BÁO CÁO XÂY DỰNG KỊCH BẢN BIẾN ðỔI KHÍ HẬU VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG ðỐI VỚI CÁC THÀNH PHỐ ðÀ NẴNG, QUY NHƠN VÀ CẦN THƠ

CÁC KỊCH BẢN PHÁT TRIỂN KINH TẾ- XÃ HỘI VÀ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH

CÁC KỊCH BẢN CỦA IPCC

Xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu (BĐKH) là một ước tính quan trọng cho thế kỷ 21, được IPCC nghiên cứu và liên tục cập nhật qua bốn lần đánh giá về BĐKH toàn cầu.

Lượng khí nhà kính nhân tạo phát thải từ nhiều nguồn khác nhau như công nghiệp, giao thông vận tải và phá rừng, được xác định bởi sự gia tăng dân số, tốc độ phát triển kinh tế toàn cầu và tình trạng triệt phá rừng Những vấn đề này do con người gây ra, do đó phụ thuộc vào các chính sách ứng phó chung của nhân loại Để ước tính các tác động, cần chú trọng vào các thông số đầu vào liên quan đến các yếu tố ước tính, trong đó đối tượng ước tính là mức biến đổi khí hậu toàn cầu, tiêu biểu là nhiệt độ và lượng mưa trong các thời kỳ khác nhau Điều này dẫn đến việc xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu cần thiết.

Trong báo cáo khoa học của IPCC, từ lần đánh giá đầu tiên (FAR - First Assessment Report), nhiều phương án phát thải khí nhà kính (KNK) đã được đưa ra, trong đó có phương án cực đoan nhất là không có sự can thiệp của con người để điều chỉnh tốc độ phát thải KNK Ở lần đánh giá thứ hai (SAR - Second Assessment Report), các phương án này đã được bổ sung và hệ thống lại một cách phong phú và đầy đủ hơn, bao gồm 6 trạng huống cơ bản IS92.

Trong các phương án ứng phó với biến đổi khí hậu, có sự tham gia của các yếu tố như tốc độ phát triển kinh tế, khả năng khai thác nguồn năng lượng tái tạo, mức độ phủ rừng và chính sách ứng phó của con người Báo cáo lần thứ 3 (TAR - Third Assessment Report) năm 2001 đã điều chỉnh và cải tiến 6 phương án này để trở nên rõ ràng và hợp lý hơn.

Theo phương án IS92a, dự báo đến năm 2100, dân số toàn cầu sẽ đạt 11,3 tỷ người, với mức tăng trưởng kinh tế hàng năm khoảng 2,3 - 2,9% Tuy nhiên, trong kịch bản này, không có các biện pháp tích cực nào được thực hiện để giảm lượng phát thải CO2.

Phương án IS92b dựa trên ước tính dân số và tăng trưởng kinh tế, trong khi nhiều quốc gia OECD cam kết ổn định hoặc giảm phát thải.

- Phương ỏn IS92c: Ước tớnh dõn số thế giới ủạt 6,4 tỷ vào năm 2100, tăng trưởng kinh tế ủạt 1,2 - 2% hằng năm

- Phương ỏn IS92d: Ước tớnh dõn số thế giới ủạt 6,4 tỷ vào năm 2100, mức tăng trưởng kinh tế vào khoảng 2,0 - 2,7% hàng năm

- Phương án IS92e: Vào năm 2100 dân số thế giới là 11,3 tỷ Mức tăng trưởng kinh tế lờn ủến 3,0 - 3,5% hàng năm

- Phương án IS92f: Vào năm 2100 dân số thế giới là 17,6 tỷ Mức tăng trưởng kinh tế cao như IS92a

Trong báo cáo TAR, các kịch bản phát thải khí nhà kính (KNK) đã được phát triển và trình bày chi tiết trong tài liệu “Thông báo đặc biệt về các kịch bản phát thải khí nhà kính” thuộc công trình “Thông báo đặc biệt của IPCC về biến đổi khí hậu” Các kịch bản này được ký hiệu chung là SRES (Special Report on Emission Scenarios).

Hình 1.1 Các họ kịch bản phát thải theo IPCC

TAR đã tổng hợp 40 kịch bản từ 4 kịch bản gốc: A1, A2, B1, và B2 IPCC đề xuất sử dụng 6 nhóm kịch bản, bao gồm 3 nhóm từ kịch bản A2, B1 và B2, cùng với 3 nhóm trong họ kịch bản A1 là A1B, A1FI và A1T.

Kịch bản gốc A1 và họ của nó cho thấy sự phát triển kinh tế cao và tốc độ tăng dân số thấp, với việc áp dụng hiệu quả các kỹ thuật mới Sự hội tụ giữa các vùng và khả năng xây dựng, tương tác văn hóa xã hội gia tăng, đồng thời giảm bớt sự chênh lệch thu nhập theo vùng Họ kịch bản A1 được chia thành ba nhóm với các hướng phát triển công nghệ khác nhau trong hệ thống năng lượng: A1FI, sử dụng chủ yếu năng lượng hóa thạch với mức phát thải cao; A1B, dựa trên cân bằng các nguồn năng lượng với mức phát thải trung bình; và A1T, chủ yếu sử dụng năng lượng phi hóa thạch với mức phát thải thấp.

Kịch bản gốc A2 mô tả một thế giới không đồng nhất, tập trung vào mối quan hệ và bảo tồn tính đồng nhất theo vùng Sự phát triển diễn ra giữa các vùng hội tụ chậm, dẫn đến tốc độ tăng dân số cao Dự kiến phát triển kinh tế sẽ theo hướng vùng, với tốc độ tăng trưởng kinh tế tính theo đầu người và sự thay đổi kỹ thuật diễn ra chậm, phân tán hơn so với các kịch bản khác.

