Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Đánh giá biến đổi khí hậu ở Việt Nam bằng các chỉ số biến đổi khí hậu

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST

Báo xấu

110
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm mục đích tìm hiểu và khảo sát biến đổi khí hậu (BĐKH) tại các vùng khí hậu ở Việt Nam dựa trên chỉ số biến đổi khí hậu để đáp ứng yêu cầu của các nhà hoạch định chính sách về các thông tin BĐKH, luận văn đã nghiên cứu và ứng dụng 2 phương pháp tính 02 chỉ số biến đổi khí hậu (CCI) và chỉ số biến đổi khí hậu vùng (Regional Climate Change Index, RCCI).

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Đánh giá biến đổi khí hậu ở Việt Nam bằng các chỉ số biến đổi khí hậu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------------------- TRỊNH HOÀNG DƯƠNG ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở VIỆT NAM BẰNG CÁC CHỈ SỐ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành : Khí tượng và Khí hậu học Mã số : 60 44 87 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THỊ HIỀN THUẬN HÀ NỘI-2012 i
LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn các Thầy Cô và các cán bộ trong khoa Khí tượng - Thủy văn - Hải dương học đã cung cấp cho tôi những kiến thức chuyên môn quý giá, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian tôi học tập và thực hành ở Khoa và đồng ý cho tôi được thực hiện luận văn này. Tôi cũng xin cảm ơn Phòng Sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện cho tôi có thời gian hoàn thành luận văn. Luận văn này được thực hiện dưới sự hướng dẫn, góp ý quý báu của các thầy và cô giáo ở khoa Khí tượng - Thủy văn - Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, sự giúp đỡ của các cán bộ khoa học ở Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường (Viện KTTVMT), đặc biệt là sự hướng dẫn trực tiếp của TS. Nguyễn Thị Hiền Thuận. Người viết luận văn cũng nhận được sự hỗ trợ rất có ý nghĩa của Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng nông nghiệp, Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng - Khí hậu, của PGS.TS. Nguyễn Văn Thắng, KS. Ngô Sỹ Giai, TS. Dương Văn Khảm, TS. Hoàng Đức Cường, TS. Mai Văn Khiêm về phương pháp nghiên cứu, tính toán, sử dụng số liệu khí hậu và các sản phẩm mô phỏng khí hậu từ các mô hình khí hậu đang được áp dụng trong nghiên cứu khí hậu và biến đổi khí hậu ở Viện KTTVMT. Người viết luận văn trân trọng biết ơn những sự hướng dẫn, góp ý, giúp đỡ và hỗ trợ quý báu đó. Trịnh Hoàng Dương ii
MỤC LỤC MỞ ĐẦU....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 3 1.1. Bằng chứng biến đổi khí hậu và phỏng đoán về biến đổi khí hậu tương lai trên quy mô toàn cầu ..................................................................................................... 3 1.2. Một số công trình nghiên cứu về BĐKH, biến đổi của một số các yếu tố khí hậu cơ bản và phỏng đoán khí hậu trong tương lai ở Việt Nam ..................................... 4 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ SỐ LIỆU SỬ DỤNG, PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN .. 14 2.1. Cơ sở số liệu sử dụng ..................................................................................... 14 2.1.1. Số liệu quan trắc .................................................................................. 14 2.1.2. Số liệu mô phỏng khí hậu ..................................................................... 14 2.2. Phương pháp tính toán hai chỉ số biến đổi khí hậu .......................................... 17 2.2.1. Chỉ số biến đổi khí hậu khu vực RCCI .................................................. 17 2.2.2. Chỉ số biến đổi khí hậu CCI ................................................................. 22 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU DỰA TRÊN HAI CHỈ SỐ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ......................................................................................... 27 3.1. Biến đổi khí hậu dựa trên chỉ số RCCI và CCI ............................................... 27 3.1.1. Xác định khung thời gian tính toán và các nhóm chỉ thị cho hai chỉ số . 27 3.1.2. Tính toán và đánh giá biến đổi về 8 chỉ thị hợp phần của chỉ số RCCI . 30 3.1.2.1. Các biến thành phần của RCCI theo nhiệt độ ............................ 30 3.1.2.2. Các biến thành phần của RCCI theo lượng mưa ........................ 37 3.1.2.3. Tích hợp các chỉ số thành phần thành chỉ số RCCI .................... 43 3.1.3. Biến đổi khí hậu dựa trên chỉ số CCI .................................................... 49 3.1.3.1. Nhóm chỉ thị trong nhiệt độ nóng nhất năm và theo mùa ........... 49 3.1.3.2. Nhóm chỉ thị trong lượng mưa năm và mùa ............................... 51 3.1.3.3. Tích hợp các chỉ số thành phần thành chỉ số CCI ...................... 53 3.1.4. Đánh giá mức độ phù hợp của 2 chỉ số CCI và RCCI ........................... 54 3.2. Ước lượng biến đổi khí hậu trong tương lai dựa trên chỉ số CCI .................... 59 3.2.1. Nhóm chỉ thị sự kiện nóng nhất năm và theo mùa ................................ 60 3.2.2. Nhóm chỉ thị về lượng mưa năm và mùa.................................................63 3.2.3. Chỉ số CCI trong tương lai ................................................................... 67 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ..................................................................... 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 72 Tiếng Việt ............................................................................................................. 72 Tiếng Anh ............................................................................................................. 73 iii
DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Danh sách các trạm khí tượng được khai thác số liệu............................. 15 Bảng 2.2. Phân hạng theo mức thay đổi của 4 biến chỉ thị nhiệt độ và lượng mưa. 19 Bảng 2.3: Nhóm chỉ thị được tích hợp trong chỉ số biến đổi khí hậu CCI .............. 23 Bảng 3.1. Một số đặc điểm của mùa mưa và khô trên các khu vực ở Việt Nam ..... 29 Bảng 3.2. Hệ số A1 của phương trình hồi quy tuyến tính nhiệt độ thời kỳ 1961- 2000, và 1979-2000 đối với một số trạm vùng N3................................ 32 Bảng 3.3. Hệ số A1 của phương trình hồi qui tuyến tính lượng mưa theo mùa thời kỳ 1961-2000 và thời kỳ 1979-2000 đối với một số trạm vùng N3....... 38 Bảng 3.4. Xác suất 8 biến biểu thị mức độ biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa..... 44 Bảng 3.5. Phân hạng theo mức thay đổi của 4 biến chỉ thị nhiệt độ và lượng mưa cho các trường hợp xét của luận văn .................................................... 44 Bảng 3.6. Tổng hợp kết quả tính chỉ số RCCI và CCI cho 7 vùng khí hậu ............. 46 Bảng 3.7. Mức độ biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa trung bình vùng khí hậu ....... 48 Bảng 3.8. Mối quan hệ giữa 8 chỉ số thành phần và 8 biến biểu thị mức độ biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa mùa và năm của chỉ số RCCI..................... 55 Bảng 3.9. Tỉ lệ đóng góp của 8 chỉ số thành phần đến chỉ số RCCI ....................... 56 Bảng 3.10. Hệ số tương quan giữa chỉ số thành phần của CCI và 4 biến biểu thị mức độ biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa trung bình)....................... 58 Bảng 3.11. Tỉ lệ đóng góp của 9 chỉ số thành phần đến chỉ số CCI........................ 58 Bảng 3.12. Số năm nóng nhất và chênh lệch nhiệt độ trung bình trong tương lai so với thời kỳ 1961-1990.......................................................................... 61 Bảng 3.13. Số năm ẩm, khô nhất và theo mùa và chênh lệch lượng mưa trung bình trong tương lai so với thời kỳ 1961-1990 ............................................. 65 Bảng 3.14. Tỉ lệ đóng góp của các chỉ số thành phần đến CCI trong tương lai ...... 68 Bảng P.1a. 8 biến mức độ biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa và 8 chỉ số biến đổi thành phần "()" của chỉ số RCCI trong trường hợp thập kỷ .................. 76 Bảng P.1b. 8 biến mức độ biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa và 8 chỉ số biến đổi thành phần "()" của chỉ số RCCI trong trường hợp hai thập kỷ............. 77 Bảng P.2a. Nhiệt độ và lượng mưa tương ứng với phân vị của thời kỳ 1961-1980. 78 Bảng P.2b. Nhiệt độ và lượng mưa trung bình theo vùng khí hậu tương ứng với phân vị của thời kỳ tham chiếu 1961-1980........................................... 79 Bảng P.2c. Sự xuất hiện các sự kiện cực đoan mùa, năm của chỉ số CCI thời kỳ 1981-2000 so với thời kỳ 1961-1980.................................................... 79 Bảng P2.d. Chênh lệch nhiệt độ và lượng mưa trung bình mùa hè (JJA) và đông (DJF) giữa thời đoạn 1981- 2000 và thời đoạn 1961-1980 ....................81 iv
DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. (a) Cấu trúc ngang theo lưới xen kẽ Arakawa B và (b) cấu trúc lưới thẳng đứng của RCM PRECIS.......................................................................... 16 Hình 2.2. Miền tính của mô hình PRECIS.............................................................. 17 Hình 3.1. Hệ số A1 của phương trình hồi quy tuyến tính nhiệt độ thời kỳ 1961-2000 và thời kỳ 1979-2000 đối với một số trạm vùng N3 ................................ 32 Hình 3.2a. Chênh lệch nhiệt độ trung bình (T0C) giữa thập kỷ 1991-2000 và thập kỷ 1961-1970.......................................................................................... 33 Hình 3.2b. Chênh lệch nhiệt độ trung bình (T0C) giữa thời đoạn 1981-2000 và thời đoạn 1961-1980 ...................................................................................... 34 Hình 3.3a. Độ lệch chuẩn của nhiệt độ trong thời đoạn 1961-1980 ........................ 35 Hình 3.3b. Độ lệch chuẩn của nhiệt độ trong thời đoạn 1981-2000 ........................ 35 Hình 3.4a. Mức thay đổi biến động của nhiệt độ (T%) trường hợp thập kỷ ........ 36 Hình 3.4b. Mức thay đổi độ biến động của nhiệt độ (T%) trường hợp 2 thập kỷ 37 Hình 3.5. Hệ số A1 của phương trình hồi quy tuyến tính lượng mưa thời kỳ 1961- 2000 và thời đoạn 1979-2000 đối với một số trạm vùng N3 .................... 