Bài giảng Khí hậu và biến đổi khí hậu (2015)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HÀ NỘI BỘ MÔN KHÍ TƯỢNG

KHÍ HẬU VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Phan Văn Tân

tanpv@vnu.edu.vn

Tài liệu tham khảo 1. Cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu (Nhóm tác giả ĐHQG HN)

James E. Burt, Edward Aguado. 2003. Understanding Weather & Climate, 3 edition, Prentice Hall, 592 p.

4. Will Steffen, Regina Angelina Sanderson, Peter D. Tyson, Jill

IPCC: Climate Change 2007 - The Physical Science Basis. Cambridge University Press., 996 p.

5. Dennis L. Hartmann, 1994: Global Physical Climatology.

Jäger. 2005. Global change and the Earth system, Springer, 332 p.

6. Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc, 1993: Khí hậu Việt Nam. NXB

Academic Press, Inc., 330p.

7. Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu, 2004: Khí hậu và tài

Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội

8. Tập Bài giảng (Slices)

nguyên khí hậu Việt Nam. NXB Nông nghiệp, Hà Nội

Một số khái niệm cơ bản

 Thời tiết là trạng thái tức thời của khí quyển ở một địa điểm cụ thể, được đặc trưng bởi các đại lượng đo được, như nhiệt độ, độ ẩm, gió, lượng mưa,… hoặc các hiện tượng quan trắc được, như sương mù, dông, mưa, nắng,…

 Ví dụ:

 “Hôm qua mưa rất to ở Hà Nội”  “Ngày mai trời sẽ trở rét, ở các vùng núi phía bắc nhiệt độ có thể xuống dưới 5oC”

 …

Một số khái niệm cơ bản

 Khí hậu là sự tổng hợp của thời tiết, được đặc trưng bởi các giá trị trung bình thống kê và các cực trị đo được hoặc quan trắc được của các yếu tố và hiện tượng thời tiết trong một khoảng thời gian đủ dài, thường là hàng chục năm

 Ví dụ:

 “Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa với

miền Bắc có mùa đông lạnh”

 “Một đặc điểm quan trọng của khí hậu khu vực Hà Nội là sự tương phản sâu sắc về nhiệt độ giữa mùa nóng và mùa lạnh: về mùa nóng nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất là 29,0 độ C, cao nhất có thể lên tới trên 42,0 độ C, trong khi nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất là 16,6 độ C, thấp nhất có thể xuống tới dưới 3,0 độ C”

Một số khái niệm cơ bản

 Ta có thể nói thời tiết tại một thời điểm (ví dụ, bây giờ trời đang mưa), của một ngày (ví dụ, hôm qua sương mù dày đặc), của tuần, thậm chí của một hoặc vài năm (ví dụ, thời tiết năm nay có nhiều sự kiện bất thường hơn năm ngoái),

 Nhưng ta không thể nói khí hậu của một ngày, một tháng hoặc một năm nào đó. Chẳng hạn, có thể nói thời tiết năm 2010 nhưng không thể nói khí hậu năm 2010!

 Thời tiết biến đổi liên tục từ nơi này đến nơi khác, từ thời

điểm này đến thời điểm khác

 Khí hậu có tính ổn định tương đối

 Qui mô không gian, thời gian và các dạng thời tiết, khí hậu

Một số khái niệm cơ bản

 Hệ thống khí hậu

 Là một hệ rất phức tạp bao gồm năm thành phần chính là khí quyển,

thủy quyển, băng quyển, bề mặt đất và sinh quyển, và sự tương tác giữa chúng

 Các thành phần này liên kết với nhau thông qua các dòng khối

lượng, dòng năng lượng và động lượng, tạo nên một thể thống nhất rộng lớn

 Hệ thống khí hậu tiến hóa theo thời gian dưới tác động của các nhân

tố bên trong và bên ngoài

 Các nhân tố bên trong: thành phần khí quyển, tính chất ổn định,

hoàn lưu khí quyển, điều kiện địa lý, v.v.

 Các nhân tố bên ngoài: bức xạ mặt trời, tính chất hình cầu của Trái đất, chuyển động của Trái đất, sự tồn tại của lục địa và đại dương, cũng như những tác động do con người làm thay đổi các thành phần khí quyển, biến đổi sử dụng đất

Một số khái niệm cơ bản

Các thành phần của hệ thống khí hậu:

 Khí quyển

 Thuỷ quyển

 Băng quyển

 Sinh quyển

 Thạch quyển và

bề mặt đất

Một số khái niệm cơ bản

Sơ đồ minh họa hệ thống khí hậu: A, H (O), B, C, L

Một số khái niệm cơ bản

 Những nhân tố quyết định khí hậu Trái đất

 Sự biến đổi bức xạ đến từ mặt trời (do biến đổi quĩ đạo của

 Sự biến đổi tỷ lệ bức xạ mặt trời bị phản xạ (albedo; do thay đổi độ phủ mây, các hạt phân tử trong khí quyển hoặc thực vật)

 Sự biến đổi bức xạ sóng dài từ Trái đất (do biến đổi hàm lượng

Trái đất hoặc của lượng bức xạ mặt trời)

 Sự phản ứng lại của hệ thống khí hậu, một cách trực tiếp hoặc gián tiếp, với những biến đổi trên thông qua tính đa dạng của các cơ chế hồi tiếp

khí nhà kính)

Một số khái niệm cơ bản

 Khái niệm về tác động bức xạ (Radiative Forcing – RF)

 Biến đổi khí hậu

 Dao động khí hậu (biến động khí hậu - Variability)

 Cực trị thời tiết

 Thời tiết nguy hiểm

 Thời tiết hiếm

 Thời tiết cực đoan

 Cực trị khí hậu – Cực đoan khí hậu

Một số khái niệm cơ bản

 Dao động

thiên niên kỷ

 Biến đổiKH

 Dao động

chu kỳ ngắn

Một số khái niệm cơ bản

Các thành phần của hệ thống khí hậu

Sơ đồ minh họa hệ thống khí hậu: A, H (O), B, C, L

Phân bố nước trong hệ thống khí hậu và chu trình nước

Phân bố Đại dương – lục địa và bản đồ độ sâu đáy biển

Các dòng chảy đại dương

Bản đồ địa hình toàn cầu

Tương tác giữa các thành phần của hệ thống khí hậu

Khí quyển

Cân bằng năng lượng Trái đất

Hiệu ứng nhà kính

• Bức xạ sóng ngắn của mặt trời có thể xuyên qua được mái nhà bằng kính và sưởi ẩm các vật thể và không khí bên trong nhà • Các vật thể và không khí nóng lên, phát xạ trở lại sóng dài

• Một lượng bức xạ sóng

dài không thể xuyên qua được lớp kính, bị giữ lại làm ấm thêm môi trường bên trong nhà

• Đó là hiệu ứng nhà kính

Hiệu ứng nhà kính

• Lớp khí quyển Trái đất cũng có vai trò tương tự đối với sự truyền bức xạ như mái nhà kính

• Hiện tượng đó được gọi là hiệu ứng nhà kính của khí quyển

Hiệu ứng nhà kính

 Nhờ có hiệu ứng nhà kính của khí quyển mà bề mặt Trái đất ấm hơn nhiều (15oC) so với khi Trái đất không có lớp khí quyển (-18oC)

Hiệu ứng nhà kính

Sự hấp thụ bức xạ của các chất khí trong khí quyển

Hiệu ứng nhà kính

 Các khí nhà kính trong khí quyển

 Hơi nước: Là KNK quan trọng nhất nhưng không nguy hiểm

 CO2: Là KNK quan trọng thứ hai  CH4: Quan trọng thứ ba  N2O: Rất ít trong tự nhiên  O3: (tầng đối lưu)  Các chất khí thuộc nhóm halo-cacbon (CFC, HCFC)

 Aerosol (xon khí)

 Tác động của bức xạ đối với các phân tử khí

Tác động của bức xạ đối với các phân tử khí Sự hình thành và phá huỷ tầng Ozone

Hàm lượng một số chất khí nhà kính trong khí quyển

http://www.emeraldecocity.com/Methane%20Issues.html

Hiệu ứng nhà kính Vai trò của một số chất khí nhà kính quan trọng nhất

Cân bằng năng lượng trong hệ thống khí hậu

Sơ đồ cân bằng năng lượng của hệ thống khí hậu 342 = 107 + 235

Hoàn lưu chung khí quyển

Hoàn lưu khí quyển

Dao động trong năm của các hệ thống khí áp và hệ quả

Hoàn lưu khí quyển

Các vành đai khí hậu

Tương tác bề mặt đất – khí quyển

 Lớp bề mặt đất:

 Là một lớp mỏng phía trên: Vài mét trên cùng

 Lớp phủ bề mặt: Thực vật, băng tuyết, tính chất đất

 Các dòng trao đổi bề mặt đất – khí quyển

 Năng lượng, khối lượng, nước

 Phụ thuộc cấu trúc lớp bề mặt và điều kiện khí quyển

 Ảnh hưởng đối với khí hậu

 Biến đổi sử dụng đất: Thay đổi độ gồ ghề, albedo, nước trong

đất,…

Đại dương và khí hậu

 Là nguồn cung cấp hơi nước và nhiệt cho khí quyển  Là “cái nồi hơi” điều khiển chu trình nước toàn cầu  Tạo ra quán tính nhiệt lớn cho khí quyển trên qui mô

thời gian từ hàng tuần đến hàng thế kỷ

 Khả năng tích lũy nhiệt lớn làm giảm biên độ biến trình

năm của nhiệt độ bề mặt

 Góp phần vận chuyển năng lượng từ xích đạo về hai cực  Làm giảm sự bất đồng nhất trong phân bố năng lượng

trên Trái đất

 Tác động tới khí hậu thông qua các quá trình hóa học và

sinh học

Các dòng chảy đại dương

Lịch sử và sự tiến triển của khí hậu Trái đất

Các phương pháp nghiên cứu

 Phân tích lõi băng

 Dấu hiệu hóa thạch

 Vân cây

 Số liệu ghi chép

 Số liệu quan trắc

 Mô hình hóa

Các phương pháp nghiên cứu

Bằng chứng từ số liệu quan trắc

 Số liệu quan trắc mới chỉ có từ khi nhiệt kế được phát

minh vào khoảng giữa thế kỷ 17

 Tuy nhiên số liệu đo nhiệt độ khí quyển thực tế chỉ có

vào khoảng cuối thế kỷ 17 đầu thế kỷ 18 và cũng chỉ có ở một vài nơi  Chuỗi số liệu nhiệt độ khu vực miền Trung nước Anh có từ

 Chuỗi nhiệt độ không khí ở Berlin từ 1700

 Chuỗi số liệu ở Bilt, Hà Lan từ 1706

 Và một số nơi khác: ở Germantossn, Pennsylvania từ năm

1659

1731; ở Milan, Italy từ năm 1740; ở ë Stockholm, Thụy Điển từ 1756

Bằng chứng từ những ghi chép lịch sử

 Là các loại tài liệu, dữ liệu được ghi lại dưới dạng ghi chép hoặc truyền miệng về những hiện tượng đã qua  Những ghi nhận về nông nghiệp: Thời gian thu hoạch nho ở

 Nhật ký về thời tiết của một số nhà trí thức: Aristotle, Tycho

Pháp, các vụ lúa mì ở Ai Cập, thời gian nở hoa anh đào ở Nhật

 Những máy ghi trên tàu biển và các văn tự cổ

 Những thông tin mang tính định lượng

 Mực nước sông và tình hình lũ lụt  Lực nước lũ sông Nile từ thời Đạo Hồi ra đời (khoảng năm

Brahe, vµ Johannes Kepler

 Những bức tranh cổ trên đá  …

622 trước công nguyên)

Khí hậu thời kỳ tiền Đệ tứ (Pre-Quaternary)

 Khí hậu thời kỳ tiền Đệ tứ, khoảng 2.6 triệu năm về trước, hầu như ấm hơn bây giờ do liên quan với hàm lượng CO2 cao hơn

 Theo nghĩa đó, nó có tính tương đồng nhất định với khí hậu dự đoán trong tương lai (mặc dù sinh quyển và điều kiện địa lý đã khác xa trước đây)

 Sự biến đổi của CO2 trong giai đoạn này được giả thiết là do sự biến đổi của các quá trình kiến tạo trên Trái đất

 Nói chung, việc khí hậu ấm hơn được cho là có liên quan

đến sự tăng hàm lượng khí nhà kính

Khí hậu thời kỳ tiền Đệ tứ (Pre-Quaternary)

 Khí hậu thời kỳ giữa Pliocene (Mid-Pliocene), khoảng 3.3-3.0 triệu năm về trước, là giai đoạn gần đây nhất có nhiệt độ trung bình toàn cầu ấm hơn so với hiện tại

 Theo các tính toán từ nhiều mô hình thì nhiệt độ cho giai đoạn này lớn hơn so với thời kỳ tiền công nghiệp khoảng 2ºC đến 3ºC, rất giống với khí hậu của Trái đất cuối thế kỷ 21 được dự tính bởi các mô hình toàn cầu

 Hình dạng của các lục địa và đại dương ở giai đoạn này tương tự

 Nồng độ khí CO2 trong giai đoạn này vào khoảng 360 đến 400

như ngày nay

 Mực nước biển giai đoạn này cao hơn ít nhất là 15 đến 25 m so với mực nước biển ngày nay, đồng nghĩa với việc giảm băng và lục địa ít khô cằn hơn

ppm

Khí hậu thời kỳ tiền Đệ tứ (Pre-Quaternary)

 Giai đoạn cực đại nhiệt Palaeocene-Eocene (the Palaeocene-Eocene

Thermal Maximum - PETM): một đợt nóng đột ngột kéo dài với nhiệt độ tăng vài °C

 Đợt nóng này kéo dài gần 100 nghìn năm và thường được gọi là Cực đại

nhiệt Palaeocene-Eocene (PETM)

 Các nghiên cứu đồng vị 13C trên biển và lục địa cho thấy một khối

lượng lớn CO2 với tỷ lệ 13C thấp đã được giải phóng vào khí quyển và đại dương.

 Nguồn gốc của việc giải phóng CO2 này có khả năng là từ khí CH4, CO2

từ các hoạt động núi lửa, hoặc sự ôxy hóa trầm tích hữu cơ.

 PETM làm thay đổi hệ sinh thái toàn cầu, đã và đang được nghiên cứu rất nhiều và có những đặc điểm khá giống với ngày nay về lượng CO2 phát thải vào khí quyển ngày một tăng cao.

 Trong giai đoạn PETM, lượng CO2 giải phóng vào khí quyển nằm trong khoảng từ 1 đến 2 ×1018 g CO2, tương đương với lượng KNK phát thải dự tính trong thế kỷ 21.

 Các tài liệu cổ khí hậu phân tích từ lõi băng cho thấy một loạt các thời kỳ băng hà-gian băng xen kẽ vào khoảng 740 nghìn năm trước đây

 Giai đoạn vài triệu năm trước đây cũng phát hiện được các thời kỳ băng hà-gian băng trong số liệu trầm tích đại dương dưới sâu

 Thời kỳ băng hà là một giai đoạn giảm nhiệt độ lâu dài của khí

Khí hậu các thời kỳ băng hà-gian băng (Glacial and Interglacial)

 Thời kỳ gian băng thì ngược lại, khí hậu Trái đất trở nên ấm hơn,

hậu Trái đất, dẫn tới sự mở rộng của các sông băng, các dải băng trên lục địa và trên vùng cực

 Thời kỳ băng hà cuối cùng kết thúc cách đây khoảng 18000 năm

 Thế Holocene mà chúng ta đang sống thuộc về một giai đoạn gian

làm băng tan chảy

băng

 Khoảng 430 nghìn năm trở lại đây, với số liệu và hiểu

biết đầy đủ hơn, người ta đã chỉ ra các chu trình băng hà- gian băng có chu kỳ khoảng 100 nghìn năm với biên độ rất lớn xuất hiện rõ nét

 Ngoài chu kỳ 100 nghìn năm, các biến đổi lớn của khí

hậu với chu kỳ nhỏ hơn cũng được xác định

Khí hậu các thời kỳ băng hà-gian băng (Glacial and Interglacial)

Khí hậu thời kỳ gian băng hiện tại (1)

 Cách đây 20.000 năm cho đến khoảng 11.000 năm Trái

đất vẫn lạnh hơn hiện nay khoảng 5ºC

 11.000 năm trở lại đây Trái đất ấm dần lên và khoảng 8.000 năm gần đây, nhiệt độ Trái đất đã ở mức gần tương đương với nhiệt độ ngày nay, chỉ hơn kém khoảng 1°C

 Các phân tích lõi băng cho thấy nồng độ CO2 khí quyển giảm khoảng 7 ppm trong giai đoạn 11.000 - 8.000 năm trước đây, tiếp đó tăng lên khoảng 20 ppm cho đến thời điểm bắt đầu thời kỳ công nghiệp (đạt giá trị 280 ppm)

Khí hậu thời kỳ gian băng hiện tại (2)

 Hàm lượng CH4 giảm từ giá trị 730 ppb xung quanh thời điểm 10.000 năm trước xuống giá trị 580 ppb cách đây khoảng 6.000 năm, sau đó tăng lại lên 730 ppb vào thời kỳ tiền công nghiệp

 Hàm lượng NO2 giảm khoảng 10 ppb trong thời kỳ đầu của thế Holocene và sau đó tăng lên cùng biên độ trong khoảng từ 8.000 đến 2.000 năm trước đây

 Khoảng từ năm 1010 đến 1360, Trái đất nóng hơn hiện nay

 Khoảng từ năm 1360 đến 1750, Trái đất lạnh hơn hiện nay và lạnh nhất vào khoảng năm 1670, nhiệt độ thấp hơn hiện nay khoảng 0,6 0C

 Thời kỳ băng hà nhỏ (Little Ice Age) gần đây nhất xảy ra vào khoảng giữa thế kỷ 16 và kết thúc vào khoảng giữa thế kỷ 19. Nguyên nhân có vẻ là do hoạt động mặt trời giảm

Những biến đổi quan trắc được của khí hậu toàn cầu

Khái niệm về Biến đổi khí hậu

 Theo IPCC (2007), biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự biến đổi trạng thái của hệ thống khí hậu, có thể được nhận biết qua sự biến đổi về trung bình và sự biến động của các thuộc tính của nó, được duy trì trong một thời gian đủ dài, điển hình là hàng thập kỷ hoặc dài hơn.