Kịch bản B1 mô tả một thế giới hội tụ với tốc độ tăng trưởng thấp, tương tự như kịch bản A1, nhưng có cấu trúc kinh tế chuyển đổi nhanh chóng sang nền kinh tế thông tin và dịch vụ Trong bối cảnh này, cường độ tiêu hao vật tư giảm, dẫn đến việc thiết lập nền kỹ thuật sạch và khai thác hiệu quả tài nguyên Một vấn đề quan trọng là tính bền vững trong các giải pháp kinh tế, xã hội và môi trường, nhằm bảo đảm sự cân bằng mà không làm biến đổi khí hậu.

Hỡnh 1.2 Lượng phỏt thải khớ CO 2 tương ủương theo cỏc kịch bản phỏt thải khỏc nhau

Kịch bản gốc B2 phác thảo một thế giới với tăng trưởng dân số vừa phải và phát triển kinh tế trung bình, nhấn mạnh các giải pháp kinh tế, xã hội và môi trường nhằm đảm bảo tính bền vững Trong bối cảnh này, sự chuyển đổi công nghệ diễn ra chậm hơn và đa dạng hơn so với các kịch bản B1 và A1 Đồng thời, kịch bản B2 cũng tập trung vào việc bảo vệ môi trường và công bằng xã hội, nhưng ở mức độ vựng và địa phương.

Có thể phân chia các kịch bản phát thải khí nhà kính thành ba nhóm chính: A1FI và A2 đại diện cho kịch bản phát thải cao; B2 và A1B cho kịch bản phát thải vừa; trong khi A1T và B1 thuộc về kịch bản phát thải thấp Hình 1.2 minh họa lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu theo các kịch bản này.

CÁC KỊCH BẢN ðÃ ðƯỢC LỰA CHỌN NHẰM XÂY DỰNG KỊCH BẢN BIẾN ðỔI KHÍ HẬU CHO VIỆT NAM

Trong thông báo đầu tiên của Việt Nam về khung ước Liên Hợp Quốc về Biến đổi khí hậu, nước này đã chọn kịch bản IS92a, được xem là trung hòa trong số 6 kịch bản được đề xuất vào năm 1992, thay vì các kịch bản cao và thấp khác.

Trong thông báo quốc gia lần thứ hai của Việt Nam về BĐKH, đã lựa chọn 6 kịch bản chính từ thấp đến cao, bao gồm: A1FI, A2 (kịch bản phát thải cao); B2, A1B (kịch bản phát thải vừa); và A1T, B1 (kịch bản phát thải thấp).

Tại Việt Nam, các kịch bản phát thải khí nhà kính đã được xây dựng cho một số khu vực nhỏ Cụ thể, Lào Cai áp dụng ba kịch bản phát thải từ thấp đến cao: A1FI, B2 và A1T Trong khi đó, đồng bằng sông Cửu Long sử dụng ba kịch bản phát thải với mức độ cao (A1FI), vừa (B2) và thấp (B1) Đối với khu vực Thừa Thiên Huế và đồng bằng sông Cửu Long, có tổng cộng sáu kịch bản phát thải, bao gồm cao (A1FI, A2), vừa (A1B, B2) và thấp (A1T, B1).

- Mô hình MRI/AGCM của Nhật Bản sử dụng kịch bản phát thải vừa A1B;

Báo cáo đánh giá về biến đổi khí hậu ở các quốc gia của Trường Đại học Oxford đã sử dụng các kịch bản phát thải B1, A1B, A2 để đưa ra các kịch bản biến đổi khí hậu cho khu vực Việt Nam.

- Mụ hỡnh PRECIS xõy dựng cỏc kịch bản biến ủổi khớ hậu trong thế kỷ 21: A2, B2, A1B của các mô hình HadCM3, ECHAM4,…

KỊCH BẢN BIẾN ðỔI KHÍ HẬU

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Để xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu cho thành phố Đà Nẵng, Quy Nhơn và Cần Thơ, báo cáo đã áp dụng phần mềm MAGICC/SCENGEN 5.3 kết hợp với phương pháp downscaling thống kê.

Phần mềm MAGICC/SCENGEN 5.3 được sử dụng để xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu cho các ô lưới tại khu vực thành phố Đà Nẵng, Quy Nhơn và Cần Thơ Cụ thể, ô lưới cho Đà Nẵng nằm trong tọa độ [15-17,5° N/107,5-110° E], Quy Nhơn trong ô lưới [12,5-15° N/107,5-110° E], và Cần Thơ trong ô lưới [10-12,5° N/105-107,5° E] Phương pháp trung bình được áp dụng để lấy kết quả, trong đó kết quả cho Cần Thơ sử dụng dữ liệu từ biên dưới của ô lưới này do vị trí địa lý gần sát với biên dưới.

Sau khi phân tích các kịch bản BĐKH, áp dụng phương pháp Dowscalling thống kê với việc xây dựng hàm chuyển, quá trình tính toán được thực hiện để đưa ra kết quả cuối cùng cho các kịch bản BĐKH tại các khu vực nghiên cứu Quy trình tính toán này giúp xác định chính xác tác động của biến đổi khí hậu trong từng khu vực.

• Xỏc ủịnh kịch bản trực tiếp từ MAGICC/ SCENGEN

Báo cáo đã sử dụng phần mềm MAGICC để lựa chọn các phương án phát thải, bao gồm các phương án phát thải cao như A1FI-MI và A2MES, cùng với phương án phát thải vừa B2-MESS.

