Chi tiết hóa động lực xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu cấp tỉnh ở Việt Nam từ kịch bản BĐKH cấp quốc gia: Trường hợp nghiên cứu tại tỉnh Vĩnh Phúc

Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.000145 324 CHI TIẾT HÓA ĐỘNG LỰC XÂY DỰNG KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CẤP TỈNH Ở VIỆT NAM TỪ KỊCH BẢN BĐKH CẤP QUỐC GIA: TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU TẠI TỈNH VĨNH PHÚC Phạm Anh Hùng1, Lê Anh Tuấn1, Trần Thiện Cường 1 , Nguyễn Toàn Thắng2 1Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội 2Trung tâm Ứng phó Biến đổi Khí hậu, Cục Biến đổi Khí hậu TÓM TẮT Sử dụng kịch bản BĐKH cấp quốc gia để chi tiết hóa động lực xây kịch bản BĐKH cho từng địa phương đáp ứng được yêu cầu của chương trình mục tiêu ứng phó với biến đổi khí hậu và tăng trưởng xanh giai đoạn 2016-2020. Kết quả xây dựng kịch bản BĐKH của tỉnh Vĩnh Phúc đối với yếu tố nhiệt độ trung bình năm và lượng mưa trung bình năm cho thấy, trong cả 3 thời kỳ đầu, giữa và cuối Thế kỷ 21 nhiệt độ trung bình năm và các mùa đều có xu thế tăng lên trên toàn tỉnh so với thời kỳ cơ sở, càng về cuối Thế kỷ 21 nhiệt độ tăng càng cao. Trong đó, kịch bản RCP8.5 thường cho mức tăng lớn nhất và chênh lệch khá lớn với các kịch bản khác. Xu thế tăng lượng mưa trung bình năm chiếm ưu thế trong tất cả các thời kỳ của thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở, lượng mưa có xu thế tăng nhanh hơn khi về cuối Thế kỷ 21. Nhìn chung, kịch bản RCP2.6 và RCP6.0 thường dự tính mức tăng lượng mưa thấp hơn so với hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5. Từ khóa: Biến đổi khí hậu, Kịch bản, Chi tiết hóa động lực, Vĩnh Phúc. 1. GIỚI THIỆU Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu. Trong những năm qua, dưới tác động của biến đổi khí hậu, tần suất và cường độ các thiên tai ngày càng gia tăng, gây nhiều tổn thất to lớn về người, tài sản, cơ sở hạ tầng về kinh tế, văn hoá, xã hội, tác động xấu đến môi trường. Tác động của biến đổi khí hậu đối với nước ta là rất nghiêm trọng, là nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xóa đói giảm nghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát triển bền vững của đất nước. Việt Nam đã rất nỗ lực ứng phó với biến đổi khí hậu, thể hiện qua các chính sách và các chương trình quốc gia (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2016). Việc xây dựng kịch bản BĐKH cho từng địa phương của Việt Nam là hết sức cần thiết đáp ứng được yêu cầu của Chính phủ về Xây dựng kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi khí hậu; Lồng ghép BĐKH vào quy hoạch phát triển ngành, lĩnh vực theo Chương trình mục tiêu ứng phó với biến đổi khí hậu và tăng trưởng xanh giai đoạn 2016-2020. 