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.

  • Số trang: 87 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 220 |
  • Lượt tải: 0
dangvantuan

Tham gia: 02/08/2015

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH NGUYỄN THANH BẰNG 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 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 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 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 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Doãn Hà Phong, 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 kì 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 qui cách. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn. Tác giả Nguyễn Thanh Bằng i MỤC LỤC Lời cam đoan ........................................................................................................ i DANH MỤC BẢNG ........................................................................................... iv DANH MỤC HÌNH ............................................................................................ iv MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 1. Tính cấp thiết của đề tài................................................................................ 1 2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 3 2.1. Mục tiêu chung ........................................................................................ 3 2.2. Mục tiêu cụ thể......................................................................................... 3 3. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................... 3 4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 4 5. Ý nghĩa khoa học và đóng góp thực tiễn của luận văn ............................... 4 6. Cấu trúc của luận văn................................................................................... 5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH TRONG ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ................... 6 1.1. Tình hình biến đổi khí hậu trên thế giới và Việt Nam ............................. 6 1.1.1. Tình hình biến đổi khí hậu trên thế giới ............................................... 6 1.1.2. Tình hình biến đổi khí hậu tại Việt Nam .............................................. 7 1.2. Công cụ hỗ trợ ra quyết định................................................................... 13 1.2.1. Khái niệm công cụ hỗ trợ ra quyết định ............................................. 13 1.2.2. Quá trình phát triển hệ thống hỗ trợ ra quyết định ............................. 14 1.2.3. Cấu trúc của hệ thống hỗ trợ ra quyết định......................................... 16 1.3. Tình hình nghiên cứu về hỗ trợ ra quyết định trên thế giới và Việt Nam .......................................................................................................................... 18 1.3.1. Các nghiên cứu trên thế giới ............................................................... 18 1.3.2. Các nghiên cứu trong nước ................................................................. 19 CHƢƠNG 2 DỮ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................... 21 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................... 21 2.1.1. Điều kiện tự nhiên – xã hội của khu vực nghiên cứu ......................... 21 2.1.2. Tác động của biến đổi khí hậu tới sử dụng đất tỉnh Nam Định .......... 23 2.1.2.1. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến các khu vực ............ 23 ii 2.1.2.2. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến một số ngành, lĩnh vực .................................................................................................................... 