Tiếp ủến, chạy phần mềm SCENGEN ủể:

- Chọn mụ hỡnh: Ở ủõy sử dụng phương ỏn bao gồm tất cả cỏc mụ hỡnh cú trong SCENGEN như ủó nờu ở trờn

- Chọn ủặc trưng cần tớnh bao gồm: chuẩn sai, trung bỡnh, ủộ lệch chuẩn của thời kỳ chuẩn 1980-1999

- Chọn thời ủoạn cần tớnh: chọn thời ủoạn thỏng

- Lần lượt chọn cỏc năm ủặc trưng của thế kỷ XXI: 2020, 2050, 2070, và

Kết quả chi tiết về nhiệt ủộ từ MAGICC/SCENGEN 5.3 ủược trỡnh bày chi tiết trong Phụ lục 1ủến Phụ lục 6

Việc sử dụng phương pháp downscaling thống kê nhằm bổ sung tính địa phương vào các kịch bản biến đổi khí hậu (BĐKH) đã được thực hiện thông qua việc chuyển tải kết quả từ mô hình toàn cầu đến các trạm quan trắc cụ thể Hàm chuyển được xây dựng từ hai tập số liệu: số liệu quan trắc tại các trạm Đà Nẵng, Quy Nhơn và Cần Thơ trong một khoảng thời gian nhất định, cùng với tập hợp số liệu trên lưới của mô hình toàn cầu ECWMF Sau khi hoàn tất việc xây dựng hàm hồi quy, các kịch bản tương lai từ MAGICC/SCENGEN đã được chuyển giao cho các trạm Đà Nẵng, Quy Nhơn và Cần Thơ.

Phương pháp hàm chuyển không chỉ thích hợp với dữ liệu chủ yếu là các đặc trưng thống kê mà còn phù hợp với sản phẩm chính của các mô hình khí hậu toàn cầu được khai thác qua phần mềm MAGICC/SCENGEN Các đặc trưng thống kê, mưa, và năm hiện đang là nguồn số liệu khí hậu phổ biến trong nghiên cứu về Biến đổi khí hậu (BĐKH) và đánh giá tác động của nó ở nước ta.

Hạn chế lớn nhất trong việc xây dựng hàm chuyển là việc sử dụng dữ liệu lịch sử từ mô hình toàn cầu ECWMF, do phần mềm MAGICC/SCENGEN không cung cấp số liệu trong quá khứ Điều này dẫn đến mối tương quan hồi quy chưa đạt tối ưu.

Mô hình ECWMF có ô lưới tương tự như ô lưới của MAGICC/SCENGEN, và kết quả từ mô hình này khá phù hợp với điều kiện tại Việt Nam Do đó, trong nghiên cứu này, chúng tôi khuyến cáo lựa chọn mô hình ECWMF để xây dựng hàm chuyển.

Dựa trên dữ liệu quan trắc nhiệt độ và lượng mưa từ các trạm Đà Nẵng, Quy Nhơn và Cần Thơ, cùng với số liệu tái phân tích từ Trung tâm hạn vừa Châu Âu (ECMWF), nghiên cứu đã khảo sát mối quan hệ giữa hai nguồn số liệu này và thiết lập hàm chuyển Kết quả cho thấy có thể sử dụng hàm hồi quy tuyến tính một biến dạng y = ax + b làm hàm chuyển để phân tích dữ liệu.

Kết quả xây dựng hàm chuyển về nhiệt ựộ và lượng mưa cho các trạm đà Nẵng, Quy Nhơn và Cần Thơ ủược trỡnh bày trong Bảng 2.1và Bảng 2.2

Bảng 2.1 Kết quả tớnh toỏn cỏc hệ số hồi quy về nhiệt ủộ cho cỏc trạm ðà Nẵng, Quy

Trạm đà Nẵng Trạm Quy Nhơn Trạm Cần Thơ

Bảng 2.2 Kết quả tính toán các hệ số hồi quy về lượng mưa cho các trạm ðà Nẵng, Quy

Trạm đà Nẵng Trạm Quy Nhơn Trạm Cần Thơ

Sau khi xây dựng mô hình hồi quy, cần tiến hành kiểm nghiệm để đánh giá độ tin cậy của các kết quả hồi quy thông qua các chỉ số kiểm nghiệm.

+ Kiểm nghiệm giả thiết Ho về ủộ lớn của hệ số tương quan rxy

Kết quả kiểm nghiệm giả thiết Ho về độ lớn của các hệ số phương trình hồi quy và tính hiệu quả của phương trình hồi quy với mức ý nghĩa α = 0.05 cho thấy sự đáng tin cậy trong các phân tích thống kê được thực hiện.

Tất cả các kết quả kiểm nghiệm đều đảm bảo tiêu chuẩn để có thể xây dựng các hàm chuyển từ các hệ số hồi quy Dựa trên cơ sở đó, báo cáo đã áp dụng phần mềm MAGICC/SCENGEN 5.3 kết hợp với phương pháp Downscaling thống kê, sử dụng các hệ số hồi quy từ bảng 2.1, để xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu về nhiệt độ cho thành phố Đà Nẵng, thành phố Quy Nhơn và thành phố Cần Thơ.

Đối với lượng mưa, hầu hết các kiểm nghiệm đều không đảm bảo tiêu chuẩn để có thể hồi quy Do đó, để tính toán lượng mưa tại các mốc thời gian trong thế kỷ XXI, báo cáo đã sử dụng trực tiếp kết quả từ phiên bản 5.3 của MAGICC/SCENGEN.

Các kịch bản về nhiệt độ và lượng mưa được xây dựng theo quy mô tháng và mùa cho các mốc thời gian 2020, 2050, 2070 và 2100 Những kịch bản này tương ứng với các mức phát thải cao nhất trong nhóm kịch bản A1FI, mức trung bình của nhóm kịch bản A2 và mức trung bình của nhóm kịch bản B2.

