ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH
LÊ VĂN ĐỨC
NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI CỦA LƢỢNG MƢA
VÀ LIÊN HỆ VỚI MỰC NƢỚC NGẦM TRÊN KHU
VỰC NỘI THÀNH HÀ NỘI TRONG BỐI CẢNH
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
HÀ NỘI – 2017
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH
LÊ VĂN ĐỨC
NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI CỦA LƢỢNG MƢA
VÀ LIÊN HỆ VỚI MỰC NƢỚC NGẦM TRÊN KHU
VỰC NỘI THÀNH HÀ NỘI TRONG BỐI CẢNH
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Mã số: Chƣơng trình đào tạo thí điểm
LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Người hướng dẫn khoa học: GS. TS Nguyễn Trọng Hiệu
HÀ NỘI – 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu do cá nhân Tôi
thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Thầy giáo GSTS Nguyễn Trọng Hiệu,
không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác. Số liệu và kết quả của
luận văn chưa từng được công bố ở bất kỳ một công trình khoa học nào khác.
Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng,
được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng quy cách.
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn.
Hà Nội, ngày
tháng năm 2017
Tác giả
Lê Văn Đức
i
LỜI CẢM ƠN
Trước hết, Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn
khoa học, Thầy giáo GSTS Nguyễn Trọng Hiệu đã nhiệt tình hướng dẫn, góp ý,
sửa chữa và động viên Tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ Khoa sau đại học, Đại
học Quốc Gia Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện và hướng
dẫn Tôi hoàn thành chương trình học tập và thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Lãnh đạo, cán bộ
Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường Hà Nội những người đã tạo điều
kiện và cung cấp thông tin giúp Tôi hoàn thiện luận văn này.
Và sau hết, Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và những
người thân luôn động viên, khích lệ Tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Hà Nội, ngày
tháng năm 2017
Tác giả
Lê Văn Đức
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ viii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN4
1.1. Một số thuật ngữ chủ yếu và nguyên nhân của biến đổi khí hậu .................................... 4
1.1.1. Một số thuật ngữ chủ yếu ................................................................................................. 4
1.1.2. Nguyên nhân của BĐKH .................................................................................................. 5
1.1.3. Biểu hiện và các kịch bản BĐKH trên thế giới ................................................................ 6
1.1.4. Tác động của biến đổi khí hậu trên phạm vi toàn cầu ..................................................... 9
1.2. Tổng quan về BĐKH ở Việt Nam .................................................................................... 11
1.2.1.Đặc điểm chủ yếu của BĐKH ở Việt Nam....................................................................... 11
1.2.2.Biểu hiện của biến đổi mưa ở Việt Nam .......................................................................... 12
1.2.3. Kịch bản biến đổi khí hậu của Việt Nam ........................................................................ 15
1.3. Tác động của BĐKH và ứng phó với BĐKH trong lĩnh vực tài nguyên nước ở Việt
Nam............ .............................................................................................................................. 16
1.3.1. Tác động BĐKH đến chế độ mưa và tài nguyên nước ................................................... 16
1.3.2. Ứng phó BĐKH ở Việt Nam ........................................................................................... 19
1.4. Nhận xét cuối chương ...................................................................................................... 21
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU VÀ SỐ LIỆU ............................................................................................ 23
2.1. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................................... 23
2.1.1. Tổng quan điều kiện tự nhiên ......................................................................................... 23
2.1.2. Hiện trạng kinh tế và xã hội ........................................................................................... 28
2.1.3. Cơ sở hạ tầng kỹ thuật đô thị.......................................................................................... 31