38 Hình 3.6a. Biến đổi lượng mưa (P%) trong trường hợp thập kỷ ........................... 39 Hình 3.6b. Biến đổi lượng mưa (P%) trong trường hợp hai thập kỷ ..................... 40 Hình 3.7a. Hệ số biến động của lượng mưa thời đoạn 1961-1980 .......................... 41 Hình 3.7b. Hệ số biến động của lượng mưa thời đoạn 1981-2000 .......................... 41 Hình 3.8a. Mức thay đổi biến động của lượng mưa (  P % ) trường hợp thập kỷ... 42 Hình 3.8b. Mức thay đổi biến động của lượng mưa (  P % ) trường hợp 2 thập kỷ 43 Hình 3.9. Chỉ số biến đổi khí hậu RCCI theo các trạm ........................................... 47 Hình 3.10. Chỉ số biến đổi khí hậu RCCI trung bình theo vùng khí hậu ................. 48 Hình 3.11a. Số năm nóng nhất của thời đoạn 1981-2000 so với nhiệt độ tại phân vị 95th của thời đoạn tham chiếu 1961-1980................................................ 50 Hình 3.11b. Số năm nóng nhất của thời đoạn 1981-2000 so với nhiệt độ trung bình theo vùng khí hậu tại phân vị 95th của thời đoạn tham chiếu 1961-1980.. 50 Hình 3.12a. Số năm khô nhất của thời đoạn 1981-2000 so với lượng mưa tại phân vị 5th của thời đoạn tham chiếu thời đoạn 1961-1980 .................................. 51 Hình 3.12b. Số năm khô nhất của thời đoạn 1981-2000 so với lượng mưa trung bình theo vùng khí hậu tại phân vị 5th của thời đoạn tham chiếu 1961-1980.... 52 v
Hình 3.13a. Số năm ẩm nhất của thời đoạn 1981-2000 so với lượng mưa tại phân vị 95th của thời đoạn tham chiếu 1961-1980................................................ 52 Hình 3.13b. Số năm ẩm nhất của thời đoạn 1981-2000 so với lượng mưa trung bình theo vùng khí hậu tại phân vị 95th của thời đoạn tham chiếu 1961-1980.. 53 Hình 3.14a. Chỉ số CCI của thời đoạn 1981-2000 được tính toán dựa trên thời đoạn tham chiếu 1961-1980............................................................................. 54 Hình 3.14b. Chỉ số CCI trung bình theo vùng khí hậu của thời đoạn 1981-2000 được tính toán dựa trên thời đoạn tham chiếu 1961-1980................................. 54 Hình 3.15. Mối quan hệ giữa chỉ số CCI và RCCI ................................................. 58 Hình 3.16. Chỉ số Ihot, (a,b,c) và chênh lệch nhiệt độ (d,e,f) thời kỳ tương lai 2071- 2100 so với thời kỳ tham chiếu 1961-1990.............................................. 62 Hình 3.17. Chỉ số Idry (a, b, c); chỉ số Iwet (d,e, f) và chênh lệch lượng mưa (g,h) thời kỳ 2071-2100 so với thời kỳ 1961-1990.................................................. 67 Hình 3.18. Chỉ số CCI trong tương lai trung bình theo 7 vùng khí hậu................... 69 Hình 3.19. Chỉ số CCI thời kỳ 2041-2070 (a), thời kỳ 2071-2100 (b) được tính toán dựa trên thời kỳ tham chiếu 1961-1990 ................................................... 69 vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH Biển đổi khí hậu GCM Mô hình hoàn lưu chung (General Circulation Model) IPCC Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) PRECIS Mô hình khí hậu khu vực của Trung tâm Hadley, Vương quốc Anh (Providing Climate Information for Impact Study) HDI Chỉ số phát triển con người (Human Development Index) RCCI Chỉ số biến đổi khí hậu khu vực (Regional Climate Change Index) CCI Chỉ số biến đổi khí hậu (Climate change index) SED Phương pháp xác định khoảng cách tiêu chuẩn Euclidean (Standard Euclidean Distance) SCD Phương pháp tính hệ số bình phương khoảng cách không đồng dạng (Squared cord distance dissimilarity coefficient) NDJFMA Sáu tháng từ tháng 11 đến tháng 4 MAJJASO Sáu tháng từ từ tháng 5 đến tháng 10 JJA Tháng 6, tháng 7 và tháng 8 DJF Tháng 12, tháng 1 và tháng 2 vii
MỞ ĐẦU Biến đổi khí hậu đã và đang gây ảnh hưởng đến cuộc sống của toàn nhân loại. Việt Nam được xác định là một trong những quốc gia có nhiều khả năng chịu các tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu (BĐKH). Trên thực tế ở Việt Nam đã có những biểu hiện của BĐKH liên quan đến các yếu tố khí hậu cơ bản (nhiệt độ, lượng mưa...) cũng như các hiện tượng khí hậu cực đoan (bão, mưa lớn, lũ lụt, hạn hán...). Tác động tiềm tàng của BĐKH ở Việt Nam sẽ ảnh hưởng đến tất cả các ngành và các lĩnh vực chủ yếu: tài nguyên nước, nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản, năng lượng, giao thông vận tải, sức khỏe, trong đó nông nghiệp và tài nguyên nước được khuyến cáo sẽ bị tác động nghiêm trọng nhất. Làm thế nào để nhận biết được mức độ biến đổi của khí hậu trong 10 năm, 30, 50 năm hoặc nhiều năm qua và trong 20 năm, 50 hoặc 100 năm sắp tới? Nhiều người, kể cả các nhà khí hậu học, đã đối mặt với những câu hỏi này trong nhiều năm, không chỉ vì sự quan tâm khoa học, mà còn để hỗ trợ trong các hoạch định chính sách (IPCC năm 2001) và để thông báo cho công chúng. Và khi thừa nhận về những biểu hiện của biến đổi khí hậu, các nhà khoa học, các nhà lập chính sách và cộng đồng nhận thấy cần có những thước đo định lượng về BĐKH để xây dựng các chiến lược ứng phó với những tác động bất lợi, đồng thời khai thác những cơ hội mà BĐKH mang lại. Những cuộc phỏng vấn các đại biểu của 57 nước tham gia