 Nếu coi trạng thái cân bằng của hệ thống khí hậu là

điều kiện thời tiết trung bình và những biến động của nó trong khoảng vài thập kỷ hoặc dài hơn, thì BĐKH là sự biến đổi từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác của hệ thống khí hậu

 BĐKH và dao động khí hậu (Climate Variability)

Khái niệm về Biến đổi khí hậu

• Các giai đoạn phát triển của một con người: Trẻ thơ 

Trường thành  Về già

• Có ai biết mình đã lớn lên lúc nào và khi già sẽ ra sao? • BĐKH chỉ có thể được nhận biết sau hàng thập kỷ

Các nguyên nhân gây BĐKH (1)

 BĐKH có thể do các quá trình tự nhiên bên trong hệ thống khí hậu, hoặc do những tác động từ bên ngoài, hoặc do tác động thường xuyên của con người làm thay đổi thành phần cấu tạo của khí quyển hoặc sử dụng đất

 FAR (IPCC, 1990): chỉ nêu được rất ít bằng chứng về ảnh

 SAR (1995): đã đưa ra được những minh chứng cụ thể về vai

hưởng của con người đến khí hậu

 TAR (2001): đã kết luận sự ấm lên toàn cầu trong 50 năm cuối của thế kỷ 20 chủ yếu do sự tăng nồng độ khí nhà kính trong khí quyển

 AR4: BĐKH có nguồn gốc từ hai nguyên nhân: nguyên nhân

trò của con người đối với khí hậu trong thế kỷ 20

tự nhiên và nguyên nhân con người

Các nguyên nhân gây BĐKH (2)

 Các nguyên nhân tự nhiên:

 Sự biến đổi của các tham số quĩ đạo Trái đất

 Độ lệch tâm: biến thiên từ 0 đến 0,07. Giá trị hiện nay là

 Độ nghiêng của Trục Trái đất: biến thiên từ 21,5o - 24,5o.

0,0174, tương ứng với Nam Bán cầu nhận được nhiều bức xạ mặt trời hơn Bắc Bán cầu khoảng 6,7%. Tham số này có chu kỳ dao động khoảng 96.000 năm

 Tiến động: là sự quay của bán trục lớn của ellip quĩ đạo Trái đất. Tiến động có thể làm cho các mùa trở nên cực đoan hơn. Chu kỳ tiến động nằm trong khoảng từ 19.000 năm đến 21.000 năm

Chu kỳ dao động khoảng 41.000 năm

Sự biến đổi của các tham số quĩ đạo Trái đất

Độ lệch tâm

Tiến động

Kết hợp cả 3 tham số

Độ nghiêng trục quay

Các nguyên nhân gây BĐKH (3)

Độ nghiêng của trục quay có chu kỳ 41000 năm

Độ lệch tâm có chu kỳ 96000 năm

Tiến động quĩ đạo có chu kỳ 19000-21000 năm Các tham số quĩ đạo của Milankovitch

Các nguyên nhân gây BĐKH (4)

 Sự biến đổi trong phân bố lục địa – biển của bề mặt Trái đất: Sự trôi dạt lục địa, các quá trình vận động tạo sơn, sự phun trào núi lửa, v.v.

 Sự biến đổi trong tính chất phát xạ của mặt trời và hấp thụ bức

 Nguyên nhân do hoạt động của con người

 Đốt nhiên liệu hóa thạch

 Chất thải từ các nhà máy

 Biến đổi sử dụng đất  Sản xuất nông nghiệp

 v.v.

xạ của Trái đất: Từ khi Trái đất hình thành cho đến nay (khoảng 5 tỷ năm) độ chói của mặt trời tăng khoảng 30%

Các nguyên nhân gây BĐKH

Sự trôi dạt lục địa

Các nguyên nhân gây BĐKH (5)

 Các hoạt động của con người phát thải KNK vào KQ

Các nguyên nhân gây BĐKH (6)

 Sự tăng hàm lượng KNK và tác động bức xạ

Các nguyên nhân gây BĐKH (7)

Data from Petit,et al. (1999), and GISS (2003)

Kỷ nguyên công nghiệp Các chu kỳ ấm Các chu kỳ lạnh

2000 1990 1980 1970 1960

1750

• Có sự liên hệ chặt chẽ giữa hàm lượng CO2 trong khí quyển với các chu kỳ ấm – lạnh của khí hậu Trái đất

Vostok, Antarctica Ice Core

• Trong kỷ

Các chu kỳ của khí hậu Trái đất và hàm lượng CO2 trong khí quyển

nguyên công nghiệp hàm lượng CO2 tăng đột biến

Các nguyên nhân gây BĐKH (8)

Năm 2001 = 371

Những năm gần đây tăng 0.45%/năm

Tăng 35% kể từ đầu kỷ nguyên CN

Thời kỳ tiền CN = 275

Số liệu phân tích lõi băng Greenland

Sự gia tăng đột biến CO2 trong kỷ nguyên công nghiệp phù hợp với tốc độ nóng lên bất thường của khí hậu toàn cầu

Các nguyên nhân gây BĐKH (9)

Nhận định chung:

 Các nguyên nhân tự nhiên có thể gây nên sự biến đổi của khí hậu, thể hiện rõ rệt nhất qua sự dao động giữa các thời kỳ khí hậu lạnh (băng hà) và khí hậu ấm áp (gian băng)

 Sự nóng lên bất thường của khí hậu toàn cầu hiện nay có thể được hiểu như biến đổi khí hậu hiện đại, ngoài nguyên nhân tự nhiên, vai trò đóng góp của con người là rất quan trọng. Đó là sự gia tăng hiệu ứng nhà kính do sự gia tăng đột biết hàm lượng các chất khí nhà kính từ các hoạt động sống của con người

Bằng chứng về sự gia tăng KNK do con người (1)

 Sự tăng nồng độ CO2 trong khí quyển quan trắc được không phải

 Có khoảng 55% CO2 được thải ra bởi hoạt động của con người tính từ 1959, phần còn lại do thực vật trên đất và do đại dương  Nồng độ khí nhà kính trong khí quyển và sự tăng lên của chúng

hoàn toàn do con người phát thải

 Sự đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (cộng với một lượng đóng góp

được xác định bởi cân bằng giữa các nguồn sinh (phát thải khí từ hoạt động con người và các hệ tự nhiên) và tiêu hao (chuyển hóa khí trong khí quyển thành những hợp phần hóa học khác)

 Sự biến đổi đất sử dụng (chủ yếu phá rừng) đóng góp phần còn

nhỏ từ các nhà máy xi măng) đóng góp trên 75% phát thải CO2 do con người

 Đối với methane và các khí nhà kính quan trọng khác, trong 25 năm qua phát thái do con người vượt quá phát thải tự nhiên

lại.

Bằng chứng về sự gia tăng KNK do con người (2)

 Đối với nitrous oxide, sự phát thải do con người tương đương với

 Hầu hết các khí chứa halogen có tuổi thọ dài (như chloro-

phát thải tự nhiên

 Tính trung bình, hiện nay ozone tầng đối lưu tăng 38% tính từ thời

fluorcarbons) được sinh ra bởi con người, và không có trong khí quyển trước kỷ nguyên công nghiệp

 Nồng độ CO2 bây giờ là 379 phần triệu (ppm) và methane là hơn 1774 phần tỷ (ppb), cao hơn nhiều so với giá trị của chúng trong khoảng 650 kyr (650 nghìn năm) (CO2 duy trì giữa 180 và 300 ppm và methane giữa 320 và 790 ppb)

 Trước đây sự tăng CO2 chưa bao giờ vượt quá 30 ppm/1000 năm – còn bây giờ CO2 đã tăng khoảng 30 ppm trong 17 năm qua

kỳ tiền công nghiệp

Biến đổi của CO2 trong khí quyển

Bằng chứng về sự gia tăng KNK do con người (3)

a) Các nguồn sinh và tiêu hao của CO2 (GtC). Mỗi năm CO2 do con người thải vào khí quyển bao gồm đốt nhiên liệu hóa thạch và biến đổi đất sử dụng. 57-60% CO2 phát thải từ hoạt động của con người còn lưu lại trong khí quyển. Một số được phân hủy trong đại dương và một số được tiêu thụ bởi thực vật khi chúng trưởng thành.

b) Phát thải toàn cầu của CFCs và các hợp phần chứa halogen khác

cho 1990 (màu da cam nhạt) và 2002 (màu da cam đậm). ‘HCFCs’ bao gồm HCFC-22, -141b và -142b, còn ‘HFCs’ bao gồm HFC-23, -125, -134a và -152a. Một Gg = 109 g (1000 tấn).

Bằng chứng về sự gia tăng KNK do con người (4)

c) Các nguồn sinh và tiêu hao của CH4 cho thời kỳ 1983-2004.

d) Các nguồn sinh và tiêu hao N2O. Nguồn N2O do con người gây nên bao gồm chuyển hóa nitrogen vào N2O và hậu quả phát thải của nó từ đất nông nghiệp, đốt sinh khối, gia súc và một số hoạt động công nghiệp như sản xuất nylon.

Nguồn CH4 do con người bao gồm sản sinh năng lượng, lấp-san đất, động vật nhai lại (tức gia súc và cừu), đốt cháy sinh khối và rơm rạ. Một Tg = 1012 g (1 triệu tấn).

Bằng chứng về sự gia tăng KNK do con người (5)

Ozone tầng đối lưu trong thế kỷ 19 và thế kỷ 20, thời kỳ 1990-2000. Sự tăng ozone trong tầng đối lưu là do con người gây ra, kết quả của phản ứng hóa học khí quyển của các chất ô nhiễm phát thải từ đốt cháy nhiên liệu hóa thạch hoặc nhiên liệu sinh học (biofuels)

Hiểu biết của con người về vai trò của các KNK

Tác động bức xạ của các KNK

Biến đổi của khí hậu bề mặt

Hai yếu tố khí hậu quan trọng nhất sẽ được xem xét:

 Biến đổi của nhiệt độ

 Biến đổi của giáng thủy

Biến đổi của nhiệt độ  Số liệu quan trắc 157 năm qua (đến 2005) cho thấy nhiệt độ bề mặt tăng

lên với những biến động theo vùng rõ rệt

 Trong 100 năm, từ 1906 đến 2005 nhiệt độ đã tăng +0,74±0,18ºC, nhanh hơn bất kỳ thế kỷ nào trong lịch sử, kể từ thế kỷ 11 đến nay  Tốc độ tăng nhiệt độ trong 50 năm cuối là +0,13±0,03ºC/thập kỷ, gần

bằng hai lần tốc độ tăng trong thời kỳ 1906-2005

 Tốc độ nóng lên trên đất liền lớn hơn trên đại dương. Trong giai

đoạn 1979-2005, nhiệt độ trên đất liền tăng 0,27ºC/thập kỷ còn trên đại dương là 0,13ºC/thập kỷ

 Những nơi nóng lên mạnh nhất nằm ở sâu trong lục địa châu Á và Tây

Bắc của Bắc Mỹ

 Trung bình toàn cầu, sự nóng lên trong thế kỷ 20 đã xảy ra ở hai pha, từ khoảng những năm 1910 đến những năm 1940 (0.35°C), và mạnh hơn là từ những năm 1970 đến nay (0.55°C)

 25 năm gần đây tốc độ nóng lên được gia tăng  Trong 12 năm, từ 19952006, có 11 năm, trừ 1996, là những năm nóng

nhất kể từ 1850.

 Từ cuối những năm 1950 tầng đối lưu (cho đến khoảng 10km) có tốc độ nóng lên lớn hơn một ít so với bề mặt, còn ở tầng KQ khoảng 10-30km đã bị lạnh đi đáng kể từ 1979.

Biến đổi của nhiệt độ

Global temperature record from 1850 to 2006

Biến đổi của nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình toàn cầu từ 1850 [IPCC, 2007]

Biến đổi của nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình các vùng trên Trái đất

Biến đổi của nhiệt độ

Dị thường năm so với trung bình thời kỳ 1961-1990 của nhiệt độ cực đại và cực tiểu và biên độ ngày đêm (°C) lấy trung bình trên 71% diện tích bề mặt đất toàn cầu những nơi có số liệu trong thời kỳ 1950- 2004. Đường cong làm trơn thể hiện sự biến động thập kỷ (IPCC 2007).

Biến đổi của nhiệt độ

Xu thế tuyến tính của nhiệt độ năm thời kỳ 1901-2005 (trái, °C/thế kỷ) và 1979-2005 (phải, °C/thế kỷ). Các vùng màu xám không đủ số liệu để xây dựng xu thế đáng tin cậy. Số năm tối thiểu cần cho việc tính toán xu thế là 66 năm cho thời kỳ 1901-2005 và 18 năm cho thời kỳ 1979-2005. Một năm phải có 10 tháng có dị thường nhiệt độ hợp lý. Các xu thế có mức ý nghĩa 5% được chỉ ra bằng các dấu + màu trắng (IPCC 2007)

Biến đổi của nhiệt độ

Xu thế tuyến tính nhiệt độ các mùa MAM, JJA, SON và DJF thời kỳ 1979-2005 (°C/thập kỷ). Các vùng màu xám không đủ số liệu để xây dựng xu thế đáng tin cậy. Số năm tối thiểu cần cho việc tính toán xu thế là 18. Giá trị mùa được xem là hợp lý nếu có 2 tháng có giá trị dị thường nhiệt độ tháng. Các xu thế có mức ý nghĩa 5% được chỉ ra bằng các dấu + màu trắng (IPCC 2007)

Biến đổi của nhiệt độ

Phân bố xu thế tuyến tính của nhiệt độ toàn cầu từ 1979 đến 2005 ước lượng tại bề mặt (trái), và cho tầng đối lưu từ bề mặt đến độ cao khoảng 10km từ số liệu vệ tinh (phải). Các vùng màu xám là số liệu không hoàn thiện.

