Tài liệu Xây dựng công cụ hỗ trợ ra quyết định phục vụ ứng phó biến đổi khí hậu đối với sử dụng đất nông nghiệp tại nam định luận văn ths. biến đổi khí hậu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH NGUYỄN THANH BẰNG XÂY DỰNG CÔNG CỤHỖTRỢRA QUYẾT ĐỊNH PHỤC VỤỨNG PHÓ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỐI VỚI SỬDỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI NAM ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI –2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH NGUYỄN THANH BẰNG XÂY DỰNG CÔNG CỤHỖTRỢRA QUYẾT ĐỊNH PHỤC VỤỨNG PHÓ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỐI VỚI SỬDỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI NAM ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI –2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH NGUYỄN THANH BẰNG XÂY DỰNG CÔNG CỤHỖTRỢRA QUYẾT ĐỊNH PHỤC VỤỨNG PHÓ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỐI VỚI SỬDỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI NAM ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS Doãn Hà Phong HÀ NỘI –2017 iLời cam đoan Tôi xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sựhướng dẫn khoa học của PGS.TS. Doãn Hà Phong, không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác. Sốliệu và kết quảcủa luận văn chưa từng được công bốởbất kì một công trình khoa học nào khác.Các thông tin thứcấp sửdụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách.Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm vềtính xác thực và nguyên bản của luận văn. Tác giảNguyễn Thanh Bằng iiMỤC LỤC Lời cam đoan........................................................................................................ iDANH MỤC BẢNG...........................................................................................iv DANH MỤC HÌNH............................................................................................iv MỞĐẦU................................................................................................. .............11. Tính cấp thiết của đềtài................................................................................1 2. Mục tiêu của đềtài........................................................................................3 2.1. Mục tiêu chung........................................................................................3 2.2. Mục tiêu cụthể.........................................................................................3 3. Phạm vi nghiên cứu......................................................................................3 4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................4 5. Ýnghĩa khoa học và đóng góp thực tiễn của luận văn...............................4 6. Cấu trúc của luận văn...................................................................................5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN CHUNG VỀHỆTHỐNG HỖTRỢRA QUYẾT ĐỊNH TRONG ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU...................6 1.1. Tình hình biến đổi khí hậu trên thếgiới và Việt Nam.............................6 1.1.1. Tình hình biến đổi khí hậu trên thếgiới...............................................6 1.1.2. Tình hình biến đổi khí hậu tại Việt Nam..............................................7 1.2. Công cụhỗtrợra quyết định...................................................................13 1.2.1. Khái