27 2.2. Thu thập và xử lý dữ liệu ......................................................................... 34 2.2.1. Kịch bản biến đổi khí hậu 2016 .......................................................... 34 2.2.2. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp Giao Thủy - Nam Định ............ 38 2.2.3. Quy hoạch sử dụng 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 đồ nguy cơ ngập .................................... 45 2.3.3. Phương pháp tính toán diện tích đất nông nghiệp bị ảnh hưởng bởi nguy cơ ngập ................................................................................................. 48 2.3.4. Phương pháp ước tính thiệt hại kinh tế do đất nông nghiệp bị ảnh hưởng bởi nguy cơ ngập ............................................................................... 50 CHƢƠNG 3 XÂY DỰNG CÔNG CỤ HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH ĐỐI VỚI SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP PHỤC VỤ ỨNG PHÓ VỚI NGUY CƠ NGẬP DO NƢỚC BIỂN DÂNG CHO HUYỆN GIAO THỦY – NAM ĐỊNH................................................................................................................... 57 3.1. Thiết kế cấu trúc công cụ hỗ trợ ra 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. Mức ngập 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 sử dụng đất 2010............................................................................... 62 3.2.3. Nguy cơ ngập các năm 2020, 2030, 2040, 2050 cho huyện Giao Thủy đối với quy hoạch sử dụng đất 2020 ............................................................. 62 3.3. Ước tính thiệt hại kinh tế do nước biển dâng tới đất nông nghiệp tại huyện Giao Thủy ............................................................................................. 63 3.4. Xây dựng công cụ hỗ trợ ra quyết định cho huyện Giao Thủy ............. 66 3.4.1. Thiết kế khối Giao diện người dùng ................................................... 66 3.3.2. Thiết kế khối Xử lý tính toán và hiển thị kết quả ............................... 67 3.3.3. Một số kết quả tính toán ..................................................................... 68 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................... 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 79 iii 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 sử dụng đất 2010 của huyện Giao Thủy .................................................................. 62 Bảng 3.3: Diện tích đất nông nghiệp có nguy cơ ngập dựa trên quy hoạch sử dụng đất 2020 của huyện Giao Thủy .................................................................. 63 Bảng 3.4: Tổng hợp phương pháp xác định giá trị kinh tế bị tác động .............. 63 Bảng 3.5: Bảng tính giá trị thiệt hại trung bình tính theo năm 2010 của các đối tượng bị tác động ................................................................................................. 64 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Hệ số góc (oC/năm) của phương trình xu thế tuyến tính xây dựng từ chuỗi Tx thời kỳ 1961–2007 theo tháng tại các vùng khí hậu .............................. 8 Hình 1.2. Hệ số góc (oC/năm) của phương trình xu thế tuyến tính xây dựng từ chuỗi Tm thời kỳ 1961–2007 theo tháng tại các vùng khí hậu ............................. 8 Hình 1.3. Hệ số góc (mm/năm) của phương trình xu thế tuyến tính xây dựng từ chuỗi Rx thời kỳ 1961–2007 theo tháng tại các vùng khí hậu.............................. 9 Hình 1.4. Phân bố số ngày rét đậm, rét hại trong năm tại một số trạm khí tượng trên các vùng khí hậu phía Bắc ........................................................................... 