2.2. Phương pháp nghiên cứu................................................................................................. 33
2.2.1. Phương pháp thu thập số liệu......................................................................................... 34
2.2.2. Phương pháp chỉnh lý và bổ khuyết, tính toán các đặc trưng khí hậu và biến đổi khí
hậu...................... ...................................................................................................................... 35
2.2.3. Phương pháp chuyên gia ................................................................................................ 39
2.2.4. Phương pháp phân tích và đúc kết ................................................................................. 39
2.3. Số liệu phục vụ nghiên cứu.............................................................................................. 40
2.3.1. Số liệu mưa của Hà Nội .................................................................................................. 40
iii
2.3.2. Số liệu nước ngầm .......................................................................................................... 40
2.3.3. Số liệu kịch bản .............................................................................................................. 41
CHƢƠNG 3: BIẾN ĐỔI CỦA MƢA, MỰC NƢỚC NGẦM VÀ QUAN HỆ
GIỮA CHÚNG .................................................................................................. 42
3.1. Biến đổi của lượng mưa ở Hà Nội ................................................................................... 42
3.1.1. Biến đổi của các đặc trưng mưa chủ yếu ....................................................................... 42
3.1.2. Biến đổi của mùa mưa .................................................................................................... 47
3.2. Biến đổi của mực nước ngầm ở nội thành Hà Nội ......................................................... 51
3.2.1 Biến đổi của các đặc trưng mực nước ngầm ................................................................... 51
3.2.2. Biến đổi của mùa nước ngầm cao .................................................................................. 55
3.3. Mối quan hệ giữa lượng mưa với mực nước ngầm ở Hà Nội ........................................ 56
3.3.1. Quan hệ đồng thời giữa lượng mưa với mực nước ngầm .............................................. 56
3.3.2. Quan hệ không đồng thời giữa lượng mưa và mực nước ngầm ..................................... 58
3.3.3. Nhận xét chung về quan hệ giữa lượng mưa và mực nước ngầm nội thành Hà Nội trong
bối cảnh biến đổi khí hậu ......................................................................................................... 62
3.4. Nhận xét cuối chương ...................................................................................................... 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 64
4.1. Kết luận ............................................................................................................................. 64
4.2. Một số kiến nghị ............................................................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 67
PHỤ LỤC ............................................................................................................ 70
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
BĐKH
Tiếng Anh
Tiếng việt
Climate change
Biến đổi khí hậu
BTB
Bắc trung bộ
ĐB
Đông Bắc
ĐBBB
Đồng bằng bắc bộ
ĐNB
IPCC
Đông Nam Bộ
Intergovernmental Pandel on
Ủy ban Liên chính phủ về
Climate Change
biến đổi khí hậu
MNN
Mực nước ngầm
NTB
Nam Trung Bộ
TB
Tây Bắc
TN
Tây Nguyên
TNB
Tây Nam Bộ
TNMT
Tài nguyên môi trường
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1:
Diễn biến của chuẩn sai nhiệt độ trên các châu lục trong thế kỷ 20
6
Bảng 1.2:
Kịch bản biến đổi khí hậu năm 1992
8
Bảng 1.3:
Kịch bản biến đổi khí hậu năm 2001
8
Bảng 1.4:
Kịch bản biến đổi khí hậu năm 2007
8
Bảng 1.5:
Trị số phổ biến của độ lệch tiêu chuẩn lượng mưa trên các
vùng khí hậu
13
Bảng 1.6:
Trị số phổ biến của biến suất lượng mưa trên các vùng khí hậu
13
Bảng 2.1:
Số liệu mưa của các trạm khí tượng Hà Nội
40
Bảng 2.2:
Số liệu mực nước ngầm của các trạm nội thành
41
Bảng 3.1:
Lượng mưa trung bình tháng và năm của các trạm
43
Bảng 3.2:
Độ lệch tiêu chuẩn tháng và năm của các trạm
43
Bảng 3.3:
Biến suất lượng mưa tháng và năm của các trạm
