Luận văn Nghiên cứu, đánh giá dự tính khí hậu tương lai độ phân giải cao cho khu vực Hà Tĩnh

LỜI CAM ĐOAN.

LỜI CẢM ƠN .

MỤC LỤC.

DANH MỤC BẢNG.

DANH MỤC HÌNH VẼ.

DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT.

MỞ ĐẦU. 1

Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. 5

1.1. Hiểu biết về biến đổi khí hậu . 5

1.2. Biểu hiện của biến đổi khí hậu. 6

1.2.1. Trên phạm vi toàn cầu. 6

1.2.2. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam . 8

1.2.3. Biến đổi khí hậu ở khu vực tỉnh Hà Tĩnh . 10

1.3. Nghiên cứu dự tính khí hậu trên thế giới và Việt Nam. 11

1.3.1. Trên thế giới . 12

1.3.2.Việt Nam. 17

1.4. Tính chưa chắc chắn trong dự tính khí hậu. 22

1.5. Một số nhận xét cuối Chương 1 . 23

Chương 2: PHưƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU

2.1. Phương pháp nghiên cứu.

2.1.1. Mô hình CCAM .

2.1.2. Phương pháp phân tích xu thế .

2.1.3. Phương pháp nội suy không gian.

2.1.4. Đánh giá kỹ năng của mô hình .