10 Hình 1.5. Trung bình số ngày nắng nóng trong năm tại một số trạm ................. 11 Hình 1.6. Hệ số góc (ngày/năm) của phương trình xu thế tuyến tính số ngày nắng nóng tại các trạm xây dựng từ chuỗi số liệu thời kỳ 1961–2007 ............... 11 Hình 1.7. Hệ số góc (ngày/năm) của phương trình xu thế tuyến tính số ngày mưa lớn tại các trạm xây dựng từ chuỗi số liệu thời kỳ 1961–2007........................... 12 Hình 1.8. Cấu trúc của một DSS ......................................................................... 17 Hinh 3.1. Sơ đồ tiếp cận công cụ hỗ trợ ra quyết định ứng phó biến đổi khí hậu huyện Giao Thủy ................................................................................................. 58 Hinh 3.2. Sơ đồ khối công cụ hỗ trợ ra 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 đồ mô tả quá trình xử lý và tính toán ............................................. 67 Hinh 3.5. Kết quả dự tính năm 2020 dựa trên hiện trạng sử dụng đất 2010 ....... 69 iv Hinh 3.6. Kết quả dự tính năm 2030 dựa trên hiện trạng sử dụng đất 2010 ....... 70 Hinh 3.7. Kết quả dự tính năm 2040 dựa trên hiện trạng sử dụng đất 2010 ....... 71 Hinh 3.8. Kết quả dự tính năm 2050 dựa trên hiện trạng sử dụng đất 2010 ....... 72 Hinh 3.9. Kết quả dự tính năm 2020 dựa trên quy hoạch sử dụng đất 2020 ...... 73 Hinh 3.10. Kết quả dự tính năm 2030 dựa trên quy hoạch sử dụng đất 2020 .... 74 Hinh 3.11. Kết quả dự tính năm 2040 dựa trên quy hoạch sử dụng đất 2020 .... 75 Hinh 3.12. Kết quả dự tính năm 2050 dựa trên quy hoạch sử dụng đất 2020 .... 76 v MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Tới cuối thế kỷ 21, do biến đổi khí hậu nhiệt độ trung bình năm ở phía Bắc Việt Nam tăng 1,9÷2,4oC và 1,7÷1,9oC ở phía Nam theo kịch bản RCP 4.5. Theo kịch bản RCP 8.5, mức tăng là 3,3÷4,0oC ở phía Bắc và 3,0÷3,5oC ở phía Nam. Nhiệt độ cực trị có xu thế tăng rõ rệt. Cũng theo kịch bản RCP 4.5, lượng mưa năm tăng phổ biến từ 5÷15%. Theo kịch bản RCP8.5, mức tăng nhiều nhất có thể trên 20% ở hầu hết Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, một phần Nam Bộ và Tây Nguyên. Giá trị trung bình của lượng mưa 1 ngày lớn nhất có xu thế tăng trên toàn lãnh thổ Việt Nam (10÷70%) so với trung bình thời kỳ cơ sở (Báo cáo lần thứ 5, 2014, IPCC). Không chỉ thay đổi lượng mưa và nhiệt độ, biến đổi khí hậu cũng khiến mực nước biển dâng ở khu vực Biển Đông vào cuối thế kỷ: Theo kịch bản RCP2.6, mực nước biển dâng khoảng 46 cm (từ 28 cm ÷70 cm); Theo kịch bản RCP4.5, mực nước biển dâng khoảng 55 cm (từ 33 cm ÷ 75 cm); Theo kịch bản RCP6.0, mực nước biển dâng khoảng 59 cm (từ 38 cm ÷ 84 cm); Theo kịch bản RCP8.5, mực nước biển dâng khoảng 77 cm (từ 51 cm ÷ 106 cm) (Báo cáo lần thứ 5, 2014, IPCC). Báo cáo của Tổ chức ngân hàng thế giới – WB (2007) về “Ảnh hưởng của mực nước biển dâng cao ở các nước đang phát triển” đã chỉ ra rằng Việt Nam là một trong 2 nước trên thế giới (cùng với Bangladesh) sẽ chịu tác động nặng nề nhất do nước biển dâng, mà tác động lớn nhất sẽ xảy ra ở vùng Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Theo đánh giá của Ngân hàng Thế giới (2007), 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%. Đồng bằng sông Hồng là một trong hai vùng kinh tế trọng điểm (cùng với ĐBSCL) của cả nước, là trung tâm chính trị, kinh tế - xã hội và văn hóa. Đây cũng là vùng có tài nguyên thiên nhiên phong phú, và là nơi tập trung nhiều cảng biển, khu công nghiệp, nông nghiệp nên có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế và tốc độ tăng trưởng ngày càng tăng. Tuy nhiên, với gần 1 400km đường bờ biển, biên độ dao động triều lớn (gần 2m) và có 30% diện tích có độ cao dưới 2,5m so với mặt nước biển, ĐBSH