44
Bảng 3.4:
Lượng mưa lớn nhất tháng và năm của các trạm
45
Bảng 3.5:
Lượng mưa bé nhất tháng và năm của các trạm
46
Bảng 3.6:
Biên độ dao động của lượng mưa tháng và năm
47
Bảng 3.7:
Các hệ số của phương trình xu thế tháng và năm của các trạm
47
Bảng 3.8:
Tần suất tháng bắt đầu mùa mưa
49
Bảng 3.9:
Tần suất tháng kết thúc mùa mưa
50
Bảng 3.10:
Độ dài trung bình mùa mưa
50
Bảng 3.11:
Tần suất tháng mưa nhiều nhất
51
Bảng 3.12:
Mực nước ngầm trung bình tháng và năm
52
Bảng 3.13:
Độ lệch tiêu chuẩn của mực nước ngầm
52
Bảng 3.14:
Biến suất của mực nước ngầm
53
Bảng 3.15:
Trị số cao nhất của mực nước ngầm trung bình
53
Bảng 3.16:
Trị số thấp nhất của mực nước ngầm trung bình
54
Bảng 3.17:
Biên độ của mực nước ngầm trung bình
55
vi
Bảng 3.18:
Xu thế của mực nước ngầm tháng và năm
55
Bảng 3.19:
Số năm xảy ra bắt đầu, kết thúc, cao điểm của mùa mực nước
ngầm
57
Bảng 3.20:
Hệ số tương quan giữa mực nước ngầm trung bình của trạm
mực nước ngầm Ngô Sỹ Liên với lượng mưa các trạm khí
tượng
58
Bảng 3.21:
Hệ số tương quan giữa mực nước ngầm trung bình của trạm
mực nước ngầm Yên Phụ với lượng mưa các trạm khí tượng
58
Bảng 3.22:
Chuẩn sai lượng mưa năm và chuẩn sai mực nước ngầm các
tháng đầu năm sau
59
Bảng 3.23:
Số trường hợp cùng dấu chuẩn sai giữa lượng mưa năm trước
với mực nước ngầm các tháng đầu năm sau
60
Bảng 3.24:
Tương quan so sánh giữa chuẩn sai lượng mưa các tháng giữa
mùa mưa với chuẩn sai mực nước ngầm các tháng giữa mùa
mực nước cao
62
Bảng 3.25:
Số trường hợp cùng dấu chuẩn sai giữa lượng mưa tháng với
chuẩn sai mực nước ngầm các tháng
62
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1:
Lượng mưa năm thời kỳ 2041-2050
17
Hình 1.2:
Lượng bốc hơi trung bình năm thời kỳ 2041-2050
17
Hình 1.3:
Chỉ số ẩm ướt năm thời kỳ 1980-1999
18
Hình 2.1
Bản đồ các vị trí trạm quan trắc khí tượng và mực nước ngầm
42
Hình 3.1:
Phương trình xu thế lượng mưa năm tại các trạm khí tượng
48
Hình 3.2
Phương trình xu thế mực nước ngầm trung bình năm tại các
trạm nước
56
viii
MỞ ĐẦU
Mưa và nước ngầm là những thành phần quan trọng nhất trong tài nguyên
nước ở Việt Nam nói chung và của thủ đô Hà Nội nói riêng.
Ở Hà Nội mưa là phần thu chủ yếu của cán cân nước liên quan trực tiếp
với môi trường thiên nhiên cũng như mọi hoạt động sản xuất và đời sống, nước
ngầm là nguồn cung cấp nước cho nhiều lĩnh vực kinh tế - xã hội quan trọng
như: sản xuất nông nghiệp, sản xuất công nghiệp, xây dựng công trình đô thị và
sinh hoạt đô thị. Đáng chú ý là mưa cũng như nước ngầm không những đem lại
những lợi ích to lớn đối với các ngành, các địa phương mà còn là tác nhân của
những tai biến tự nhiên như cạn kiệt nước ngầm, sạt lở bờ sông, sụt lún mặt đất.
Hiện nay, một trong những thách thức lớn nhất mà nhân loại đang phải
đối mặt là vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu, tiêu biểu là hiện tượng nóng lên của
trái đất và nước biển dâng.
Biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu liên quan đến sự thay đổi của toàn bộ
hệ thống khí hậu bao gồm: khí quyển, thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển bắt
nguồn từ các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo đã và đang làm gia tăng thiên tai
và các hiện tượng khí hậu cực đoan khác ở hầu hết các nơi trên thế giới.
BĐKH, nước biển dâng sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống
và môi trường trên phạm vi toàn thế giới: ngập lụt nhiều hơn, hạn hán gia tăng,
gây nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng xấu đến năng suất và sản lượng nông
nghiệp, gây rủi ro lớn đối với công nghiệp, công trình xây dựng, giao thông vận
tải và mọi hoạt động dịch vụ.
Theo đánh giá của Ngân hàng Thế giới (2007), Việt Nam là một trong
những nước sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng của BĐKH và nước biển dâng, trong
đó vùng đồng bằng sông Hồng và sông Mê Kông bị ngập chìm nặng nhất. Nếu
mực nước biển dâng 1m sẽ có khoảng 10% dân số bị ảnh hưởng trực tiếp, tổn
thất đối với GDP khoảng 10%. Nếu nước biển dâng 3m sẽ có khoảng 25% dân
số bị ảnh hưởng trực tiếp và tổn thất đối với GDP lên tới 25% [3].
1
Hậu quả của BĐKH đối với Việt Nam là nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu
xoá đói giảm nghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát
triển bền vững của đất nước, tác động mạnh mẽ đến các lĩnh vực kinh tế - xã hội
nhất là: tài nguyên nước, nông nghiệp và an ninh lương thực, sức khoẻ và các
vùng đồng bằng, dải ven biển.