Chú ý:  Sự nóng lên đồng nhất không gian ở tầng đối lưu  Sự biến đổi nhiệt độ bề mặt quan hệ rõ rệt hơn với sự phân bố đất

và biển

Biến đổi của giáng thủy

 Quan trắc cho thấy có sự biến đổi của giáng thủy trong cả lượng,

 Xu thế dài năm từ 1900 đến 2005 của lượng giáng thủy ở một số nơi: Ẩm ướt hơn ở Đông Bắc và Nam châu Mỹ, Bắc Âu, Bắc và Trung tâm châu Á; Khô hơn ở Sahel, Nam châu Phi, Địa Trung hải và Nam Á

 Giáng thủy dạng mưa nhiều hơn dạng tuyết ở các vùng phía bắc

 Đã quan trắc được sự tăng lên phổ biến các sự kiện giáng thủy lớn, thậm chí cả ở những nơi có tổng lượng giáng thủy giảm

 Những biến đổi này có liên quan với lượng hơi nước trong khí

cường độ, tần suất và dạng

 Các sự kiện hạn hán và lũ lụt cũng tăng lên ở một vài khu vực

quyển tăng do sự nóng lên của đại dương thế giới, nhất là ở các vĩ độ thấp

Biến đổi của giáng thủy  Trong thời kỳ 1901–2005 xu thế biến đổi của lượng mưa rất

khác nhau  Ở Bắc Mỹ, lượng mưa tăng lên ở nhiều nơi, nhất là ở phía Bắc

Canađa nhưng lại giảm đi ở Tây Nam nước Mỹ, Đông Bắc Mexico và bán đảo Bafa với tốc độ giảm khoảng 2% mỗi thập kỷ, gây ra hạn hán trong nhiều năm gần đây

 Ở Nam Mỹ, mưa lại tăng lên trên lưu vực Amazon và vùng bờ biển Đông Nam nhưng lại giảm đi ở Chilê và vùng bờ biển phía Tây  Ở Châu Phi, lượng mưa giảm ở Nam Phi, đặc biệt là ở Sahel trong

thời đoạn 1960–1980

 Ở khu vực nhiệt đới, mưa giảm đi ở Nam Á và Tây Phi với trị số xu thế là 7,5% cho cả thời kỳ 1901–2005. Khu vực có tính địa phương rõ rệt nhất trong xu thế biến đổi lượng mưa là Australia do tác động mạnh mẽ của ENSO

 Ở đới vĩ độ trung bình và vĩ độ cao, lượng mưa tăng lên rõ rệt ở miền Trung Bắc Mỹ, Đông Bắc Mỹ, Bắc Âu, Bắc Á và Trung Á  Trên phạm vi toàn cầu lượng mưa tăng lên ở các đới phía Bắc vĩ độ 30ºN thời kỳ 1901–2005 và giảm đi ở các vĩ độ nhiệt đới, kể từ thập kỷ 1990

Biến đổi của giáng thủy

Các chuỗi thời gian từ 1900-2005 của dị thường giáng thủy trên đất liền toàn cầu so với thời kỳ chuẩn 1981-2000. Các đường cong làm trơn chỉ ra biến động thập kỷ theo các tập số liệu GHCN, PREC/L, GPCP, GPCC và CRU (IPCC 2007)

Biến đổi của giáng thủy Xu thế lượng giáng thủy năm trên đất liền thời kỳ 1901-2005 (trên, %/thế kỷ) và 1979-2005 (dưới, %/thập kỷ) khi sử dụng số liệu GHCN từ NCDC. Phần trăm dựa trên trung bình thời kỳ 1961- 1990. Các vùng màu xám không đủ số liệu để xây dựng xu thế đáng tin cậy. Số năm tối thiểu cần cho việc tính toán xu thế là 66 năm cho thời kỳ 1901-2005 và 18 năm cho thời kỳ 1979- 2005. Giá trị năm phải có đủ 12 tháng có giá trị. Các xu thế có mức ý nghĩa 5% được chỉ ra bằng các dấu + màu đen.

Giáng thủy thời kỳ 1900-2005. Bản đồ chính giữa là xu thế trung bình năm (%/thế kỷ). Các vùng màu xám không đủ số liệu. Các chuỗi thời gian giáng thủy năm xung quanh (% của trung bình với trung bình được cho ở phía trên cùng của thời kỳ 1961-1990) là của các nơi chỉ ra bằng các mũi tên màu đỏ

The GHCN (Global Historical Climatology Network) precipitation from NCDC (National Climatic Data Center) was used for the annual green bars and black for decadal variations, and for comparison the CRU decadal variations are in magenta. The range is +30 to –30% except for the two Australian panels, include: Central North America, Western North America, Alaska, Central America, Eastern North America, Mediterranean, Northern Europe, North Asia, East Asia, Central Asia, Southeast Asia, Southern Asia, Northern Australia, Southern Australia, Eastern Africa, Western Africa, Southern Africa, Southern South America, and the Amazon.

Biến đổi của giáng thủy

Latitude-time section of zonal average annual anomalies for precipitation (%) over land from 1900 to 2005, relative to their 1961 to 1990 means. Values are smoothed with the 5-point filter to remove fluctuations of less than about six years. The colour scale is nonlinear and grey areas indicate missing data.

Biến đổi trong hoàn lưu khí quyển

Linear trends in ERA-40 700 hPa geopotential height from 1979 to 2001 for DJF (top left and bottom right) and JJA (bottom left and top right), for the NH (left) and SH (right). Trends are contoured in 5 gpm per decade and are calculated from seasonal means of daily 1200 UTC fields. Red contours are positive, blue negative and black zero; the grey background indicates 1% statistical significance using a standard least squares F-test and assuming independence between years.

 Biến động trên các qui mô thời gian khác nhau ảnh hưởng mạnh

Biến đổi ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và gió mùa

 Biến động nhiều năm mạnh có liên quan với ENSO chi phối các

mẽ đến các hệ thống gió mùa

 Có bằng chứng rõ ràng chứng tỏ rằng những biến động thập kỷ liên quan với sự biến đổi của mưa gió mùa trong nhiều hệ thống gió mùa, đặc biệt có sự chuyển giai đoạn vào 1976-1977 của khí hậu, nhưng chưa thể hiện xu thế một cách chắc chắn trong số liệu

 Một vài hệ thống gió mùa, nhất là hệ thống gió mùa Đông Á, đã thể hiện sự biến đổi lưỡng cực trong giáng thủy với sự tăng lên ở vùng này và giảm đi ở vùng khác trong 50 năm qua

hoàn lưu Hadley và Walker, ITCZ và gió mùa

Change in the mean annual range of precipitation: 1976 to 2003 minus 1948 to 1975 periods (mm per day). Blue/green (red/yellow) colour denotes a decreasing (increasing) annual range of the monsoon rainfall. Grey areas indicate missing values (oceans) or areas with insignificant annual changes. Data were from PREC/L (Chen et al., 2002; see Wang and Ding, 2006).

Biến đổi ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và gió mùa

Annual values of the East Asia summer monsoon index derived from MSLP gradients between land and ocean in the East Asia region. The definition of the index is based on Guo et al. (2003) but was recalculated based on the HadSLP2 (Allan and Ansell, 2006) data set. The smooth black curve shows decadal variations

Biến đổi ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và gió mùa

Time series of northern Australian (north of 26°S) wet season (October– April) rainfall (mm) from 1900/1901 to 2004/2005. The individual bar corresponds to the January of the summer season (e.g., 1990 is the summer of 1989/1990). The smooth black curve shows decadal variations

Biến đổi ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và gió mùa

Time series of Sahel (10oN –20oN, 18oW–20oE) regional rainfall (April– October) from 1920 to 2003 derived from gridding normalised station anoma- lies and then averaging using area weighting (adapted from Dai et al., 2004a). The smooth black curve shows decadal variations

Biến đổi ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và gió mùa

Biến đổi của các hiện tượng cực đoan (1)

 Từ 1950, số lượng sóng nóng tăng lên, và số lượng các đêm

nóng tăng phổ biến

 Phạm vi các khu vực chịu tác động của hạn hán cũng tăng

lên vì giáng thủy trên đất liền giảm trong khi bốc hơi tăng do nhiệt độ tăng nhiều hơn

 Số sự kiện giáng thủy ngày lớn (nguyên nhân gây lũ lụt) tăng

lên, nhưng không phải ở mọi nơi

 Tần suất xoáy thuận nhiệt đới và bão biến động lớn từ năm

này sang năm khác. Có bằng chứng cho thấy sự tăng đáng kể về cường độ và thời gian hoạt động kể từ những năm 1970

 Ở các vùng ngoại nhiệt đới, biến động về quĩ đạo và cường độ bão phản ánh sự biến động của hoàn lưu khí quyển, như dao động Bắc Đại Tây dương (NAO)

Biến đổi của các hiện tượng cực đoan (1.1)

 Annual probability distribution functions for temperature indices for 202 global stations with at least 80% complete data between 1901 and 2003 for three time periods: 1901 to 1950 (black), 1951 to 1978 (blue) and 1979 to 2003 (red). The x-axis represents the percentage of time during the year when the indicators were below the 10th percentile for cold nights (left) or above the 90th percentile for warm nights (right).

Biến đổi của các hiện tượng cực đoan (2)

Xu thế quan trắc (ngày/thập kỷ) thời kỳ 1951-2003 của tần suất nhiệt độ cực trị so với thời kỳ chuẩn 1961-1990. Các bản đồ phân vị 10%: (a) Các đêm lạnh và (b) ngày lạnh; và phân vị 90%: (c) Các đêm ấm và (d) ngày nóng. Các giá trị xu thế chỉ tính cho các ô lưới có ít nhất 40 năm số liệu và số liệu ít nhất có đến năm 1999. Đường màu đen bao quanh các miền nơi mà xu thế có mức ý nghĩa 5%. Phía dưới các bản đồ chuỗi thời gian dị thường năm so với thời kỳ 1961-1990. Đường màu đỏ là biến động thập kỷ.

Biến đổi của các hiện tượng cực đoan (3)

Distribution of 10 hottest days by decade. Blue circles for decade 1976-1985, yellow circles for 1986-1995, and red for 1996-2005. The size of the grid point depends on the “certainty” of the weather extremes distribution: the maximum size grid point is plotted for the locations where 9-10 from 10 events have occurred in the same decade, medium size grid point is plotted for the locations where 7-8 events have occurred in the same decade, and minimum size grid point is used to indicate 4-6 events occurrences (http://esse.wdcb.ru/papers/TechReport2007html/TechReport2007html06.html)

Biến đổi của các hiện tượng cực đoan (4)

Distribution of 10 coldest days by decade. Red circles for decade 1976- 1985, yellow circles for 1986-1995, and blue for 1996-2005 (http://esse.wdcb.ru/papers/TechReport2007html/TechReport2007html06.ht ml)

Biến đổi của các hiện tượng cực đoan (5)

 Biến đổi của loại, tần suất và cường độ của các sự kiện cực trị có thể là hệ quả của những biến đổi của khí hậu Trái đất,

 Sự biến đổi này có thể xuất hiện thậm chí cả với những

biến đổi tương đối nhỏ của khí hậu trung bình

 Những biến đổi của một vài loại sự kiện cực trị đã từng được quan trắc thấy, ví dụ sự tăng tần suất và cường độ của các sóng nóng và những sự kiện giáng thủy lớn

Biến đổi của các hiện tượng cực đoan (8)

Phân bố không gian của chỉ số khô hạn Palmer (PDSI) từ 1900-2002. Các vùng đỏ và da cam là khô hơn (ẩm ướt hơn) so với trung bình những năm ẩm ướt, và các vùng xanh da trời và xanh lá cây là ướt hơn (khô hơn) so với trung bình toàn cầu những năm khô hạn (hình sau).

Biến đổi của các hiện tượng cực đoan (9)

Dấu và cường độ của PDSI từ 1900 (so với trung bình). Đường cong trơn màu đen chỉ sự biến động thập kỷ.

Biến đổi của các hiện tượng cực đoan (10)

Biến đổi của các hiện tượng cực đoan (11)

Biến đổi của các hiện tượng cực đoan (12)

Biến đổi lớp phủ tuyết, băng biển, sông băng và các chỏm băng

 Số liệu quan trắc cho thấy sự suy giảm của lớp phủ tuyết và băng nhiều năm nay trên qui mô toàn cầu, nhất là từ 1980 và tăng lên trong thập kỷ vừa qua, bất chấp sự gia tăng ở một vài nơi và biến đổi chút ít ở những nơi khác  Hầu hết băng trên núi giảm đi  Lớp phủ tuyết thu hẹp lại sớm hơn trong mùa xuân  Băng biển ở Bắc cực cũng thu hẹp lại trong tất cả các mùa, đột

 Tầng đất đóng băng vĩnh cửu, đất đóng băng theo mùa và băng ở

ngột nhất về mùa hè

 Những vùng duyên hải quan trọng của các tảng băng trên Băng Đảo (Greenland) và Tây Nam cực và các sông băng ở Bán đảo Nam cực đang mỏng dần và góp phần làm tăng mực nước biển  Đóng góp tổng cộng của sông băng, chỏm băng trên núi và tảng

các sông, hồ cũng đã được quan trắc thấy bị thu hẹp

băng tan chảy vào việc tăng mực nước biển được ước tính là 1.2 ± 0.4 mm/năm cho thời kỳ 1993-2003

Biến đổi lớp phủ tuyết, băng biển, sông băng và các chỏm băng

Chuỗi thời gian dị thường (so với trung bình nhiều năm) của nhiệt độ không khí bề mặt cực (A, G), phạm vi băng biển Bắc cực và Nam cực (B, F), phạm vi đất đóng băng Bắc bán cầu (C), phạm vi lớp phủ tuyết BBC (D) và cân bằng khối lượng sông băng toàn cầu (E). Đường đỏ liền nét trong E ký hiệu cân bằng khối lượng sông băng toàn cầu tích lũy; trong các hình khác nó là biến động thập kỷ

Diện tích tuyết phủ ở Bắc Bán Cầu vào tháng 3 – tháng 4 qua các năm

Biến đổi lớp phủ tuyết, băng biển, sông băng và các chỏm băng

Biến đổi của khí hậu đại dương và mực nước biển

 Bằng chứng cho thấy mực nước biển toàn cầu đã dâng lên từ từ trong thế kỷ 20 và hiện nay đang dâng lên với tốc độ ngày càng tăng, sau một thời gian biến đổi chút ít giữa AD 0 và AD 1900  Trong khoảng 2000 năm trước năm 1870, sự biến đổi của mực nước biến là nhỏ, với tốc độ trung bình từ 0,0 đến 0,2 mm/năm  Từ năm 1961 đến 2003, mực nước biển trung bình trên toàn cầu

 Giai đoạn 1993-2003, đo đạc từ vệ tinh Topex/Poseidon cho thấy

dâng lên với tốc độ trung bình là 1,8±0,5 mm/năm

 Sự nóng lên của đại dương toàn cầu chiếm đến 80% sự biến đối

mực nước biển tăng ở mức 3,1±0,7 mm/năm

 Hai nguyên nhân chính của sự dâng mực nước biển toàn cầu là sự dãn nở vì nhiệt của các đại dương (nước nở ra khi nóng lên) và sự tan chảy băng tuyết

năng lượng của hệ thống khí hậu Trái đất

Biến đổi của khí hậu đại dương và mực nước biển

Biến đổi mực nước biển trung bình toàn cầu

Biến đổi của khí hậu đại dương và mực nước biển

Tốc độ biến đổi của mực nước biển trong hai thời kỳ 1993-2003 và 1953-2003

Tóm tắt

 Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng lên 0.74°C ± 0.18°C theo ước lượng bằng xu thế tuyến tính từ 1906–2005. Mức độ tăng trong 50 năm cuối hầu như gấp đôi giai đoạn đầu (0.13°C ± 0.03°C so 0.07°C ± 0.02°C trên 1 thập kỷ)

 Năm 2005 là một trong hai năm nóng nhất kỷ lục

 Các vùng đất liền ấm lên nhanh hơn các vùng đại dương

 Biến đổi của các cực trị nhiệt độ cũng phù hợp với sự ấm lên

của khí hậu

 Sự ấm lên gần đây là rất rõ ràng ở tất cả các vĩ độ đối với

SST trên các đại dương

 Hiệu ứng đảo nhiệt thành phố là sự thực nhưng mang tính địa

phương và không nằm ngoài xu thế qui mô lớn

Tóm tắt

 Nhiệt độ trung bình các vùng lạnh giá tăng hầu như gấp hai lần mức độ tăng trung bình toàn cầu trong 100 năm qua

 Nhiệt độ tầng đối lưu dưới có mức ấm lên cao hơn một ít so

với bề mặt trong thời kỳ 1958-2005

 Nhiệt độ tầng bình lưu dưới có đặc điểm lạnh đi từ 1979

 Giáng thủy nói chung tăng ở các vùng đất phía bắc của 30°N trong thời kỳ 1900-2005 nhưng xu thế giảm chiếm ưu thế ở các vùng nhiệt đới từ những năm 1970

 Đã nhận thấy sự tăng đáng kể các sự kiện mưa lớn

 Hạn hán trở nên thông thường hơn, đặc biệt ở các vùng nhiệt

đới và cận nhiệt đới kể từ những năm 1970

Tóm tắt

 Hơn nước trong tầng đối lưu tăng lên

 ‘Global dimming’ is neither global in extent nor has it

continued after 1990

 Sự biến đổi của mây bị chi phối bởi ENSO và trái ngược

nhau giữa đất liền và đại dương

 Biến đổi trong hoàn lưu khí quyển qui mô lớn đã bộc lộ rõ

ràng

 Gió tây vĩ độ trung bình nói chung tăng lên ở cả hai bán cầu

 Hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới mạnh tăng lên từ khoảng

những năm 1970

 Sự tăng nhiệt độ là phù hợp với những biến đổi quan trắc

được trong đại dương và băng quyển

Những biến đổi quan trắc được của khí hậu Việt Nam

Phương pháp nghiên cứu

 Xem xét chuỗi thời gian của yếu tố và hiện tượng

 Xem xét chuỗi chuẩn sai hay dị thường so với trung bình

của thời kỳ chuẩn

 Thời kỳ chuẩn: Có độ dài vài chục năm, thường là 30 năm,

 Các thời kỳ chuẩn thường được sử dụng: 1961-1990, 1971-

hoặc ít nhất cũng phải 20 năm

 Chuẩn sai (hay dị thường) là giá trị của từng năm trừ đi trung

2000, 1980-1999

 Xem xét hệ số góc của đường xu thế tuyến tính:

