậu Trạm
Thập kỷ Hai thập kỷ Hai thập kỷ
Sìn Hồ 14 11 5.8
Lai Châu 13 8 3.9
Tuần Giáo 20 18 6.1
Sơn La 13 10 4.6
Mộc Châu 15 14 5.5
B1
Yên Châu 18 14 5.4
Hà Giang 11 10 4.9
Sa Pa 12 6 3.6
Bắc Quang 19 17 5.8
Yên Bái 15 9 3.6
Lạng Sơn 11 8 3.8
Tuyên Quang 17 11 3.4
Cao Bằng 11 11 3.0
B2
Thái Nguyên 13 10 3.6
Việt Trì 15 10 4.8
Vĩnh Yên 16 10 5.0
Láng 16 14 5.5
Phù Liễn 14 8 2.9
Hải Dương 13 7 1.8
Hưng Yên 14 7 2.8
Thái Bình 9 7 3.9
Nam Định 10 8 3.6
B3
Ninh Bình 8 6 2.9
Thanh Hóa 9 7 3.1
Vinh 10 5 2.8
Hương Khê 14 10 5.6
Tuyên Hóa 12 9 4.1
B4
Đồng Hới 14 7 3.9
Quy Nhơn 16 13 5.5
Tuy Hòa 16 9 4.0
Nha Trang 7 7 1.9
N1
Phan Thiết 15 7 3.8
Pleiku 15 12 4.4
Buôn Ma Thuột 12 9 5.2
N2
Đà Lạt 15 8 1.9
Sóc Trăng 15 10 4.0
N3 Cà Mau 14 12 4.4
Trường hợp hai thập kỷ
8 18
8 17
6 14
5 10
7 13
8 12
-3 2 7 12 17 22
Sìn Hồ Lai Châu Tuần Giáo Sơn La Mộc Châu Yên Châu Hà Giang Sa Pa Bắc Quang Yên Bái Lạng Sơn Tuyên Quang Cao Bằng Thái Nguyên Việt Trì Vĩnh Yên Láng Phù Liễn Hải Dương Hưng Yên Thái Bình Nam Định Ninh Bình Thanh Hóa Vinh Hương Khê Tuyên Hóa Đồng Hới Quy Nhơn Tuy Hòa Nha Trang Phan Thiết Pleiku Buôn Ma Thuột Đà Lạt Sóc Trăng Cà Mau
B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3
Vùng khí hậu
Chỉ số RCCI
Hình 3.9. Chỉ số biến đổi khí hậu RCCI theo các trạm
Giá trị RCCI trong trường hợp thập kỷ cao hơn trường hợp hai thập kỷ. Như vậy, độ dài chuỗi khác nhau dẫn đến giá trị của chỉ số RCCI khác nhau, độ dài chuỗi càng dài thì giá trị của chỉ số RCCI nhỏ hơn và ổn định hơn. Mặc dù chưa có điều kiện tính toán trên chuỗi thời gian đủ dài (30 năm) nhưng phân bố không gian của chỉ số RCCI trên các vùng khí hậu trong cả hai trường hợp xem xét tương đối nhất quán; vùng khí hậu có chỉ số RCCI cao trong trường hợp thập kỷ cũng là vùng có giá trị RCCI cao trong trường hợp hai thập kỷ.
Mặc dù chỉ số RCCI trung bình vùng khí hậu không lệch nhau đáng kể và nó chưa phản ánh nổi bật về sự khác nhau của BĐKH giữa các vùng khí hậu, nhưng nhìn chung đã thể hiện được sự khác biệt đáng kể như: Ở vùng khí hậu B1 và B2 chỉ số RCCI cao hơn đáng kể, và do đó mức độ biến đổi khí hậu ở vùng này sẽ mạnh mẽ hơn so với các vùng khí hậu khác (Bảng 3.7, Hình 3.10).
Bảng 3.7. Mức độ biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa trung bình theo vùng khí hậu
Nhiệt độ Lượng mưa
T0c (T_n) T % (T_n) P% (P_n) P% (P_n) Vùng
khí
hậu MJJASO NDJFMA MJJASO NDJFMA MJJASO NDJFMA MJJASO NDJFMA
RCCI
Trường hợp thập kỷ
B1 0,4 (2) 16,8 (1) 0,8 (4) -14,7 (1) -1,0 (0) 22,1 (1) -9,0 (1) -25,3 (2) 12 B2 0,3 (1) 28,0 (2) 0,7 (4) -11,6 (1) 3,4 (0) 9,1 (0) -7,8 (1) -20,2 (1) 10 B3 0,1 (0) 16,4 (1) 0,5 (2) -12,2 (1) -5,4 (1) 14,3 (1) -18,1 (2) 18,1 (1) 9 B4 0,2 (1) 13,8 (1) 0,3 (1) -8,1 (0) 0,9 (0) 35,2 (2) -2,6 (0) -12,0 (1) 6 N1 0,2 (1) 8,8 (0) 0,3 (1) -6,9 (0) 30,7 (4) 16,4 (1) 8,8 (1) 23,1 (1) 9 N2 0,3 (1) 16,9 (1) 0,5 (2) -22,1 (2) 19,5 (2) 2,3 (0) 9,7 (1) 13,2 (1) 10 N3 0,4 (2) 10,6 (1) 0,5 (2) 5,6 (0) 19,6 (2) 17,3 (1) 7,6 (1) 10,2 (1) 10
Trường hợp hai thập kỷ
B1 0,4 (2) 20,7 (2) 0,5 (2) 14,3 (1) -6,6 (1) 16,4 (1) -3,8 (0) -10,5 (1) 10 B2 0,3 (1) 15,0 (1) 0,4 (2) 18,4 (1) -7,0 (1) -14,0 (1) 3,3 (0) 17,8 (1) 8 B3 0,3 (1) 15,6 (1) 0,3 (1) 10,2 (1) -13,6 (2) 8,0 (0) -4,1 (0) 20,2 (1) 7 B4 0,3 (1) 10,5 (1) 0,2 (1) -12,1 (1) 1,3 (0) 23,6 (1) 7,8 (1) 6,7 (0) 6 N1 0,2 (1) 5,9 (0) 0,2 (1) 11,0 (1) 18,7 (2) 24,1 (1) 1,3 (0) 12,8 (1) 7 N2 0,3 (1) 6,3 (0) 0,4 (2) 16,9 (1) 8,2 (1) 5,8 (0) 18,2 (2) 13,6 (1) 8 N3 0,3 (1) 9,8 (0) 0,4 (2) 12,0 (1) 8,8 (1) 7,4 (0) 18,7 (2) 12,8 (1) 8
10
8
7
6
7
8 8
12
10
9
6
9
10 10
0 2 4 6 8 10 12 14 16
B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3
Vùng khí hậu
Chỉ sô RCCI
Hai thập kỷ Thập kỷ
Hình 3.10. Chỉ số biến đổi khí hậu RCCI trung bình theo vùng khí hậu