CÁC KỊCH BẢN BIẾN ðỔI KHÍ HẬU CHO 3 THÀNH PHỐ ðÀ NẴNG,

Kết quả xây kịch bản biến ựổi nhiệt ựộ của thành phố đà Nẵng ựược trình bày trên Bảng 2.3

Bảng 2.3 trình bày mức tăng nhiệt độ trung bình (°C) so với giai đoạn 1980 - 1999 tại thành phố Đà Nẵng, dựa trên các kịch bản phát thải cao (A1FI, A2) và trung bình (B2).

Các mốc thời gian của thế kỷ 21

Kịch bản Thời kỳ trong năm 2020 2050 2070 2100

Cao nhất của nhóm kịch bản cao (A1FI)

Trung bình của nhóm kịch bản cao (A2)

Trung bình của nhóm kịch bản vừa (B2)

Từ cỏc kịch bản BðKH về nhiệt ủộ ở trờn cú thế thấy khớ hậu thành phố đà Nẵng có những biến ựổi như sau:

Nhiệt độ mùa ớt mưa tăng nhanh hơn so với nhiệt độ mùa mưa nhiều trong tất cả các kịch bản từ trung bình (B2) đến cao (A2) và cao nhất (A1FI).

Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm ở Đà Nẵng có thể tăng từ 2,2 đến 3,8 °C so với giai đoạn 1980-1999, tùy thuộc vào các kịch bản phát thải khác nhau Biến động nhiệt độ theo mùa dao động từ 1,7 đến 2,5 °C theo kịch bản phát thải trung bình A2, từ 2,4 đến 3,5 °C theo kịch bản phát thải cao A2 và từ 2,9 đến 4,2 °C theo kịch bản phát thải cao nhất A1FI Nhiệt độ tăng cao nhất thường xảy ra vào các tháng 12, 1, 2 (tháng chính của mùa khô) với mức tăng từ 2,5 đến 4,2 °C, trong khi các tháng 6, 7, 8 (tháng chính của mùa mưa) có mức tăng thấp hơn, khoảng 1,7 đến 2,9 °C.

Kết quả tính toán kịch bản biến đổi khí hậu về sự thay đổi lượng mưa tại trạm Đà Nẵng được trình bày trong Bảng 2.4, với ba phương án phát thải khác nhau: A1FI, A2 và B2.

Bảng 2.4 trình bày mức thay đổi tỷ lệ lượng mưa (%) so với trung bình giai đoạn 1980-1999 tại thành phố Đà Nẵng, dựa trên các kịch bản phát thải cao (A1FI, A2) và trung bình (B2).

Lượng mưa mưa ớt có xu hướng giảm, trong khi lượng mưa mưa nhiều lại tăng ở tất cả các kịch bản từ trung bình (B2) đến cao (A2) và cao nhất (A1FI) Mặc dù lượng mưa năm trung bình tăng trong tất cả các kịch bản, nhưng mức tăng của mưa nhiều và mức giảm của mưa ớt ngày càng lớn hơn vào cuối thế kỷ.

Đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa hàng năm dự kiến sẽ tăng từ 5,3% đến 9% theo các kịch bản phát thải từ trung bình đến cao Sự giảm lượng mưa chủ yếu xảy ra trong mùa từ tháng III đến tháng V với mức giảm khoảng 5,5% đến 9,3%, trong khi lượng mưa tăng nhiều nhất trong mùa từ tháng IX đến tháng XI với mức tăng từ 10,6% đến 18% theo các kịch bản phát thải tương ứng.

Kết quả kịch bản BðKH về nhiệt ủộ cho thành phố Quy Nhơn ủược trỡnh bày trờn Bảng 2.5 dưới ủõy

Bảng 2.5 trình bày mức tăng nhiệt độ trung bình (°C) so với trung bình giai đoạn 1980 - 1999 cho thành phố Quy Nhơn, dựa trên các kịch bản phát thải cao (A1FI, A2) và trung bình (B2).

Cỏc kịch bản ủó thể hiện:

Nhiệt độ ở Quy Nhơn sẽ tăng dần theo mùa và trung bình trong năm cho đến cuối thế kỷ, theo tất cả các kịch bản phát thải từ trung bình (B2) đến cao (A2) và cao nhất (A1FI) Đặc biệt, nhiệt độ mùa khô sẽ tăng nhanh hơn so với nhiệt độ mùa mưa.

Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm ở Quy Nhơn có thể tăng từ 2,0 đến 3,5°C so với giai đoạn 1980-1999, tùy thuộc vào các kịch bản phát thải Cụ thể, theo kịch bản phát thải trung bình B2, nhiệt độ có thể dao động từ 1,5 đến 2,4°C; theo kịch bản phát thải cao A2, nhiệt độ sẽ tăng từ 2,1 đến 3,5°C; và theo kịch bản phát thải cao nhất A1FI, mức tăng có thể đạt từ 2,6 đến 4,2°C.

Các tháng có nhiệt độ tăng cao nhất thường là tháng III, IV, V với mức tăng từ 2,4 đến 4,2 độ C, trong khi các tháng có nhiệt độ tăng thấp nhất là tháng VI, VII, VIII với mức tăng từ 1,5 đến 2,6 độ C, theo các kịch bản từ trung bình đến cao.

Các kịch bản biến đổi khí hậu của thành phố Quy Nhơn và Đà Nẵng có sự tương đồng về mức tăng nhiệt độ trung bình năm và biên độ dao động giữa các mùa Tuy nhiên, điểm khác biệt chính là thời điểm cực trị nhiệt độ tăng ở Quy Nhơn xảy ra vào tháng 3 và tháng 5, trong khi ở Đà Nẵng lại rơi vào tháng 12 và tháng 2.