 Y = a0 + a1x

bình thời kỳ chuẩn

Phương pháp nghiên cứu

Xu thế không biến đổi

y là yếu tố nào đó

Có thể sử dụng Hệ số góc của phương trình Hồi qui tuyến tính hoặc hệ số góc Sen

• • X là thời gian • Xu thế tăng: a1 > 0 • Xu thế giảm: a1 < 0 • Xu thế không biến đổi: a1 ~ 0

Biến đổi của nhiệt độ trung bình (1)

 Trong nửa cuối thế kỷ 20 (1951 - 2000), nhiệt độ trung bình

năm ở Việt Nam 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 năm của thập kỷ 1991 - 2000 ở Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí Minh đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931 - 1940 lần lượt là 0,8; 0,4 và 0,6oC

 Năm 2007, nhiệt độ trung bình năm ở cả 3 nơi trên đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931 - 1940 khoảng từ 0,7 - 1,3oC và cao hơn thập kỷ 1991 – 2000 khoảng 0,4 - 0,5oC

Biến đổi của nhiệt độ trung bình (2)

3.0

Tháng 1 Tháng 7

2.0

Trung bình năm

1.0

0.0

-1.0

-2.0

-3.0

8 5 9 1

0 6 9 1

2 6 9 1

4 6 9 1

6 6 9 1

8 6 9 1

0 7 9 1

2 7 9 1

4 7 9 1

6 7 9 1

8 7 9 1

0 8 9 1

2 8 9 1

4 8 9 1

6 8 9 1

8 8 9 1

0 9 9 1

2 9 9 1

4 9 9 1

6 9 9 1

8 9 9 1

0 0 0 2

2 0 0 2

4 0 0 2

6 0 0 2

Chuẩn sai (so với thời kỳ 1961-1990) của nhiệt độ trung bình năm, tháng 1, tháng 7 và các đường xu thế tuyến tính của chuẩn sai nhiệt độ trung bình tháng 1 và tháng 7 trạm Điện Biên (vùng B1) giai đoạn 1958-2007

Biến đổi của nhiệt độ trung bình (3)

3.0

Tháng 1

3.0

Tháng 7

2.0

Tháng 1 Tháng 7

Trung bình năm

2.0

Trung bình năm

1.0

0.0

-1.0

-2.0

-3.0

Lạng Sơn (B2)

Điện Biên (B1)

-3.0

-4.0

0 7 9 1

4 7 9 1

8 5 9 1

0 6 9 1

2 6 9 1

4 6 9 1

6 6 9 1

8 6 9 1

6 7 9 1

8 7 9 1

0 8 9 1

2 8 9 1

4 8 9 1

6 8 9 1

8 8 9 1

0 9 9 1

2 9 9 1

4 9 9 1

6 9 9 1

8 9 9 1

0 0 0 2

2 0 0 2

4 0 0 2

6 0 0 2

8 5 9 1

0 6 9 1

2 6 9 1

4 6 9 1

6 6 9 1

8 6 9 1

0 7 9 1

2 7 9 1

4 7 9 1

6 7 9 1

8 7 9 1

0 8 9 1

2 8 9 1

4 8 9 1

6 8 9 1

8 8 9 1

0 9 9 1

2 9 9 1

4 9 9 1

6 9 9 1

8 9 9 1

0 0 0 2

2 0 0 2

4 0 0 2

6 0 0 2

3.0

2 7 9 1 Tháng 1

3.0

Tháng 1

Tháng 7

2.0

Tháng 7

Trung bình năm

2.0

Trung bình năm

1.0

0.0

-1.0

-2.0

Hà Nội (B3)

Vinh (B4)

-2.0

-3.0

-4.0

-3.0

8 5 9 1

0 6 9 1

2 6 9 1

4 6 9 1

6 6 9 1

8 6 9 1

0 7 9 1

2 7 9 1

4 7 9 1

6 7 9 1

8 7 9 1

0 8 9 1

2 8 9 1

4 8 9 1

6 8 9 1

8 8 9 1

0 9 9 1

2 9 9 1

4 9 9 1

6 9 9 1

8 9 9 1

0 0 0 2

2 0 0 2

4 0 0 2

6 0 0 2

8 5 9 1

0 6 9 1

2 6 9 1

4 6 9 1

6 6 9 1

8 6 9 1

0 7 9 1

2 7 9 1

4 7 9 1

6 7 9 1

8 7 9 1

0 8 9 1

2 8 9 1

4 8 9 1

6 8 9 1

8 8 9 1

0 9 9 1

2 9 9 1

4 9 9 1

6 9 9 1

8 9 9 1

0 0 0 2

2 0 0 2

4 0 0 2

6 0 0 2

3.0

2.0

1.0

0.0

-1.0

-2.0

-3.0

Tháng 1 Tháng 7

B.M.Thuột (N2)

Đà Nẵng (N1)

Tháng 1 Tháng 7 Trung bình năm

Trung bình năm

-3.0

-4.0

8 5 9 1

0 6 9 1

2 6 9 1

4 6 9 1

6 6 9 1

8 6 9 1

0 7 9 1

2 7 9 1

4 7 9 1

6 7 9 1

8 7 9 1

0 8 9 1

2 8 9 1

4 8 9 1

6 8 9 1

8 8 9 1

0 9 9 1

8 5 9 1

0 6 9 1

2 6 9 1

4 6 9 1

6 6 9 1

8 6 9 1

0 7 9 1

2 7 9 1

4 7 9 1

8 7 9 1

0 8 9 1

2 8 9 1

4 8 9 1

6 8 9 1

8 8 9 1

0 9 9 1

2 9 9 1

4 9 9 1

6 9 9 1

8 9 9 1

0 0 0 2

2 0 0 2

4 0 0 2

6 0 0 2

2.5

2.0

TP HCM (N3)

1.5

1.0

0.5

0.0

-0.5

-1.0

Tháng 1 Tháng 7

-1.5

Trung bình năm

Chuẩn sai (so với thời kỳ 1961-1990) của nhiệt độ trung bình năm, tháng 1, tháng 7 và các đường xu thế tuyến tính của chuẩn sai nhiệt độ trung bình tháng 1 và tháng 7 giai đoạn 1958-2007

-2.0

8 5 9 1

0 6 9 1

2 6 9 1

4 6 9 1

6 6 9 1

8 6 9 1

0 7 9 1

2 7 9 1

4 7 9 1

6 7 9 1

8 7 9 1

0 8 9 1

2 8 9 1

4 8 9 1

6 8 9 1

8 8 9 1

0 9 9 1

2 9 9 1

4 9 9 1

6 9 9 1

8 9 9 1

0 0 0 2

2 0 0 2

4 0 0 2

Biến đổi của nhiệt độ trung bình (4)

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

Tháng 1

-0.5

Tháng 7

-1.0

Trung bình năm

Linear (Tháng 1)

-1.5

Linear (Tháng 7)

-2.0

8 5 9 1

0 6 9 1

2 6 9 1

4 6 9 1

6 6 9 1

8 6 9 1

0 7 9 1

2 7 9 1

4 7 9 1

6 7 9 1

8 7 9 1

0 8 9 1

2 8 9 1

4 8 9 1

6 8 9 1

8 8 9 1

0 9 9 1

2 9 9 1

4 9 9 1

6 9 9 1

8 9 9 1

0 0 0 2

2 0 0 2

4 0 0 2

6 0 0 2

Chuẩn sai so với thời kỳ 1961-1990 của nhiệt độ trung bình năm, nhiệt độ trung bình tháng 1, nhiệt độ trung bình tháng 7 và các đường xu thế tuyến tính của chuẩn sai nhiệt độ trung bình tháng 1 và tháng 7 tính trung bình trên 7 trạm đại diện cho 7 vùng khí hậu Việt Nam giai đoạn 1958-2007

Biến đổi của nhiệt độ trung bình (5)

Hệ số góc của đường xu thế tuyến tính (a1) - Nhiệt độ trung bình năm

0.05

N2

0.04

B1

B2

B3

B4

N1

N3

0.03

0.02

0.01

-0.01

E U H

H N V

A P A S

O T A B

O U L A

O T O C

O N A H

H N A Y K

T A L A D

A L N O S

U K E L P

A B N E Y

H N T A H

Y M A R T

U A M A C

A P N U Y A

N E I L U H P

A O H Y U T

Y U Q U H P

U A H C A L

G N A N A D

O H T N A C

Y A H C A B

N A U X O H

M U T N O K

C O L O A B

H N B A O H

A H G N O D

H N D M A N

H N B H N N

H N B A H T

O A D N O C

N E B N E D

G N A G A H

A G H C A R

U A H C N E Y

O H G N O D

U A T G N U V

N O S G N A L

N O H N Y U Q

T O U H T M B

G N O N K A D

C O U Q U H P

U A H C C O M

G N O D M A N

A O H H N A H T

A O H N E Y U T

G N A R T A H N

G N A R N A H P

T E H T N A H P

E H K G N O U H

G N A U Q C A B

A S G N O U R T

A G N G N A U Q

N E Y U G N A H T

V G N O L H C A B

N O U D G N O U T

G N A U Q N E Y U T

Hệ số góc (độ C/năm) của đường xu thế tuyến tính nhiệt độ trung bình năm tại một số trạm trên các vùng khí hậu tính từ chuỗi số liệu 1961- 2007

Biến đổi của nhiệt độ trung bình (6)

0.11

Hệ số góc của đường xu thế tuyến tính (a1) - Nhiệt độ trung bình tháng 1

N2

0.09

B1

B2

B3

B4

N1

N3

0.07

0.05

0.03

0.01

-0.01

E U H

H N V

A P A S

O T A B

O U L A

O T O C

O N A H

H N A Y K

T A L A D

A L N O S

U K E L P

A B N E Y

H N T A H

Y M A R T

U A M A C

A P N U Y A

N E L U H P

A O H Y U T

Y U Q U H P

U A H C A L

G N A N A D

O H T N A C

Y A H C A B

N A U X O H

M U T N O K

C O L O A B

H N B A O H

A H G N O D

H N D M A N

H N B H N N

H N B A H T

O A D N O C

N E B N E D

G N A G A H

A G H C A R

U A H C N E Y

O H G N O D

U A T G N U V

N O S G N A L

N O H N Y U Q

T O U H T M B

G N O N K A D

C O U Q U H P

U A H C C O M

G N O D M A N

A O H H N A H T

A O H N E Y U T

G N A R T A H N

G N A R N A H P

T E H T N A H P

E H K G N O U H

G N A U Q C A B

A S G N O U R T

A G N G N A U Q

N E Y U G N A H T

V G N O L H C A B

N O U D G N O U T

G N A U Q N E Y U T

Hệ số góc (độ C/năm) của đường xu thế tuyến tính nhiệt độ trung bình tháng 1 tại một số trạm trên các vùng khí hậu tính từ chuỗi số liệu 1961-2007

Biến đổi của nhiệt độ trung bình (7)

0.06

Hệ số góc của đường xu thế tuyến tính (a1) - Nhiệt độ trung bình tháng 7

N2

0.05

B1

B2

B3

B4

N1

N3

0.04

0.03

0.02

0.01

-0.01

E U H

H N V

A P A S

O T A B

O U L A

O T O C

O N A H

H N A Y K

T A L A D

A L N O S

U K E L P

A B N E Y

H N T A H

Y M A R T

U A M A C

A P N U Y A

N E I L U H P

A O H Y U T

Y U Q U H P

U A H C A L

G N A N A D

O H T N A C

Y A H C A B

N A U X O H

M U T N O K

C O L O A B

H N B A O H

A H G N O D

H N D M A N

H N B H N N

H N B A H T

O A D N O C

N E B N E D

G N A G A H

A G H C A R

U A H C N E Y

O H G N O D

U A T G N U V

N O S G N A L

N O H N Y U Q

T O U H T M B

G N O N K A D

C O U Q U H P

U A H C C O M

G N O D M A N

A O H H N A H T

A O H N E Y U T

G N A R T A H N

G N A R N A H P

T E H T N A H P

E H K G N O U H

G N A U Q C A B

A S G N O U R T

A G N G N A U Q

N E Y U G N A H T

V G N O L H C A B

N O U D G N O U T

G N A U Q N E Y U T

Hệ số góc (độ C/năm) của đường xu thế tuyến tính nhiệt độ trung bình tháng 7 tại một số trạm trên các vùng khí hậu tính từ chuỗi số liệu 1961-2007

Biến đổi của nhiệt độ trung bình (8)

0.50

0.40

Hệ số góc của đường xu thế tuyến tính (a1) lấy trung bình trên từng vùng khí hậu - Nhiệt độ trung bình các tháng

Hệ số góc của đường xu thế tuyến tính (a1) lấy trung bình trên toàn quốc - Nhiệt độ trung bình các tháng

0.35

0.40

0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

III

VII

VIII

XII

III

VII

VIII

XII

-0.10

0.50

Hệ số góc của đường xu thế tuyến tính (a1) lấy trung bình trên từng vùng khí hậu - Nhiệt độ trung bình các tháng

0.45

0.40

0.35

0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

Hệ số góc (độ C/thập kỷ) của đường xu thế tuyến tính nhiệt độ trung bình các tháng lấy trung bình trên từng vùng khí hậu (hai hình bên phải) và trên toàn quốc (hình trên bên trái) tính từ chuỗi số liệu 1961-2007

III

VII

VIII

XII

 More consistent

between T2m and Tm compared to Tx

 Somewhat

different between southern and northern parts in trend of T2m and Tm  Southern part

was significantly greater during the 1979-2012 period compared with 1961-2012  Northern part:

the temperature increase in the 1961-2012 seemed a little larger than that in the period 1979-2012

Trends of T2m, Tx and Tm for periods 1961-2012 and 1979- 2012

Sen’s slopes of monthly T2m

 1961-2012: T2m in May was almost unchanged

 1979-2012: While T2m in January was unchanged, it was

unusually increased in December

Sen’s slopes of monthly T2m

 Differences mainly occurred in the northern stations  Trend of T2m in January might be related to an increase in the

 The strong upward trend of T2m in the first half of the winter

frequency of cold events in recent years

months (October-December) could be an indicator for the delayed activities of winter monsoon

Biến đổi của lượng mưa (1)

 Biến đổi của lượng mưa nói chung phức tạp hơn nhiều so với

sự biến đổi của nhiệt độ

 Xu thế biến đổi của lượng mưa năm không giống nhau giữa

các trạm

 Có dấu hiệu khá rõ của sự giảm lượng mưa trên các vùng khí hậu phía Bắc, trừ cực Nam của Bắc Trung Bộ, và tăng lượng mưa ở các vùng khí hậu phía Nam, nhất là ở Nam Trung Bộ và Tây Nguyên

 Độ dài mùa mưa có xu hướng giảm nhẹ hoặc gần như không biến đổi ở các vùng khí hậu B1, B2, B4, có xu thế tăng lên rõ ở B4, đặc biệt rõ ở N1 và biến động mạnh ở N2 và N3

Biến đổi của lượng mưa (2)

3000

Ha Noi

Phu Lien

y = 0.16x + 1350

y = -1.9x + 5509

2500

2000

1500

1000

y = -7.0x + 15542

y = -1.4x + 4361

500

5 8 8 1

0 9 8 1

5 9 8 1

0 0 9 1

5 0 9 1

0 1 9 1

5 1 9 1

0 2 9 1

5 2 9 1

0 3 9 1

5 3 9 1

0 4 9 1

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

5 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 9 9 1

0 0 0 2

5 0 0 2

0 1 0 2

5 0 9 1

0 1 9 1

5 1 9 1

0 2 9 1

5 2 9 1

0 3 9 1

5 3 9 1

0 4 9 1

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

5 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 9 9 1

0 0 0 2

5 0 0 2

0 1 0 2

4000

3000

Da Nang

TP Ho Chi Minh

y = 4.5x - 6748

y = -1.3x + 4538

3500

2500

3000

2000

2500

2000

1500

y = 2.5x - 3123

y = 8.7x - 15170

1000

5 0 9 1

0 1 9 1

5 1 9 1

0 2 9 1

5 2 9 1

0 3 9 1

5 3 9 1

0 4 9 1

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

5 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 9 9 1

0 0 0 2

5 0 0 2

0 1 0 2

0 3 9 1

5 3 9 1

0 4 9 1

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

5 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 9 9 1

0 0 0 2

5 0 0 2

0 1 0 2

Chuỗi thời gian và xu thế của lượng mưa năm tại một số trạm khí tượng

Biến đổi của lượng mưa (3)