đang và sẽ chịu ảnh hưởng nghiêm trọng do biến đổi khí hậu đặc biệt là nguy cơ ngập do nước biển dâng. Trong đó, Nam Định là một tỉnh có vị trí quan trọng trong khu vực đồng bằng Sông Hồng với địa hình tương đối bằng phẳng. Địa hình Nam Định có thể chia thành 3 vùng: Vùng đồng bằng thấp trũng: gồm các huyện Vụ Bản, Ý Yên, Mỹ Lộc, Nam Trực, Trực Ninh, Xuân Trường. Đây là vùng có nhiều khả năng thâm canh phát triển nông nghiệp, công nghiệp dệt, công nghiệp chế biến, công nghiệp cơ khí và các ngành nghề truyền thống. Vùng đồng bằng ven biển: gồm các huyện Giao Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng; có bờ biển dài 72 km, đất đai phì nhiêu, có nhiều tiềm năng phát triển kinh tế tổng hợp ven biển. Vùng trung tâm công nghiệp – dịch vụ thành phố Nam Định: có các ngành công nghiệp dệt may, công nghiệp cơ khí, công nghiệp chế biến, các ngành nghề truyền thống, các phố nghề… cùng với các ngành dịch vụ tổng hợp, dịch vụ chuyên ngành hình thành và phát triển từ lâu. Nam Định có 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 đường bờ biển dài Nam Định có điều kiện thuận lợi cho chăn nuôi, sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng, đánh bắt thuỷ hải sản. Tuy nhiên bên cạnh điều kiện thuận lợi đó cũng tiềm ẩn những rủi ro thiên tai như nước biển dâng, bão lũ, triều cường... trước thực tế của biến đổi khí hậu như hiện nay. Mực nước biển dâng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực ven biển, có thể làm ngập diện tích ruộng đất, làm mất dần rừng ngập mặn, gia tăng chi phí cho việc tu bổ các công trình cầu cảng, đô thị ven biển,... Các tuyến đê sông, đê biển hiện nay phần lớn đều đứng trước nguy cơ không còn khả năng ngăn mực nước cao nhất của thủy triều. Các cống ngăn mặn, tiêu úng sẽ đối mặt với mực nước thủy triều đã dâng cao hơn thiết kế ban đầu nên khả năng tiêu thoát nước sẽ giảm đi đáng kể so với dự kiến. Mực nước biển dâng sẽ làm mặn truyền sâu hơn 2 trên các sông chính, dẫn đến nguy cơ mặn hóa các cánh đồng canh tác lúa, phá vỡ các dự án ngọt hóa. Vùng đầm lầy ở các vùng cửa sông hình phễu, những nơi trú ngụ của các loài chim sẽ bị đe dọa bởi mực nước biển dâng;… 2. Mục tiêu của đề tài 2.1. Mục tiêu chung Nghiên cứu xây dựng được bộ công cụ hỗ trợ ra quyết định ứng phó với biến đổi khí hậu, nguy cơ ngập do nước biển dâng tác động tới sử dụng đất nông nghiệp các huyện ven biển của tỉnh Nam Định, đề xuất các biện pháp quản lý như việc quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp tại tỉnh Nam Định, thí điểm tại huyện Giao Thủy. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được các đối tượng sử dụng 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 cụ hỗ trợ trong đánh giá mức độ bị ảnh hưởng của các loại hình sử dụng đất nông nghiệp tác động ngập do nước biển dâng theo các mức ngập khác nhau của kịch bản biến đổi khí hậu. 3. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi không gian: Huyện Giao Thủy là vùng đất thấp có đầy đủ các yếu tố thủy lợi, đê điều. Các đối tượng đất nông nghiệp ven biển như: a) Đất trồng cây hàng năm gồm đất trồng lúa, đất đồng cỏ dùng 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 thuỷ sản; g) Đất làm muối; h) Đất nông nghiệp khác Phạm vi thời gian: Nghiên cứu sẽ đánh giá ảnh hưởng của nguy cơ ngập do nước biển dâng tới sử dụng đất nông nghiệp huyện Giao Thủy tại các mốc thời gian 2020, 2030, 2040, 2050. 3 4. Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực hiện được các mục tiêu và nhiệm vụ trên, đề tài sẽ sử dụng tổng hợp một số phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp chuyên gia: tham vấn ý kiến của các chuyên gia kinh tế về phương pháp định lượng các thiệt hại, quy đổi giá trị kinh tế trực tiếp về thời điểm 2010 để so sánh (Theo quy định của niên giám Thống kê). - Phương pháp kế thừa, thống kê, phân tích tổng hợp các tài liệu, số liệu hiện có liên quan đến vấn đề nghiên cứu: Nghiên cứu sử dụng các tài liệu, số liệu 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 kế các kết quả đề tài nghiên cứu khoa học có 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 bổ sung thêm thông tin, lấy ý kiến người dân địa phương về các thiệt hại nhận thấy được. - Phương pháp đánh giá thiệt hại kinh tế bằng phân tích chi phí lợi ích mở rộng, trong đó có tính đến hệ số chiết khấu hàng năm (giả định theo lãi suất vay ngân hàng) - Phương pháp Viễn thám và Hệ thống thông tin địa lý nhằm chính xác hóa địa điểm khảo sát và đánh giá diện tích các loại đất sử dụng có nguy cơ bị ngập do nước biển dâng theo các kịch bản đã được công bố 5. Ý nghĩa khoa học và đóng góp thực tiễn của luận văn - Xây dựng được công cụ hỗ trợ là một phần mềm đánh giá (về định tính và định lượng), tính toán giá trị thiệt hại kinh tế có thể xảy ra do ngập bởi nước biển dâng tới sử dụng đất nông nghiệp lấy thí điểm là huyện Giao Thủy tỉnh Nam Định. - Thiết lập được bộ CSDL, tính toán giá trị kinh tế trực tiếp, bước đầu phục vụ việc phân tích các quyết định trong ứng phó ngập do nước biển dâng tới sử dụng đất nông nghiệp tại địa điểm xác định quy mô cấp huyện (tỉnh Nam Định). 4 - Bộ công cụ là phần mềm hỗ trợ ra quyết định trong việc thích ứng với tình hình ngập do nước biển dâng tới sử dụng đất nông nghiệp tại tỉnh Nam Định đến năm 2020, 2030, 2040, 2050. 6. Cấu trúc của luận văn Chƣơng 1: Tổng quan chung về hệ thống hỗ trợ ra quyết định trong ứng phó với biến đổi khí hậu Chƣơng 2: Dữ liệu và phương pháp nghiên cứu Chƣơng 3: Xây dựng công cụ hỗ trợ ra quyết định đối với sử dụng đất nông nghiệp phục vụ ứng phó với nguy cơ ngập do nước biển dâng cho huyện Giao Thủy – Nam Định 5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH TRONG ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1. Tình hình biến đổi khí hậu trên thế giới và Việt Nam 1.1.1. Tình hình biến đổi khí hậu trên thế giới Điều 1 Công ước khung của LHQ về biến 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 kể đến thành phần, khả năng phục hồi hoặc sinh sản của các hệ sinh thái tự nhiên và được quản lý hoặc đến hoạt động của các hệ thống kinh tế - xã hội hoặc đến sức khỏe và phúc lợi của con người”. (United Nations Framework Convention on Climate Change, 1992) Một số biểu hiện của biến đổi khí hậu: - Sự nóng lên toàn cầu, trong đó có sự nóng lên của bề mặt, các đại dương và khí quyển của Trái đất. - Sự thay đổi thành phần và gia tăng lượng các chất có hại cho môi trường sống của con người trong khí quyển: CFCs, NH3, CO2,… - Nhiệt độ tăng dẫn tới sự giãn nở nhiệt và tan băng ở các vùng cực làm mực nước biển dâng cao. - Sự thay đổi và dịch chuyển của các đới khí hậu khiến khí hậu và hệ sinh thái biến đổi, đe dọa sự sống nhiều loài sinh vật trong đó có con người. Nóng lên toàn cầu và nước biển dâng có thể tiếp diễn trong nhiều thế kỷ do tính phức tạp và sự phản hồi của các quá trình khí hậu, thậm chí ngay cả khi nồng độ các khí nhà kính đã ổn định. Sau năm 2100, sự thu hẹp của dải băng Greenland sẽ tiếp diễn, góp phần làm cho mực nước biển dâng cao hơn. Các mô hình hiện nay cho thấy dải băng tan chảy hoàn toàn sẽ làm cho mực nước biển dâng cao khoảng 7m (Biến đổi khí hậu toàn cầu – GS.TSKH. Nguyễn Đức Ngữ). Mực nước biển sẽ dâng cao dẫn tới đường bờ biển sẽ có nhiều thay đổi và các vùng thấp/trũng bị nhấn chìm, gây ảnh hưởng lớn tới các vùng đồng bằng 6 sông và các đảo thấp. Những thay đổi này sẽ diễn ra trong thiên niên kỷ nhưng cũng không loại trừ trong thế kỷ này mực nước biển tăng nhanh hơn. Biến đổi khí hậu có thể gây ra một số tác động lớn. Cho đến nay, theo ước tính, khoảng từ 20%-30% loài có nguy cơ tuyệt chủng nếu nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng khoảng 3oC (tương ứng từ năm 1980-1999). Khi nhiệt độ toàn cầu tăng hơn 3,5oC, dự báo mô hình cho thấy trên toàn cầu sẽ có từ 40%-70% loài tuyệt chủng (Biến đổi khí hậu và tác động ở Việt Nam – Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu). 