Bảng 2.6 trình bày kết quả xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu về lượng mưa cho thành phố Quy Nhơn, tương ứng với các kịch bản phát thải khí nhà kính trung bình (B2) và cao (A1FI, A2).

Bảng 2.6 trình bày mức thay đổi tỷ lệ lượng mưa (%) so với trung bình giai đoạn 1980 - 1999 tại thành phố Quy Nhơn, dựa trên các kịch bản phát thải cao (A1FI, A2) và trung bình (B2).

Từ các kịch bản BðKH về lượng mưa ở thành phố Quy Nhơn có thể thấy:

Lượng mưa hàng năm dự kiến sẽ tăng dần đến cuối thế kỷ trong tất cả các kịch bản phát thải khí nhà kính Đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa hàng năm có thể tăng từ 2,3% đến 3,9%, tùy thuộc vào các kịch bản phát thải từ trung bình (B2) đến cao (A2) và cao nhất (A1FI).

KỊCH BẢN NƯỚC BIỂN DÂNG

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Số liệu quan trắc do Bộ Tài nguyên Môi trường quản lý hiện nay được so sánh với số liệu quan trắc bằng vệ tinh, cho thấy xu thế của 5 trạm đặc trưng dọc bờ biển Việt Nam Hình 3.1 minh họa xu thế dao động mực nước giữa các năm từ các trạm mực nước và vệ tinh, cho thấy sự phù hợp về biên độ và pha trong giai đoạn 1993 - 2006 Ngay cả trạm Hũn Ngư, nơi có thông tin cho rằng có sự sai lệch về mốc cao do thời gian và chiến tranh, cũng cho thấy sự phù hợp không chỉ về biên độ mà còn về xu thế biến đổi mực nước biển trung bình.

Chuẩn sai mực nước biển tại trạm Hòn Dấu và vệ tinh

Hòn Dấu: 4mm/năm Topex/jason: 3.57 mm/năm

Chuẩn sai mực nước biển tại trạm Hòn Ngư và vệ tinh

Hòn Ngư: -5.56mm/năm Topex/jason: -3 mm/năm

Chuẩn sai mực nước biển tại trạm Sơn Trà v à vệ tinh

Sơn Trà: 2.15mm/năm Topex/jason: 1.34 mm/năm

Chuẩn sai mực nước biển tại trạm Quy Nhơn và vệ tinh

Quy Nhơn: -1.44 mm/năm Topex/jason: 3.84 mm/năm

Chuẩn sai mực nước biển tại trạm Vũng Tàu và vệ tinh

Vũng Tàu: 1.38mm/năm Topex/jason: 3.06 mm/năm

Hình 3.1 So sánh số liệu mực nước biển giữa các trạm hải văn với vệ tinh

Dựa trên số liệu vệ tinh từ núi Trờn (không sử dụng trạm Hũn Ngư), tốc độ tăng trung bình của mực nước biển dọc bờ biển Việt Nam trong giai đoạn 1993-2008 là khoảng 3,0 mm/năm, mức tăng này gần gấp đôi so với dữ liệu tính toán từ trạm đo mực nước.

Bảng 3.1 Tốc ủộ thay ủổi mực nước biển (mm/năm) tại một số trạm của Việt Nam trong giai ủoạn 1993 – 2008

TT Tr ạ m SL Tr ạ m SL V ệ tinh

Báo cáo này phân tích dữ liệu từ nghiên cứu của N.J White và các cộng sự tại Trung tâm Thủy triều Quốc gia Australia (www.cmar.csiro.au) Các tác giả đã khôi phục lại độ cao bề mặt nước biển toàn cầu, từ 65°S đến 65°N, với lưới tính 1° x 1° x 1 tháng, dựa trên số liệu quan trắc mực nước biển từ năm 1950 đến 2001 và dữ liệu vệ tinh từ TOPEX/Poseidon và Jason trong giai đoạn 1993 đến 2008.

Hỡnh 3.2 Bản ủồ phõn bố mực nước biển toàn cầu (mm) và khu vực biển Việt Nam

Phương pháp này tương tự như xây dựng cơ sở dữ liệu nhiệt độ bề mặt biển (SST), với xu thế phân bố không gian của số liệu vệ tinh có độ phân giải cao và chất lượng tốt được đặc trưng bởi các Hàm Thực nghiệm Trực giao Sau khi loại bỏ các dao động tần số thấp do yếu tố khí hậu, các bộ số liệu quá khứ từ các trạm thủy triều được giải theo từng bước thời gian để tìm tổ hợp tuyến tính của các Hàm Thực nghiệm Trực giao, nhằm xấp xỉ tốt nhất với số liệu quan trắc thông qua phương pháp bình phương nhỏ nhất.

- Số liệu quan trắc thời kỳ 1950 ủến 2001

Số liệu quan trắc mực nước biển được tổng hợp từ nhiều nguồn khác nhau, trong đó có Ủy ban Thường trực Mực nước biển Trung bình (PSMSL) với hơn 55,000 trạm quan trắc hàng tháng và hàng năm tại Vương quốc Anh Hệ thống quan trắc mực nước biển toàn cầu (GLOSS) cũng đóng góp với 290 trạm, cùng với Trung tâm mực nước biển của trường đại học Hawaii (UHSLC).