3.5

3.0

N2

N3

B2

B1

B3

N1

B4

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

-0.5

-1.0

-1.5

E U H

H N V

A P A S

O T A B

O T O C

O N A H

T A L A D

A L N O S

Y M A R T

U A M A C

A B N E Y

H N T A H

A P N U Y A

U C Y A L P

A O H Y U T

U A H C A L

G N A N A D

Y A H C A B

N E L U H P

Y U Q U H P

O H T N A C

M U T N O K

C O L O A B

G N A G A H

N A U X O H

A H G N O D

H N B A O H

H N D M A N

A G H C A R

O A D N O C

H N B H N N

N E B N E D

U A T G N U V

O H G N O D

N O S G N A L

N O H N Y U Q

U A H C C O M

G N O D M A N

G N O N C A D

A O H H N A H T

G N A R T A H N

T E H T N A H P

G N A U Q C A B

E H K G N O U H

N E Y U G N A H T

U H T A M N O U B

V G N O L H C A B

N O U D G N O U T

G N A U Q N E Y U T

Hệ số góc (mm/năm) của đường xu thế tuyến tính tổng lượng mưa năm tại một số trạm khí tượng

Biến đổi của lượng mưa (4)

0.10

0.08

N2

N3

B2

B1

B3

N1

B4

0.06

0.04

0.02

0.00

-0.02

-0.04

-0.06

E U H

H N V

O T A B

A P A S

O T O C

O N A H

T A L A D

Y M A R T

A L N O S

A B N E Y

H N T A H

U A M A C

A O H Y U T

U C Y A L P

A P N U Y A

Y U Q U H P

O H T N A C

N E I L U H P

M U T N O K

C O L O A B

U A H C A L

Y A H C A B

G N A N A D

A H G N O D

H N B A O H

N A U X O H

O A D N O C

G N A G A H

A G H C A R

H N D M A N

H N B H N N

N E B N E D

O H G N O D

U A T G N U V

N O S G N A L

N O H N Y U Q

G N O N C A D

U A H C C O M

G N O D M A N

A O H H N A H T

G N A R T A H N

T E H T N A H P

E H K G N O U H

G N A U Q C A B

N E Y U G N A H T

U H T A M N O U B

N O U D G N O U T

V G N O L H C A B

G N A U Q N E Y U T

Hệ số góc (tháng/năm) của đường xu thế tuyến tính độ dài mùa mưa tại một số trạm khí tượng

Changes in annual rainfall amount

 Changes in Annual, Summer and Winter rainfall were fairly consistent

 Decreased in the

 South part tend to wetter in Winter

North and increased in the South part, especially in the SC region (R5) for both periods

Sen’s slopes of annual rainfall amount

 Almost all stations in the Northern Part decreased, except some stations located at north of Bach Ma mountain range (~16N)

 Southern Part has increased trend, especially in the SC region

 North: ~ -3 ÷ -5 %/decade

 South: ~5 ÷ 8 %/decade

Sen’s slopes of monthly rainfall amount

 Fairly consistent between two periods  It seems that trends (both increasing and decreasing) during the

 Except for December, both periods indicated upward trends in

period 1979-2012 were stronger than that of the period 1961-2012

January, March, May and July and decreasing trends in February, June and October

Changes in number of rainy days

 Basically

 NC: Rainfall decreased, Number of rainy days increased

 SC: Rainfall increased, Number of rainy days decreased

consistent with the change of rainfall amount, except Central VN

Biến đổi của một số hiện tượng cực đoan

 Changes of TX90p were consistent with of TXx: increased in the northern regions and significant decreased in the Central Highlands and at some stations in the south

 TN10p decreased

for both periods with a higher decreasing rate in the southern part compared with that in the North

Trends of TXx, TX90p and TN10p for 1961-2012 and 1979- 2012

Biến đổi của một số hiện tượng cực đoan

Xu thế biến đổi của số ngày mưa lớn (R50 - trái) và cực lớn (R100 - phải)

Biến đổi của trong hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới

Theo Nguyễn Đức Ngữ:  Trong thập kỷ 1961-1970 có 114 đợt XTNĐ hoạt động trên Biển

 Con số đó chỉ còn 113 trong thập kỷ 1971-1980 và 109 trong thập

Đông.

 Đến thập kỷ 1991-2000, số XTNĐ hoạt động trên Biển Đông chỉ

kỷ 1981-1990.

 Xu thế giảm của XTNĐ hoạt động trên Biển Đông tương đối nhất

còn 103.

 Số XTNĐ 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 XTNĐ giảm đi đáng kể, chỉ còn 68.  Trên thực tế, xu thế giảm đi bắt đầu vào thập kỷ 1971-1980 và

quán trong suốt 4 thập kỷ 1961-2000, song rõ nhất vào các năm gần đây.

tương đối rõ vào những năm gần đây

Biến đổi của trong hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới

n ơ c ố S

Năm

5 4 9 1

0 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

5 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 9 9 1

0 0 0 2

5 0 0 2

5 5 9 1

TB trượt 5 năm

Xu thế tuyến tính

Tổng

Tần số XTNĐ ở khu vực Biển Đông (1945 – 2007)

(Theo số liệu lấy từ weather.unisys.com)

Biến đổi của trong hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới

n ơ c ố S

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2001

2006Năm

Tổng

TB trượt 5 năm

Xu thế tuyến tính

Tần số XTNĐ ở khu vực Biển Đông (1961 – 2007)

(Theo số liệu lấy từ weather.unisys.com)

Biến đổi của trong hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới

n ơ c

ố S

Năm

5 4 9 1

7 4 9 1

9 4 9 1

1 5 9 1

3 5 9 1

5 5 9 1

7 5 9 1

9 5 9 1

1 6 9 1

3 6 9 1

5 6 9 1

7 6 9 1

9 6 9 1

1 7 9 1

3 7 9 1

5 7 9 1

7 7 9 1

9 7 9 1

1 8 9 1

3 8 9 1

5 8 9 1

7 8 9 1

9 8 9 1

1 9 9 1

3 9 9 1

5 9 9 1

7 9 9 1

9 9 9 1

1 0 0 2

3 0 0 2

5 0 0 2

7 0 0 2

ATNĐ

Cấp 8, 9

Cấp 10, 11

Trên cấp 12

Tần số XTNĐ ở khu vực Biển Đông (1945 – 2007) chia theo cấp gió

(Theo số liệu lấy từ weather.unisys.com)

Biến đổi của trong hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới

n ơ c

ố S

Năm

1 6 9 1

3 6 9 1

5 6 9 1

7 6 9 1

9 6 9 1

1 7 9 1

3 7 9 1

5 7 9 1

7 7 9 1

9 7 9 1

1 8 9 1

3 8 9 1

5 8 9 1

7 8 9 1

9 8 9 1

1 9 9 1

3 9 9 1

5 9 9 1

7 9 9 1

9 9 9 1

1 0 0 2

3 0 0 2

5 0 0 2

7 0 0 2

ATNĐ

Cấp 8, 9

Cấp 10, 11

Trên cấp 12

Tần số XTNĐ ở khu vực Biển Đông (1961 – 2007) chia theo cấp gió

(Theo số liệu lấy từ weather.unisys.com)

Biến đổi của trong hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới

Vùng hoạt động của BVN:

V1: Bắc Bộ;

V2: Thanh-Nghệ-Tĩnh;

V3: Bình-Trị-Thiên;

V4: Đà Nẵng-Bình Định;

V5: Phú Yên-Khánh Hòa;

V6: Ninh Thuận-Bình Thuận;

V7: Nam Bộ), và BBD

y = 0.0511x + 4.1466

Tổng TB trượt 5 năm Xu thế tuyến tính

Biến đổi của trong hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới

n ơ c ố S

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 9 9 1

0 0 0 2

5 0 0 2

0 7 9 1

5 7 9 1 Năm

Tần số XTNĐ ở Việt Nam trong thời kì 1945-2007

(Theo số liệu lấy từ weather.unisys.com)

y = -0.0074x + 6.651

Tổng TB trượt 5 năm Linear (TB trượt 5 năm)

Biến đổi của trong hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới

n ơ c

ố S

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2001

2006

Năm

Tần số XTNĐ ở Việt Nam trong thời kì 1961-2007

(Theo số liệu lấy từ weather.unisys.com)

Biến đổi của trong hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới

Vùng biển Bắc Bộ

Vùng biển Bình Trị Thiên

Vùng biển Thanh Nghệ Tĩnh

y = 0.0166x + 0.8336

y = 0.0189x + 1.6645

y = 0.0161x + 0.9132

n ơ c ố S

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

5 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 9 9 1

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

5 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 9 9 1

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

5 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 0 0 2

Năm

0 5 0 0 0 0 2 2 Tổng số cơn bão TB trượt 5 năm Xu thế tuyến tính

5 0 9 0 9 0 1 2 Tổng số cơn bão TB trượt 5 năm Xu thế tuyến tính

0 5 0 0 0 0 2 2 Tổng số cơn bão TB trượt 5 năm Xu thế tuyến tính

Vùng biển Phú Yên - Khánh Hòa

Vùng biển Đà Nẵng- Bình Định

Vùng biển Ninh Thuận- Bình Thuận

y = 0.0165x + 0.4899

y = 0.021x + 0.9109

y = 0.0118x + 0.1958

n ơ 2 c ố S

n ơ c ố S

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

5 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 0 0 2

5 7 9 1

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 9 9 1

0 0 0 2

5 0 0 2

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

5 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

0 0 0 2

5 9 9 1

Năm

5 0 9 0 9 0 1 2 Tổng số cơn bão TB trượt 5 năm Xu thế tuyến tính

5 0 0 2 Tổng số cơn bão TB trượt 5 năm Xu thế tuyến tính

Tổng số cơn bão TB trượt 5 năm Xu thế tuyến tính

Vùng biển Nam Bộ

y = 0.0127x + 0.1497

n ơ c ố S

5 4 9 1

0 5 9 1

5 5 9 1

0 6 9 1

5 6 9 1

0 7 9 1

5 7 9 1

0 8 9 1

5 8 9 1

0 9 9 1

5 9 9 1

0 0 0 2

5 0 0 2

Năm

Tổng số cơn bão TB trượt 5 năm Xu thế tuyến tính

Tần số XTNĐ tại 7 vùng bờ biển Việt Nam trong thời kì 1945-2007 (cột xanh – số cơn bão hàng năm; đường hồng - trung bình trượt 5 năm; đường xanh lá cây- xu thế tuyến tính)

Biến đổi của trong hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới

Vùng biển Thanh Nghệ Tĩnh

Vùng biển Bình Trị Thiên

Vùng biển Bắc Bộ

y = 0.0165x + 1.1351

y = -0.005x + 1.7364

y = 0.0054x + 2.3377

n ơ c

ố S

n ơ c ố S

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2006

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2006

Năm

2001 Tổng số cơn bão TB trượt 5 năm Xu thế tuyến tính

Vùng biển Đà Nẵng Bình Định

Vùng biển Ninh Thuận Bình Thuận

Vùng biển Phú Yên Khánh Hòa

y = 0.015x + 0.2988

y = 0.0074x + 0.9926

y = 0.0001x + 1.827

n ơ c

ố S

n ơ c ố S

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2006

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2006

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2006

Năm

2001 Tổng số cơn bão TB trượt 5 năm Xu thế tuyến tính

Vùng biển Nam Bộ

y = 0.002x + 0.6549

n ơ c ố S

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2006

Năm

2001 Tổng số cơn bão TB trượt 5 năm Xu thế tuyến tính

Tần số XTNĐ tại 7 vùng bờ biển Việt Nam trong thời kì 1961-2007 (cột xanh – số cơn bão hàng năm; đường hồng - trung bình trượt 5 năm; đường xanh lá cây- xu thế tuyến tính)

Biến đổi của mực nước biển

Xu thế biến đổi mực nước biển tại các vùng khác nhau dọc dải bờ biển Việt Nam (Đinh Văn Ưu)

Một số biểu hiện của tác động của BĐKH ở Việt Nam

 Nhiệt độ tăng có thể làm thay đổi môi trường sống: Di

cư, diệt chủng, biến thể, xuất hiện loài mới,…

Hệ quả của sự dâng mực nước biển

 Mất đất, triều cường, xâm nhập mặn, nước dâng do

bão,…

Sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan

Nhà trẻ bị tàn phá do mưa đá

Mưa đá phá huỷ nhiều nhà cửa ở Yên Bái

Trận mưa đá kỷ lục ở Yên Bái ngày 27/3/2013 (Đường kính lớn nhất ~15cm)

Sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan

Mưa lớn gây lũ quét ở xã Mường Vi, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai ngày 2/8/2010 Pictures: After the flash foold http://vtc.vn/2-256599/xa-hoi/lu-quet-nhu-ngay-tan-the-o-muong-vi.htm

Sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan

Mưa lớn gây lụt lớn ở Miền Trung Việt Nam tháng 10 năm 2010

Sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan

Đợt nắng nóng đầu tiên, tháng 5 năm 2013 ở Hà Nội

Sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan

Đợt rét đậm, rét hại kéo dài kỷ lục năm 2008 Xuất hiện băng, tuyết ở vùng núi phía Bắc

Sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan

Hạn hán nghiêm trọng ở Tây Nguyên năm 2013

Sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan

Xâm nhập mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long năm 2013

~70 cm

120cm

Triều cường dị thường xuất hiện nhiều hơn từ sau năm 2000 ở Nam Định

Tác động đối với các lĩnh vực

 Tài nguyên nước, nông-lâm-thuỷ sản, năng lượng, giao

thông, xây dựng,…

Mô hình hóa khí hậu

Giới thiệu

 Mô hình hóa khí hậu là mô tả hệ thống khí hậu bằng một mô hình toán học trong đó tích hợp các nguyên lý của vật lý học, hóa học và sinh học

 Các mô hình có độ phức tạp khác nhau: Từ mô hình cân bằng năng lượng đơn giản đến các mô hình 3 chiều với nhiều thành phần

 Ký hiệu viết tắt: GCM

 General Circulation Model

 Global Climate Model

 Các mô hình khí hậu hiện nay chủ yếu được phát triển từ

các mô hình dự báo thời tiết

Mô hình khí hậu toàn cầu (1)

Sơ đồ mô tả các thành phần chính trong mô hình khí hậu

Mô hình khí hậu toàn cầu (2)

Các quá trình tương tác trong hệ thống khí hậu có thể được mô hình hóa

Mô hình khí hậu toàn cầu (3) Sơ đồ biểu diễn cách rời rạc hóa trong mô hình khí quyển toàn cầu

Kết quả nhận được từ các mô hình khí hậu

Thông tin đầu vào Chạy các mô hình Kết quả nhận được

 Các bước xây dựng mô hình:

 Các định luật vật lý

 Các phương trình toán học

 Rời rạc hóa theo không gian và thời gian  Tham số hóa các quá trình vật lý qui mô dưới lưới

 Atmospheric Processes

 Numerics

 Horizontal and Vertical Resolution

 Parametrizations

 Ocean Processes

 Các bước tương tự như đối với mô hình khí quyển

Quá trình xây dựng, phát triển và cải tiến mô hình (1)

 Terrestrial Processes  Surface Processes  Soil Moisture Feedbacks in Climate Models

 Cryospheric Processes  TerrestrialCryosphere  Sea Ice

 Aerosol Modelling and Atmospheric Chemistry  CouplingAdvances  Flux Adjustments and Initialisation  Thử nghiệm và Đánh giá

 Metrics of Model Reliability  Testing Models Against Past and Present Climate

Quá trình xây dựng, phát triển và cải tiến mô hình (2)

Quá trình xây dựng, phát triển và cải tiến mô hình (3)

The complexity of climate models has increased over the last few decades. The additional physics incorporated in the models are shown pictorially by the different features of the modelled world.