2.1.5. Phương pháp đánh giá mức độ biến đổi của khí hậu trong tương lai

pdf40 trang | Chia sẻ: anan10 | Lượt xem: 328 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu, đánh giá dự tính khí hậu tương lai độ phân giải cao cho khu vực Hà Tĩnh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
để so sánh là 1986-2005, thay cho thời kỳ 1980-1999 như lần công bố trước đây. Cũng trong báo cáo AR5, IPCC đã bổ sung các đánh giá toàn diện hơn về mức độ biến đổi của cực đoan khí hậu (SREX) và xuất bản tập Atlas biến đổi hậu mà trong báo cáo AR4 không có hoặc chưa đầy đủ. Tuy nhiên, các mô hình khí hậu toàn cầu được sử dụng để xây dựng các kịch bản BĐKH toàn cầu thường có độ phân giải thấp (khoảng 125 - 400 km), không chi tiết đủ cho việc phân tích, đánh giá BĐKH và tác động của nó ở quy mô khu vực. Do đó, để xây dựng các kịch bản BĐKH ở cấp quốc gia, vùng lãnh thổ và địa phương người ta thường hạ thấp quy mô (downscale) sản phẩm của mô hình toàn cầu bằng các mô hình thống kê hoặc mô hình khí hậu khu vực. 3 Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của năng lực tính toán, các mô hình khu vực có độ phân giải cao ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong cập nhật kịch bản BĐKH cho các khu vực quy mônhỏ. Đối với Việt Nam, mô hình khí quyển lập phương bảo giác(CCAM) đã được ứng dụng trong xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu độ phân giải cao cho Việt Nam. Dự ándo Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệpLiên bang Úc (CSIRO) phối hợp với Viện Khoa học Khí tượng, Thủy văn và Biến đổi khí hậu (IMHEN) và Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thực hiện, bước đầu đã xây dựng các kịch bản BĐKH độ phân giải cao (10kmx10km) cho 07 vùng khí hậu của Việt Nam, việc xây dựng kịch bản BĐKH cho các khu vực nhỏ hơn (quy mô cấp tỉnh) cũng đã được thực hiện ở một số tỉnh dựa trên phương pháp chi tiết hóa thống kê và số liệu các kịch bản phát thải trong CMIP3. Với lộ trình cập nhật kịch bản BĐKH dựa trên các kịch bản nồng độ khí nhà kính trong CMIP5 của IPCC và Việt Nam, việc cập nhật kịch bản BĐKH cho quy mô cấp tỉnh bằng phương pháp chi tiết hóa động lực vẫn là một vấn đề mới cần quan tâm nghiên cứu. Trong khuôn khổ Luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu, phân tích và đánh giá kết quả dự tính khí hậu chi tiết, độ phân giải cao cho khu vực tỉnh Hà Tĩnh theo kết quả tính toán của mô hình CCAM với độ phân giải 10km x 10km. Các nội dung nghiên cứu chính bao gồm: Tìm hiểu về mô hình và kết quả tính toán đã có; thực hiện chiết xuất và xử lý các kết quả dự tính khí hậu của các mô hình khí hậu khu vực; đánh giả khả năng mô phỏng của mô hình; phân tích kết quả dự tính và đánh giá tính chưa chắc chắn trong các dự tính đối với nhiệt độ, lượng mưa vào giữa và cuối thế kỷ 21 theo hai kịch bản trung bình thấp RCP4.5 và cao RCP8.5.Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo luận văn được bố cục làm 3 chương sau đây: Chƣơng 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu, chương này đề cập những nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến BĐKH, dự tính khí hậu. Chƣơng 2: Phƣơng pháp nghiên cứu và số liệu, chương này trình bày phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận văn, chi tiết về số liệu dùng để tính toán, nghiên cứu. 4 Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận, chương này đưa ra kết quả nghiên cứu về đánh giả khả năng mô phỏng của mô hình; phân tích kết quả dự tính và đánh giá tính chưa chắc chắn trong các dự tính đối với nhiệt độ, lượng mưa vào giữa và cuối thế kỷ 21 theo hai kịch bản trung bình thấp RCP4.5 và cao RCP8.5. 