(http://ilikai.soest.hawaii.edu/uhslc/status.html); và từ các nghiên cứu khác nhau trên toàn thế giới

Các tác giả đã tiến hành hiệu chỉnh các yếu tố từ dữ liệu thu thập, bao gồm việc loại bỏ các dấu hiệu liên quan đến yếu tố mùa và thực hiện hiệu chỉnh áp suất khí quyển (sửa đổi áp suất ngược) Họ cũng đã điều chỉnh các yếu tố liên quan đến độ nhớt và vị trí của các dải băng trước đây (sửa đổi GIA cho dữ liệu đo mực nước biển) để xây dựng bản đồ mực nước biển toàn cầu từ 65°S đến

65 0 N, với lưới tính 1 0 x 1 0 x 1 tháng) từ số liệu quan trắc mực nước biển thời kỳ 1950 ủến 2001

- Số liệu quan trắc bằng vệ tinh thời kỳ 2003 ủến 2008

Số liệu ủược tổng hợp từ hai vệ tinh TOPEX/poseindon (1992 – 2005) và Jacson1 (2001 ủến nay) thời kỳ 1993 ủến 2008

3.1.2 Phương pháp xây dựng kịch bản nước biển dâng

Phần mềm MAGICC/SCENGEN 5.3 được áp dụng để tính toán kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam Đây là tổ hợp các mô hình về chu trình khí trong khí quyển, khí hậu và băng tuyết, cho phép ước tính nhiệt độ trung bình toàn cầu và các hệ quả về mực nước biển dâng theo những phương án phát thải khác nhau của khí nhà kính và sol khí.

MAGICC là mô hình được phát triển bởi cơ quan nghiên cứu Khí hậu CRU (Anh) và Trung tâm quốc gia Nghiên cứu Khí quyển NCAR (Mỹ) Mô hình này xem xét các yếu tố ngoài sự gia tăng nhiệt độ và băng tan chảy, bao gồm sự đóng góp của lớp băng vĩnh cửu dưới mặt đất ở Bắc Cực và Nam Cực, sự lắng đọng của trầm tích đại dương, và những đóng góp từ lớp băng phủ Đánh giá cho các yếu tố này cho thấy sự gia tăng 4cm từ năm 1990 đến năm 2095.

3.1.3 Phương phỏp xõy dựng bản ủồ ngập lụt do mực nước biển dõng

3.1.3.1 C ơ s ở d ữ li ệ u a Cơ sở dữ liệu ủịa hỡnh

Kết quả ứng dụng kịch bản nước biển dâng cho các thành phố giúp xây dựng bản đồ ngập lụt dựa trên mô hình số độ cao Để phục vụ cho việc xây dựng bản đồ ngập lụt ứng với các kịch bản nước biển dâng trong khu vực nghiên cứu, báo cáo đã sử dụng các dữ liệu bản đồ địa hình.

Bản đồ nền địa hình các vùng ven biển Việt Nam được biên tập từ dữ liệu bản đồ số địa hình tỷ lệ 1:25000 do Cục Đo đạc bản đồ, Bộ Tài nguyên và Môi trường phát hành, bao gồm 6 lớp thông tin quan trọng.

- Bản ủồ mụ hỡnh số húa ủộ cao DEM b Cơ sở dữ liệu ảnh vệ tinh

Các ảnh viễn thám được thu thập từ toàn bộ khu vực nghiên cứu, bao gồm các tỉnh ven biển và hai đồng bằng lớn nhất cả nước Dữ liệu ảnh viễn thám sử dụng gồm hai loại: ảnh LANDSAT ETM và ảnh SPOT Việc kết hợp hai loại ảnh vệ tinh này mang lại ưu thế bổ sung thông tin cho nhau, hỗ trợ hiệu quả trong quá trình phân tích và giải đoán ảnh nhằm xây dựng bản đồ số độ cao.

- Dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat

Dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat bao gồm 7 kênh phổ với độ phân giải không gian 30m, được cung cấp bởi cơ quan hàng không vũ trụ NASA thông qua phương pháp chụp ảnh quang học.

Dữ liệu ảnh Spot ủược với 4 kờnh phổ với ủộ phõn giải khụng gian 10m ủược cung cấp bởi Trung tâm Viễn thám Quốc gia

3.1.3.2 Ph ươ ng phỏp thành l ậ p mụ hỡnh s ố ủộ cao DEM a Cơ sở toỏn học của cỏc bản ủồ

Elipsoid WGS-84 là hệ tọa độ quốc gia được sử dụng để xác định vị trí chính xác trên lãnh thổ Việt Nam Hệ thống này dựa trên dữ liệu từ các điểm GPS có độ cao thủy chuẩn phân bố đều, giúp đảm bảo tính chính xác trong việc định vị trên toàn quốc.

Phép chiếu UTM (Universal Transverse Mercator) được phát triển dựa trên phép chiếu hình trụ ngang Mercator Hiện nay, bản đồ địa hình Việt Nam được xây dựng theo Hệ VN2000, sử dụng phép chiếu UTM với hệ tọa độ Elipsoid WGS-84, phù hợp với lãnh thổ Việt Nam.

- Hệ tọa ủộ VN-2000: Việt Nam hiện nay sử dụng hệ quy chiếu VN2000 b Phương phỏp thành lập mụ hỡnh số ủộ cao

- Phương phỏp nội suy mụ hỡnh số ủộ cao ủịa hỡnh TIN

Mô hình hình học TIN (Triangulated Irregular Network) là một cấu trúc dữ liệu bao gồm các điểm gần nhau được kết nối thành các tam giác, tạo thành bề mặt ba chiều Mô hình TIN sử dụng các tam giác không đều và không chồng lấp nhau để bao trùm toàn bộ bề mặt, với mỗi tam giác xác định một mặt phẳng Đỉnh của tam giác được xác định bởi vị trí (tọa độ) của chúng và liên kết với độ cao địa hình.

- Chuyển từ khuụn dạng mụ hỡnh ủộ cao TIN sang GRID

DIỄN BIẾN MỰC NƯỚC BIỂN TẠI VIỆT NAM

Nghiên cứu này tập trung vào việc đo đạc mực nước biển ven bờ Việt Nam tại năm vị trí tương ứng với năm trạm quan trắc hải văn.