1.1.2. Tình hình biến đổi khí hậu tại 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 về biến đổi khí hậu”, 2012, Bộ Tài nguyên và Môi trường, đã nêu tương đối chi tiết về các biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam trong khoảng 80 năm trở lại đây, trong đó đưa ra một số nhận định: Biến đổi của nhiệt độ trung bình: Nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam có xu thế tăng dần và vào nửa cuối thế kỷ 20 (1951 – 2000), nhiệt độ trung bình năm cả nước đã tăng lên khoảng 0,5oC. Nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1961 – 2000 cao hơn trung bình năm của thời kỳ 1931– 1960. Nhiệt độ trung bình 10 năm từ 1991 – 2000 ở Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí Minh đều cao hơn trung bình thời kỳ 1931 – 1940 lần lượt là 0,8; 0,4 và 0,6oC. Năm 2007, con số chênh lệch nhiệt độ trung bình năm so với thời kỳ này là khoảng từ 0,7 – 1,3oC và cao hơn thập kỷ 1991 – 2000 khoảng 0,4 – 0,5oC. Biến đổi của nhiệt độ cực đại (Tx): Nhiệt độ cực đại có xu thế tăng trên phạm vi cả nước trong tất cả các tháng (Hình 1.1). Trong đó, nhiệt độ cực đại từ tháng 11 đến tháng 4 (mùa đông) tăng mạnh từ xấp xỉ 0,02 oC tới gần 0,04oC; và nhiệt độ cực đại các tháng còn lại từ tháng 5 đến tháng 10 (mùa hè) tăng ít hơn từ 0,01 oC tới 0,02oC.. Biến đổi của nhiệt độ cực tiểu (Tm): Xu thế chung của nhiệt độ cực tiểu là tăng trên cả nước (Hình 1.2). Từ phương trình xu thế của khu vực phía Bắc, phía Nam và cả nước có thể nhận thấy xu thế tăng này diễn ra một cách đồng đều trên các vùng. Trong đó, tháng 5 là tháng có tốc độ gia tăng ít nhất, và tháng 1 là tháng có tốc độ tăng cao nhất. 7 Nguồn: Những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu, 2012, Bộ Tài nguyên và Môi trường Hình 1.1. Hệ số góc (oC/năm) của phương trình xu thế tuyến tính xây dựng từ chuỗi Tx thời kỳ 1961–2007 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 về biến đổi khí hậu, 2012, Bộ Tài nguyên và Môi trường Hình 1.2. Hệ số góc (oC/năm) của phương trình xu thế tuyến tính xây dựng từ chuỗi Tm thời kỳ 1961–2007 theo tháng tại các vùng khí hậu phía Bắc (hình trên bên phải), phía Nam (hình dưới) và Việt Nam (hình trên bên trái) 8 Biến đổi của lượng mưa ngày cực đại (Rx): Do tính phức tạp của khí hậu và các vùng của Việt Nam nên xu thế biến đổi của lượng mưa ngày nói chung cũng khá phức tạp, không đồng nhất (Hình 1.3). Tuy vậy, nhìn chung xu thế tăng của lượng mưa ngày cực đại vẫn chiếm ưu thế trên hầu hết lãnh thổ, trừ một số vùng và tại một số tháng nhất định. Khu vực phía Bắc, vùng B4 có xu thế tăng mạnh nhất và vào các tháng 8, 10, 11, 12; tuy nhiên lại có xu thế giảm vào các tháng 6 và 7. Tháng 7 và 9 lại chứng kiến sự tăng rất mạnh trong lượng mưa ngày cực đại của khu vực B2, và tăng nhẹ trong các tháng còn lại của năm, ngoại trừ tháng 8 là giảm nhẹ. Trong đó, xu thế giảm 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 thế tăng tại tất cả các vùng và gần như trong tất cả các tháng trong năm. Lượng mưa ngày cực đại tăng nhẹ ở cả 3 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 thế giảm của vùng N3 vào các tháng này (8, 9, 10) và tăng trở lại vào tháng 11, 12. Xét chung cho toàn Việt Nam, Rx đều có xu thế tăng lên ở