BĐKH đã và đang gia tăng các thiên tai bão tố, lũ lụt, hạn hán, trượt lở
đất, xâm nhập mặn, cháy rừng, bệnh tật hoành hành trên khắp lãnh thổ Việt Nam
trong đó có thủ đô Hà Nội.
Đối với thủ đô Hà Nội, BĐKH đã thể hiện rõ nét trong nhiều thập kỷ qua.
Kết quả tổng hợp thống kê số liệu tại các trạm khí tượng thủy văn trên địa bàn từ
năm 1961 đến nay cho thấy: nhiệt độ có xu thế chung là tăng về giá trị trung
bình cũng như về cực trị.
Theo các kịch bản trong tương lai, so với giai đoạn nền, cùng với sự gia
tăng của nhiệt độ trung bình năm và nhiệt độ trung bình các mùa, lượng mưa
năm và lượng mưa mùa mưa đều tăng lên.
Do đó, những biến đổi trong chế độ mưa là một trong những vấn đề cần
được quan tâm nhất trong phát triển kinh tế - xã hội của thành phố Hà Nội. Sở dĩ
như vậy vì mưa không những liên quan đến nguồn nước mặt, dòng chảy sông
ngòi, ao hồ mà còn liên quan đến nguồn nước ngầm, một trong những nguồn
nước quan trọng phục vụ cho nông nghiệp, đô thị và công nghiệp. Bên cạnh sự
biến đổi của lượng mưa thì biến đổi thời gian mưa cũng là một vấn đề quan
trọng đối với mực nước ngầm trong quá trình khai thác phục vụ các hoạt động
dân sinh, sản xuất và xây dựng thành phố. Trong vài thập kỷ gần đây, sự biến
đổi về tần suất, cường độ cũng như thời gian mưa và mùa mưa ngày càng phức
tạp. Vì vậy, phân tích về tính chất, đặc điểm của biến đổi mưa và liên quan đến
biến đổi mưa là biến đổi mực nước ngầm mang tính cấp thiết không những có ý
nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn, cho phép ta lựa chọn các phương án
khai thác nước mặt và nước ngầm hiệu quả, góp phần xây dựng bền vững tài
nguyên nước Thủ đô.
2
Với lý do đó, học viên thực hiện luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu biến đổi
của lượng mưa và liên hệ với mực nước ngầm trên khu vực nội thành Hà Nội
trong bối cảnh biến đổi khí hậu” với hai mục tiêu:
1) Đánh giá những biểu hiện của biến đổi về mưa, bao gồm lượng mưa và
mùa mưa trên khu vực Hà Nội trong các thập kỷ qua.
2) Tìm hiểu những biến đổi về mực nước ngầm ở nội thành Hà Nội và
mối liên quan giữa mực nước ngầm với biến đổi về mưa.
Để hoàn thành các mục tiêu trên, luận văn tập trung vào các nội dung sau
đây:
a) Tổng quan về một số vấn đề BĐKH trên thế giới và trong nước liên
quan nhiều nhất đến đề tài luận văn.
b) Lựa chọn các phương pháp nghiên cứu và thu thập các số liệu cần thiết
phục vụ nghiên cứu
c) Nghiên cứu các đặc trưng biến đổi lượng mưa và phân tích đánh giá các
biểu hiện của biến đổi lượng mưa, mùa mưa của các trạm khí tượng trên địa bàn
Hà Nội trong các thập kỷ vừa qua.
d) Tính toán các đặc trưng biến đổi mực nước ngầm ở nội thành Hà Nội
và phân tích, đánh giá biến đổi mực nước ngầm trong các năm gần đây.
e) Phân tích, đánh giá mối quan hệ giữa biến đổi mưa ở Hà Nội với biến
đổi mực nước ngầm ở nội thành Hà Nội trong những năm gần đây.
Với các nội dung trên, luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chương 1: Tổng quan một số vấn đề BĐKH trên thế giới và Việt Nam
liên quan đến đề tài luận văn.
Chương 2: Đối tượng nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu và số liệu.
Chương 3: Biến đổi của mưa ở Hà Nội, mực nước ngầm ở nội thành Hà
Nội và quan hệ giữa chúng.
3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ BIẾN ĐỔI
KHÍ HẬU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM LIÊN QUAN ĐẾN
ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
1.1. Một số thuật ngữ chủ yếu và nguyên nhân của biến đổi khí hậu
1.1.1. Một số thuật ngữ chủ yếu
Thời tiết: Là trạng thái khí quyển tại một địa điểm nhất định được xác
định bằng tổ hợp các yếu tố: nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tốc độ gió, mưa,…[33]
Khí hậu: Là trung bình theo thời gian của thời tiết (thường là 30 năm,
WMO)[33].