Hội nghị Biến đổi Khí hậu Liên hợp quốc năm 2005 tại Montreal cho thấy cần có một thước đo tích hợp về BĐKH, và một trong những thước đo đó là các chỉ số về biến đổi khí hậu. Một trong những chỉ số biến đổi khí hậu đầu tiên đã được thiết lập, ví dụ: 1) Chỉ số các cực đoan khí hậu ở Hoa Kỳ (Climate Extremes Index-CEI) do Karl và và cộng sự [26] đề xuất và 2) Chỉ số phản ứng khí hậu nhà kính (Greenhouse Climate Response Index) của Hoa Kỳ do Karl [26] và các cộng sự đề xuất và được phát triển từ kết quả công bố ban đầu của nó trong các báo cáo của IPCC (1990; 1992; 1995) [24]. Bộ các chỉ số khí hậu và có liên quan đến biến đổi khí hậu, đặc biệt là các chỉ số rủi ro biến đổi khí hậu (Climate change risk indices) do Công ty Maplecroft xây dựng (www.maplecroft.com) đã mở rộng một cách đáng kể các thước đo và công cụ đánh giá định lượng mức độ biến đổi của khí hậu. 1
Trong các chỉ số biến đổi khí hậu hiện có thì chỉ số biến đổi khí hậu (Climate Change Index, CCI) do Baettig và các cộng sự đề xuất được sử dụng khá phổ biến trong việc định lượng hóa mức độ biến đổi và mức độ nghiêm trọng của biến đổi khí hậu ở các khu vực cụ thể [15], [16]. Nhằm mục đích tìm hiểu và khảo sát biến đổi khí hậu (BĐKH) tại các vùng khí hậu ở Việt Nam dựa trên chỉ số biến đổi khí hậu để đáp ứng yêu cầu của các nhà hoạch định chính sách về các thông tin BĐKH luận văn đã nghiên cứu và ứng dụng 2 phương pháp tính 02 chỉ số biến đổi khí hậu (CCI) và chỉ số biến đổi khí hậu vùng (Regional Climate Change Index, RCCI). Cả hai chỉ số này được tính toán trên cơ sở các chỉ thị năm và mùa của nhiệt độ, lượng mưa (lượng mưa) được quan trắc từ các trạm khí tượng/khí hậu và số liệu khí hậu được chiết xuất từ mô phỏng dựa trên mô hình khí hậu PRECIS và kịch bản phát thải của thế kỷ 21. Do vậy, luận văn có tên là "Đánh giá biến đổi khí hậu ở Việt Nam bằng các chỉ số biến đổi khí hậu" Bố cục của luận văn bao gồm: Chương 1: Tổng quan Chương này sẽ khái quát về những biểu hiện của BĐKH và những phỏng đoán về BĐKH trên quy mô toàn cầu và Việt Nam; tổng quan về những công trình nghiên cứu BĐKH dựa trên chỉ số BĐKH. Từ các kết quả tổng quan sẽ xác định mục đích và nội dung nghiên cứu của luận văn. Chương 2: Cở sở số liệu và phương pháp tính toán. Chương này sẽ trình bày về cơ sở số liệu quan trắc khí hậu và kết quả mô phỏng khí hậu khu vực bằng mô hình PRECIS và giới thiệu nội dung của 2 phương pháp tính hai chỉ số biến đổi khí hậu CCI và RCCI được ứng dụng trong luận văn. Chương 3: Đánh giá biến đổi khí hậu dựa vào hai chỉ số biến đổi khí hậu RCCI và CCI. Chương này trình bày hai nội dung: 1) Các kết quả tính toán của 2 chỉ số CCI và RCCI; 2) Đánh giá mức độ biến đổi khí hậu ở 7 vùng khí hậu dựa kết quả tính toán 2 chỉ số CCI và RCCI; 3) Khuyến nghị sử dụng 2 chỉ số biến đổi khí hậu RCCI và CCI trong việc cung cấp thông tin về BĐKH ở Việt Nam trong tương lai. 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Bằng chứng biến đổi khí hậu và phỏng đoán về biến đổi khí hậu tương lai trên quy mô toàn cầu Các nhà khoa học đã chứng minh BĐKH diễn ra nhanh chóng trong thời gian gần đây do ảnh hưởng từ các hoạt động của con người làm tăng nồng độ khí nhà kính tới mức cao nhất trong những năm 1990. Nguyên nhân cơ bản là do đốt nhiên liệu hóa thạch, sản xuất nông nghiệp và thay đổi sử dụng đất. Sự nóng lên toàn cầu là rất rõ ràng với những biểu hiện của sự tăng nhiệt độ không khí và đại dương, sự tan băng diện rộng và qua đó là mức tăng mực nước biển trung bình toàn cầu. Các quan trắc cho thấy: Nhiệt độ không khí tăng phổ biến trên toàn cầu và cao hơn ở cực bắc. Nhiệt độ không khí trung bình toàn cầu tăng 0,74°C trong 100 năm (1906-2005), tăng 0,13°C/mỗi thập kỷ trong vòng 50 năm gần đây(1956-2005). Nhiệt độ không khí trung bình ở Bắc Cực đã tăng gần gấp đôi nhiệt độ không khí trung bình toàn cầu. Vùng đất liền ấm lên nhanh hơn so với các đại dương. Nhiệt độ trung bình của đại dương toàn cầu đã tăng lên đến độ sâu ít nhất là 3km và thấy rằng đại dương đã chiếm trên 80% lượng nhiệt được nhất vào hệ thống khí hậu. Xu thế lượng mưa thời kỳ 1901-2005 ở nhiều khu vực lớn trên toàn cầu cho thấy: Lượng mưa tăng lên đáng kể ở phía đông của Bắc và Nam Mỹ, Bắc Âu, phía Bắc Á và Trung Á trong khi lượng mưa giảm ở Sahel, Địa Trung Hải, phía Nam Châu Phi và phía Nam Châu Á. Một số hiện tượng thời tiết cực đoan đã thay đổi về tần số và/hoặc cường độ trong 50 năm qua: Những ngày lạnh, đêm lạnh và sương giá đã trở nên ít thường xuyên hơn trên hầu hết diện tích của đất liền, trong khi những đợt nắng nóng đã trở thành thường xuyên hơn, tần số của các sự kiện mưa lớn đã tăng trên hầu hết các khu vực,... [25]. Để phỏng đoán khí hậu trong tương lai (thế kỷ 21) các quốc gia trên thế giới trong các công trình nghiên cứu đã ứng dụng các mô hình khí hậu toàn cầu (Global Climate Models-GCM) để mô phỏng khí hậu trong quá khứ, trong đó có sử dụng các kịch bản phát thải (The Special Report on Emissions Scenarios) được Ban Liên 3
chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) hướng dẫn áp dụng. Tuy nhiên, các mô hình khí hậu toàn cầu thường có độ phân giải thô và các nhiễu động quy mô nhỏ thường được bỏ qua nên khó sử dụng các sản phầm từ các mô hình này để đánh giá biến đổi khí hậu với các quy mô khu vực. Do đó để có được những kịch bản chi tiết cho quy mô khu vực dựa trên kịch bản biến đổi khí hậu toàn cầu, các nhà nghiên cứu đã đưa ra những phương pháp dựa trên các điều kiện biến đổi ở địa phương. Cũng có rất nhiều phương pháp để phỏng đoán BĐKH cho quy mô khu vực nhỏ, như phương pháp chi tiết hóa (Downscaling) thống kê, động lực,... Downscaling thống kê là phương pháp dựa trên mối quan hệ giữa các biến khí quyển quy mô lớn, đóng vai trò là các nhân tố dự báo và các biến lớp bề mặt của địa phương là đối tượng dự báo (số liệu quan trắc). Phương pháp Downscaling động lực là ứng dụng các mô hình khí hậu khu vực (Regional Climate Model-RCM) như các mô hình RegCM, PRESIS,...mô phỏng khí hậu với điều kiện biên là lưới của mô hình toàn cầu và tính đến nhân tố địa phương của từng khu vực [1], [7], [8], [9], [10], [11], [20]. Theo báo cáo của IPCC (2007) [25], nhiệt độ không khí bề mặt trung bình toàn cầu (Surface Air Temperature, SAT) sẽ tăng trong thế kỷ 21: Đối với 3 kịch bản: kịch bản phát thải thấp (B1), kịch bản phát thải vừa (A1B) và kịch bản phát thải cao (A2), SAT trong thời kỳ 2011-2030 sẽ tăng so với năm 1980-1999 từ 0,640C-0,690C; đến giữa thế kỷ (2046-2065), SAT tăng lần lượt từ kịch bản B1 đến A2 là 1,30C, 1,80C và 1,70C; vào cuối thế kỷ (2090-2099), SAT sẽ tăng thêm 1,80C, 2,70C và 3,10C. Lượng mưa tăng nhiều và phổ biến ở khu vực nhiệt đới (khu vực bị gió mùa khống chế và đặc biệt trên Thái Bình Dương), giảm ở vùng cận nhiệt đới và tăng lên ở vĩ độ cao. Lượng bốc hơi và lượng mưa trung bình toàn cầu được phỏng đoán sẽ tăng. 1.2. Một số công trình nghiên cứu về BĐKH, biến đổi của một số các yếu tố khí hậu cơ bản và phỏng đoán khí hậu trong tương lai ở Việt Nam Ở Việt Nam, biến đổi khí hậu đã được nghiên cứu nhiều từ những năm 1980 và đã có khá nhiều các công trình nghiên cứu về BĐKH của các tác giả như Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu, Trần Thục, Lê Công Thành, Nguyễn Văn Thắng, 4
Nguyễn Văn Cư, Đào Xuân Học, Ngô Đình Tuấn, Trần Thanh Xuân, Nguyễn Hữu Ninh, Trần Việt Liễn, Trần Hồng Thái, Phan Văn Tân, Hoàng Đức Cường, Nguyễn Thị Hiền Thuận, Trần Quang Đức, Hoàng Minh Tuyển, Lã Văn Chú, Nguyễn Văn Viết và nhiều người khác đã được công bố. Các lĩnh vực được chú trọng nghiên cứu nhiều là biến đổi về nhiệt độ, mưa, bão, nước biển dâng, các động tai do dao động và biến đổi khí hậu. Những tác động của dao động và biến đổi khí hậu đến tài nguyên thiên nhiên, sự phát triển bền vững của kinh tế xã hội cũng được đặc biệt quan tâm nghiên cứu. Các nghiên cứu về biến đổi khí hậu, đặc biệt là những nghiên cứu và đánh giá tác động của nó đến các chiến lược, quy hoạch và kế hoạch phát triển kinh tế xã hội và phòng chống thiên tai đã được đẩy mạnh hơn về quy mô và chiều sâu kể từ khi có Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu được Chính phủ phê duyệt năm 2008. Trên cơ sở các công trình nghiên cứu hiện có, trong Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu được Chính phủ phê duyệt (2008) đã đưa ra những nhận xét sau đây: Ở Việt Nam, trong 50 năm (1958-2007), nhiệt độ trung bình năm tăng lên khoảng 0,5-0,70C. Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn mùa hè và nhiệt độ ở các vùng phía Bắc tăng nhanh hơn vùng khí hậu phía Nam. Nhiệt độ trung bình năm của 4 thập kỷ gần đây (1961-2000) cao hơn trung bình năm của 3 thập kỷ trước đó (1931-1960). Nhiệt độ trung bình năm thập kỷ 1991-2000 ở Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh đều cao hơn thập kỷ 1931-1940 lần lượt là 0,8; 0,4 và 0,60C. Năm 2007, nhiệt độ trung bình năm cả 3 nơi đều cao hơn thập kỷ 1931-1940 là 0,8 đến 1,30C và cao hơn thập kỷ 1991-2000 là 0,4 - 0,50C. Trên từng địa điểm, xu thế biến đổi của lượng mưa trung bình năm trong 9 thập kỷ vừa qua (1911-2000) không rõ rệt theo các thời kỳ và trên các vùng khí hậu khác nhau; có giai đoạn tăng lên, có giai đoạn giảm xuống. Lượng mưa năm giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng ở các vùng khí hậu phía Nam. Tính trung bình cả nước, lượng mưa trong 50 năm qua (1958-2007) đã giảm khoảng 2%. 5
Để phỏng đoán BĐKH trong thế kỷ 21, các nhà nghiên cứu ở Việt Nam đã áp dụng phần mềm tổ hợp các kịch bản phát thải khí nhà kính MAGICC/SCENGEN (Model for the Assessment of Greenhouse-gas Induced Climate Change/ Regional Climate SCENario GENerator) và phương pháp chi tiết hóa thống kê để xây dựng kịch bản BĐKH trong thế kỷ 21. Các kết quả xây dựng kịch bản này đã được Bộ Tài Nguyên và Môi trường công bố năm 2009 [1] như sau: Theo kịch bản trung bình (B2), vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm có thể tăng lên 2,60C ở Tây Bắc, 2,50C ở Đông Bắc, 2,40C ở Đồng Bằng Bắc Bộ, 2,80C ở Bắc Trung Bộ, 1,90C ở Nam Trung Bộ, 1,60C ở Tây Nguyên và 2,00C ở Nam Bộ so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999. Cũng theo kịch bản trung bình, tổng lượng mưa năm có thể tăng từ 7-8% ở Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và từ 2-3% ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ so với thời kỳ 1980-1999. Lượng mưa mùa mưa ở tất cả các vùng khí hậu của nước ta đều tăng, trong khi đó lượng mưa mùa khô có xu hướng giảm. Mực nước biển có thể dâng thêm khoảng 28-33 cm vào giữa thế kỷ 21 và 65-100 cm đến cuối thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999. 