niệm công cụhỗtrợra quyết định.............................................13 1.2.2. Quá trình phát triển hệthống hỗtrợra quyết định.............................14 1.2.3. Cấu trúc của hệthống hỗtrợra quyết định.........................................16 1.3. Tình hình nghiên cứu vềhỗtrợra quyết định trên thếgiới và Việt Nam......................................................................................................... .................18 1.3.1. Các nghiên cứu trên thếgiới...............................................................18 1.3.2. Các nghiên cứu trong nước.................................................................19 CHƢƠNG 2 DỮLIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................21 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...........................................................21 2.1.1. Điều kiện tựnhiên –xã hội của khu vực nghiên cứu.........................21 2.1.2. Tác động của biến đổi khí hậu tới sửdụng đất tỉnh Nam Định..........23 2.1.2.1. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến các khu vực............23 2.1.2.2. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến một sốngành, lĩnh vực.......................................................................................................... ..........27 2.2. Thu thập và xửlý dữliệu.........................................................................34 2.2.1. Kịch bản biến đổi khí hậu 2016..........................................................34 2.2.2. Hiện trạng sửdụng đất nông nghiệp Giao Thủy -Nam Định............38 2.2.3. Quy hoạch sửdụng đất 2020 huyện Giao Thủy -Nam Định.............42 2.3. Phương pháp xây dựng công cụ.............................................................45 2.3.2. Phương pháp Xây dựng bản đồnguy cơ ngập....................................45 2.3.3. Phương pháp tính toán diện tích đất nông nghiệp bịảnh hưởng bởi nguy cơ ngập.................................................................................................48 2.3.4. Phương pháp ước tính thiệt hại kinh tếdo đất nông nghiệp bịảnh hưởng bởi nguy cơ ngập...............................................................................50 CHƢƠNG 3 XÂY DỰNG CÔNG CỤHỖTRỢRA QUYẾT ĐỊNH ĐỐI VỚI SỬDỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP PHỤC VỤỨNG PHÓ VỚI NGUY CƠ NGẬP DO NƢỚC BIỂN DÂNG CHO HUYỆN GIAO THỦY –NAM ĐỊNH...................................................................................................... .............57 3.1. Thiết kếcấu trúc công cụhỗtrợra quyết định ứng phó biến đổi khí hậu tại Giao Thủy -Nam Định..............................................................................57 3.2. Nguy cơ ngập do nước biển dâng tại huyện Giao Thủy........................61 3.2.1. Mứcngập các năm 2020, 2030, 2040, 2050 tại huyện Giao Thủy.....61 3.2.2. Nguy cơ ngập các năm 2020, 2030, 2040, 2050 cho huyện Giao Thủy đối với sửdụng đất 2010...............................................................................62 3.2.3. Nguy cơ ngập các năm 2020, 2030, 2040, 2050 cho huyện Giao Thủy đối với quy hoạch sửdụng đất 2020.............................................................62 3.3. Ước tính thiệt hại kinh tếdo nước biển dâng tới đất nông nghiệp tại huyện Giao Thủy.............................................................................................63 3.4. Xây dựng công cụhỗtrợra quyết