Dao động khí hậu: Là sự dao động xung quanh giá trị trung bình của khí
hậu trên quy mô thời gian, không gian đủ dài so với hiện tượng thời tiết riêng lẻ,
gây ra các hiện tượng: hạn hán, lũ lụt kéo dài và các điều kiện khác do El Nino
và La Nina gây ra [1].
Biến đổi khí hậu: Là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình
và/hoặc dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài, thường là
vài thập kỷ hoặc dài hơn. Biến đổi khí hậu có thể là do các quá trình tự nhiên
bên trong hoặc các tác động bên ngoài, hoặc do hoạt động của con người làm
thay đổi thành phần của khí quyển [6].
Khả năng bị tổn thƣơng do tác động của biến đổi khí hậu: Là mức độ
mà một hệ thống (tự nhiên, xã hội, kinh tế) có thể bị tổn thương do BĐKH, hoặc
không có khả năng thích ứng với những tác động bất lợi của BĐKH.
Ứng phó với biến đổi khí hậu: Là các hoạt động của con người nhằm
thích ứng và giảm nhẹ BĐKH.
Thích ứng với biến đổi khí hậu: Là sự điều chỉnh hệ thống tự nhiên hoặc
con người, nhằm mục đích giảm khả năng bị tổn thương do dao động và biến đổi
khí hậu hiện hữu hoặc tiềm tàng và tận dụng các cơ hội do nó mang lại.
Giảm nhẹ biến đổi khí hậu: Là các hoạt động nhằm giảm mức độ hoặc
cường độ phát thải khí nhà kính.
4
Kịch bản biến đổi khí hậu: Là giả định có cơ sở khoa học và tính tin cậy
về sự tiến triển trong tương lai của các mối quan hệ giữa KT-XH, GDP, phát
thải khí nhà kính, BĐKH và mực nước biển dâng. Lưu ý rằng, kịch bản BĐKH
khác với dự báo thời tiết và dự báo khí hậu là nó đưa ra quan điểm về mối ràng
buộc giữa phát triển và hành động.
Nƣớc biển dâng: Là sự dâng mực nước của đại dương trên toàn cầu,
trong đó không bao gồm triều, nước dâng do bão… Nước biển dâng tại một vị
trí nào đó có thể cao hơn hoặc thấp hơn so với trung bình toàn cầu vì có sự khác
nhau về nhiệt độ của đại dương và các yếu tố khác [11].
1.1.2. Nguyên nhân của BĐKH
Theo IPCC, sự kiện BĐKH đã và đang tiếp diễn bắt nguồn từ hoạt động
của con người từ thời kỳ tiền công nghiệp (khoảng năm 1750) đến nay. Loài
người đã sử dụng ngày càng nhiều các nguồn nhiên liệu hóa thạch (than, dầu,
khí đốt), và do đó đã thải vào khí quyển ngày càng tăng các chất khí nhà kính,
làm tăng hiệu ứng nhà kính của khí quyển, dẫn đến tăng nhiệt độ của trái đất
[26,27].
Hàm lượng khí CO2 trong khí quyển trong suốt chu kỳ băng hà và gian
băng (khoảng 18 nghìn năm trước), chỉ 180 - 200 ppm (phần triệu), chỉ bằng
khoảng 70% so với thời kỳ tiền công nghiệp (280 ppm). Hàm lượng khí CO2 bắt
đầu tăng lên từ những năm 1980 và đạt 379 ppm vào năm 2005, vượt xa mức
khí CO2 tự nhiên trong hàng chục nghìn năm qua.
Hàm lượng khí mêtan (CH4), ôxit nitơ (N2O) cũng lần lượt tăng từ 715
ppb (phần tỷ) và 270 ppb trong thời kỳ tiền công nghiệp lên 1774 ppb (151%) và
319 ppb (17%) vào năm 2005. Riêng các chất khí chlorofluoro cacbon (CFCs)
với tiềm năng làm nóng lên toàn cầu lớn gấp nhiều lần khí CO 2 chỉ mới có kể từ
khi công nghiệp làm lạnh, hóa mỹ phẩm phát triển.
Cũng theo IPCC, đóng góp vào tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu
chủ yếu là do đốt nhiên liệu hóa thạch trong các ngành sản xuất năng lượng,
công nghiệp, giao thông vận tải, xây dựng ... (46%), phá rừng nhiệt đới ( khoảng
18%), sản xuất nông nghiệp (khoảng 9%), sản xuất hóa chất ( khoảng 24%) và
các hoạt động khác (chôn rác thải,... khoảng 3%) [28].