2. PHƯƠNG PHÁP 2.1. Phương pháp tính toán kịch bản biến đổi khí hậu tương lai 2.1.1. Phương pháp chi tiết hóa động lực Các mô hình sau đây đã được sử dụng trong tính toán xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu độ phân giải cao cho tỉnh Vĩnh Phúc theo 4 kịch bản phát thải: Thấp RCP2.6; Trung bình thấp RCP4.5; Trung bình RCP6.0 và cao RCP8.5 (IPPC, 2013, Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2016) 2.1.2. Tính toán thông số cho kịch bản tương lai Kịch bản biến đổi khí hậu cho Vĩnh Phúc trong tương lai được xây dựng dựa trên việc xác định mức độ biến đổi của các yếu tố khí hậu trong Thế kỷ 21 (đầu thế kỷ 2016-2035, giữa thế kỷ 2046–2065 và cuối thế kỷ 2080–2099) so với thời kỳ cơ sở 1986–2005. Đối với nhiệt độ trung bình trung bình năm: ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ (1) Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường” 325 Đối với lượng mưa trung bình năm: ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ (2) Trong đó: Tfuture là biến đổi của nhiệt độ trong tương lai so với thời kỳ cơ sở ( o C), T * future là giá trị nhiệt độ mô phỏng của mô hình trong tương lai (0C), ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ là hiệu nhiệt độ trung bình của thời kỳ cơ sở (1986-2005) (oC). Rfuture là biến đổi của lượng mưa trong tương lai so với thời kỳ cơ sở (%), R * future là lượng mưa mô phỏng của mô hình trong tương lai (mm), ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ là lượng mưa trung bình của thời kỳ cơ sở (1986-2005) (mm). 2.2. Phương pháp hiệu chỉnh thống kê kết quả mô hình Phương pháp hiệu chỉnh phân vị ( uantile Mapping Method) được sử dụng để điều chỉnh kết quả tính toán lượng mưa ngày từ mô hình dựa trên số liệu quan tr c trong quá khứ tại trạm khí tượng thủy văn. Phương pháp hiệu chỉnh dựa trên các ngư ng phân vị được áp dụng đối với nhiệt độ, lượng mưa (Bộ Tài Nguyên và Môi trường, 2016). 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Nhiệt độ trung bình năm Mức biến đổi nhiệt độ trung bình năm T2m (oC) tại 02 trạm khí tượng của tỉnh Vĩnh Phúc tương ứng vào các thời kỳ đầu, giữa và cuối thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở được thể hiện ở bảng 1. Kết quả dự báo thay đổi nhiệt độ theo 4 kịch bản RCP tại bảng 1 cho thấy: Theo kịch bản RCP2.6, tương ứng với 3 thời kỳ dự tính, mức tăng T2m năm tỉnh Vĩnh Phúc xấp xỉ khoảng 0,8; 1,4 và 1,6 o C so với thời kỳ cơ sở. Theo kịch bản RCP4.5, vào đầu thế kỷ, T2m năm tỉnh Vĩnh Phúc tăng khoảng 0,6÷0,7 oC. Vào giữa thế kỷ, mức tăng phổ biến 1,7÷1,8 oC. Đến cuối thế kỷ, nhiệt độ tăng phổ biến 2,3÷2,4 oC. Theo kịch bản RCP6.0, vào đầu và giữa thế kỷ, T2m năm tỉnh Vĩnh Phúc tăng phổ biến 0,6oC và 1,2÷1,3oC, tương ứng, đây là mức tăng thấp nhất so với các kịch bản còn lại. Đến cuối thế kỷ, nhiệt độ tăng xấp xỉ khoảng 2,5 oC. Theo kịch bản RCP8.5, vào đầu thế kỷ, T2m năm tỉnh Vĩnh Phúc có thể tăng xấp xỉ 1,0oC so với thời kỳ cơ sở. Đến giữa thế kỷ mức tăng phổ biến 2,3÷2,4 oC. Đến cuối thế kỷ, nhiệt độ tăng phổ biến 3,9÷4,0 oC, riêng Tam Đảo mức tăng nhiệt độ có thể lên đến 4,2oC. Kết quả dự tính theo bốn kịch bản RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5 đều cho thấy trong các thời kỳ đầu, giữa và cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm tỉnh Vĩnh Phúc đều thể hiện xu thế tăng lên so với thời kỳ cơ sở 1986-2005. Trong đó kịch bản, RCP8.5 cho mức tăng nhiệt độ lớn nhất và chênh lệch khá rõ so với các kịch bản còn lại. 3.2. Lượng mưa năm Kết quả đánh giá mức biến đổi lượng mưa trung bình năm (%) tại các trạm khí tượng tỉnh Vĩnh Phúc tương ứng vào các thời kỳ đầu, giữa và cuối thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở được thể hiện ở bảng 2. Kết quả của mô hình theo 4 kịch bản tại bảng 2 cho thấy: Theo kịch bản RCP2.6, vào đầu thế kỷ 21, lượng mưa năm ở Vĩnh Phúc có xu thế tăng nhẹ với mức tăng xấp xỉ 3 % so với thời kỳ 1986 -2005. Từ giữa đến cuối thế kỷ 21 mức tăng phổ biến khoảng 7÷ 8 %. Theo kịch bản RCP4.5, vào đầu thế kỷ lượng mưa năm có xu thế tăng, mức tăng phổ biến khoảng 14÷15 % so với thời kỳ cơ sở; riêng hai huyện Phúc Yên, Bình Xuyên lượng mưa có thể tăng trên 15 %. Vào giữa thế kỷ, lượng mưa có thể tăng khoảng 17÷18 %. Đến cuối thế kỷ mức tăng dự tính xấp xỉ khoảng 22÷23 %. Theo kịch bản RCP6.0 xu thế tăng lượng mưa năm trong các thời kỳ thế kỷ 21 là tương tự như kịch bản RCP4.5, tuy nhiên mức tăng lại thấp hơn đáng kể. Vào đầu thế kỷ, lượng mưa chỉ tăng khoảng 1 % so với thời kỳ cơ sở; tăng xấp xỉ 6 % vào giữa thế kỷ và đến cuối thế kỷ mức tăng xấp xỉ 11 %. Theo kịch bản RCP8.5, lượng mưa tăng phổ biến 11 % vào đầu thế kỷ, riêng một phần diện tích khu vực phía Tây các huyện Lập Thạch, Vĩnh Tường, Yên Lạc lượng mưa tăng dưới 10 %. Vào giữa thế Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 326 kỷ, mức biến đổi có phân bố tương tự thời kỳ đầu thế kỷ tuy nhiên mức tăng là lớn hơn, phổ biến từ 21÷23%. Đến cuối thế kỷ lượng mưa tăng khoảng 30÷31 %. Bảng 1. Mức biến đổi nhiệt độ trung bình năm (oC) tại các trạm khí tượng tỉnh Vĩnh Phúc so với thời kỳ cơ sở Thời kỳ Trạm khí tượng Kịch bản RCP RCP2.6 RCP4.5 RCP6.0 RCP8.5 Đầu thế kỷ 21 (2016 -2035) Tam Đảo 0,8 (0,4 ÷ 1,3) 0,6 (0,2 ÷ 1,1) 0,6 (0,3 ÷ 1,0) 1,1 (0,6 ÷ 1,6) Vĩnh Yên 0,8 (0,4 ÷ 1,2) 0,7 (0,3 ÷ 1,1) 0,6 (0,3 ÷ 0,9) 1,1 (0,6 ÷ 1,7) Giữa thế kỷ 21 (2036 – 2045) Tam Đảo 1,4 (0,9 ÷ 2,1) 1,8 (1,1 ÷ 2,6) 1,2 (0,8 ÷ 1,7) 2,4 (1,6 ÷ 3,4) Vĩnh Yên 1,4 (0,9 ÷ 2,0) 1,7 (1,2 ÷ 2,5) 1,3 (0,9 ÷ 1,7) 2,3 (1,4 ÷ 3,4) Cuối thế kỷ 21 (2080 -2099) Tam Đảo 1,6 (1,0 ÷ 2,4) 2,3 (1,5 ÷ 3,2) 2,5 (1,8 ÷ 3,2) 4,2 (3,1 ÷ 5,6) Vĩnh Yên 1,6 (1,0 ÷ 2,4) 2,4(1,7 ÷ 3,5) 2,5(1,9 ÷ 3,2) 3,9 (2,9 ÷ 5,8) Bảng 2. Mức biến đổi lượng mưa năm (%) tại các trạm khí tượng tỉnh Vĩnh Phúc so với thời kỳ cơ sở Thời kỳ Trạm khí tượng Kịch bản phát thải RCP2.6 RCP4.5 RCP6.0 RCP8.5 Đầu thế kỷ 21 (2016 -2035) Tam Đảo 3,2 (-2,6 ÷ 8,6) 14,2 (5,0 ÷23,9) 1,1 (-5,9 ÷ 8,4) 11,1 (5,9 ÷ 16,7) Vĩnh Yên 2,9 (-3,1 ÷ 8,4) 15,1 (5,6 ÷25,0) 1,0 (-5,9 ÷ 9,0) 10,5 (4,1 ÷ 17,1) Giữa thế kỷ 21 (2036 – 2045) Tam Đảo 8,2 (3,6÷13,4) 17,7 (9,7÷26,4) 5,8 (1,2÷11,4) 23,3 (12,7÷33,8) Vĩnh Yên 8,1 (4,3 ÷ 12,8) 18,4 (11,1 ÷ 26,7) 6,4 (0,3 ÷ 13,2) 21,7 (12,3 ÷ 31,2) Cuối thế kỷ 21 (2080 -2099) Tam Đảo 8,2 (-1 ÷ 15,4) 22,2 (12,6 ÷ 33,4) 11,0 (3,0 ÷ 18,5) 30,9 (18,2 ÷ 42,7) Vĩnh Yên 7,7 (-1,1 ÷ 14,7) 22,5 (12,4 ÷ 34,4) 10,6 (2,6 ÷ 18,1) 30,7 (18,6 ÷ 41,8) Như vậy, kết quả dự tính lượng mưa năm theo cả 4 kịch bản RCP đều cho thấy trong các thời kỳ đầu, giữa và cuối thế kỷ 21 lượng mưa năm ở Vĩnh Phúc có xu thế tăng lên so với thời kỳ cơ sở trên phạm vi toàn tỉnh; tuy nhiên mức biến đổi có sự khác biệt khá rõ giữa các kịch bản. Nhìn chung theo kịch bản RCP2.6 và 6.0, mức tăng lượng mưa năm ở các thời kỳ trong thế kỷ 21 đều phổ biến dưới 10%, theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 mức tăng phổ biến trên 10%. 