định cho huyện Giao Thủy.............66 3.4.1. Thiết kếkhối Giao diện người dùng...................................................66 3.3.2. Thiết kếkhối Xửlý tính toán và hiển thịkết quả...............................67 3.3.3. Một sốkết quảtính toán.....................................................................68 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ...................................................................77 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................79 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Diện tích, cơ cấu đất đai năm 2015....................................................38 Bảng 2.2: Diện tích, cơ cấu đất nông nghiệp năm 2015.....................................39 Bảng 2.3: Hiện trạng đất huyện Giao Thủy, Nghĩa Hưng..................................41 Bảng 3.1: Mực nước biển dâng theo kịch bản nồng độ khí nhà kính cao (RCP 8.5) được áp dụng cho tỉnh Nam Định................................................................61 Bảng 3.2: Diện tích đất nông nghiệp có nguy cơ ngập dựa trên hiện trạng sửdụng đất 2010 của huyện Giao Thủy..................................................................62 Bảng 3.3: Diện tích đất nông nghiệp có nguy cơ ngập dựa trên quy hoạch sửdụng đất 2020 của huyện Giao Thủy..................................................................63 Bảng 3.4: Tổng hợp phương pháp xác định giá trịkinh tếbịtác động..............63 Bảng 3.5: Bảng tính giá trịthiệt hại trung bình tính theo năm 2010 của các đối tượng bịtác động.................................................................................................64 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Hệsốgóc (oC/năm) của phương trình xuthếtuyến tính xây dựng từchuỗi Tx thời kỳ1961–2007 theo tháng tại các vùng khí hậu..............................8 Hình 1.2. Hệsốgóc (oC/năm) của phương trình xu thếtuyến tính xây dựng từchuỗi Tm thời kỳ1961–2007 theo tháng tại các vùng khí hậu.............................8 Hình 1.3. Hệsốgóc (mm/năm) của phương trình xu thếtuyến tính xây dựng từchuỗi Rx thời kỳ1961–2007 theo tháng tại các vùng khí hậu..............................9 Hình 1.4. Phân bốsốngày rét đậm, rét hại trong năm tại một sốtrạm khí tượng trên các vùng khí hậu phía Bắc...........................................................................10 Hình 1.5. Trung bình sốngày nắng nóng trong năm tại một sốtrạm.................11 Hình 1.6. Hệsốgóc (ngày/năm) của phương trình xu thếtuyến tính sốngày nắng nóng tại các trạm xây dựng từchuỗi sốliệu thời kỳ1961– 2007...............11 Hình 1.7. Hệsốgóc (ngày/năm) của phương trình xu thếtuyến tính sốngày mưa lớn tại các trạm xây dựng từchuỗi sốliệu thời kỳ1961– 2007...........................12 Hình 1.8. Cấu trúc của một DSS.........................................................................17 Hinh 3.1. Sơ đồtiếp cận công cụhỗtrợra quyết định ứng phó biến đổi khí hậu huyện Giao Thủy.................................................................................................58 Hinh 3.2. Sơ đồkhối công cụhỗtrợra quyết định ứng phó biến đổi khí hậu huyện Giao Thủy.................................................................................................59 Hinh 3.3. Giao diện người dùng của công cụ......................................................66 Hinh 3.4. Sơ đồmô tảquá trình xửlý và tính toán.............................................67 