Độ phân giải của mô hình tăng lên dần

Quá trình xây dựng, phát triển và cải tiến mô hình (4)

 Mô phỏng khí hậu quá khứ

 Cổ khí hậu  Khí hậu các thế kỷ gần đây  Biến đổi khí hậu tự nhiên

 Mô phỏng khí hậu hiện tại và các cơ chế hồi tiếp

 Khí hậu thế kỷ XX  Nghiên cứu tác động của hiệu ứng nhà kính  Nghiên cứu tác động của aerosols  Nghiên cứu tác động của sự biến đổi sử dụng đất

 Dự tính khí hậu tương lai

 Các kịch bản phát thải (SRES)  Xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu

Ứng dụng các GCM trong nghiên cứu biến đổi khí hậu

Tính bất định và Độ tin cậy của các GCM  Do tính phức tạp của hệ thống khí hậu, sự hiểu biết có giới hạn của con người, năng lực tính toán, điều kiện ban đầu và điều kiện biên,… các GCM không thể mô tả chính xác tất cả các quá trình xảy ra trong hệ thống khí hậu  Kết quả của các mô hình không có gì đảm bảo chắc chắn  Tính bất định

 Có thể tin cậy ở mức độ cao rằng các GCM cung cấp những ước lượng định lượng đáng tin về sự BĐKH tương lai, nhất là trên qui mô lục địa và toàn cầu

 Lý do là cơ sở của các mô hình về các nguyên lý vật lý đã được thừa

nhận và các GCM có khả năng tái tạo những đặc điểm quan trắc được về sự BĐKH hiện tại và quá khứ

 Tuy nhiên độ tin cậy trong các ước lượng của mô hình đối với một số biến khí hậu (chẳng hạn nhiệt độ) cao hơn so với một số biến khác (ví dụ, giáng thủy)

 Qua vài thập kỷ phát triển, các mô hình đã mô tả khá phù hợp và rõ ràng bức tranh khái quát về sự nóng lên đáng kể của khí hậu dưới tác động của việc gia tăng các khí nhà kính

Trung bình toàn cầu nhiệt độ gần bề mặt trong thế kỷ 20 từ quan trắc (đường màu đen) và kết quả nhận được từ 58 mô phỏng của 14 mô hình khí hậu khác nhau được điều khiển bởi cả các nhân tố tự nhiên và do con người gây ra có ảnh hưởng đến khí hậu (các đường màu vàng). Trung bình của tất cả những kết quả mô phỏng này được thể hiện bằng đường màu đỏ đậm. Dị thường nhiệt độ được tính so với trung bình thời kỳ 1901-1950. Các đường xám thẳng đứng chỉ ra thời điểm có những bùng phát núi lửa chính.

Các mô hình khí hậu khu vực

 Do sự hạn chế của năng lực máy tính, độ phân giải của các mô hình toàn cầu (GCM) hiện nay vẫn đang còn khá thô:

 Độ phân giải ngang ~ hàng trăm km

 Chưa mô tả được các đặc điểm khí hậu khu vực và địa phương

 Cần phải tăng độ phân giải

 Sử dụng phương pháp downscaling (hạ thấp qui mô)

 Statistical Downscaling (hạ thấp qui mô thống kê)

 Dynamical downscaling (hạ thấp qui mô động lực)

 Mô hình khí hậu khu vực (Regional Climate Model - RCM)

 Về nguyên lý: tương tự như GCM

 Điều kiện áp dụng: Phải có số liệu của các GCM làm điều kiện biên

Downscaling bằng mô hình khí hậu khu vực

Sử dụng trường toàn cầu làm điều kiện biên

• Các quá trình qui mô dưới lưới không thể mô tả được bởi GCM

• RCM sử dụng sản

phẩm của GCM như là những trường điều khiển

• Có thể mô tả chi tiết hơn các quá trình bề mặt bởi các sơ đồ tham số hóa vật lý

Ứng dụng của các mô hình khí hậu khu vực

 Chi tiết hoá điều kiện khí hậu khu vực và địa phương

bằng cách hạ qui mô sản phẩm của các GCM:  Do độ phân giải của các GCM hiện nay đang còn khá thô:

 Không mô tả được những đặc điểm khí hậu địa phương và

 Không thể sử dụng trực tiếp sản phẩm GCM đề xây dựng kịch bản cho các qui mô khu vực, quốc gia và vùng lãnh thổ

 Cần phải chi tiết hóa sản phẩm GCM bằng các RCM

 Sử dụng sản phẩm GCM làm điều kiện biên cho các RCM

 Sản phẩm RCM được dùng để xây dựng các kịch bản BĐKH cho qui mô khu vực, quốc gia và vùng lãnh thổ

khu vực

Dự tính khí hậu toàn cầu

Giới thiệu về các kịch bản phát thải khí nhà kính của IPCC

Khái niệm (1)

 Kịch bản không phải là kết quả dự đoán hay dự báo

 Mỗi kịch bản là một bức tranh tưởng tượng dựa trên

những suy luận có căn cứ khoa học về sự phát triển của tương lai có thể xảy ra

 Với mục đích hỗ trợ cho việc phân tích, đánh giá BĐKH và tác động của nó, tìm giải pháp thích ứng và giảm thiểu BĐKH, các kịch bản phát thải KNK đã được ra đời

 Kịch bản phát thải KNK là những phương án phát thải

có thể xảy ra do hoạt động của con người, được tính toán dựa trên những giả thuyết có căn cứ về mức độ phát thải

Khái niệm (2)

 IPCC đã xây dựng, phát triển và công bố 3 kịch bản vào các năm

 Kịch bản sớm nhất là SA90 (1990 IPCC Scenario A), tiếp theo là bộ kịch bản IS92 (IS92a-IS92f) được đưa ra năm 1992, và bộ các kịch bản SRES (Special Report on Emissions Scenarios) được ban hành chính thức năm 2000

 Kịch bản SA90 gồm 4 họ A, B, C, D

 Kịch bản IS92 gồm 6 họ, từ IS92a đến IS92f, được đưa ra vào

1990, 1992 và 2000

 Kịch bản SRES gồm 4 họ kịch bản gốc A1, A2, B1 và B2, trong đó họ A1 được chia thành A1B, A1T và A1FI, tổng cộng thành 6 họ

 Các kịch bản RCP (Representavive Concentration Pathways)

năm 1992

Khái niệm (2)

Phát thải khí CO2 trong thế kỉ tới theo 6 kịch bản của IPCC 1992

Các kịch bản SRES (1)

 SRES = Special Report on Emission Scenarios

 Gồm 4 họ kịch bản gốc A1, A2, B1 và B2

 Được ban hành chính thức vào năm 2000

 Đề cập đến nhiều khía cạnh khác nhau:

 Sự phát triển dân số,  Phát triển và thay đổi công nghệ

 Qui mô và phương thức phát triển kinh tế  Quan hệ xã hội

 Cấu trúc của hệ thống năng lượng và thay đổi sử dụng đất

 …

Các kịch bản SRES (2)

Các KNK được đề cập đến trong SRES

Cácbônic Mônôxit cacbon Hydro clorua florua cacbon Hydro florua cacbon Mêtan Ôxit nitơ Các ôxit nitơ Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi không chứa mê tan Các hóa chất flo hóa Điôxit sunfua Hexaflo sunfua CO2 CO HCFCs HFCs CH4 N2O NOx NMVOCs PFCs SO2 SF6

Các kịch bản SRES (3)

 Mục đích của việc đưa ra SRES

 Làm cơ sở cho việc đánh giá hậu quả đối với khí hậu và môi trường

của phát thải KNK

 Làm cơ sở cho việc định ra khả năng ứng phó và giảm thiểu cũng như chi phí cần thiết ở các khu vực và vùng kinh tế khác nhau

 Làm cơ sở cho các cuộc thương lượng về giảm phát thải KNK

 Các đối tượng sử dụng:

 Nhóm I: Các nhà mô hình hóa khí hậu sử dụng các chiến lược phát thải trong tương lai làm đầu vào cho các mô hình khí hậu để xây dựng các kịch bản BĐKH

 Nhóm II: Các nhà phân tích, đánh giá tác động, ảnh hưởng dựa trên

sản phẩm của nhóm I

 Nhóm III: Các nhà phân tích xác định các phương án giảm thiểu để

ứng phó với BĐKH

Các kịch bản SRES (4)

 Nguyên tắc ước tính lượng phát thải trong SRES:

 Đẳng thức Yoichi Kaya:

F = P × (G / P) × (E / G) × (F / E) = P × g × e × f

 G là tổng sản phẩm quốc nội GDP và g=(G/P) là GDP theo

trong đó  F là phát thải CO2 do hoạt động của con người,  P là dân số,

 E là mức tiêu thụ năng lượng tổng cộng và e=(E/G) là mật độ năng lượng tính theo GDP, nghĩa là năng lượng sử dụng cho một đơn vị GDP;

 f=(F/E) là mật độ cacbon theo năng lượng, nghĩa là mức độ

đầu người;

phát thải cacbon trên một đơn vị năng lượng tiêu thụ

Các kịch bản SRES (5)

Bốn họ kịch bản phát thải khí nhà kính

 A: Chú trọng phát triển kinh tế

 B: Chú trọng bảo vệ

 1: Chú trọng tính toàn

môi trường

 2: Chú trọng tính khu

cầu

vực

Các kịch bản SRES (6)

 A1FI: Sử dụng nhiên liệu hóa thạch lớn nhất  A1B: Sử dụng nhiên liệu hóa thạch ở mức trung bình  A1T: Không sử dụng nhiên liệu hóa thạch

Các kịch bản SRES (7)

 Kịch bản gốc A1:

 Thế giới tương lai phát triển kinh tế rất nhanh,

 Dân số thế giới tăng đạt đỉnh vào khoảng giữa thế kỷ 21, sau

 Các công nghệ mới phát triển nhanh và hiệu quả hơn

 Có sự tương đồng giữa các khu vực, sự tăng cường giao lưu về văn hóa, xã hội, sự thu hẹp khác biệt về thu nhập giữa các vùng

 A1FI: sử dụng thái quá nhiên liệu hóa thạch (cao)

 A1B: cân bằng giữa các nguồn năng lượng (trung bình)

 A1T: chú trọng đến việc sử dụng các nguồn năng lượng

đó giảm dần

phi hoá thạch (thấp)

Các kịch bản SRES (8)

 Kịch bản gốc A2 (Cao):

 Thể giới tương lai rất không đồng nhất

 Các đặc điểm nổi bật là tính độc lập, bảo vệ các đặc điểm địa

 Dân số thế giới tiếp tục tăng

 Kinh tế phát triển theo định hướng khu vực

 Thay đổi về công nghệ và tốc độ tăng trưởng kinh tế tính theo đầu người chậm và riêng rẽ hơn so với các họ kịch bản khác

phương

Các kịch bản SRES (9)

 Kịch bản gốc B1 (thấp):

 Thế giới tương lai tương đồng

 Dân số thế giới đạt đỉnh vào giữa thế kỷ 21 và giảm xuống sau

 Có sự thay đổi nhanh chóng trong cấu trúc kinh tế theo hướng

đó giống như trong họ kịch bản gốc A1

 Giảm mức độ tiêu hao nguyên vật liệu

 Phát triển các công nghệ sạch và sử dụng hiệu quả tài nguyên

 Chú trọng đến các giải pháp toàn cầu về bền vững kinh tế, xã

kinh tế dịch vụ và thông tin

hội và môi trường

Các kịch bản SRES (10)

 Kịch bản gốc B2 (Trung bình):

 Mô tả một thế giới với sự nhấn mạnh vào các giải pháp địa

 Dân số thế giới vẫn tăng trưởng liên tục nhưng thấp hơn A2

 Phát triển kinh tế ở mức trung bình

 Chuyển đổi công nghệ chậm và không đồng bộ như trong B1

phương về bền vững kinh tế, xã hội và môi trường

 Cũng hướng đến việc bảo vệ môi trường và công bằng xã hội,

và A1

tập trung vào quy mô địa phương và khu vực

Các kịch bản SRES (11)

 Các mô hình được sử dụng để xây dựng các kịch bản:

1. AIM: Mô hình tích hợp Châu Á Thái Bình dương (Asian Pacific Integrated Model), Học viện Quốc gia về nghiên cứu môi trường Nhật Bản.

2. ASF: Mô hình khí quyển ổn định (Atmospheric Stabilization

Framework Model), Mỹ. IMAGE: Mô hình tích hợp đánh giá hiệu ứng nhà kính (Integrated Model to Assess the Greenhouse Effect), Hà Lan.

4. MARIA: Mô hình phân bố tài nguyên và công nghiệp đa khu vực (Multiregional Approach for Resource and Industry Allocation), Nhật Bản.

5. MESSAGE: Mô hình chiến lược đa năng cung cấp năng lượng và

tác động chung tới môi trường (Model for Energy Supply Strategy Alternatives and their General Environmental Impact), Áo. 6. MiniCAM: Mô hình đánh giá khí hậu thu nhỏ (Mini Climate

Assessment Model), Mỹ.

Các kịch bản SRES (12)

Within each family and group of scenarios, some share "harmonized" assumptions on global population, gross world product, and final energy. These are marked as "HS" for harmonized scenarios. "OS" denotes scenarios that explore uncertainties in driving forces beyond those of the harmonized scenarios

40 kịch bản được xây dựng khi sử dụng 6 mô hình

Các kịch bản SRES (13)

Lượng phát thải CO2 theo các kịch bản (tỷ tấn CO2/năm)

Các kịch bản SRES (14)

Lượng phát thải CH4 theo các kịch bản (triệu tấn CH4/năm)

Các kịch bản SRES (15) Lượng phát thải N2O theo các kịch bản (triệu tấn N/năm)

Các kịch bản SRES (16) Lượng phát thải S2O theo các kịch bản (triệu tấn S/năm)

Các kịch bản SRES (17)

Dự tính lượng phát thải qui ra CO2 hàng năm theo các kịch bản

A new approach: Representative Concentration Pathways (RCP)

Pathway

Concentration 2

Pathway Description

3 Radiative Forcing 1

Rising

RCP8.5 MESSAGE

>8.5 W/m2 (in 2100)

High emissions

> ~1370ppm CO2-eq (in 2100)

RCP6 AIM12

~6 W/m2 (stabilisation after 2100)

~850ppm CO2-eq (stabilisation after 2100)

Stabilisation without overshoot

Medium baseline / high mitigation

RCP4.5 MiniCAM13

Intermediate mitigation

~4.5 W/m2 (stabilisation after 2100)

~650ppm CO2-eq (stabilisation after 2100)

Stabilisation without overshoot

RCP3-PD IMAGE

Peak and decline

Low mitigation

~3W/m2 peak (before 2100 then decline)

~490ppm CO2-eq (before 2100 then decline)

 RCP characteristics, after Moss et al., 2008, p.13

 1 Includes net effect of all anthropogenic GHGs and other forcing agents  2 CO2 equivalents are calculated by a simple formula

Comparing radiative forcing (left) and CO2 emissions (right). Reproduced from Moss et al., 2008, p.16. The dashed black lines show the range of scenarios in post-SRES literature, whilst the shaded area shows the 10th to 90th percentile by frequency (not probability). The blue area represents intervention scenarios; the grey is non-intervention (baseline)

IS92 and SRES scenario radiative forcing aligned to the RCPs. Comparison between graphs from IPCC, 2001, p.554 and Moss et al., 2008, p.16

Emissions and concentrations, forcings and temperature anomalies

 Median temperature anomaly over pre-industrial levels and SRES comparisons based on nearest temperature anomaly, from Rogelj et.al. 2012

Radiative Forcings

Changes in radiative forcing relative to pre-industrial conditions. Bold coloured lines show the four RCPs; thin lines show individual scenarios from approximately 30 candidate RCP scenarios that provide information on all key factors affecting radiative forcing… (Moss et.al., 2010)

RCP Emission Trajectories

Emissions of main greenhouse gases across the RCPs. Grey area indicates the 98th and 90th percentiles (light/dark grey) of the literature…The dotted lines indicate four of the SRES marker scenarios. Note that the literature values are not harmonized (from van Vuuren et.al. 2011)

Greenhouse Gas Concentrations

Trends in concentrations of greenhouse gases (van Vuuren 2011). Grey area indicates the 98th and 90th percentiles (light/dark grey) of the recent EMF-22 study (Clarke et al. 2010)

Atmospheric Air Pollutants

Emissions of SO2 and NOX across the RCPs. Grey area indicates the 90th percentile of the literature (only scenarios included in Van Vuuren et al. 2008b, i.e. 22 scenarios; the scenarios were also harmonized for their starting year—but using a different inventory). Dotted lines indicate SRES scenarios. The different studies use slightly different data for the start year. (van Vuuren et.al. 2011)

Radiative Forcing Trends

Trends in radiative forcing (left), cumulative 21st centuryCO2 emissions vs 2100 radiative forcing (middle) and 2100 forcing level per category (right). Grey area indicates the 98th and 90th percentiles (light/dark grey) of the literature. The dots in the middle graph also represent a large number of studies. Forcing is relative to pre-industrial values and does not include land use (albedo), dust, or nitrate aerosol forcing (van Vuuren 2011)

Population and GDP

Population and GDP projections of the four scenarios underlying the RCPs (van Vuuren et.al. 2011). Grey area for population indicates the range of the UN scenarios (low and high) (UN 2003). Grey area for income indicates the 98th and 90th percentiles (light/dark grey) of the IPCC AR4 database (Hanaoka et al. 2006). The dotted lines indicate four of the SRES marker scenarios.