5
1.1.3. Biểu hiện và các kịch bản BĐKH trên thế giới
1.1.3.1. Biến đổi khí hậu toàn cầu
1) Biến đổi của nhiệt độ
Trên khắp các châu lục nhiệt độ tăng lên rõ rệt từ nửa sau thế kỷ 20 ( bảng
1.1). Mức độ tăng của nhiệt độ cả thế kỷ là 0,75oC, nhanh hơn bất kỳ thế kỷ nào
trong lịch sử, kể từ thế kỷ 11 đến nay. Riêng 5 thập kỷ gần đây 1956 – 2005,
nhiệt độ tăng 0,64oC, gấp đôi thế kỷ 20[7].
Trong danh sách 12 năm nhiệt độ cao nhất trong lịch sử quan trắc nhiệt
độ kể từ năm 1850, có 11 năm thuộc thời kỳ 1995-2006, trong đó nóng nhất là
năm 1998 và năm 2005.
Về nhiệt độ trung bình, ở bán cầu Bắc mức tăng nhiệt độ của các vĩ độ
cao nhất gấp đôi mức tăng ở các vĩ độ khác.
Đáng chú ý là, nhiệt độ cực trị cũng có xu thế tăng lên như nhiệt độ trung
bình, kết quả là biên độ nhiệt độ ngày giảm đi với tốc độ chừng 0,07oC mỗi thập
kỷ.
Bảng 1.1: Diễn biến của chuẩn sai nhiệt độ trên các châu lục trong thế kỷ 20 (oC)
Khu vực
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Bắc Mỹ
- 0,2
- 0,3
0,2
0,3
0,2
0,1
0,0
0,2
0,5
0,7
Nam Mỹ
- 0,1
- 0,2
0,0
0,2
0,1
0,2
0,1
0,0
0,2
0,4
Châu Âu
- 0,2
- 0,1
0,0
0,1
0,2
0,0
0,1
0,0
0,4
0,8
Châu Phi
- 0,1
0,0
0,1
0,1
0,0
0,0
0,0
0,3
0,5
0,7
Châu Á
- 0,2
0,0
0,0
0,1
0,1
0,1
0,0
0,3
0,7
0,9
Châu Úc
0,1
- 0,1
0,0
0,0
- 0,2
0,1
0,1
0,3
0,5
0,5
Toàn cầu
- 0,2
0,0
0,1
0,2
0,1
0,4
0,4
0,2
0,4
0,7
Lục địa
- 0,2
0,0
0,1
0,2
0,1
0,0
0,0
0,3
0,5
0,8
Đại Dương
- 0,2
0,0
0,1
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,3
0,6
Nguồn: Báo cáo đánh giá lần 3 của IPCC, 2001
2) Biến đổi của lượng mưa
6
Trong thời kỳ 1901 – 2005 xu thế biến đổi của lượng mưa rất khác nhau
giữa các châu lục, giữa các khu vực trong từng châu lục và giữa các đới vĩ độ.
Ở Châu Mỹ, lượng mưa phổ biến tăng lên ở Bắc Mỹ nhưng lại giảm đi ở
nhiều nơi ở Nam Mỹ.
Ở Châu Phi, lượng mưa giảm đi, đặc biệt là ở Sahen trong giai đoạn 1960
- 1980.
Ở các vĩ độ nhiệt đới, lượng mưa giảm đi ở Nam Á và Tây Phi.
Ở đới vĩ độ trung bình và vĩ độ cao, lượng mưa tăng lên rõ rệt ở miền
trung Bắc Mỹ, Đông Bắc Mỹ, Bắc Âu, Bắc Á và Trung Á.
Trên phạm vi toàn cầu lượng mưa tăng lên ở phía Bắc vĩ độ 30 oN và giảm
đi ở các vĩ độ nhiệt đới, kể từ thập kỷ 1990.
Đáng chú ý là tần số mưa lớn tăng lên trên nhiều khu vực, kể cả những
nơi lượng mưa có xu thế giảm.
3) Hạn hán và dòng chảy
Ở bán cầu Bắc, hạn hán phổ biến từ giữa thập kỷ 1950 trên phần lớn vùng
Bắc Phi, đặc biệt là Sahel, Canada và Alaska. Ở bán cầu Nam, hạn nhiều trong
những năm từ 1974 – 1998.