Hinh 3.5. Kết quảdựtính năm 2020 dựa trên hiện trạng sửdụng đất 2010.......69 Hinh 3.6. Kết quảdựtính năm 2030 dựa trên hiện trạng sửdụng đất 2010.......70 Hinh 3.7. Kết quảdựtính năm 2040 dựa trên hiện trạng sửdụng đất 2010.......71 Hinh 3.8. Kết quảdựtính năm 2050 dựa trên hiện trạng sửdụng đất 2010.......72 Hinh 3.9. Kết quảdựtính năm 2020 dựa trên quy hoạch sửdụng đất 2020......73 Hinh 3.10. Kết quảdựtính năm 2030 dựa trên quy hoạch sửdụng đất 2020....74 Hinh 3.11. Kết quảdựtính năm 2040 dựa trên quy hoạch sửdụng đất 2020....75 Hinh 3.12. Kết quảdựtính năm 2050 dựa trên quy hoạch sửdụng đất 2020....76 MỞĐẦU 1. Tính cấp thiếtcủa đềtàiTớicuối thếkỷ21,do biến đổi khí hậu nhiệt độtrung bình năm ởphía Bắc Việt Nam tăng 1,9÷2,4oC và 1,7÷1,9oC ởphíaNamtheo kịch bản RCP 4.5. Theokịchbản RCP8.5, mức tăng là 3,3÷4,0oC ởphía Bắc và 3,0÷3,5oC ởphía Nam. Nhiệt độcực trịcó xu thếtăng rõ rệt. Cũng theo kịch bản RCP4.5, lượng mưa năm tăng phổbiến từ5÷15%. Theo kịch bản RCP8.5, mức tăng nhiều nhấtcó thểtrên 20%ởhầuhết Bắc Bộ, TrungTrung Bộ, một phần Nam Bộvà Tây Nguyên.Giá trịtrung bình của lượng mưa 1 ngày lớn nhất có xu thếtăng trên toàn lãnh thổViệt Nam (10÷70%) so với trung bình thời kỳcơ sở(Báo cáo lần thứ5, 2014, IPCC).Không chỉthay đổi lượng mưa và nhiệt độ, biến đổi khí hậu cũng khiến mực nước biển dâng ởkhu vực Biển Đôngvào cuối thếkỷ: Theo kịch bản RCP2.6, mực nước biển dâng khoảng 46 cm (từ28 cm ÷70 cm);Theo kịch bản RCP4.5, mực nước biển dâng khoảng 55 cm (từ33 cm ÷75 cm); Theo kịch bản RCP6.0, mực nước biển dâng khoảng 59 cm (từ38 cm ÷ 84 cm); Theo kịch bản RCP8.5, mực nước biển dâng khoảng 77 cm (từ51 cm ÷ 106 cm)(Báo cáo lần thứ5, 2014, IPCC).Báo cáo của Tổchức ngân hàng thếgiới –WB (2007) về“Ảnh hưởng của mực nước biển dâng cao ởcác nước đang phát triển” đã chỉra rằng Việt Nam là một trong 2 nước trên thếgiới (cùng với Bangladesh) sẽchịu tác động nặng nềnhất do nước biển dâng, mà tác động lớn nhất sẽxảy ra ởvùng Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL).Theo đánh giá của Ngân hàng Thếgiới (2007), nếu mực nước biển dâng 1m sẽcó khoảng 10% dân sốbịảnh hưởng trực tiếp, tổn thất đối với GDP khoảng 10%. Nếu nước biển dâng 3m sẽcó khoảng 25% dân sốbịảnh hưởng trực tiếp và tổn thất đối với GDP lên tới 25%.Đồng bằng sông Hồng là một trong hai vùng kinh tếtrọng điểm (cùng với ĐBSCL) của cảnước, là trung tâm chính trị, kinh tế-xã hội và văn hóa.Đây cũng là vùng có tài nguyên thiên nhiên phong phú,vàlà nơi tập trung nhiều cảng biển, khu công nghiệp, nông nghiệp nên có nhiều điều kiện thuận lợi đểphát triển kinh tếvà tốc độtăng trưởng ngày càng tăng. Tuy nhiên, với gần 400km đường bờbiển, biên độdao động triều lớn (gần 2m) và có 30% diện tích có độcao dưới 2,5m so với mặt nước biển, ĐBSH đang và sẽchịu ảnh hưởng nghiêm trọngdo biến đổi khí hậu đặc biệt là nguy cơ ngập do nước biển dâng. Trong đó, Nam Định là một tỉnh có vịtrí quan trọng trong khu vực đồng bằng Sông Hồng với địa hình tương đối bằng phẳng.