1.3. Về các chỉ số biến đổi khí hậu được sử dụng để đánh giá biến đổi khí hậu Cho đến nay, để mô tả hoặc đánh giá biến đổi khí hậu đã có nhiều loại chỉ số biến đổi khí hậu được sử dụng, như chỉ số các cực đoan khí hậu (Climate Extremes Index, CEI), chỉ số dễ bị tổn thương do biến đổi khí hậu (Climate Change Vulnerability Index, CCVI), chỉ số biến đổi khí hậu (Climate Change Index, CCI), chỉ số biến đổi khí hậu khu vực (Regional Climate Change Index, RCCI), chỉ số mức độ khắc nghiệt của biến đổi khí hậu (Climate Change Severity Index, CCSI) và nhiều chỉ số khác. Một danh sách đầy đủ hơn với khoảng trên 23 chỉ số khí hậu, biến đổi khí hậu và các chỉ số kinh tế - xã hội - môi trường có liên quan đến khí hậu và biến đổi khí hậu được Công ty Maplecroft liệt kê (http://Maplecroft.com). Mỗi một loại chỉ số khí hậu có những mục đích cụ thể về chuyển tải những thông tin khí hậu khác nhau. Trong luận văn này sẽ trình bày tổng quan ngắn gọn về một số chỉ số biến đổi khí hậu được xây dựng trên cơ sở các yếu tố khí hậu chủ yếu 6
đã và đang được quan trắc trên toàn cầu và ở Việt Nam hoặc có thể chiết xuất từ các mô hình khí hậu toàn cầu, đặc biệt là hai chỉ số: chỉ số biến đổi khí hậu (Climate Change Index, CCI) và chỉ số biến đổi khí hậu khu vực (Regional Climate Change Index, RCCI). Khái niệm biến đổi khí hậu có thể là những cách tiếp cận từ quan điểm dễ bị tổn thương hoặc từ phản ứng của khí hậu. Trong trường hợp thứ nhất, một địa điểm nóng có thể được định nghĩa như là một khu vực mà những tác động tiềm ẩn nổi bật nhất của biến đổi khí hậu đến môi trường hoặc các lĩnh vực hoạt động khác nhau có thể nổi bật nhất, rõ rệt nhất. Trong trường hợp thứ hai, một địa điểm nóng có thể được định nghĩa như là một khu vực mà khí hậu ở đó có phản ứng mạnh mẽ với biến đổi toàn cầu. Đặc biệt, việc mô tả điểm nóng dựa vào phản ứng của biến đổi khí hậu có thể cung cấp những thông tin quan trọng để xác định và điều tra các điểm nóng biến đổi khí hậu dựa trên các kết quả mô phỏng biến đổi khí hậu từ tổ hợp đa mô hình được thực hiện bởi các nhóm mô hình hóa từ khắp nơi trên thế giới đóng góp cho Báo cáo đánh giá thứ tư của Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC). Tác giả Giorgi (2006) [22] với quan điểm như trên và mục đích cung cấp những thông tin tổng quát nhất về BĐKH trong thế kỷ 21 cho các nhà hoạch định chính sách đã xây dựng và phát triển chỉ số BĐKH khu vực (Region Climate Change Index, RCCI) là chỉ số được thiết kế để xác định những khu vực phản ứng mạnh mẽ do tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu. Chỉ số này được phát triển dựa trên cơ sở bốn biến: biến đổi nhiệt độ không khí bề mặt trung bình khu vực so với biến đổi nhiệt độ trung bình toàn cầu (hoặc là hệ số khuếch đại sự nóng lên khu vực), biến đổi về lượng mưa trung bình khu vực (P%), biến đổi trong sự biến động giữa các năm của nhiệt độ không khí bề mặt của khu vực (T%,), biến đổi trong sự biến động giữa các năm của lượng mưa khu vực (P%). Tác giả đã tính toán RCCI cho 26 vùng trên lục địa và sử dụng số liệu của 20 mô hình GCM theo các kịch bản phát thải của IPCC và đã xác định được một số vùng có BĐKH nổi bật nhất: vùng Địa Trung Hải, Đông Bắc châu Âu, tiếp theo là 7
khu vực vĩ độ cao ở Bắc bán cầu, Đông Bắc Mỹ, Trung Mỹ. Điểm nóng chính ở châu Phi là ở phía Nam xích đạo Châu Phi và sa mạc Sahara. Trong định nghĩa của RCCI, điều quan trọng là tính đến những định lượng khác ngoài sự biến đổi trung bình, vì những biến đổi trung bình thường không phải là những yếu tố quan trọng cho các tác động cụ thể. Do đó nó cũng tính đến sự biến động giữa các năm là sự biến động quan trọng cho nhiều lĩnh vực hoạt động, chẳng hạn như nông nghiệp và quản lý nước. Chỉ số RCCI được tính cho bộ số liệu mô phỏng biến đổi khí hậu toàn cầu và được so sánh giữa các khu vực để xác định các điểm nóng biến đổi khí hậu, là các khu vực có giá trị lớn nhất của chỉ số RCCI. Điều quan trọng phải nhấn mạnh rằng, như sẽ được nhìn thấy, RCCI là một chỉ số so sánh, đó là một RCCI có giá trị tuyệt đối nhỏ không bao hàm sự thay đổi tuyệt đối nhỏ, mà chỉ là một phản ứng khí hậu nhỏ so với các khu vực khác. Đến nay chỉ số RCCI đã được sử dụng ở nhiều quốc gia. Giorgi đã dùng chỉ số này để xác định các điểm nóng biến đổi khí hậu ở Hoa Kỳ, Đông Á, Châu Phi. Anber. U và các cộng sự (2009) [13] đã sử dụng chỉ số RCCI khảo sát BĐKH trong thế kỷ 21 ở Châu Phi. Có 7 khu vực đã được xác định để khảo sát: miền Nam Địa Trung Hải, Sahara, Tây Phi, Đông Phi, xích đạo Châu Phi, phía Nam xích đạo Châu Phi và Nam Phi. Kết quả phân tích cho thấy: Trong thế kỷ 21, những điểm nóng về BĐKH sẽ xuất hiện ở Nam Địa Trung Hải và sa mạc Sahara. Những điểm nóng này sẽ trở nên rõ ràng vào giữa thế kỷ 21 và nổi bật nhất vào cuối thế kỷ này. Trong 3 kịch bản thì kịch bản A2 và A1B các điểm nóng đều thể hiện trên cả bảy tiểu vùng nhưng đối với kịch bản B1 điểm nóng không xuất hiện, ngoại trừ miền Nam Địa Trung Hải trong thời kỳ 2061-2080. Nhóm tác giả Ying Xu và cộng sự (2009) [33] cũng đã sử dụng chỉ số RCCI để khảo sát BĐKH trong thế kỷ 21 trên 5 tiểu vùng khu vực Đông Á. Kết quả nghiên cứu cho thấy: BĐKH biến đổi mạnh mẽ nhất ở Tây Bắc Trung Quốc và Mông Cổ, ở phía Đông Bắc Trung Quốc được thể hiện vào giữa thế kỷ 21 và nổi bật nhất vào cuối thế kỷ này. Trong 5 tiểu vùng được khảo sát, BĐKH mạnh mẽ nhất khi xem xét theo các kịch bản A1B và A2, riêng cao nguyên Tây Tạng và Tây Bắc Trung Quốc chỉ xuất hiện theo kịch bản B1. 8