Dòng chảy của hầu hết sông trên thế giới đều có những biến đổi sâu sắc từ
thập kỷ này sang thập kỷ khác và giữa các năm trong từng thập kỷ.
Ở châu Mỹ, dòng chảy tăng lên trên nhiều lưu vực sông thuộc Mỹ song lại
giảm đi ở nhiều lưu vực sông thuộc Canada trong những năm gần đây.
Ở châu Á, trên lưu vực sông Lena ở Xibiri cũng có sự gia tăng dòng chảy
đồng thời với nhiệt độ tăng lên và lớp băng phủ giảm đi. Ở lưu vực sông Hoàng
Hà, dòng chảy giảm đi rõ rệt trong những năm cuối thế kỷ 20 do lượng nước
tiêu thụ, nhiệt độ và lượng bốc hơi tăng lên trong khi lượng mưa không có xu
thế tăng hay giảm.
Ở Châu Phi dòng chảy các sông ở Niger, Senegal và Dambia đều suy giảm
đáng kể.
1.1.3.2. Kịch bản biến đổi khí hậu
7
Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng được giới thiệu trong các bảng
1.2;1.3;1.4. Mức tăng nhiệt độ vào năm 2100 là 1,5-2,5oC theo kịch bản 1992,
2,0-4,5oC theo kịch bản 2001 và 1,8-4,0oC theo kịch bản 2007. Mực nước biển
dâng vào năm 2100 là 0,49-0,94m theo kịch bản 1992; 0,31-0,49m theo kịch bản
2001 và từ 0,218-0,38 đến 0,26-0,59 m theo kịch bản 2007 [7].
Bảng 1.2: Kịch bản biến đổi khí hậu năm 1992
Kịch bản
Mức tăng
1990(oC)
nhiệt
độ
so
với
Mực nƣớc biển dâng so với
1990(m)
2030
2050
2100
2030
2050
2100
A
0,6
0,8
2,5
-
0,13
0,49
B
0,6
0,8
2,4
-
0,13
0,49
C
0,6
0,7
2,0
-
0,08
0,13
D
0,6
0,8
1,9
-
0,08
0,13
E
0,7
1,0
1,3
-
0,40
0,94
G
0,7
1,1
1,5
-
0,40
0,94
Nguồn: Báo cáo bổ sung của IPCC, 1992
Bảng 1.3: Kịch bản biến đổi khí hậu năm 2001
Kịch bản
Mức tăng
1990(oC)
nhiệt
độ
so
với
Mực nƣớc biển dâng so với
1990(m)
2030
2050
2100
2030
2050
2100
A1F1
0,9
1,8
4,5
-
0,16
0,49
A2
0,7
1,4
3,9
-
0,15
0,42
A1B
0,8
1,6
2,9
-
0,16
0,38
B2
0,9
1,5
2,7
-
0,16
0,35
A1T
1,1
1,7
2,5
-
0,16
0,36
B1
0,7
1,2
2,0
-
0,15
0,31
Nguồn: Báo cáo đánh giá lần 3 của IPCC, 2001
Bảng 1.4: Kịch bản biến đổi khí hậu năm 2007
Kịch bản
Mức tăng
1990(oC)
nhiệt
độ
so
với
Mực nƣớc biển dâng so với
1990(m)
2030
2050
2100
2030
2050
2100
A1F1
-
-
4,0
-
-
0,26 - 0,59
A2
-
-
3,4
-
-
0,23 - 0,51
8
Kịch bản
Mức tăng
1990(oC)
nhiệt
độ
so
với
Mực nƣớc biển dâng so với
1990(m)
2030
2050
2100
2030
2050
2100
A1B
-
-
2,8
-
-
0,21 - 0,48
B2
-
-
2,4
-
-
0,20 - 0,43
A1T
-
-
2,4
-
-
0,20 - 0,45
B1
-
-
1,8
-
-
0,218 - 0,38
Nguồn: Báo cáo đánh giá lần 4 của IPCC, 2007
1.1.4. Tác động của biến đổi khí hậu trên phạm vi toàn cầu
1.1.4.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến hệ thống tự nhiên và sinh thái
Nhiệt độ toàn cầu tăng lên đã gây nên sự gia tăng và mở rộng các hồ
băng, tuyết lở ở các vùng núi, gia tăng dòng chảy trên các dòng sông băng vào
mùa xuân. Cũng do nhiệt độ tăng lên, các sông, hồ nóng lên và thay đổi cơ chế
nhiệt và ảnh hưởng đến chất lượng nước.