Địa hình Nam Định có thểchia thành 3 vùng:Vùng đồng bằng thấp trũng: gồm các huyện VụBản, Ý Yên, MỹLộc, Nam Trực, Trực Ninh, Xuân Trường. Đây là vùng có nhiều khảnăng thâm canh phát triển nông nghiệp, công nghiệp dệt, công nghiệp chếbiến, côngnghiệp cơ khí và các ngành nghềtruyền thống.Vùng đồng bằng ven biển: gồm các huyện Giao Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng; có bờbiển dài 72 km, đất đai phì nhiêu, có nhiều tiềm năng phát triển kinh tếtổng hợp ven biển.Vùng trung tâm công nghiệp –dịch vụthành phốNam Định: có các ngành công nghiệp dệt may, công nghiệp cơ khí, công nghiệp chếbiến, các ngành nghềtruyền thống, các phốnghề... cùng với các ngành dịch vụtổng hợp, dịch vụchuyên ngành hình thành và phát triển từlâu.Nam Địnhcó khu bảo tồn thiên nhiên quốc gia Xuân Thủy (huyện Giao Thủy) và có 4 cửa sông lớn: cửa Ba Lạt sông Hồng, cửa Đáy sông Đáy, cửa Lạch Giang sông Ninh Cơ và cửa Hà Lạn sông Sò.Với đườngbờbiển dài Nam Địnhcó điều kiện thuận lợi cho chăn nuôi, sản xuất nông nghiệp và nuôitrồng,đánh bắt thuỷhải sản.Tuy nhiên bên cạnh điều kiện thuận lợi đó cũng tiềm ẩn những rủi ro thiên tainhư nước biển dâng, bão lũ, triều cường...trước thực tếcủa biến đổi khí hậu như hiện nay.Mực nước biển dâng sẽảnh hưởng trực tiếp đến khu vực ven biển, có thểlàm ngập diện tích ruộng đất, làm mất dần rừng ngập mặn, gia tăng chi phí cho việc tu bổcác công trình cầu cảng, đô thịven biển,... Các tuyến đê sông, đê biển hiện nay phần lớn đều đứng trước nguy cơ không còn khảnăng ngăn mực nước cao nhất của thủy triều.Các cống ngăn mặn, tiêu úng sẽđối mặt với mực nước thủy triều đã dâng cao hơn thiết kếban đầu nên khảnăng tiêu thoát nước sẽgiảm đi đáng kểso với dựkiến. Mực nước biển dâng sẽlàm mặn truyền sâu hơn trên các sông chính, dẫn đến nguy cơ mặn hóa các cánh đồng canh tác lúa, phá vỡcác dựán ngọt hóa. Vùng đầm lầy ởcác vùng cửa sông hình phễu, những nơi trú ngụcủa các loài chim sẽbịđe dọa bởi mực nước biển dâng;... 2. Mục tiêu của đềtài 2.1. Mục tiêu chungNghiên cứu xây dựng được bộcông cụhỗtrợra quyết định ứng phó với biến đổi khí hậu, nguy cơ ngập do nước biển dâng tác động tới sửdụng đất nông nghiệp các huyện ven biển của tỉnh Nam Định, đềxuất các biện pháp quản lý như việc quy hoạch sửdụng đất nông nghiệp tại tỉnh Nam Định, thí điểm tại huyện Giao Thủy. 2.2. Mục tiêu cụthể-Xác định được các đối tượngsửdụng đất nông nghiệp chịu ảnh hưởng do biến đổi khí hậu, trong đó tập trung ảnh hưởng nguy cơ ngập do nước biển dâng tại tỉnh Nam Định (định tính và định lượng).-Xây dựng được công cụhỗtrợtrong đánh giá mức độbịảnh hưởng của các loại hình sửdụng đất nông nghiệp tác động ngập do nước biển dâng theo các mức ngậpkhác nhau của kịch bản biến đổi khí hậu. 3. Phạm vi nghiên cứuPhạm vi không gian: Huyện Giao Thủy là vùng đất thấp có đầy đủcác yếu tốthủy lợi, đê điều.Các đối tượngđất nông nghiệp ven biểnnhư:a) Đất trồng cây hàng năm gồm đất trồng lúa, đất đồng cỏdùng vào chăn nuôi, đất trồng cây hàng năm khác; b) Đất trồng cây lâu năm; c) Đất rừng sản xuất; d) Đất rừng phòng hộ; đ) Đất rừng đặc dụng; e) Đất nuôi trồng thuỷsản; g) Đất làm muối; h) Đất nông nghiệp khác Phạm vi thời gian: Nghiên cứu sẽđánh giá ảnh hưởng của nguy cơ ngập do nước biển dâng tới sửdụng đất nông nghiệp huyện Giao Thủy tại các mốc thời gian 2020, 2030, 2040, 2050. 4. Phƣơng pháp nghiên cứuĐểthực hiện được các mục tiêu và nhiệm vụtrên, đềtài sẽsửdụng tổng hợp một sốphương pháp nghiên cứu sau:Phương pháp chuyên gia: tham vấn ý kiến của các chuyên gia kinh tếvềphương pháp định lượng các thiệt hại, quy đổi giá trịkinh tếtrực tiếp vềthời điểm 2010 đểso sánh (Theo quy định của niên giám Thống kê).