5 Chƣơng 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Hiểu biết về biến đổi khí hậu Hiệu ứng nhà kính đã được con người biết đến từ lâu với vai trò của các khí nhà kính có trong bầu khí quyển (như các khí Cácbô níc, Mê tan, Ôxít Nitơ) giữ nhiệt độ của trái đất đủ ấm cho sự sống của con người và sinh vật trên trái đất. Hiện nay khái niệm “biến đổi khí hậu” và sự nóng lên toàn cầu không còn xa lạ và được đánh giá tiềm ẩn nhiều nguy cơ do các tác động của nó. Nhiệt độ toàn cầu gia tăng cùng với sự thay đổi trong phân bố năng lượng trên bề mặt Trái đất và bầu khí quyển đã dẫn đến sự biến đổi của các hệ thống hoàn lưu khí quyển và đại dương mà hậu quả của nó là sự biến đổi của các cực trị thời tiết và khí hậu. Nhiều bằng chứng đã chứng tỏ rằng, thiên tai và các hiện tượng cực đoan ngày càng gia tăng ở nhiều vùng trên Trái đất mà nguyên nhân là do sự biến đổi bất thường của các hiện tượng thời tiết, khí hậu cực đoan. Nguyên nhân của biến đổi khí hậu có thể do các quá trình tự nhiên bên trong hệ thống khí hậu, hoặc do tác động bên ngoài hoặc do tác động của con người(sử dụng quá mức nhiên liệu hóa thạch, hoạt động sản xuất nông nghiệp, chặt phá rừng, thay đổi mục đích sử dụng đất).Các đánh giá liên quan đến nguyên nhân gây ra BĐKH do hoạt động của con người do IPCC công bố đã có những thay đổi qua mỗi lần công bố: - Trong báo cáo của IPCC 1995: Cho rằng hoạt động con người chỉ đóng góp vào 50% nguyên nhân gây ra BĐKH [23]; - Trong báo cáo của IPCC 2001: Sau nhiều khảo sát và đánh giá khoa học thì kết quả chỉ ra rằng hoạt động con người đóng góp vào 67% nguyên nhân gây ra BĐKH [24]; - Trong báo cáo của IPCC 2007: Một loạt các nghiên cứu được thực hiện, kết quả chỉ ra rằng hoạt động con người đóng góp vào 90% nguyên nhân gây ra BĐKH [25]; - Và theo bản báo cáo của IPCC gần đây nhất công bố năm 2013 đã kết luận rằng hoạt động con người đóng góp vào 95% nguyên nhân gây ra BĐKH [26]. 6 1.2. Biểu hiện của biến đổi khí hậu 1.2.1. Trên phạm vi toàn cầu Trên quy mô toàn cầu, các quan trắc cho thấy nhiệt độ tăng trong giai đoạn 1901-2012 với mức tăng khoảng 0,89oC; riêng giai đoạn 1950-2012, nhiệt độ đã tăng khoảng 0,72oC (Hình 1.2). Có thể thấy, nhiệt độ trung bình toàn cầu chủ yếu tăng mạnh mẽ trong những năm gần đây, trong khi giai đoạn trước đó gần như không thay đổi. Từ giữa thế kỷ 20, nhiệt độ trung bình toàn cầu có chiều hướng tăng nhanh đáng kể với mức tăng khoảng 0,12oC/thập kỷ trong thời kỳ 1901-2012 (Hình 1.1). Trong báo cáo AR5, IPCC đưa ra nhận định nhiệt độ có xu thế tăng nhanh hơn ở các vùng vĩ độ cao so với vùng vĩ độ thấp; tăng nhanh hơn ở vùng sâu trong lục địa so với vùng ven biển và hải đảo. Trong giai đoạn 1901-2012, mức tăng nhiệt độ cao nhất lên tới khoảng 2,5oC; mức tăng thấp nhất khoảng từ 0 đến 0,2oC. Báo cáo AR5 cũng khẳng định số ngày và đêm lạnh có xu thế giảm; ngược lại số ngày và đêm nóng cùng số đợt nắng nóng có xu thế gia tăng. Cùng với sự tăng nhanh của nhiệt độ, diện tích băng cũng có xu thế giảm, giảm đáng kể nhất trong những năm gần đây[26]. 