Dưới tác động của BĐKH chỉ thị vật hậu mùa xuân đã đến sớm hơn gia
tăng các quần cư động vật trôi nổi trên các vùng biển vĩ độ cao và các hồ trên
cao.
Trong tương lai, với mức tăng nhiệt độ 1,5-2,5oC sẽ có những biến đổi về
cấu trúc và chức năng của các loài trong các đới vĩ độ và kèm theo một số hệ
quả tiêu cực khác.
Biến đổi khí hậu cũng gây nên quá trình axit hóa đại dương, tác động tiêu
cực đến cấu trúc của các rạn san hô trên khắp các đại dương. Nhiệt độ tăng lên
đã và đang ảnh hưởng đến mọi hoạt động sản xuất và phát triển nông - lâm –ngư
nghiệp ở hầu khắp các đới vĩ độ.
Nước biển dâng đã, đang và sẽ tác động đến hệ sinh thái của các vùng đất
ngập nước, rừng ngập mặn và gây ra ngập lụt, sạt lở bờ biển trên nhiều khu vực
và các quốc gia ven biển.
1.1.4.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến các lĩnh vực
Với nhiệt độ tăng lên 1-3oC năng suất một số cây lương thực tăng nhẹ trên
các vĩ độ cao, vĩ độ trung bình và giảm đi trên các vĩ độ thấp, đặc biệt các khu
vực nhiệt đới gió mùa.
9
Dưới tác động của nước biển dâng, đới bờ biển chịu nhiều rủi ro hơn các
đới khác do tình trạng xói lở gia tăng kèm theo các áp lực nhân sinh khác, nhất
là những vùng thấp đông dân trên các châu thổ của châu Á, châu Phi và các đảo
nhỏ. Dưới tác động của biến đổi khí hậu, với sự gia tăng của thời tiết cực đoan
tình trạng sức khỏe của hàng triệu dân trên khắp thế giới sa sút, thậm chí sa sút
nghiêm trọng trên nhiều khu vực nhiệt đới .Nhiều cộng đồng nghèo, đặc biệt ở
những vùng nhiều thiên tai có thể gặp nhiều rủi ro và tổn thất nghiêm trọng.
Trên quy mô toàn cầu, diện tích các vùng hạn hán tăng lên, tác động đến
nhiều lĩnh vực liên quan: nông nghiệp, cung cấp nước, sản xuất điện và sức
khỏe. Ngược lại, sẽ có sự gia tăng đáng kể lũ lụt trên nhiều khu vực, kể cả
những khu vực được dự kiến là lượng mưa trung bình giảm. Chắc chắn sự gia
tăng về tần số và mức độ nghiêm trọng của lũ lụt cũng như hạn hán sẽ tác động
tiêu cực đến nhiều lĩnh vực kinh tế -xã hội.
1.1.4.3. Tác động của biến đổi khí hậu đối với các khu vực
Ở nhiều quốc gia Châu Phi, sẽ có sự thu hẹp diện tích thích hợp với cây
trồng, rút ngắn độ dài mùa sinh trưởng, giảm năng suất cây trồng, đặc biệt ở các
khu vực khô hạn và do đó đe dọa an ninh lương thực.
Ở Trung Á, Nam Á, Đông Á trong đó có Đông Nam Á, đặc biệt là các
châu thổ lớn, vào mùa khô nguồn nước ngọt giảm đi và ngược lại, vào mùa mưa
ngập lụt gia tăng trên các khu vực bờ biển tập trung dân cư ở Nam Á, Đông Á,
Đông Nam Á. Đặc biệt nghiêm trọng là năng suất lương thực ở nhiều quốc gia
Trung Á, Nam Á giảm nhiều vào giữa thế kỷ 21.
Theo dự tính, tiềm năng thủy điện của toàn châu Âu dến năm 2070 sẽ
giảm khoảng 6% trong đó các quốc gia Bắc Âu, Đông Âu tăng 15-30% còn các
quốc gia Địa Trung Hải giảm 20-50%. Nhiều vùng núi đối mặt với nạn tuyết lở,
trong khi ở nhiều vùng khác lượng tuyết giảm đi [7].
Ở nhiều quốc gia Mỹ La tinh, các sản phẩm trồng trọt và chăn nuôi quan
trọng giảm đi trong khi năng suất mía tăng lên ở vùng ôn đới, kết quả là nguy
cơ đói kém gia tăng.
10
- Xem thêm -