-Phương pháp kếthừa, thống kê, phân tích tổng hợp các tài liệu, sốliệu hiện có liên quan đến vấn đềnghiên cứu: Nghiên cứu sửdụng các tài liệu, sốliệu sẵn có của Ủy ban nhân dân tỉnh Nam Định, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và BĐKH, của chính quyền các cấp; Điều tra xã hội học tác động của BĐKH tới tỉnh Nam Định (chương trình Đoàn Thanh niên Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu); Thừa kếcác kết quảđềtàinghiên cứu khoa họccó liên quan tới nước biển dâng và các thiệt hại tới tỉnh Nam Định.-Phương pháp điều tra và khảo sát thực địa: Điều tra, khảo sát nhằm xác định và bổsung thêm thông tin, lấy ý kiến người dân địa phương vềcác thiệt hại nhận thấy được.-Phương pháp đánh giá thiệt hại kinh tếbằng phân tích chi phí lợi ích mởrộng,trong đó có tính đến hệsốchiết khấu hàng năm (giảđịnh theo lãi suất vay ngân hàng)Phương pháp Viễn thám và Hệthống thông tin địa lýnhằm chính xác hóa địa điểm khảo sát và đánh giá diện tích các loại đất sửdụng có nguy cơ bịngập do nước biển dâng theo các kịch bản đã được công bố 5. Ý nghĩa khoa học và đóng góp thực tiễncủa luận văn-Xây dựng được công cụhỗtrợlà một phần mềmđánh giá (vềđịnh tính và định lượng), tính toán giá trịthiệt hại kinh tếcó thểxảy ra do ngập bởi nước biển dâng tới sửdụng đất nông nghiệp lấy thí điểm là huyện Giao Thủy tỉnh Nam Định.-Thiết lập được bộCSDL,tính toán giá trịkinh tếtrực tiếp, bước đầuphục vụviệc phân tích các quyết định trong ứng phó ngập do nước biển dâng tới sửdụng đất nông nghiệp tại địa điểm xác định quy mô cấp huyện (tỉnh Nam Định). -Bộcông cụlà phần mềm hỗtrợraquyết địnhtrongviệc thích ứng với tình hình ngập do nước biển dâng tới sửdụng đất nông nghiệp tại tỉnh Nam Địnhđến năm 2020, 2030, 2040, 2050. 6. Cấu trúc của luận văn Chƣơng 1: Tổng quan chung vềhệthống hỗtrợra quyết định trong ứng phó với biến đổi khí hậu Chƣơng 2: Dữliệu và phương pháp nghiên cứu Chƣơng 3:Xây dựng công cụhỗtrợra quyết định đối với sửdụng đất nông nghiệp phục vụứng phó với nguy cơ ngập do nước biển dâng cho huyện Giao Thủy–Nam Định CHƢƠNG 1TỔNG QUANCHUNG VỀHỆTHỐNG HỖTRỢRA QUYẾT ĐỊNH TRONG ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1.Tình hình biến đổi khí hậutrên thếgiới và Việt Nam 1.1.1.Tình hình biến đổi khí hậutrên thếgiớiĐiều 1 Công ước khung của LHQ vềbiến đổi khí hậu đã định nghĩa:“Những ảnh hưởng có hại của biến đổi khí hậu”, là những biến đổi trong môi trường vật lý hoặc sinh học gây ra những ảnh hưởng có hại đáng kểđến thành phần, khảnăng phục hồi hoặc sinh sản của các hệsinh thái tựnhiên và được quản lý hoặc đến hoạt động của các hệthống kinh tế-xã hội hoặc đến sức khỏe và phúc lợi của con người”.(United NationsFramework Convention onClimate Change, 1992)Một sốbiểu hiện của biến đổi khí hậu: -Sựnóng lên toàn cầu, trong đó có sựnóng lên của bềmặt, các đại dương và khí quyển của Trái đất.-Sựthay đổi thành phần và gia tăng lượng các chấtcó hạicho môi trường sống của con ngườitrong khí quyển: CFCs, NH3, CO2,... -Nhiệt độtăng dẫn tới sựgiãn nởnhiệt và tan băng ởcác vùng cực làm mực nước biển dâng cao. -Sựthay đổi và dịch chuyển của các đới khí hậu khiến khí hậu và hệsinh thái biến đổi, đe dọa sựsống nhiều loài sinh vật trong đó có con người.Nóng lên toàn cầu và nước biển dâng có thểtiếp diễn trong nhiều thếkỷdo tính phức tạp và sựphản hồi của các quá trình khí hậu, thậm chí ngay cảkhi nồng độcác khí nhà kính đã ổn định. Sau năm 2100, sựthu hẹp của dải băng Greenland sẽtiếp diễn, góp phần làm cho mực nước biển dâng cao hơn. Các mô hình hiện nay cho thấy dải băng tan chảy hoàn toàn sẽlàm cho mực nước biển dâng cao khoảng 7m(Biến đổi khí hậu toàn