Giá trị và xu thế mực nước biển trung bình năm tại khu vực trạm Hòn Dấu, dựa trên số liệu phân tích triều (SLPPT) và số liệu vệ tinh (SLVT), cho thấy sự tương đồng rõ rệt trong giai đoạn 1993-2001.

Mực nước biển trung bình năm đã tăng dần theo thời gian, với tỷ lệ tăng trong giai đoạn 2003-2008 đạt 4,98 mm/năm, gấp 4,5 lần so với mức tăng chỉ 1,08 mm/năm trong thời kỳ 1950-2001.

Mực nước biển trung bình năm tại trạm Hòn Ngư cho thấy sự tương đồng về xu thế giữa SLPPT và SLVT, nhưng có sự khác biệt về giá trị trong một số năm Cụ thể, năm 2000, SLPPT ghi nhận 22mm trong khi SLVT chỉ đạt 12mm; năm 1998, SLPPT là -16mm và SLVT là -23mm.

Mực nước biển trung bình hàng năm đang gia tăng theo thời gian, với tỷ lệ tăng trong giai đoạn 2003-2008 đạt 2,94 mm/năm, gấp đôi so với giai đoạn 1950-2001 chỉ 1,44 mm/năm.

Mực nước biển trung bình năm tại trạm Sơn Trà giữa SLPPT và SLVT có xu hướng tăng, nhưng sự biến động không đồng đều giữa các năm Cụ thể, năm 2000, SLPPT ghi nhận 28mm và SLVT là 18mm; trong khi năm 1998, SLPPT là -22mm và SLVT đạt 0,3mm Từ năm 2003 đến 2008, mực nước biển trung bình tăng với tỷ lệ 3,97 mm/năm, gấp khoảng 2,3 lần so với giai đoạn 1950-2001 chỉ đạt 1,68 mm/năm.

Mực nước biển trung bình năm tại trạm Quy Nhơn cho thấy sự tương đồng về xu hướng, nhưng có sự khác biệt về giá trị trong một số năm cụ thể Cụ thể, vào năm 2000, mực nước biển đạt 17mm trong khi năm 1995 ghi nhận mức -20mm.

Mực nước biển trung bình hàng năm đang có xu hướng tăng lên theo thời gian, với tỷ lệ tăng từ 2003 đến 2008 đạt 3,83 mm/năm, cao hơn đáng kể so với giai đoạn 1950-2001 chỉ 1,7 mm/năm, tức là gấp khoảng 2,25 lần.

Mực nước biển trung bình năm tại trạm Vũng Tàu đã tăng dần theo thời gian Tuy nhiên, tỷ lệ tăng trong giai đoạn 2003-2008 (2,15 mm/năm) chỉ cao hơn một chút so với giai đoạn 1950-2001 (2,14 mm/năm).

Hỡnh 3.7 Bản ủồ phõn bố cỏc trạm hải văn cú số liệu dựng trong bỏo cỏo

Mực nước biển trung bình năm từ năm 1950-2001 tại (106-107C, 20-21C)

(số liệu ủược phõn tớch từ dữ liệu triều) y = 1.0879x - 67.6

Mực nước biển trung bình năm từ năm 1993-2008 tại (106-107C, 20-21C) (số liệu kết hợp của hai vệ tinh TOPEXPoseidon và Jacson) y = 4.9794x - 45.95

Hình 3.8 Biến trình mực nước biển trung bình năm thời kỳ 1950-2001 (Hình a) và thời kỳ 2003-2008 (Hình b) tương ứng với vị trí trạm Hòn Dấu

Mực nước biển trung bình năm từ năm 1993-2008 tại (106-107C, 18-19C) (số liệu kết hợp của hai vệ tinh TOPEX/Poseidon và Jacson) y = 2.9424x - 24.99

Hình 3.9 Biến trình mực nước biển trung bình năm thời kỳ 1950-2001 (Hình a) và thời kỳ 2003-2008 (Hình b) tương ứng với vị trí trạm Hòn Ngư

Mực nước biển trung bình năm từ n ăm 1950-2001 tại (108-109C, 16-17C)

Hình 3.10 Biến trình mực nước biển trung bình năm thời kỳ 1950-2001 (Hình a) và thời kỳ 2003-2008 (Hình b) tương ứng với vị trí trạm Sơn Trà

M ực nước biển trung bình năm từ năm 1993-2008 tại (109-110C, 13-14C) (số liệu kết hợp của hai vệ tinh TOPEX/Poseidon và Jacson) y = 3.8369x - 32.629

Hình 3.11 Biến trình mực nước biển trung bình năm thời kỳ 1950-2001 (Hình a) và thời kỳ 2003-2008 (Hình b) tương ứng với vị trí trạm Quy Nhơn

Hình 3.12 Biến trình mực nước biển trung bình năm thời kỳ 1950-2001 (Hình a) và thời kỳ 2003-2008 (Hình b) tương ứng với vị trí trạm Vũng Tàu

KỊCH BẢN NƯỚC BIỂN DÂNG TẠI VIỆT NAM

Bảng 3.2 thể hiện kết quả tính toán mực nước biển dâng theo các mốc thời gian của thế kỷ XXI, so với mức trung bình trong giai đoạn 1980-1999, dựa trên các kịch bản phát thải khác nhau.

(1) Cao nhất của nhóm kịch bản cao (A1FI); (2) Trung bình của nhóm kịch bản cao (A2); (3) Trung bình của nhóm kịch bản vừa (B2)

Bảng 3.2 trình bày kết quả tính toán các kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam, tương ứng với các kịch bản phát thải A1FI, A2 và B2, so với mực nước biển trung bình trong giai đoạn 1980 – 1999.