7 Hình 1.1. Chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu thời kỳ 1850-2012so với thời kỳchuẩn 1961-1999 (Nguồn: IPCC, 2013) Hình 1.2.Biến đổi nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1901-2012 (Nguồn: IPCC, 2013) Trên phạm vi toàn cầu lượng mưa có xu thế tăng lên rõ ràng nhất ở các vùng vĩ độ trung bình và vĩ độ cao; ngược lại, nhiều khu vực nhiệt đới có xu thế giảm. Xu thế tăng/giảm của lượng mưa phản ánh rõ ràng hơn trong giai a) Trung bình năm b) Trung bình thập kỷ M ức ch ên h lệc h nh iệt độ ( o C ) so vớ i th ời kỳ 19 61 - 8 đoạn 1951-2010 so với giai đoạn 1901-2010 (Hình 1.3). Trong đó, xu thế tăng rõ ràng nhất ở khu vực Châu Mỹ, Tây Âu và Úc; xu thế giảm rõ ràng nhất ở khu vực Châu Phi và Trung Quốc. IPCC nhận định số vùng có số đợt mưa lớn tăng nhiều hơn số vùng có số đợt mưa lớn giảm. Hạn hán không có xu thế rõ ràng do hạn chế về số liệu quan trắc và đánh giá hạn hán. Xu thế tần số bão chưa rõ ràng, tuy nhiên gần như chắc chắn rằng số cơn bão mạnh cũng như cường độ của các cơn bão mạnh đa ̃gia tăng [26]. Hình 1.3.Biến đổi của lượng mưa năm thời kỳ 1901-2010 và thời kỳ 1951-2010 (được tính toán và hiển thị tương tự như Hình 1.2) (Nguồn: IPCC, 2013) 1.2.2. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam Theo báo cáo kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ Tài Nguyên và Môi trường công bố năm 2012 [4],ở Việt Nam, xu thế biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa là rất khác nhau trên các vùng trong 50 năm qua (1961-2010) (Bảng 1.1). Nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5oC trên phạm vi cả nước và lượng mưa có xu hướng giảm ở phía Bắc, tăng ở phía Nam lãnh thổ.Vào mùa đông, nhiệt độ tăng nhanh hơn ở vùng Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ (khoảng từ 1,3đến1,5oC/50 năm). Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ có nhiệt độ tháng 1 tăng chậm hơn so với các vùng khí hậu phía Bắc (khoảng từ 0,6đến0,9oC/50 năm). Tính trung bình cho cả nước, nhiệt độ mùa đông ở nước ta đã tăng lên 1,2oC trong 50 năm qua. Nhiệt độ tháng 7 tăng khoảng từ 0,3đến0,5oC/50 năm trên tất cả các vùng khí hậu của nước ta. Nhiệt 9 độ trung bình năm tăng từ 0,5đến0,6oC/50 năm ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ còn mức tăng nhiệt độ trung bình năm ở Nam Trung Bộ thấp hơn, chỉ vào khoảng 0,3oC/50 năm.Mức biến đổi nhiệt độ cực đại trên toàn Việt Nam nhìn chung dao động trong khoảng từ -3oC đến 3oC. Mức thay đổi nhiệt độ cực tiểu chủ yếu dao động trong khoảng từ -5oC đến 5oC. Xu thế chung của nhiệt độ cực đại và cực tiểu là tăng, tốc độ tăng của nhiệt độ cực tiểu nhanh hơn so với nhiệt độ cực đại, phù hợp với xu thế chung của BĐKH toàn cầu. Bảng 1.1.Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua ở các vùng khí hậu của Việt Nam Vùng khí hậu Nhiệt độ (oC) Lƣợng mƣa (%) Tháng 1 Tháng 7 Năm Mùa khô (T11 - T4) Mùa mƣa(T5 - T10) Năm Tây Bắc Bộ 1,4 0,5 0,5 6 -6 -2 Đông Bắc Bộ 1,5 0,3 0,6 0 -9 -7 Đồng bằng Bắc Bộ 1,4 0,5 0,6 0 -13 -11 Bắc Trung Bộ 1,3 0,5 0,5 4 -5 -3 Nam Trung Bộ 0,6 0,5 0,3 20 20 20 Tây Nguyên 0,9 0,4 0,6 19 9 11 Nam Bộ 0,8 0,4 0,6 27 6 9 (Nguồn: IMHEN/2012) Lượng mưa vào mùa khô (tháng 11 đến tháng 4) tăng lên rất ít hoặcbiến đổi không đáng kể ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua. Lượng mưa vào mùa mưa (tháng 5 đến tháng 10) giảm từ 5 đến hơn 10% trên đa phần diện tích phía Bắc nước ta và tăng khoảng 5 đến 20% ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua. Xu thế diễn biến của lượng mưa trong năm tương tự như lượng mưa vào mùa mưa, tăng ở các vùng khí hậu phía Nam và giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc. Khu vực Nam Trung Bộ có lượng mưa mùa khô, mùa mưa và lượng mưa năm tăng mạnh nhất so với các vùng khác ở nước ta, nhiều nơi đến 20% trong 50 năm qua (Bảng 1.1).Lượng mưa ngày 10 cực đại tăng lên ở hầu hết các vùng khí hậu, nhất là trong những năm gần đây. Số ngày mưa lớn cũng có xu thế tăng lên tương ứng, nhiều biến động mạnh xảy ra ở khu vực miền Trung. 