Nhóm tác giả Diffenbaugh Noah S. và cộng sự (2008) [18], khi nghiên cứu và đánh giá để phát hiện những điểm nóng về BĐKH trong thế kỷ 21 ở Hoa Kỳ đã sử dụng hai phương pháp tính toán khác: Phương pháp xác định khoảng cách tiêu chuẩn Euclidean (Standard Euclidean Distance, SED) và phương pháp tính hệ số bình phương khoảng cách không đồng dạng (Squared cord distance dissimilarity coefficient, SCD). Kết quả của nghiên cứu này cho thấy khu vực Đông Nam Hoa Kỳ và miền bắc Mexico là những nơi BĐKH sẽ nổi bật nhất. Nhóm tác giả Timothy C, Bonebrakea (2009) [31] cũng với những mục đích tương tự đã sử dụng phương pháp tính chỉ số RCCI của Giorgi đã được cải tiến và có tên gọi là chỉ số biến đổi khí hậu tiến triển khu vực (Evolutionary Regional Climate Change Index, ERCCI). Kết quả nghiên cứu cho thấy BĐKH có thể mạnh mẽ hơn và không đồng nhất theo vĩ độ; ở một số vùng nhiệt đới BĐKH có khả năng sẽ mạnh mẽ hơn các khu vực ôn đới. Baettig M.B và cộng sự (2007) [15], [16] đã nghiên cứu xây dựng chỉ số BĐKH (Climate change index, CCI). Chỉ số này được tính toán dựa trên nhiệt độ và lượng mưa tháng và được tích hợp thành một chỉ số đơn, biểu hiện mức độ biến đổi của khí hậu trong tương lai khi so sánh với biến đổi tự nhiên hiện tại. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã sử dụng 3 mô hình mô phỏng GCM và kịch bản phát thải A2, B2 của IPCC. Các kết quả chỉ ra rằng vào cuối thế kỷ 21 những biến đổi mạnh mẽ nhất của khí hậu sẽ xảy ra ở vùng nhiệt đới và vùng vĩ độ cao. Mặc dù đã có một số tác giả cũng công bố không ít kết quả nghiên cứu về biến đổi mạnh mẽ của nhiệt độ và lượng mưa ở vùng nhiệt đới nhưng những thông tin này đã không thu hút nhiều sự chú ý. Chỉ số CCI đã được chú ý nhiều hơn vì nó làm nổi bật biến đổi của lượng mưa trong mùa mưa và của nhiệt độ trong mùa nóng. Trong năm 2008 các tác giả Scherrer S.C and Baettig M.B đã đi xa hơn trong việc phát triển và áp dụng chỉ số này khi sử dụng các chỉ thị để tính chỉ số CCI cho cả đất liền và đại dương và đã đưa ra được bức tranh hoàn chỉnh hơn về những biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa trong thế kỷ 21 trên cả đất liền và đại dương [29]. 9
Những tác động của BĐKH đối với đa dạng sinh học là gây ra nhiều nguy cơ làm thay đổi các dạng cư trú tự nhiên, thành phần các loài cũng như sự phân bố của các khu vực cần được bảo tồn. Vì vậy, để ứng phó với nguy cơ này, ở Hoa Kỳ đang thực hiện Dự án đa mục tiêu nhằm xác định các khu cư trú tự nhiên cho 6 vùng nổi bật nhất, sẽ bị hứng chịu nhiều nhất và nhạy cảm nhất với các tác động của BĐKH toàn cầu nhằm giúp các nhà quản lý quy hoạch bảo tồn vùng Vịnh San Fransisco. Để thực hiện nhiệm vụ này Tariel Naxon và các cộng sự (2009) [30] đã tính chỉ số biến đổi khí hậu (Climate Change Index, CCI) bằng một phương pháp khác. Phương pháp này đã sử dụng 5 chỉ thị khí hậu, bao gồm: 1) Giáng thuỷ trong quý (3 tháng) ẩm nhất; 2) Giáng thuỷ trong quý (3 tháng) khô nhất; 3) Nhiệt độ tối cao năm; 4) Nhiệt độ tối thấp năm; 5) Biên độ nhiệt độ năm. Dự án "Lồng ghép các chỉ số khí hậu và các dẫn xuất thời tiết vào việc ra quyết định thích ứng với biến đổi khí hậu ở Trung Mỹ, Mexico và Cộng hòa Diminica" do Viện nghiên cứu hệ thống môi trường (ESRI) thực hiện dưới sự tài trợ của Cơ quan phát triển quốc tế Hoa Kỳ (United States Agency for International Development) và hỗ trợ của NASA, với mục tiêu “đánh giá tác động tiềm tàng của BĐKH đến đa dạng sinh học ở Belize, Costa Rica, Cộng hòa Dominica, El Salvador, Guatemala, Honduras, Mexico, Nicaragua, Panama”, đặc biệt làm nổi bật các khu vực quan trọng cần được bảo tồn. Trong dự án này, chỉ số khắc nghiệt của biến đổi khí hậu (Climate Change Severity Index, CCSI) do nhóm tác giả Andrson và cộng sự (2008) đề xuất [14] đã góp phần phát hiện những vùng biến đổi khí hậu nổi bật nhất, các vùng và các loài sinh học dễ bị tổn thương nhất và cần được bảo vệ ở miền Trung Mỹ, Mexico và cộng hòa Dominican. Một trong những ưu điểm của chỉ số CCI là nó có thể tính toán cho từng quốc gia hoặc vùng nên nó có thể so sánh với các chỉ số về kinh tế xã hội của từng quốc gia. M.B Baettig (2007) đã sử dụng CCI để so sánh với với chỉ số phát triển con người (HDI) được tính toán trên cơ sở quốc gia của Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc. Kết quả tính toán cho thấy có sự phù hợp khá cao giữa chỉ số CCI và chỉ số HDI: những nước có chỉ số HDI thấp thường có các giá trị cao của chỉ số 10