Kịch bản Giá trị xác ủịnh (cm) 2020 2050 2070 2100

Cao nhất của nhóm kịch bản cao (A1FI) Cận dưới 2,6 7,6 12,6 20,3

Trung bình của nhóm kịch bản cao (A2) Cận dưới 2,7 6,6 10,2 16,8

Trung bình của nhóm kịch bản vừa (B2) Cận dưới 2,6 6,1 8,7 12,9

BẢN ðỒ NGẬP LỤT DO MỰC NƯỚC BIỂN DÂNG

Để xây dựng bản đồ ngập lụt, hiện tại chỉ xem xét độ cao địa hình tương ứng với các kịch bản nước biển dâng, mà chưa tính đến các yếu tố tác động khác như triều cường, sóng biển, bão, mưa lớn và lũ lụt Tuy nhiên, với nguồn dữ liệu phong phú, đa dạng và độ tin cậy cao, các bản đồ ngập lụt sẽ phản ánh chính xác điều kiện tự nhiên của từng khu vực nghiên cứu Bản đồ sản phẩm cung cấp thông tin hữu ích làm cơ sở khoa học cho các nhà khoa học và chuyên gia trong các nghiên cứu tiếp theo, nhằm đánh giá tác động của nước biển dâng kết hợp với các cơ chế tác động khác đến kinh tế, xã hội và môi trường tại các thành phố Đà Nẵng, Quy Nhơn và Cần Thơ.

Bảng 3.3 trình bày kết quả tính toán mức độ ngập lụt tại các thành phố do nước biển dâng, dựa trên các kịch bản phát thải A1FI, A2 và B2, so với mực nước biển trung bình trong giai đoạn 1980 – 1999.

Kịch bản A1FI A2 B2 A1FI A2 B2 A1FI A2 B2 A1FI A2 B2

Diện tích bị ngập lụt do mực nước biển dâng

Thành phố Đà Nẵng, với cao trình cao hơn mực nước biển trung bình, vẫn đối mặt với nguy cơ ngập lụt lớn theo kịch bản A1FI Diện tích ngập lụt do nước biển dâng dự báo sẽ tăng lên theo các mốc thời gian 2020, 2050, 2070 và 2100, tương ứng là 2,4; 3,2; 4,2; và 5,8 km², chiếm từ 0,3-0,6% tổng diện tích thành phố Các khu vực ngập lụt chủ yếu tập trung tại quận Hải Châu, Sơn Trà và Ngũ Hành Sơn, trong khi chế độ dòng chảy tại vùng ngập lụt chịu ảnh hưởng mạnh từ thủy triều ở Vịnh Đà Nẵng.

Tại thành phố Quy Nhơn, diện tích vùng bị ngập dự kiến sẽ tăng từ 1,4 km² vào năm 2020 lên 8,4 km² vào năm 2100 Các khu vực chịu ảnh hưởng ngập lụt chủ yếu nằm ở xã Nhơn Bình, Nhơn Phú, Quang Trung và một phần diện tích của bán đảo Phương Mai Tất cả các vùng này đều chịu tác động từ chế độ thủy triều của Vịnh Quy Nhơn.

Thành phố Cần Thơ, mặc dù không giáp biển, nhưng dự báo sẽ trở thành một trong những khu vực bị ngập lụt nặng nề nhất trong tương lai do nước biển dâng Theo dự đoán, diện tích ngập sẽ tăng lên 5,9 km² vào năm 2050, 6,9 km² vào năm 2070 và 18,1 km² vào năm 2100, do cao trình thấp của thành phố (0,2-3,1 m) so với mực nước biển trung bình Quận Ninh Kiều, khu vực kinh tế phát triển mạnh nhất của Cần Thơ, sẽ là nơi chịu ảnh hưởng nặng nề nhất, đặc biệt khi thành phố này được xem là vựa lúa của đồng bằng sông Cửu Long.

Hỡnh 3.13: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản A1FI năm 2020 Hỡnh 3.14: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản A1FI năm 2050

Hỡnh 3-15: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản A1FI năm 2070 Hỡnh 3-16: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản A1FI năm 2100

Hỡnh 3-17: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản A2 năm 2020 Hỡnh 3-18: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản A2 năm 2050

Hỡnh 3-19: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản A2 năm 2070 Hỡnh 3-20: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản A2 năm 2100

Hỡnh 3-21: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản B2 năm 2020 Hỡnh 3-22: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản B2 năm 2050

Hỡnh 3-23: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản B2 năm 2070 Hỡnh 3-24: Bản ủồ ngập lụt TP ðà Nẵng ứng với kịch bản B2 năm 2100

Hỡnh 3-25: Bản ủồ ngập lụt TP Quy Nhơn ứng với kịch bản A1FI năm 2020

Hỡnh 3-29: Bản ủồ ngập lụt TP Quy Nhơn ứng với kịch bản A2 năm 2020

Hỡnh 3-33: Bản ủồ ngập lụt TP Quy Nhơn ứng với kịch bản B2 năm 2020

Hỡnh 3-37: Bản ủồ ngập lụt TP Cần Thơ ứng với kịch bản A1FI năm 2050

Hỡnh 3-40: Bản ủồ ngập lụt TP Cần Thơ ứng với kịch bản A2 năm 2050

Hỡnh 3-43: Bản ủồ ngập lụt TP Cần Thơ ứng với kịch bản B2 năm 2050

Tiêu đề	Báo Cáo Xây Dựng Kịch Bản Biến Đổi Khí Hậu Và Nước Biển Dâng Đối Với Các Thành Phố Đà Nẵng, Quy Nhơn Và Cần Thơ
Trường học	Viện Khoa Học Khí Tượng Thủy Văn Và Môi Trường
Thể loại	báo cáo
Năm xuất bản	2009
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	53
Dung lượng	3,44 MB