1.2.3. Biến đổi khí hậu ở khu vực tỉnh Hà Tĩnh Với hệ quả nước biển dâng do BĐKH thì nơi chịu tác động lớn nhất ở nước ta xảy ra tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng. Trong khi đó, với điều kiện địa lý phức tạp như vùng duyên hải miền Trung và đáng chú ý nhất là khu vực Bắc Trung Bộ thì đây là một trong những nơi chịu ảnh hưởng nhiều nhất bởi thiên tai. Thực tiễn cho thấy đây là khu vực đã và đang chịu ảnh hưởng từ ít nhất 8 loại hình do thiên tai, hiểm họa gây ra bao gồm: bão, lũ (kể cả lũ quét), lụt, hạn hán, sạt lở đất, lốc, xâm nhập mặn và xói lở bờ sông [9]. Trong đó, tỉnh Hà Tĩnh là một trong những địa phương thuộc khu vực chịu nhiều tác động nhất của BĐKH đến đời sống kinh tế, môi trường sống và sức khỏe người dân...Biểu hiện của BĐKH ở tỉnh Hà Tĩnh cũng thể hiện khá rõ ràng trong những năm qua với nhiều sự kiện đã xảy ra trong thực tế. Ngoài những đợt thiên tai như bão, lũ có tính thường niên, thời gian qua tỉnh Hà Tĩnh còn phải đối mặt với những biến đổi bất thường như nắng nóng gay gắt, rét đậm, rét hại kéo dài như đợt rét hại kéo dài mùa đông xuân 2008- 2009 với nhiệt độ xuống thấp nhất trong vòng 40 năm qua hay đợt nắng nóng trên dưới 40oC trong suốt 10 ngày liền vào tháng 7/2010 gây nên sự cạn kiệt ở các con sông. Tháng 6/2010, sông La tại Linh Cảm mực nước tụt xuống -143cm, thấp nhất trong chuỗi quan trắc từ trước tới nay. Thêm vào đó, thời gian ngập lụt ở các con sông cũng kéo dài hơn so với những thập niên trước, như sông Ngàn Sâu trong các năm 2008, 2009, 2010 đều kéo dài trên dưới 20 ngày [17]. Theo nghiên cứu gần đây nhất của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà Tĩnh, nhiệt độ trung bình trên địa bàn tỉnh tính theo thập kỷ tăng từ 0,1đến0,2oC, nhiệt độ trung bình giai đoạn 2000-2010 so với 10đến30 năm trước đây tăng từ 0,3đến0,6oC, riêng vùng Hương Khê tăng từ 0,7đến1,4oC. Trong khi đó, lượng mưa lại có xu hướng giảm hẳn với sự biến động lớn cả về không gian, thời gian 11 cũng như cường độ. Tuy lượng mưa ít nhưng cường độ mưa lớn gây lũ, lũ quét ngày một gia tăng. Theo đó, tần suất và quy luật của các cơn bão cũng thay đổi. Thông thường mùa mưa bão ở tỉnh Hà Tĩnh từ tháng 9 đến tháng 11 và chỉ các cơn bão số 7, 8, 9 mới đổ bộ vào. Thế nhưng, gần đây, xu hướng bão có sự thay đổi rõ rệt. Khoảng thời gian có khả năng xảy ra bão mở rộng từ tháng 8 đến tháng 12 và ngay từ cơn bão số 1 đã có thể đổ vào khu vực Hà Tĩnh [17]. Bên cạnh đó, tần suất và quy luật lũ lụt cũng thay đổi. Nếu như trước đây, lũ chỉ xuất hiện từ tháng 8 đến tháng 10 thì nay lũ có thể xuất hiện từ tháng 4 đến tháng 12 (ví dụ: như cơn lũ tháng 4/2003 gây thiệt hại nặng nề). Không chỉ vậy, các cơn lũ còn xảy ra với dòng chảy mạnh hơn, tốc độ nhanh hơn, đỉnh lũ cao hơn khiến địa phương và người dân không kịp ứng phó, gây thiệt hại nặng nề về người và tài sản. Đặc biệt, nguy hại hơn là sự gia tăng của hiện tượng xâm thực bờ biển và nước biển xâm nhập sâu vào các sông. Đến nay, nước biển đã lấn sâu vào các con sông hơn 10 km nữa và hiện tượng NBD cũng cao hơn 10 năm trước từ 10 - 20cm. Tình trạng đó dẫn đến hậu quả nghiêm trọng là sự xâm mặn ngày càng mở rộng. 100% giếng khơi mới đào khoảng 4 năm trở lại đây ở Hộ Độ (huyện Lộc Hà) đã bị nhiễm mặn không sử dụng được. Còn ở cống Trung Lương (huyện Hồng Lĩnh) thì độ mặn đo đươc hồi tháng 6/2010 ở mức 4,5 đến 5,5o/oo, có khi lên mức 7 đến 8 o/oo, do đó vụ hè thu không có nước ngọt để tưới dẫn đến mất mùa nặng[17]. 