hầu hết các tháng, trừ tháng 6. Mức độ tăng mạnh của Rx đều xảy ra vào các tháng mùa mưa là tháng 8, 10, 11, 12. Tháng 1 có sự biến động nhỏ nhất của Rx. Nguồn: Những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu, 2012, Bộ Tài nguyên và Môi trường Hình 1.3. Hệ số góc (mm/năm) của phương trình xu thế tuyến tính xây dựng từ chuỗi Rx thời kỳ 1961–2007 theo tháng tại các vùng khí hậu phía Bắc (hình trên bên phải), phía Nam (hình dưới) và Việt Nam (hình trên bên trái) 9 Biến đổi của front lạnh: Theo Nguyễn Đức Ngữ và Nguyễn Trọng Hiệu (2004), trong thập kỷ 1961 – 1970 có 268 đợt front lạnh qua Bắc Bộ. Sang thập kỷ 1971 – 1980 có đến 288 đợt và giữ nguyên trong thập kỷ 1981 – 1990. Thập kỷ 1991 – 2000 số front lạnh qua Bắc Bộ chỉ còn 249, thấp hơn cả thập kỷ 1961 – 1970. Như vậy số lượng front lạnh hoạt động hàng năm có xu thế giảm, nhưng xu thế này trên thực tế chỉ bắt đầu vào thập kỷ 1971 – 1980. Biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại: Rét đậm (rét hại) là hiện tượng nhiệt độ trung bình ngày hạ thấp xuống dưới 15oC (13oC). Hiện tượng rét đậm, rét hại xuất hiện chủ yếu ở các vùng khí hậu phía Bắc nước ta. Khu vực Đông Bắc (B2) là khu vực có số ngày rét đậm, rét hại trung bình năm lớn nhất. Đặc biệt ở SaPa số ngày rét đậm xuất hiện lên tới khoảng 130 ngày/năm và rét hại khoảng 100 ngày/năm. Tiếp theo đó là Mộc Châu ở khu vực Tây Bắc (B1) với 80 ngày rét đậm/năm, 60 ngày rét hại/năm. Các khu vực còn lại B3, B4 số ngày 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 về phía Bắc Trung Bộ (Hình 1.4). Nguồn: Những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu, 2012, Bộ Tài nguyên và Môi trường Hình 1.4. Phân bố số ngày rét đậm, rét hại trong năm tại một số trạm khí tượng trên các vùng khí hậu phía Bắc Trong khoảng nửa thế kỷ qua (1961 – 2007), số ngày rét đậm, rét hại hàng năm trên hầu hết các vùng khí hậu có xu thế giảm tương đối đồng đều, với mức giảm khoảng gần 0,4 ngày/năm. Ở nhiều trạm xu thế giảm của rét đậm và rét hại gần tương đương nhau. Các trạm vùng cao có xu thế giảm ít hơn những trạm gần các trung tâm đô thị hóa mạnh, như các thành phố lớn, các tỉnh lỵ. 10 Biến đổi của nắng nóng: Nắng nóng là hiện tượng thời tiết được xác định bởi nhiệt độ cực đại ngày vượt quá ngưỡng 35oC. Nếu nhiệt độ cực đại ngày vượt quá ngưỡng 37oC được gọi là nắng nóng gay gắt (Những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu, 2012, Bộ TNMT). Hiện tượng nắng nóng xuất hiện hầu khắp cả nước ngoại trừ các khu vực núi cao như Sapa, Đà Lạt. Tuy nhiên do ảnh hưởng của gió phơn Tây Nam nên Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ là 2 khu vực xuất hiện nắng nóng nhiều nhất (Hình 1.5). Nguồn: Những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu, 2012, Bộ Tài nguyên và Môi trường Hình 1.5. Trung bình số ngày nắng nóng trong năm tại một số trạm Xu thế biến đổi của số ngày nắng nóng trong năm nhìn chung tăng là chủ yếu (Hình 1.6), đặc biệt là các vùng B2, B3, B4. Các vùng còn lại tuy có một vài trạm như Quảng Ngãi, Nha trang, Phan Giang, Kon Tum, Cần Thơ là giảm từ 0,2 tới 0,4 ngày/năm nhưng còn lại đa phần vẫn là xu thế tăng từ 0,2 đến 0,5 ngày/năm. Nguồn: Những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu, 2012, Bộ Tài nguyên và Môi trường Hình 1.6. Hệ số góc (ngày/năm) của phương trình xu thế tuyến tính số ngày nắng nóng tại các trạm xây dựng từ chuỗi số liệu thời kỳ 1961–2007 11 Biến đổi của mưa lớn: Hiện tượng mưa lớn ở Việt Nam được xác định bởi lượng mưa tích lũy trong 24 giờ (lượng mưa ngày) vượt quá ngưỡng 50 mm (Những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu, 2012, Bộ TNMT). Nói cách khác, một ngày mưa lớn là ngày có tổng lượng mưa trong