4. KẾT LUẬN Kết quả chi tiết hóa động lực kịch bản BĐKH quốc gia cho tỉnh Vĩnh Phúc đối với yếu tố nhiệt độ trung bình năm và lượng mưa trung bình năm cho thấy: - Các kịch bản RCP đều cho thấy, trong cả 3 thời kỳ đầu, giữa và cuối thế kỷ 21 nhiệt độ trung bình năm và các mùa đều có xu thế tăng lên trên toàn tỉnh so với thời kỳ cơ sở, càng về cuối thế kỷ 21 nhiệt độ tăng càng cao. Trong đó, kịch bản RCP8.5 thường cho mức tăng lớn nhất và chênh lệch khá lớn với các kịch bản khác. Kịch bản RCP6.0 thường dự tính mức tăng thấp nhất vào đầu và giữa thế kỷ. Theo kịch bản RCP4.5, vào đầu thế kỷ nhiệt độ năm và các mùa tăng phổ biến Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường” 327 0,6÷0,7 oC, đến giữa thế kỷ tăng 1,7÷1,8 oC và cuối thế kỷ tăng 2,3÷2,4 oC. Theo kịch bản RCP8.5, nhiệt độ năm có thể tăng đến 4,2 oC. - Xu thế tăng lượng mưa trung bình năm chiếm ưu thế trong tất cả các thời kỳ của thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở, lượng mưa có xu thế tăng nhanh hơn khi về cuối Thế kỷ 21. Nhìn chung, kịch bản RCP2.6 và RCP6.0 thường dự tính mức tăng lượng mưa thấp hơn so với hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5. Theo kịch bản RCP4.5, lượng mưa trung bình năm có thể tăng 14÷25 % so với thời kỳ cơ sở; theo kịch bản RCP8.5, mức tăng phổ biến từ 11÷30%. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2016. Kịch bản Biến đổi Khí hậu và Nước biển dâng cho Việt Nam. NXB Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam, Hà Nội. [2]. IPCC (2013). Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: 1535. DYNAMICAL DOWNSCALING TO BUILD CLIMATE SCENARIOS FOR PROVINCIAL LEVEL IN VIETNAM FROM NATIONAL LEVEL: CASE STUDY IN VINH PHUC PROVINCE Pham Anh Hung 1 , Le Anh Tuan 1 , Tran Thien Cuong 1 , Nguyen Toan Thang 2 1 Faculty of Environmental Sciences, VNU Hanoi University of Science, Emails: hungphamanh@vnu.edu.vn, leanhtuan.fes@hus.edu.vn, tranthiencuong@hus.edu.vn 2 Center for Responding to Climate Change, Department of Climate Change, Email: thangfes@gmail.com ABSTRACT Applying National Climate Change scenarios to downscaling and building climate change scenarios for each locality to meet the requirements of the target program to respond to climate change and green growth in the period 2016-2020. The results of developing the climate change scenario of Vinh Phuc province for the annual average temperature and the annual average rainfall show that, in the first, middle and end of the 21 st century, the annual average temperature and the seasons are tending to increase across the province compared to the baseline period, the higher the temperature in the end of the 21 st century. In particular, the RCP8.5 scenario usually gives the largest increase and a large difference from other scenarios. The trend of increasing average annual rainfall prevailed in all periods of the 21st century compared to the base period, rainfall tends to increase faster at the end of the 21 st century. In general, the RCP2.6 scenario and RCP6.0 generally estimate lower rainfall increase than the two scenarios RCP4.5 and RCP8.5. Key words: Climate Change, Scenario, Downscaling, Vinh Phuc.