1.3. Nghiên cứu dự tính khí hậu trên thế giới và Việt Nam Trong những năm gần đây, BĐKH diễn ra ngày càng phức cùng với đó là sự thất thường, trái với quy luật của các hiện tượng khí hậu như nhiệt độ, lượng mưa, hạn hán, mưa lớn Điều này đã gây ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế - xã hội ở nhiều quốc gia. Do đó, vấn đề nghiên cứu dự tính, cập nhật kịch bản BĐKH nhận được nhiều sự quan tâm của cộng đồng nghiên cứu. Kịch bản là hình ảnh của tương lai và không phải là kết quả dự đoán hay dự báo. Mỗi kịch bản là một bức tranh tưởng tượng dựa trên những suy luận có căn cứ khoa học về sự phát triển của tương lai có thể xảy ra [12]. 12 1.3.1. Trên thế giới Thời gian qua, con người ngày càng có những hiểu biết sâu rộng hơn về khoa học BĐKH cũng như những tác động của nó đối với môi trường, kinh tế và xã hội. Chính vì vậy, IPCC không ngừng cập nhật các kịch bản để bổ sung các thông tin và hiểu biết mới nhất của nhân loại để hoàn thiện các kịch bản BĐKH và NBD toàn cầu. Cho cho tới nay, IPCC đã thực hiện 5 lần xây dựng và cập nhật kịch bản BĐKH và NBD chính thông qua 5 lần báo cáo đánh giá BĐKH. Theo kết quả cập nhật năm 2013 [26], BĐKH ở quy mô toàn cầu có những điểm đáng lưu ý như: (1) Nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng khoảng 0,89oC (dao động từ 0,69 đến 1,08oC) trong thời kì 1901-2012; (2)Từ giữa thế kỷ 20,nhiệt độ trung bình toàn cầu có chiều hướng tăng nhanh đáng kểvới mức tăng khoảng 0,12oC/thập kỷ trong thời kỳ 1901-2012; (3) Giáng thủy trung bình toàn cầu kể từ năm 1901 có xu thế tăng ở vùng lục địa vĩ độ trung bình thuộc bắc bán cầu; (4) Đối với các hiện tượng thời tiết và khí hậu cực đoan, số ngày và số đêm lạnh có xu thế giảm, số đêm nóng lại có xu thế tăng lên trên quy mô toàn cầu. Ở một số khu vực, số sóng nhiệt tăng lên và nhiều khu vực có số ngày xảy ra hiện tượng mưa lớn tăng, trong khi một số khu vực khác lại giảm; (5) Mực nước biển trung bình toàn cầu tăng lên 0,19 m trong thời kì từ năm 1901-2010 và tốc độ tăng lên ngày càng nhanh trong hai thập kỉ vừa qua. Những biến đổi về mực nước biển trong 100 năm gần đây được nhận định là cao một cách dị thường trong hai thiên niên kỷ qua. Kịch bản SRES trước đây của IPCC được phát triển qua hình thức tuần tự, tức là cần xác định các kịch bản về phát thải và kinh tế - xã hội trước, trên cơ sở đó mới xây dựng các kịch bản BĐKH và cuối cùng mới thực hiện các mô hình đánh giá tác động. Theo cách tiếp cận cũ này, phải mất nhiều năm mới có được các thông tin về kịch bản BĐKH và kịch bản kinh tế - xã hội phục vụ các 13 hoạt động nghiên cứu về đánh giá tác động, thích ứng hay khả năng tổn thương do BĐKH. Không những thế, trong cách tiếp cận tuần tự này, nếu có sự thay đổi trong các quá trình trước sẽ phải quay lại chạy các mô phỏng từ đầu để đưa các thông tin hay số liệu mới vào. Trong cách tiếp cận mới, IPCC sử dụng phương pháp đồng thời. Trong phương pháp này, trước hết xác định một nhóm các kịch bản nồng độ khí nhà kính RCPs trên cơ sở kết quả các nghiên cứu, dự án trước đây. Các RCPs được lựa chọn sao cho chúng đại diện các nhóm kịch bản phát thải và đảm bảo các RCPs bao phủ được tương đối hợp lý dải biến đổi của nồng độ các khí nhà kính có thể sảy ra trong tương lai. Các RCPs cũng đảm bảo tính tương đồng tương đối với các kịch bản cũ SRES [25]. Các kịch bản RCP thường được sử dụng hiện nay bao gồm RCP8.5, RCP6.0, RCP4.5, RCP2.6. Kịch bản nồng độ khí nhà kính cao (RCP8.5) được phát triển bởi Viện Phân tích hệ thống ứng dụng quốc tế, Australia. Kịch bản RCP8.5 được đặc trưng bởi cưỡng bức bức xạ tăng liên tục từ đầu thế kỷ và đạt 8,5W/m2 vào năm 2100, tiếp tục tăng tới 13W/m2 vào năm 2200 và ổn định sau đó. Kịch bản RCP8.5 tương đương với SRES A1FI. Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình cao (RCP6.0) được phát triển bởi nhóm nghiên cứu mô hình AIM tại Viện Nghiên cứu Môi trường (NIES), Nhật Bản. RCP6.0 là một trong hai kịch bản trung bình với cưỡng bức bức xạ ổn định. Cưỡng bức bức xạ trong RCP6.0 tăng tới mức khoảng 6,0W/m2 vào năm 2100 và ổn định sau đó với giả thiết là áp dụng các công nghệ và chiến lược giảm phát thải khí nhà kính. Kịch bản RCP6.0 tương đương với kịch bản SRES B2. Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp (RCP4.5) được phát triển bởi nhóm nghiên cứu mô hình GCAM tại Phòng thí nghiệm quốc tế Tây Bắc Thái Bình Dương, Viện Nghiên cứu Biến đổi toàn cầu (JGCRI), Hoa Kỳ. Đây cũng là kịch bản có cưỡng bức bức xạ ổn định, trong đó tổng cưỡng bức bức xạ đạt tới mức khoảng 4,5W/m2 vào năm 2065 và ổn định tới năm 2100 và sau đó, không 14 có sự tăng đột ngột trong một thời gian dài. Kịch bản RCP4.5 tương đương với SRES B1. Kịch bản nồng độ khí nhà kính thấp (RCP2.6) được phát triển bởi nhóm mô hình IMAGE của Cơ quan đánh giá môi trường Hà Lan (PBL). Trong RCP2.6, cưỡng bức bức xạ đạt đến giá trị khoảng 3,1W/m2 vào giữa thế kỷ, sau đó giảm về giá trị 2,6 W/m2 vào năm 2100 và tiếp tục giảm sau đó. Để đạt được mức cưỡng bức bức xạ thấp này, phát thải khí nhà kính phải giảm một cách đáng kể theo thời gian. Không có kịch bản SRES tương đương với kịch bản RCP2.6. Điểm đáng lưu ý trong báo cáo lần này của IPCC là việc ứng dụng các mô hình động lực quy mô toàn cầu (GCM) trong nghiên cứu về BĐKH và xây dựng các kịch bản khí hậu. Nếu như trong năm 2007, IPCC đã triển khai dự án nghiên cứu tổ hợp đa mô hình CMIP3 nhằm mục đích thu thập dữ liệu đầu ra của 21 mô hình toàn cầu khác nhau phục vụ cho AR4 trong AR5 của IPCC, dự án CMIP5 đã được thực hiện với tổ hợp của gần 50 mô hình toàn cầu. Điểm khác biệt quan trọng của dự án CMIP5 so với CMIP3 là các mô hình trong CMIP5 sẽ chạy với kịch bản nồng độ khí nhà kính RCP. Về mặt khoa học, CMIP5 sẽ tập trung vào ba khía cạnh chính mà CMIP3 còn hạn chế, cụ thể: (1) Đánh giá cơ chế quyết định sự khác biệt trong mô phỏng của các mô hình đối với chu trình các - bon và mây; (2) Đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình đối với các hiện tượng có quy mô thập kỷ; và (3) Tìm nguyên nhân dẫn tới việc các mô hình mô phỏng rất khác nhau đối với cùng một kịch bản. Một điểm đáng lưu ý khác là thời kỳ cơ sở được lựa chọn để so sánh là thời kỳ 1986-2005, thay cho thời kỳ 1980-1999 như lần công bố trước đây. Cũng trong báo cáo AR5 [26], IPCC đã bổ sung thêm các đánh giá toàn diện hơn về mức độ biến đổi của cực đoan khí hậu (SREX) và xuất bản tập Atlas biến đổi khí hậu mà trong báo cáo AR4 không có hoặc chưa đầy đủ. Những báo cáo đánh giá của IPCC trở thành nền tảng cho các nước trên thế giới trong quá trình xây dựng và cập nhật kịch bản BĐKH cho quốc gia mình và mở rộng hơn cho những khu vực cụ thể trên lãnh thổ. Nhiều nước ngay sau công 15 bố của IPCC đã thực hiện xây dựng và sửa đổi các kịch bản BĐKH trong nước bám sát những điểm mới trong các kịch bản phát thải qua các lần báo cáo của IPCC. Tại Australia, Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Liên bang Úc (CSIRO) đã bắt đầu xây dựng kịch bản cho quốc gia đầu tiên vào tháng 6 năm 1990, qua các năm đã liên tục cập nhật những kịch bản CSIRO (1991), CSIRO (1992), CSIRO (1996), CSIRO (2001), CSIRO-BoM (2007). Qua các lần sửa đổi, các kịch bản dần được hoàn thiện với sự dần chi tiết hơn cho các khu vực không gian (từ chỉ xây dựng kịch bản cho khu vực phía Bắc, phía Nam và khu vực sâu trong nội địa quốc gia trong kịch bản CSIRO (1990) đến cụ thể cho những vùng lục địa nhỏ hơn trong CSIRO (1992) và chi tiết đến từng địa phương trong CSIRO_BoM (2007). Số lượng và kết quả đầu ra của các mô hình được thu thập dữ liệu nhằm xây dựng kịch bản được tăng lên, với số lượng biến được tăng lên là 7 trong CSIRO (2007). Các kịch bản này luôn bám sát những tính toán và phương pháp mới nhất qua các lần báo cáo của IPCC, vì vậy ngay sau công bố báo cáo đánh giá AR5, CSIRO cùng Cục Khí tượng thuộc BộMôi trường Úc đã thực hiện dự án cập nhật kịch bản BĐKH mới nhất. Dự án này có một số điểm khác biệt so với những công bố trước đó vào năm 2007 cụ thể với mô hình CMIP5 được sử dụng chứa kết quả mô phỏng của hơn 40 mô hình toàn cầu, vai trò của việc chi tiết hóa độ phân giải cao được tăng cường hơn, mức độ tự tin về kết quả tăng lên và được sử dụng trong nhiều dự báo quan trọng. Hơn thế nữa, ngoài việc cung cấp từ 10 đến 90% phạm vi của sự biến đổi đối với hầu hết các biến, nhu cầu đánh giá rủi ro được hỗ trợ tốt hơn thông qua việc cung cấp các ứng dụng sẵn sàng cho bộ dữ liệu [21]. Vương quốc Anh (UK) là một trong những quốc gia xây dựng và cập nhật kịch bản nhanh chóng, bám sát theo những công bố mới nhất của IPCC. Với các kịch bản BĐKH như UKCIP91, UKCIP96, UKCIP98, UKCIP02, UKCP09. Cách thức xây dựng kịch bản về tổng thể giống so với các kịch bản BĐKH của Úc, các kịch bản này chủ yếu được thực hiện trên hệ thống kịch bản phát thải khí nhà kính c ủa SRES được sử dụng trong các báo cáo đánh giá của IPCC từ 16 lần thứ nhất đến lần thứ tư, phần lớn được dựa trên các mô hình khí hậu của Met Office. Trong đó, kịch bản UKCP09 sử dụng 3 kịch bản phát thải (cao, trung bình, thấp) thay vì 4 kịch bản (cao, trung bình cao, trung bình thấp, thấp) như những kịch bản trước đó; đây cũng là kịch bản đầu tiên của Dự án Dự tính khí hậu Vương quốc Anh đính kèm xác suất với những mức độ khác nhau của sự thay đổi khí hậu trong tương lai. Theo một nghiên cứu gần đây bởi Met Office, hiện tại kịch bản UKCP09 tiếp tục cung cấp những đánh giá có giá trị cho khí hậu UK và được sử dụng cho các kế hoạch thích ứng. Điều này dựa trên kết quả so sánh giữa một trong những cốt lõi của tập hợp các mô hình khí hậu cái mà là cơ sở xây dựng UKCP09 với kết quả từ mô hình đánh giá mới nhất CMIP5 được công bố trong AR5 của IPCC. Kết quả đưa ra cho thấy, phạm vi biến đổi trong tương lai của các điều kiện khí hậu trung bình theo CMIP5 thì phù hợp với những dự án xác suất từ UKCP09 ngoại trừ một số điểm khác trong lượng mưa mùa hè [31]. Ngay sau công bố báo cáo AR5, Hà Lan đã công bố bản cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng KNMI’14 dựa trên các tính toán mới nhất của IPCC và ứng dụng phương pháp chi tiết hóa động lực. Trong đó ngoài thông tin về các yếu tố khí hậu trung bình, KNMI’14 đã cung cấp các đánh giá về mức độ biến đổi của các cực đoan và bổ sung thông tin về độ ẩm, gió, bức xạ, bốc hơi, hạn hán. Kết quả kịch bản là tổ hợp theo nhóm tác động khác nhau về sự biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa [27]. Nhờ việc phát triển trong các mô hình khí hậu được sử dụng và phương pháp xây dựng kịch bản BĐKH, dự tính cho khí hậu tương lai không chỉ dừng cho các trung bình của yếu tố khí hậu mà còn dự tính cho cả các cực trị khí hậu và các hiện tượng khí hậu cực đoan không chỉ trên quy mô toàn cầu mà còn trên khu vực nhỏ hơn. Hơn thế nữa, một số quốc gia đã thực hiện dự án xây dựng trang web cung cấp những phần mềm mô phỏng khí hậu trong tương lai chạy trên các máy tính cá nhân, ví dụ như trang web www.climateprediction.netcủa Vương quốc Anh, với mục tiêu có được hàng trăm ngàn mô

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdf01050003302_2189_2002972.pdf
Tài liệu liên quan