cầu –GS.TSKH. Nguyễn Đức Ngữ).Mực nước biển sẽdâng caodẫn tớiđường bờbiển sẽcó nhiều thay đổi và các vùng thấp/trũng bịnhấn chìm, gây ảnh hưởng lớn tới các vùng đồng bằngsông và các đảo thấp. Những thay đổi này sẽdiễn ra trong thiên niên kỷnhưng cũng không loại trừtrong thếkỷnày mực nước biển tăng nhanh hơn. Biến đổi khí hậu có thểgây ra một sốtác động lớn. Cho đến nay, theo ước tính, khoảng từ20%-30% loài có nguycơ tuyệt chủng nếu nhiệt độtrung bình toàn cầu tăng khoảng 3oC (tương ứng từnăm 1980-1999). Khi nhiệt độtoàn cầu tăng hơn 3,5oC, dựbáo mô hình cho thấy trên toàn cầu sẽcó từ40%-70% loài tuyệt chủng(Biến đổi khí hậu và tác động ởViệt Nam –Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu).1.1.2. Tình hình biến đổi khí hậutại Việt Nam Việt Nam là một trong những nước chịu ảnh hưởng nghiêm trọng bởi tác động của biến đổi khí hậu do có dải ven biển dài chạy dọc theo lãnh thổ.Giáo trình “Những kiến thức cơ bản vềbiến đổi khí hậu”, 2012, BộTài nguyên và Môi trường, đã nêu tương đối chi tiết vềcác biểu hiện của biến đổi khí hậu ởViệt Namtrong khoảng 80 năm trởlại đây, trong đó đưa ra một sốnhận định: Biến đổi của nhiệt độtrung bình: Nhiệt độtrung bình năm ởViệt Nam có xu thếtăng dần và vàonửa cuối thếkỷ20 (1951 –2000), nhiệt độtrung bình năm cảnước đã tănglên khoảng 0,5oC.Nhiệt độtrung bình năm thời kỳ1961 –2000 caohơn trung bình năm của thời kỳ1931–1960. Nhiệt độtrung bình 10 năm từ1991 –2000 ởHà Nội, Đà Nẵng, thành phốHồChí Minh đều cao hơn trung bình thời kỳ1931 –1940 lần lượt là 0,8; 0,4 và 0,6oC. Năm 2007, con sốchênh lệch nhiệt độtrung bình năm so với thời kỳnày làkhoảng từ0,7 –1,3oC và cao hơn thập kỷ1991 –2000 khoảng 0,4 –0,5oC.Biến đổi của nhiệt độcực đại (Tx): Nhiệt độcực đại có xu thếtăng trên phạm vi cảnước trong tất cảcác tháng (Hình 1.1). Trong đó, nhiệt độcực đại từtháng 11 đến tháng 4 (mùa đông) tăng mạnh từxấp xỉ0,02oC tới gần 0,04oC; và nhiệt độcực đại các tháng còn lại từtháng 5 đến tháng 10 (mùa hè) tăng ít hơn từ0,01oC tới 0,02oC..Biến đổi của nhiệt độcực tiểu (Tm): Xu thếchung của nhiệt độcực tiểu là tăng trên cảnước (Hình 1.2). Từphương trình xu thếcủa khu vực phía Bắc, phía Nam và cảnước có thểnhận thấy xu thếtăng này diễn ra một cách đồng đều trên các vùng. Trong đó, tháng 5 là tháng có tốc độgia tăng ít nhất, và tháng 1 là tháng có tốc độtăng cao nhất. Nguồn: Những kiến thức cơ bản vềbiến đổi khí hậu, 2012, BộTài nguyên và Môi trườngHình 1.1. Hệsốgóc (oC/năm) của phương trình xu thếtuyến tính xây dựng từchuỗi Tx thời kỳ1961–2007 theo tháng tại các vùng khí hậu phía Bắc (hình trên bên phải), phía Nam (hình dưới) và Việt Nam (hình trên bên trái)Nguồn: Những kiến thức cơ bản vềbiến đổi khí hậu, 2012, BộTài nguyên và Môi trườngHình 1.2. Hệsốgóc (oC/năm) của phương trình xu thếtuyến tính xây dựng từchuỗi Tm thời kỳ1961–2007 theo tháng tại các vùng khí hậu phía Bắc (hình trên bên phải), phía Nam (hình dưới) và Việt Nam (hình trên bên trái) Biến đổi của lượng mưa ngày cực đại (Rx): Do tính phức tạp của khí hậu và các vùng của Việt Nam nên xu thếbiến đổi của lượng mưa ngày nói chung cũng khá phức tạp, không đồng nhất(Hình 1.3).Tuyvậy, nhìn chung xu thếtăng của lượng mưa ngày cực đại vẫn chiếm ưu thếtrên hầu hết lãnh thổ, trừmột sốvùng và tại một sốtháng nhất định. Khu vực phía Bắc, vùng B4có xu thếtăng mạnh nhất và vào các tháng 8, 10, 11, 12; tuy nhiên lại có xu thếgiảm vào các tháng 6 và 7. Tháng 7 và 9 lại chứng