Energy and oil consumption

Development of primary energy consumption (direct equivalent) and oil consumption for the different RCPs (van Vuuren et.al. 2011). The grey area indicates the 98th and 90th percentiles (light/dark grey) (AR4 database (Hanaoka et al. 2006) and more recent literature (Clarke et al. 2010; Edenhofer et al. 2010). The dotted lines indicate four of the SRES marker scenarios

Energy sources at years 2000 and 2100

Energy sources by sector (van Vuuren et.al. 2011)

Land Use

Land use (crop land and use of grass land) across the RCPs. Grey area indicates the 90th percentile of scenarios reported in the literature (taken from Smith et al. 2010). Vegetation is defined as the part not covered by cropland or anthropogenically used grassland. (van Vuuren et.al. 2011).

Extended Concentration Pathway Emissions and Forcing

Extension of the RCPs (radiative forcing and associated CO2 emissions) from van Vuuren 2011. (ECP is Extended Concentration Pathway). The SCP6to4.5 (supplementary concentration pathway) shows an alternative extension for RCP6…(Meinshausen et al. 2011b)

Biến đổi dự tính trong hệ thống khí hậu toàn cầu

Dự tính khí hậu toàn cầu (1)

Sự biến đổi của Nhiệt độ và Mực nước biển toàn cầu theo các kịch bản

Dự tính khí hậu toàn cầu (2)

Combined projections of average global temperature increase for coming century from selected climate models

Dự tính khí hậu toàn cầu (3)

Dự tính khí hậu toàn cầu (4)

Kết quả dự tính theo các mô hình khác nhau

Dự tính khí hậu toàn cầu (5)

Temperature projections to the year 2100, based on a range of emission scenarios and global climate models. Scenarios that assume the highest growth in greenhouse gas emissions provide the estimates in the top end of the temperature range. The orange line (“constant CO2”) projects global temperatures with greenhouse gas concentrations stabilized at year 2000 levels. Source: NASA Earth Observatory, based on IPCC Fourth Assessment Report (2007)

Dự tính khí hậu toàn cầu (6)

Projected future regional patterns of warming based on three emissions scenarios (low, medium, and high growth). Source: NASA Earth Observatory, based on IPCC Fourth Assessment Report (2007)

Dự tính khí hậu toàn cầu (7)

Dự tính khí hậu toàn cầu (8)

Dự tính khí hậu toàn cầu (9)

Dự tính khí hậu toàn cầu (10)

Dự tính khí hậu toàn cầu (11)

Dự tính khí hậu toàn cầu (12)

Dự tính khí hậu toàn cầu (13)

Figure 10.19. Changes in extremes based on multi- model simulations from nine global coupled climate models, adapted from Tebaldi et al. (2006). (a) Globally averaged changes in the frost day index (defined as the total number of days in a year with absolute minimum temperature below 0°C) for a low (SRES B1), middle (SRES A1B) and high (SRES A2) scenario. (b) Changes in spatial patterns of simulated frost days between two 20-year means (2080–2099 minus 1980–1999) for the A1B scenario. (c) Globally aver- aged changes in heat waves (defined as the longest period in the year of at least five consecutive days with maximum temperature at least 5°C higher than the climatology of the same calendar day). (d) Changes in spatial patterns of simulated heat waves between two 20-year means (2080–2099 minus 1980–1999) for the A1B scenario. (e) Globally averaged changes in growing season length (defined as the length of the period between the first spell of five consecutive days with mean temperature above 5°C and the last such spell of the year). (f) Changes in spatial patterns of simulated growing season length between two 20-year means (2080–2099 minus 1980– 1999) for the A1B scenario. Solid lines in (a), (c) and (e) show the 10-year smoothed multi-model ensemble means; the envelope indicates the ensemble mean standard deviation. Stippling in (b), (d) and (f) denotes areas where at least five of the nine models concur in determining that the change is statistically significant. Extreme indices are calculated only over land. Frost days and growing season are only calculated in the extratropics. Extremes indices are calculated following Frich et al. (2002). Each model’s time series was centred around its 1980 to 1999 average and normalised (rescaled) by its standard deviation computed (after de- trending) over the period 1960 to 2099. The models were then aggregated into an ensemble average, both at the global and at the grid-box level. Thus, changes are given in units of standard deviations.

Về tính bất định và độ tin cậy trong các kịch bản BĐKH

Định lượng hóa phạm vi dự tính biến đổi khí hậu

 Tính bất định (Uncertainty) của các kịch bản khí nhà kính  Độ chính xác/sai số của các mô hình  Sự phức tạp của hệ thống khí hậu  Sự hiểu biết có giới hạn của con người về các thành phần trong hệ

thống khí hậu cũng như mối tương tác giữa chúng

 Sự hạn chế của các mô hình về mô tả các quá trình bằng các mô

hình toán học

 Sai số của việc rời rạc hóa các phương trình toán học theo không

gian và thời gian

 V.v.

 Các kết quả dự tính cho tương lai chỉ được đảm bảo ở mức

độ tin cậy nhất định

 Một trong những phương pháp làm giảm tính bất định là sử

dụng phương pháp tổ hợp

Tính bất định của các kịch bản phát thải KNK

 Sự không chắc chắn của:

 Các kịch bản phát triển dân số

 Các kịch bản phát triển kinh tế xã hội

 Các kịch bản sử dụng nhiên liệu hoá thạch  Các kịch bản phát triển công nghệ

 Các kịch bản bảo vệ môi trường

 …

 Không có gì đảm bảo kịch bản nào đúng cả  Cái nào có khả năng xảy ra cao nhất, thấp nhất  Cái nào có tác động tốt nhất, xấu nhất

 Các kịch bản phát thải đều chứa tính bất định cao

Ví dụ về tính bất định

 Biểu quyết: Ai đồng ý?

 Cùng một vấn đề, mỗi người có thể có ý kiến khác nhau

Ví dụ về tính bất định: Cặp đôi hoàn hảo

 Cùng một cặp nhảy, mỗi giảm khảo có thể cho điểm khác nhau

Tính bất định của các mô hình khí hậu

 Hệ thống khí hậu quá phức tạp

 Nhiều quá trình xảy ra trong hệ thống khí hậu con người

chưa biết

 Không thể mô tả tất cả các quá trình xảy ra đó

 Mọi mô hình đều SAI

 Có mô hình sai ít, có mô hình sai nhiều

 Có mô hình chính xác hơn ở khía cạnh này, có mô hình

chính xác hơn ở khía cạnh khác

 Lý do tại sao phải sử dụng nhiều mô hình (tương tự

như lấy ý kiến nhiều người)

Độ tin cậy của các kịch bản BĐKH

Kết quả dự tính của 18 mô hình cho 2090

•

Ấm hơn Nóng hơn

Rất ẩm ướt

)

3/18 mô hình dự tính KH nóng hơn và rất ẩm ướt

%

•

Ẩm ướt

( a ư m g n ợ ư

l

a ủ c

7/18 mô hình dự tính KH ấm hơn và rất ẩm ướt

i

0,5

1,5

2,5

3,5

4,5

•

i

ổ đ n ế -10 B

-20

1/18 mô hình dự tính KH nóng hơn và rất khô hạn

Khô

•

v.v.

-30

Rất khô

Warming (°C)

Định lượng hóa phạm vi dự tính biến đổi khí hậu

(a) PDFs or frequency distributions constrained by the transient evolution of the atmospheric temperature, radiative forcing and ocean heat uptake, (b) as in (a) and (b) but 5 to 95% ranges, medians (circles) and maximum probabilities (triangles), (c) and (d) as in (a) but using constraints from present-day climatology, and (e) and (f) unweighted or fitted distributions from different models or from perturbing parameters in a single model. Distributions in (e) and (f) should not be strictly interpreted as PDFs. All PDFs are truncated at 10°C for consistency, some are shown for different prior distributions than in the original studies, and ranges may differ from numbers reported in individual studies

Định lượng hóa phạm vi dự tính biến đổi khí hậu

Individual cumulative distributions of climate sensitivity from the observed 20th-century warming (red), model climatology (blue) and proxy evidence (cyan), and cumulative distributions fitted to the AOGCMs’ climate sensitivities (green). Horizontal lines and arrows mark the edges of the likelihood estimates according to IPCC guidelines

Fossil CO2, CH4 and SO2 emissions for six illustrative SRES non-mitigation emission scenarios, their corresponding CO2, CH4 and N2O concentrations, radiative forcing and global mean temperature projections based on an SCM tuned to 19 AOGCMs. The dark shaded areas in the bottom temperature panel represent the mean ±1 standard deviation for the 19 model tunings. The lighter shaded areas depict the change in this uncertainty range, if carbon cycle feedbacks are assumed to be lower or higher than in the medium setting. Mean projections for mid-range carbon cycle assumptions for the six illustrative SRES scenarios are shown as thick coloured lines. Historical emissions (black lines) are shown for fossil and industrial CO2 and for CH4. Observed CO2, CH4 and N2O concentrations (black lines). Global mean temperature results from the SCM for anthropogenic and natural forcing compare favourably with 20th-century observations (black line) as shown in the lower left panel

Định lượng hóa phạm vi dự tính biến đổi khí hậu

Projections and uncertainties for global mean temperature increase in 2090 to 2099 (relative to the 1980 to 1999 average) for the six SRES marker scenarios. The AOGCM means and the uncertainty ranges of the mean –40% to +60% are shown as black horizontal solid lines and grey bars, respectively. For comparison, results are shown for the individual models (red dots) of the multi-model AOGCM ensemble for B1, A1B and A2, with a mean and 5 to 95% range (red line and circle) from a fitted normal distribution. The AOGCM mean estimates for B2, A1T and A1FI (red triangles) are obtained by scaling the A1B AOGCM mean with ratios obtained from the SCM (see text). The mean (light green circle) and one standard deviation (light green square) of the MAGICC SCM tuned to all AOGCMs (representing the physics uncertainty) are shown for standard carbon cycle settings, as well as for a slow and fast carbon cycle assumption (light green stars). Similarly, results from the BERN2.5CC EMIC are shown for standard carbon cycle settings and for climate sensitivities of 3.2°C (AOGCM average, dark green circle), 1.5°C and 4.5°C (dark green squares). High climate sensitivity/low carbon cycle and low climate sensitivity/high carbon cycle combinations are shown as dark green stars. The 5 to 95% ranges (vertical lines) and medians (circles) are shown from probabilistic methods. Individual model results are shown for the C4MIP models (blue crosses)

Định lượng hóa phạm vi dự tính biến đổi khí hậu

Estimated probabilities for a mean surface temperature change exceeding 2°C in 2080 to 2099 relative to 1980 to 1999 under the SRES A1B scenario. Results obtained from a perturbed physics ensemble of a single model (a, c), are compared with results from the AR4 multi-model ensemble (b, d), for December to February (DJF, a, b) and June to August (JJA, c, d).

Sự biến đổi mực nước biển trong thế kỷ 21

Chuối thời gian mực nước biển trung bình (độ lệch so với trung bình thời kỳ 1980-1999) trong quá khứ và dự tính cho tương lai. Thời kỳ trước 1870, số đo toàn cầu của mực nước biển không có. Vùng bóng xám chỉ ra sự không chắc chắn trong tốc độ ước lượng của biến đổi mực nước biển. Đường đỏ là tái tạo lại của mực nước biển từ số liệu thủy triều, và vùng bóng đỏ ký hiệu phạm vi biến động của đường cong làm trơn. Đường xanh lá cây là mực biển trung bình toàn cầu quan trắc được từ số liệu vệ tinh. Vùng bóng xanh nước biển biểu diễn phạm vi ước tính theo mô hình theo kịch bản SRES A1B cho thế kỷ 21 soi với trung bình thời kỳ 1980 – 1999

Sự biến đổi mực nước biển trong thế kỷ 21

Projected global average sea level rise (m) due to thermal expansion during the 21st century relative to 1980 to 1999 under SRES scenarios A1B, A2 and B1. See Table 8.1 for model descriptions

Sự biến đổi mực nước biển trong thế kỷ 21

Local sea level change (m) due to ocean density and circulation change relative to the global average (i.e., positive values indicate greater local sea level change than global) during the 21st century, calculated as the difference between averages for 2080 to 2099 and 1980 to 1999, as an ensemble mean over 16 AOGCMs forced with the SRES A1B scenario. Stippling denotes regions where the magnitude of the multi- model ensemble mean divided by the multi-model standard deviation exceeds 1.0

Sự biến đổi mực nước biển trong thế kỷ 21

Projections and uncertainties (5 to 95% ranges) of global average sea level rise and its components in 2090 to 2099 (relative to 1980 to 1999) for the six SRES marker scenarios. The projected sea level rise assumes that the part of the present-day ice sheet mass imbalance that is due to recent ice flow acceleration will persist unchanged. It does not include the contribution shown from scaled-up ice sheet discharge, which is an alternative possibility. It is also possible that the present imbalance might be transient, in which case the projected sea level rise is reduced by 0.02 m. It must be emphasized that we cannot assess the likelihood of any of these three alternatives, which are presented as illustrative. The state of understanding prevents a best estimate from being made

Dự tính khí hậu khu vực

Giới thiệu về dự tính khí hậu khu vực

 Ở nhiều vùng lục địa sự ấm lên lớn hơn nhiều so với sự ấm lên toàn cầu do

nước sẵn có cho quá trình làm mát nhờ bốc hơi ít hơn và quán tính nhiệt nhỏ hơn so với các đại dương

 Nói chung sự ấm lên làm tăng sự biến động không gian của giáng thủy, góp

phần vào sự giảm mưa ở các vùng cận nhiệt đới và tăng ở các vĩ độ cao và một số nơi ở nhiệt đới. Ranh giới giữa các vùng tăng và giảm mạnh vẫn còn chưa chắc chắn và nói chung đó là những nơi mà dự tính của các mô hình hoàn lưu chung khí quyển – đại dương (AOGCM) chưa hợp lý

 Sự mở rộng về phía cực của các cao áp cận nhiệt đới kết hợp với xu thế giảm

giáng thủy ở cận nhiệt đới tạo ra dự tính sự giảm đặc biệt mạnh trong giáng thủy ở các vùng biên cận nhiệt đới phía cực. Hầu hết các dự tính sự giảm giáng thủy khu vực trong thế kỷ 21 có liên quan với các vùng lân cận các cao áp cận nhiệt

 Có xu thế đối với hoàn lưu gió mùa dẫn tới giáng thủy tăng do hội tụ ẩm được

tăng cường mặc dù có xu thế yếu đi của chính các dòng gió mùa. Tuy nhiên, nhiều khía cạnh phản ứng lại của khí hậu nhiệt đới vẫn còn chưa chắc chắn

Giới thiệu về dự tính khí hậu khu vực

 Dự tính nhiệt độ: So với báo cáo lần thứ ba (TAR) những kết quả dự

tính trong AR4 có độ tin cậy cao hơn do sử dụng nhiều mô phỏng khác nhau, các mô hình cũng đã được cải thiện, hiểu biết tốt hơn vai trò của những khiếm khuyết và kết quả cũng được phân tích kỹ hơn. Sự ấm lên thường lớn hơn trung bình toàn cầu ở các vùng lục địa

 Dự tính giáng thủy: Nói chung sự biến đổi của giáng thủy tương tự như kết quả trong TAR với độ tin cậy cao hơn trong dự tính ở một số khu vực. Sự phù hợp của mô hình và quan trắc được nhận thấy ở nhiều khu vực rộng lớn hơn.

 Các hiện tượng cực trị: Biến đổi của các hiện tượng cực đoan tăng

mạnh. Những kết quả nhận được đối với các sóng nóng, mưa lớn và hạn hán có độ tin cậy tăng lên đáng kể so với TAR. Tuy vậy những phân tích cụ thể của mô hình cũng chưa có đối với một số khu vực. Đặc biệt kết quả dự tính các hiện tượng cực đoan cho các vùng nhiệt đới vẫn chưa chắc chắn. Sự khó khăn trong dự tính sự phân bố xoáy thuận nhiệt đới góp phần vào tính không chắc chắn đó.

Giới thiệu về dự tính khí hậu khu vực

 Temperature anomalies with respect to 1901 to 1950 for six continental-scale regions for

1906 to 2005 (black line) and as simulated (red envelope) by MMD models incorporating known forcings; and as projected for 2001 to 2100 by MMD models for the A1B scenario (orange envelope). The bars at the end of the orange envelope represent the range of projected changes for 2091 to 2100 for the B1 scenario (blue), the A1B scenario (orange) and the A2 scenario (red). The black line is dashed where observations are present for less than 50% of the area in the decade concerned.