ngày vượt quá 50 mm. Xu thế số ngày mưa lớn ở khu vực phía Bắc không đồng đều giữa các vùng, có tăng có giảm nhưng nhìn chung là không biến động quá mạnh, cá biệt chỉ có trạm Hà Giang ghi nhận số ngày mưa lớn tăng tới 0,2 ngày/năm. Tuy nhiên ở khu vực phía Nam số ngày mưa lớn lại tăng mạnh, lên tới xấp xỉ 0,35 ngày/năm ở trạm Ba Tơ, và giảm dần tới trung bình 0,1 ngày/năm từ trạm Kon Tum tới trạm Cà Mau (N2, N3). Nguồn: Những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu, 2012, Bộ Tài nguyên và Môi trường Hình 1.7. Hệ số góc (ngày/năm) của phương trình xu thế tuyến tính số ngày mưa lớn tại các trạm xây dựng từ chuỗi số liệu thời kỳ 1961–2007 Biến đổi của bão, áp thấp nhiệt đới: Theo Nguyễn Đức Ngữ (2008), trong thập kỷ 1961 – 1970 có 114 ATNĐ hoạt động trên Biển Đông. Con số đó chỉ còn 113 trong thập kỷ 1971 – 1980 và 109 trong thập kỷ 1981 – 1990. Đến thập kỷ 1991 – 2000, số ATNĐ hoạt động trên Biển Đông chỉ còn 103. Xu thế giảm của ATNĐ hoạt động trên Biển Đông tương đối nhất quán trong suốt 4 thập kỷ 1961 – 2000, song rõ nhất vào các năm gần đây. Số ATNĐ ảnh hưởng đến Việt Nam là 74 trong thập kỷ 1961 – 1970, lên đến 76 – 77 trong hai thập kỷ tiếp đó, 1971 –1980 và 1981 – 1990. Đến thập kỷ 1991 – 2000, số ATNĐ giảm đi đáng kể, chỉ còn 68. Trên thực tế, xu thế giảm đi bắt đầu vào thập kỷ 1971 – 1980 và tương đối rõ vào những năm gần đây. Biến đổi của mực nước biển: Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường (Những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu, 2012), tốc độ dâng lên của mực nước biển 12 trung bình ở Việt Nam hiện nay là khoảng 3 mm/năm (giai đoạn 1993 – 2008) dựa theo các số liệu thực đo của các trạm hải văn ven biển Việt Nam. Mực nước biển cao nhất đo được tại trạm hải văn Hòn Dấu cho thấy mực nước biển đã dâng lên khoảng 20 cm trong 50 năm qua. 1.2. Công cụ hỗ trợ ra quyết định 1.2.1. Khái niệm công cụ hỗ trợ ra quyết định Từ khi bắt đầu được phát triển đến nay, khái niệm về hệ thống hỗ trợ ra quyết định (Decission Support System-DSS) không có nhiều thay đổi. Ngay từ những năm 1971, Gorry và Morton đã định nghĩa DSS là một hệ thống lưu trữ, trao đổi, xử lý thông tin giúp nhà quản lý trong việc đưa ra các quyết định cho việc lập các kế hoạch, chiến lược phát triển..v.v. Keen và Scott Morton (1978) cho rằng DSS là sự tổng hợp khả năng của máy tính và năng lực tri thức của người ra quyết định qua đó nâng cao hiệu quả thực hiện các quyết định. Các định nghĩa khác cho rằng DSS là một hệ thống thông tin được lưu trữ trên máy tính nhằm hỗ trợ việc ra các quyết sách, kế hoạch hành động. Bên cạnh đó, bản thân DSS còn là một công cụ giúp tính toán, tiên liệu những tình huống không mong muốn có thể xảy ra, đưa ra các tỷ lệ về lợi ích/thiệt hại của các phương án lựa chọn giúp nhà quản lý có những quyết định phù hợp và chủ động ứng phó với các tình huống không mong muốn. (Fedorowicz, 1996). Theo Simonovic (1998) DSS cho phép người ra quyết định kết hợp tri thức bản thân với kết quả định lượng từ máy tính thông qua phân tích cơ sở dữ liệu thực tế trong giải quyết vấn đề từ đó nâng cao tính chắc chắn và khả năng thành công của quyết sách. Turban (2001) định nghĩa DSS được hiểu là cách tiếp cận hay phương pháp luận nhằm hỗ trợ ra quyết định. Nó là một hệ thống thông tin tương tác người-máy tính linh hoạt được xây dựng để hỗ trợ giải quyết vấn đề quản lý phi cấu trúc chuyên biệt. Nó sử dụng các số liệu cần thiết cùng với giao diện người dùng thuận tiện và có thể phối hợp với tri thức của người đưa ra quyết định. Thêm vào đó, DSS thường sử dụng các mô hình toán để mô phỏng quá trình tương tác. DSS bao hàm cả hợp phần tri thức và có thể hỗ trợ trong tất cả các 13
- Xem thêm -