kiến sựtăng rất mạnh trong lượng mưa ngày cực đại của khu vực B2, và tăng nhẹtrong các tháng còn lại của năm, ngoại trừtháng 8 là giảm nhẹ. Trong đó, xu thếgiảm mạnh nhất là của khu vực B1 vào tháng 9 và 10 lên tới 0,40 mm/năm. Khu vực phía Nam, hầu hết là xu thếtăng tại tất cảcác vùng và gần như trong tất cảcác tháng trong năm. Lượng mưa ngày cực đại tăng nhẹởcả3 vùng N1, N2, N3 trong các tháng đầu năm (tháng 1 -5). Đến các tháng cuối năm (8, 9, 10, 11, 12) Rx tăng mạnh nhất là vùng N1 và ngược lại xu thếgiảm của vùng N3 vào các tháng này (8, 9, 10) và tăng trởlại vào tháng 11, 12. Xét chung cho toàn ViệtNam, Rxđều có xu thếtăng lên ởhầu hết các tháng, trừtháng 6. Mức độtăng mạnh của Rx đều xảy ra vào các tháng mùa mưa là tháng 8, 10, 11, 12. Tháng 1có sựbiến động nhỏnhất của Rx.Nguồn: Những kiến thức cơ bản vềbiến đổi khí hậu, 2012, BộTài nguyên và Môi trườngHình 1.3. Hệsốgóc (mm/năm) của phương trình xu thếtuyến tính xây dựng từchuỗi Rx thời kỳ1961–2007 theo thángtại các vùng khí hậu phía Bắc (hình trên bên phải), phía Nam (hình dưới) và Việt Nam (hình trên bên trái) Biến đổi của front lạnh: Theo Nguyễn Đức Ngữvà Nguyễn TrọngHiệu (2004), trong thập kỷ1961 –1970 có 268 đợt front lạnh qua Bắc Bộ. Sang thập kỷ1971 –1980 có đến 288 đợt và giữnguyên trong thập kỷ1981 –1990. Thập kỷ1991 –2000 sốfrontlạnh qua Bắc Bộchỉcòn 249, thấp hơn cảthập kỷ1961 –1970. Như vậy sốlượng front lạnh hoạt động hàng năm có xu thếgiảm, nhưng xu thếnày trên thực tếchỉbắt đầu vào thập kỷ1971 –1980.Biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại: Rét đậm (rét hại) là hiện tượng nhiệtđộtrung bình ngày hạthấpxuống dưới 15oC (13oC). Hiện tượng rét đậm, rét hại xuất hiện chủyếu ởcác vùng khí hậu phía Bắc nước ta. Khu vực Đông Bắc (B2) là khu vực có sốngày rét đậm, rét hại trung bình năm lớn nhất. Đặc biệt ởSaPa sốngày rét đậm xuất hiện lên tới khoảng 130 ngày/năm và rét hại khoảng 100 ngày/năm. Tiếp theo đó là Mộc Châu ởkhu vực Tây Bắc (B1) với 80 ngày rét đậm/năm, 60 ngày rét hại/năm. Các khu vực còn lại B3, B4 sốngày rét đậm, rét hại dao động trong khoảng 20 ngày/năm (rét đậm), 15 ngày/năm (rét hại) và có xu hướng giảm dần khi tiến dần vềphía Bắc Trung Bộ(Hình 1.4).Nguồn: Những kiến thức cơ bản vềbiến đổi khí hậu, 2012, BộTài nguyên và Môi trườngHình 1.4. Phân bốsốngày rét đậm, rét hại trong năm tại một sốtrạm khí tượng trên các vùng khí hậu phía BắcTrong khoảng nửa thếkỷqua (1961 –2007), sốngày rét đậm, rét hại hàng năm trên hầu hết các vùng khí hậu có xu thếgiảm tương đối đồngđều, với mức giảm khoảng gần 0,4 ngày/năm. Ởnhiều trạm xu thếgiảm của rét đậm và réthạigần tươngđương nhau.Cáctrạm vùng cao có xu thếgiảm ít hơn những trạm gần cáctrung tâm đô thịhóa mạnh, như các thành phốlớn, các tỉnh lỵ. Biến đổi của nắng nóng: Nắng nóng là hiện tượng thời tiết được xác địnhbởi nhiệt độcực đại ngày vượt quá ngưỡng35oC. Nếu nhiệt độcực đại ngày vượt quá ngưỡng 37oC được gọi là nắng nóng gay gắt(Những kiến thức cơ bản vềbiến đổi khí hậu, 2012, BộTNMT).Hiện tượng nắng nóng xuất hiện hầu khắp cảnước ngoại trừcác khu vực núi cao như Sapa, Đà Lạt. Tuy nhiên do ảnh hưởng của gió phơn TâyNam nên Bắc Trung Bộvà Nam Trung Bộlà 2 khu vực xuất hiện nắng nóng nhiều nhất (Hình 1.5).Nguồn: Những kiến thức cơ bản vềbiến đổi khí hậu, 2012, BộTài nguyên và Môi trườngHình 1.5. Trung bình sốngày nắng nóng trong năm tại một sốtrạmXu thếbiến đổi của sốngày nắng nóng trong năm nhìn chung