CCI. Bức tranh này khá phù hợp với các nước có HDI thấp như ở Châu Phi và một số nước Đông Nam Á, là những nước khả năng ứng phó và thích ứng với biến đổi khí hậu còn thấp. Những quốc gia có chỉ số CCI cao (là những nơi mà biến đổi khí hậu biến đổi mạnh mẽ) và chỉ số HDI thấp dễ bị tổn thương với BĐKH hơn so với những quốc gia có CCI thấp và HDI cao như Hoa Kỳ, châu Âu và Úc...[15], [16]. Báo cáo khoa học của nhóm nghiên cứu về BĐKH ở Bzazil đã đề cập đến các vấn đề phát triển bền vững - phát triển con người - tổn thương do BĐKH ở Nam Mỹ liên quan đến năng lực ứng phó với những thách thức và cơ hội do BĐKH, khi sử dụng chỉ số CCI do Baettig xây dựng (2007) đã cho thấy, các khu vực Amazon, Đông Bắc Brazil và vùng nhiệt đới Nam Mỹ nói chung có giá trị CCI cao nhất và biểu hiện BĐKH mạnh mẽ nhất. Những vùng này có chỉ số HDI thấp nhất Brazil. Hàng năm, ở Hoa Kỳ, Viện Nghiên cứu Chiến lược (Strategic Studies Institute-SSI) và Viện Nghiên cứu Tam giác An ninh (Triangle Institute for Security Studies-TISS) có báo cáo về an ninh quốc gia trình Quốc hội. Trong báo cáo này chỉ số CCI được sử dụng để thảo luận về BĐKH và an ninh quốc gia Hoa Kỳ. Dựa theo kết quả tính chỉ số CCI, báo cáo cho rằng: 1 Hoa Kỳ là một trong 31 quốc gia (trong số 189 quốc gia được nêu tên) cực kỳ dễ bị tổn thương với biến đổi khí hậu và có 10 nước bị tác động ít nhất; 2) khoảng 1 phần ba các nước phát triển nằm trong nhóm các quốc gia ít bị tác động mạnh mẽ của BĐKH. Gần đây nhiều tác giả đã sử dụng chỉ số BĐKH để đánh giá mức độ tổn thương do BĐKH, điển hình là tác giả Diffenbaugh Noah S và cộng sự (2007) [19] [28] khi họ sử dụng chỉ số CCI để đánh giá tổng hợp mức độ dễ bị tổn thương do BĐKH bằng cách kết hợp các thước đo về mức độ nghiêm trọng của BĐKH với các thước đo về khả năng kinh tế - xã hội. Tác giả đã phát triển một chỉ số dễ bị tổn thương, tạm dịch là "chỉ số hứng chịu khí hậu xã hội" (Socioclimatic exposure) do biến đổi khí hậu và được tính toán thông qua biểu thức sau: (Socioclimatic exposure = CCI * (population index + wealth index + poverty index), "Hứng chịu khí hậu xã hội = CCI * (chỉ số dân số + chỉ số giàu có + chỉ số 11
đói nghèo)". Bao gồm các hợp phần: chỉ số CCI, chỉ số dân số, chỉ số đói nghèo và giàu có biểu thị cho những rủi ro kinh tế và rủi ro đối với cuộc sống của con người. Một số nhận xét: Thông qua sự tìm hiểu về BĐKH và một số chỉ số khí hậu, tổng quan về các chỉ số về BĐKH, có thể nêu ra một số nhận xét như sau: 1) Để đánh giá biến đổi của các yếu tố khí hậu trong quá khứ, các công trình nghiên cứu thường sử dụng các phương pháp phân tích thống kê để phân tích diễn biến, xu thế và mức độ biến đổi của các yếu tố khí hậu theo thời gian và không gian. Mức độ biến đổi của các yếu tố được biểu hiện thông qua chênh lệch trung bình giữa hai thời kỳ, độ lệch tiêu chuẩn và biến suất. Để thể hiện những phỏng đoán BĐKH (climate change projection) trong tương lai thường sử dụng mức chênh lệch của các yếu tố khí hậu giữa thời kỳ tương lai so với thời kỳ chuẩn khí hậu, hay còn gọi là thời kỳ tham chiếu - thời kỳ nền; 2) Mục đích của chỉ số BĐKH là khái quát thông tin BĐKH và chỉ ra những vùng BĐKH sẽ nổi bật nhất. Chỉ số này sẽ tích hợp các thông tin về BĐKH trong tương lai (thế kỷ 21) từ các chỉ thị khí hậu đơn lẻ thành một chỉ số để cung cấp cho các nhà quản lý, hoạch định chính sách và cộng đồng sự lượng hoá tổng quát nhất về mức độ biến đổi khí hậu, cho phép họ xác định các vùng mà ở đó biến đổi khí hậu sẽ diễn ra mạnh mẽ nhất, những nơi nhạy cảm và dễ bị tổn thương với những tác động của BĐKH; 3) Chỉ số BĐKH, ngoài những mục đích chung, còn cho phép so sánh với các chỉ số phát triển kinh tế-xã hội hoặc tích hợp với các chỉ số khác để so sánh nhằm đánh giá mức độ hứng chịu và tính dễ bị tổn thương về kinh tế-xã hội, hệ sinh thái, đa dạng sinh học với BĐKH khu vực và toàn cầu; 4) Chỉ số BĐKH là kết quả tổng hợp các mức độ biến đổi của nhiều yếu tố khí hậu. Do sự phức tạp về bản chất vật lý của các yếu tố khí hậu theo không gian và thời gian nên các chỉ số khí hậu nói chung và các chỉ số BĐKH nói riêng chỉ phản ánh được những đặc tính cơ bản nhất và mỗi chỉ số đều có những hạn chế và tồn tại cụ thể. Mặc dù như vậy, các chỉ số BĐKH cũng phản ánh được sự 12
phức tạp trong những biến đổi của các yếu tố khí hậu cơ bản (nhiệt độ và lượng mưa) theo không gian và thời gian. Có nhiều chỉ số BĐKH và nhiều phương pháp tính khác nhau. Mỗi phương pháp có những thế mạnh đồng thời cũng không thể tránh khỏi những tồn tại riêng. Do đó, luận văn sẽ tập trung tìm hiểu và đánh giá trên chuỗi số liệu thu nhận được từ các trạm khí tượng cơ bản để xem xét mức độ phù hợp của các hợp phần của 2 chỉ số BĐKH: chỉ số biến đổi khí hậu khu vực (RCCI) và chỉ số biến đổi khí hậu (CCI). Bằng cách tiếp cận này, luận văn sẽ làm rõ khả năng ứng dụng hai phương pháp tính chỉ số RCCI và CCI hiện đang được sử dụng phổ biến ở nhiều nước để đánh giá mức độ BĐKH ở nước ta và khuyến nghị sử dụng 2 chỉ số BĐKH này trong tương lai ở Việt Nam. 13