 Robust findings on regional climate change for mean and extreme precipitation, drought, and snow. This regional assessment is based upon AOGCM based studies, Regional Climate Models, statistical downscaling and process understanding. More detail on these findings may be found in the notes below, and their full description, including sources is given in the text. The background map indicates the degree of consistency between AR4 AOGCM simulations (21 simula- tions used) in the direction of simulated precipitation change.

Giới thiệu về dự tính khí hậu khu vực

 Blue and green areas on the map are by the end of the century projected to experience increases in precipitation, while areas in yellow and pink are projected to have decreases. The top panel shows projections for the period covering December, January and February, while the bottom panel shows projections for the period covering June, July and August.

Giới thiệu về dự tính khí hậu khu vực

Dự tính khí hậu cho khu vực Châu Á

Temperature anomalies with respect to 1901 to 1950 for six Asian land regions for 1906 to 2005 (black line) and as simulated (red envelope) by MMD models incorporating known forcings; and as projected for 2001 to 2100 by MMD models for the A1B scenario (orange envelope).

The bars at the end of the orange envelope represent the range of projected changes for 2091 to 2100 for the B1 scenario (blue), the A1B scenario (orange) and the A2 scenario (red). The black line is dashed where observations are present for less than 50% of the area in the decade concerned.

Dự tính khí hậu cho khu vực Châu Á

Temperature and precipitation changes over Asia from the MMD-A1B simulations. Top row: Annual mean, DJF and JJA temperature change between 1980 to 1999 and 2080 to 2099, averaged over 21 models. Middle row: same as top, but for fractional change in precipitation. Bottom row: number of models out of 21 that project increases in precipitation.

Dự tính khí hậu cho khu vực Châu Á (a) The ensemble mean change in withdrawal date of the summer rainy season between the MMD-A1B projections in 2081 to 2100 as compared with the 1981 to 2000 period in the 20C3M simulations. A positive value indicates a later withdrawal date in the A1B scenario. Units are 5 days. (b) Fraction of the models projecting a positive difference in withdrawal date.

 Các phương pháp được sử dụng

 Downscaling thống kê: Sử dụng mối quan hệ thống kê giữa số

Dự tính khí hậu và các hiện tượng cực đoan ở Việt Nam

 Ưu điểm: Đơn giản, không đòi hỏi năng lực máy tính

 Nhược điểm: Chấp nhận giả thiết về qui luật thống kê

liệu quan trắc và sản phẩm kết xuất từ các GCM

 Downscaling động lực: Chạy các mô hình khí hậu khu vực với

trong quá khứ vẫn được duy trì cho tương lai; quan hệ vật lý giữa các biến có thể bị phá vỡ

 Ưu điểm: Mô tả chi tiết được các quá trình địa phương,

điều kiện biên là sản phẩm từ các GCM

 Nhược điểm: Chi phí tính toán lớn; sai số mô hình

bảo đảm tính lôgic vật lý giữa các biến

 Sai số của các mô hình khu vực

 Động lực học

 Tham số hóa vật lý

 Sai số trong số liệu điều kiện biên

 Sai số bởi các mô hình toàn cầu

 Tính không chắc chắn của các kịch bản

Tính bất định trong nghiên cứu biến đổi khí hậu khu vực

Lôgic của bài toán nghiên cứu BĐKH

(WG3)

Chiến lược và kế hoạch ứng phó với BĐKH (Thích ứng, giảm thiểu)

Đánh giá được tác động của BĐKH, tính tổn thương

ệ h n ê

a l g n ơ ư

g n ộ đ c á T

(WG2)

(WG1)

Cần biết Khí hậu biến đổi như thế nào

i l i ố M

BĐKH hiện tại (những thập kỷ gần đây)

BĐKH tương lai (những thập kỷ sắp tới)

Số liệu quan trắc

Kịch bản BĐKH

Những việc cần làm

Đánh giá BĐKH và tác động của nó trong quá khứ Xác định mối liên hệ; Khắc phục; Phát huy

Đánh giá BĐKH và tác động của nó trong tương lai Xây dựng chiến lược, kế hoạch hành động ứng phó

 Tránh nhầm lẫn giữa “khắc phục sự cố” với “ứng phó”

 Thách thức lớn nhất: Độ tin cậy của các kịch bản BĐKH

Xây dựng các kịch bản Biến đổi khí hậu Kết quả dự tính BĐKH trong tương lai

Kịch bản phát triển KT-XH, tăng trưởng dân số,… toàn cầu

Các bước hình thành Kịch bản BĐKH Sản phẩm dự tính BĐKH từ các mô hình KH khu vực

Các kịch bản BĐKH k.vực, QG, vùng l. thổ

Các mô hình khí hậu khu vực, các MH thống kê Lượng phát thải KNK toàn cầu Dự tính từ các mô hình Các kịch bản Biến đổi khí hậu toàn cầu

 Độ tin cậy của các kịch bản BĐKH?

Sản phẩm dự tính BĐKH toàn cầu từ các mô hình Các mô hình Khí hậu toàn cầu Dự tính khí hậu tương lai

Kịch bản phát triển KT-XH, tăng trưởng dân số,… toàn cầu

Các bước hình thành Kịch bản BĐKH Sản phẩm dự tính BĐKH từ các mô hình KH khu vực

Các kịch bản BĐKH k.vực, QG, vùng l. thổ

Các mô hình khí hậu khu vực, các MH thống kê Lượng phát thải KNK toàn cầu Dự tính từ các mô hình Các kịch bản Biến đổi khí hậu toàn cầu

 Phải có nhiều sản phẩm dự tính BĐKH

Sản phẩm dự tính BĐKH toàn cầu từ các mô hình Các mô hình Khí hậu toàn cầu Dự tính khí hậu tương lai

Sử dụng kết quả dự tính BĐKH

 Về nguyên tắc có thể có nhiều kết quả dự tính khí hậu từ

các nguồn khác nhau:  MONRE (IMHEN,…)  VNU (HUS,…)  SEARCI,…

  Sẽ có nhiều lựa chọn  Sử dụng như thế nào?

Một ví dụ

2090

)

%

• Mỗi điểm trên đồ thị biểu diễn kết quả dự tính sự biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa của 1 mô hình

• Nhiệt độ tăng từ 2-

( a ư m g n ợ ư

-10

4°C

l a ủ c i ổ đ n ế i B

-20

-30

Biến đổi của nhiệt độ (°C)

• Lượng mưa biến đổi trong khoảng - 20% to +30% • Khá phức tạp • Cần phải đơn giản hoá cho người sử dụng

Một ví dụ

2090

Ấm hơn

Nóng hơn

)

%

Dựa vào nhiệt độ: • 8/18 mô hình dự tính khí hậu ấm hơn

( a ư m g n ợ ư

-10

• 10/18 mô hình dự tính khí hậu nóng hơn

l a ủ c i ổ đ n ế i B

-20

-30

Đều có thể xảy ra

Biến đổi của nhiệt độ (°C)

Một ví dụ

2090

)

%

Rất ẩm

Ẩm

Dựa vào lượng mưa • 10/18 mô hình dự tính khí hậu sẽ rất ẩm ướt

( a ư m g n ợ ư

Khô

-10

• 6 mô hình dự tính khí hậu sẽ ẩm hơn • 2 mô hình dự tính khí hậu sẽ rất khô

l a ủ c i ổ đ n ế i B

-20

Rất khô

-30

Đều có thể xảy ra

Biến đổi của nhiệt độ (°C)

Một ví dụ

2090

Ấm hơn

Nóng hơn

)

%

Rất ẩm

Ẩm

( a ư m g n ợ ư

Khô

-10

Kết hợp cả hai • Sử dụng 2 pha nhiệt độ (ấm và nóng) kết hợp với 4 pha lượng mưa sẽ được 8 trường hợp (kịch bản) có thể xảy ra

• Mỗi trường hợp có độ tin cậy khác nhau

l a ủ c i ổ đ n ế i B

-20

Rất khô

-30

• 3 trường hợp

Biến đổi của nhiệt độ (°C)

không có mô hình nào dự tính (vì số mô hình ít) Đều có thể xảy ra

Nguyên tắc sử dụng hiệu quả

 Thông tin dự tính khí hậu rất nhiều và phức tạp  “Khoảng trống” giữu các nhà Dự tính khí hậu, Các nhà khoa học chuyên ngành, Các nhà quản lý và Cộng đồng

 Cần phải “ngồi lại với nhau” để đưa ra các phương án

(kịch bản)

 Làm rõ ý nghĩa của kết quả từ

các mô hình

 Đối sánh với chiến lược/kế

hoạch phát triển

 Liệt kê danh mục các tham số  Tham khảo ý kiến cộng đồng

Lại một ví dụ khác

 Giả sử đang quan tâm đến vấn đề ứng phó với BĐKH

trong lĩnh vực nông nghiệp

 Sau khi làm việc giữa các nhà Khí hậu, Canh nông, Lãnh

đạo tỉnh và Hội nông dân (đại diện cộng đồng)  Ba yếu tố cần quan tâm là: Nhiệt độ, Lượng mưa và Bức xạ  Sau khi xem xét thấy sự biến đổi của Bức xạ không ảnh hưởng

 Chia khoảng nhiệt độ biến đổi: Chọn 4 khoảng  Chia khoảng lượng mưa biến đổi: Chọn 5 khoảng  Tổng cộng có 20 trường hợp (kịch bản) có thể xảy ra

đáng kể, chỉ cần xem xét lượng mưa và nhiệt độ

Lại một ví dụ khác Kết quả dự tính từ các mô hình

<0.5C 0.5C÷1.5C 1.5C÷3.0C >3.0C

> 15% 1/18 (5%) 3/18 (16%)

5% ÷ 15% 4/18 (22%)

-5% ÷ 5% 5/18 (27%) 2/18 (11%)

-15% ÷ -5% 1/18 (5%)

 Cần phải có những quyết định lựa chọn từ các nhà

chuyên môn, các nhà quản lý và cộng đồng  Tính đồng thuận

 Nên chọn phương án nào?  Các phương án khác nên xử lý ra sao?  Quản lý rủi ro

< -15% 1/18 (5%) 1/18 (5%)

Quản lý rủi ro

• BĐKH có thể dẫn đến những rủi

ro

• Vấn đề là cần phải lường được

các khả năng xảy ra để chủ động ứng phó  Quản lý rủi ro

 Chú chuột, miếng pho-mat và cái bẫy  Lựa chọn giữa “nhịn đói” và “rủi ro”?

Đánh giá rủi ro

• Rủi ro = Hậu quả x Mức độ (xác suất) xảy ra

Theo CSIRO & BoM (2007)

• Các loại rủi ro khí hậu và cách quản lý • Quan trọng để xem xét những trường hợp • Xấu nhất • Xảy ra nhiều nhất

Về Tác động của BĐKH và tính dễ bị tổn thương do BĐKH

Một số khái niệm

 Có thể nói BĐKH đã, đang và sẽ tác động lên mọi mặt

của tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường

 Nhưng biểu hiện của tác động của BĐKH không phải

lúc nào cũng có thể nhận biết được:  Cùng một tác động: Có đối tượng bị ảnh hưởng (để lại hậu

 Để đánh giá tác động của BĐKH có thể sử dụng khái

niệm tính dễ bị tổn thương:  V = f(PI, AC) = hàm của Tác động tiềm tàng và Khả năng

quả) nhưng có đối tượng không bị ảnh hưởng

 V = f(E, S, AC) = hàm của Mức độ phơi lộ, Độ nhạy cảm và

thích ứng)

Khả năng thích ứng

Tính dễ bị tổn thương

Sự phơi lộ ➔ Độ nhạy cảm ➔ Đối tượng Với các tác động

Khả năng thích ứng (vốn có và bởi sự can thiệp của con người)

 Sự phơi lộ: Thể hiện qua những biến đổi của khí hậu

 Độ nhạy cảm: Mức độ thay đổi để phản ứng lại với Sự phơi lộ

 Khả năng thích ứng: Do bản năng và do can thiệp của con người

Phơi lộ x Độ nhạy cảm / Khả năng thích ứng = Tính dễ bị tổn thương

 Một cách tiếp cận khác

Sự phơi lộ

Độ nhạy cảm

Tác động tiềm tàng

Khả năng thích ứng

Tính DBTT

Tác động tiềm tàng – Khả năng thích ứng = Tính DBTT

Một ví dụ

 Phơi lộ: Các yếu tố thời tiết (Nhiệt độ, Gió, Độ ẩm)

 Độ nhạy cảm: Chất gây cháy (loại rừng), Địa hình, Nguồn lực bảo vệ

 Khả năng thích

ứng: ?

Có thể thích ứng bằng cách: • Duy trì nguồn lực chữa cháy • Xử lý những chất dễ cháy, • Thông báo cho mọi người biết về ý nghĩa của biển báo • Giám sát, phát hiện cháy từ xa, v.v.

Các bước đánh giá tính DBTT

1. Xác định rõ đối tượng cần đánh giá

2. Đánh giá mức độ phơi lộ

3. Đánh giá độ nhạy cảm của đối tượng

4. Đánh giá và phân loại (phân hạng) tính DBTT

5. Thiết lập mức ưu tiên cho bài toán thích ứng

6. Phân tích, bình luận, kết luận

Thích ứng với BĐKH

Kiến thức, dữ liệu, Công cụ (ví dụ mô hình đánh giá tổng hợp)

Nâng cao nhận thức và nâng cao năng lực

Đánh giá rủi ro (ví dụ nguy cơ lũ lụt ven biển)

Đánh giá và giám sát thông tin phản hồi và thay đổi

Thực hiện các biện pháp thích ứng

Quá trình này đòi hỏi sự tham gia của cộng đồng, chính phủ, ngành công nghiệp và các nhà khoa học ở hầu hết các giai đoạn

Lồng ghép vấn đề thích ứng vào các kế hoạch, chính sách, chiến lược

IPCC 2007

Các biện pháp thích ứng

 Giải pháp công trình:

 Cần xác định được tuổi thọ của công trình

 Ví dụ: Tuổi thọ 1 cầu cảng với mực nước biển dâng

 Cần đánh giá được tác động của công trình sau thích ứng  Ví dụ: Làm đường cao để ứng phó với ngập lụt và vấn đề thoát

 Giải pháp phi công trình:

 Dễ mà khó

 Khó mà dễ

 Rẻ mà đắt  Đắt mà rẻ

nước lũ

Giảm thiểu BĐKH và tác động của BĐKH  Giảm thiểu BĐKH là làm cho khí hậu không nóng lên

với tốc độ như hiện nay và dần dần trở về trạng thái cân bằng  Giảm phát thải KNK

 Cơ chế phát triển sạch - CDM (Clean Development

 …

 Giảm thiểu tác động của BĐKH:

 Tăng cường năng lực, tăng cường nhận thức cộng đồng  Tăng cường sức chống chịu

 Tăng cường khả năng thích ứng

 …

Mechanism)

Lồng ghép BĐKH vào chiến lược và kế hoạch phát triển

Đặt vấn đề

Sơ đồ biểu diễn mối liên hệ giữa hoạt động của con người, sự biến đổi khí hậu, tác động của biến đổi khí hậu và ứng phó với biến đổi khí hậu

(Nguồn: Theo Climate Change 2007: Synthesis Report)

Khái niệm

Tác động, ảnh hưởng, gây hệ quả

Tài nguyên TN, Phát thải Phát triển Kinh tế - xã hội

Lồng ghép

BĐKH, MT

Các bước lồng ghép

Các giai đoạn phát triển

Chiến lược/Qui hoạch/Kế hoạch phát triển

Điều chỉnh (lồng ghép)

Đánh giá tác động của BĐKH. Biện pháp thích ứng

 Việc phân kỳ, phân khúc các giai đoạn phát triển là quan trọng  Đánh giá tác động của BĐKH và biện pháp thích ứng cần phải dựa trên

thông tin dự tính khí hậu tương lai (các kịch bản BĐKH)

 Quá trình điều chỉnh chính là “lồng ghép”  Quá trình được lặp lại cho đến khi nhận được phương án tối ưu

Quản lý rủi ro và lồng ghép

 Trong việc lồng ghép BĐKH vào các chiến lược, qui hoạch, kế hoạch phát triển KT-XH cần cân nhắc thận trọng đối với những kịch bản ít có khả năng xảy ra

 “Cầu toàn quá hoá bảo thủ”

 “Biết mạo hiểm nhưng không nên liều”

 Việc đánh giá tác động của BĐKH nên xem xét từ hai

góc độ:

 Biến đổi từ từ

 Biến đổi đột biến do tác động của các hiện tượng cực đoan