VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

Mai Văn Khiêm, Nguyễn Đăng Mâu, Trần Đình Trọng, Lưu Nhật Linh, Lê Duy Điệp, Hà Trường Minh

Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu

Hà Nội, tháng 1/2015

Độ lệch chuẩn nhiệt độ trung bình toàn cầu từ 1850 so với trungbình thời kỳ 1961 - 1990 (Nguồn: IPCC, 2010)

1. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TOÀN CẦU

Biểu hiện BĐKH theo AR5Xu thế biến đổi của chuẩn sai nhiệt độ bề mặt

(so với trung bình giai đoạn 1961-1990)

• Nhiệt độ trung bình toàn cầu trong giaiđoạn 1850-1930 gần như không thayđổi• Nhiệt độ trung bình toàn cầu trong giaiđoạn 1931-2011 tăng ngày càng mạnh mẽ hơn

Nhiệt độ trung bìnhtoàn cầu trong 15năm gần đây (1998-2012) có chiềuhướng tăng nhanhgấp trên 2 lần so vớimức độ tăng trungbình giai đoạn 1951-2012

Xu thế biến đổi của chuẩn sai nhiệt độ không khí (so với trungbình giai đoạn 1961-1990) theo các nguồn số liệu khác nhau

Biểu hiện BĐKH theo AR5

Trong 100 năm qua, lượng mưa có xu thê tăng/giảm rất ro rệt ở 30 năm gần đây

Biểu hiện BĐKH theo AR5

Mực nước biển trung bình có xu thế tăng trong suốt thế kỷ 20 với mức tăng 1.7 mm/năm trong giai đoạn 1900-2010 và 3.2 mm/năm

giai đoạn 1993-2010

Biến đổi mực nước biển trung bình giai đoạn 1900-

2010 (Jevrejeva 2008, Church and White 2011)

Biến đổi mực nước biển trung bình giai đoạn 1993-2010

(Nerem, 2010)

Biểu hiện BĐKH theo AR5

Nhiệt độ không khí đât liền tăng

Nhiệt độ không khí trên biển tăng

Nhiệt độ mặt biển tăng

Mực nước biển tăng

Diện tích băng giảm

2. Biểu hiện của BĐKH, NBD

Diễn biến của nhiệt độ ở Việt Nam trong 50 năm qua

2. Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam

Nhiệt độ

Trong vòng 50 năm qua, nhiệtđộ trung bình năm ở VN đãtăng khoảng 0.5oC.

Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn so với nhiệt độ mùa hè.

Nhiệt độ ở phía Bắc tăng nhanh hơn so với ở phía Nam.

Xu thế tăng nhiệt độ ở các trạm: 0.1 - 0.2°C/thập kỷ

Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam

102°E 104°E 106°E 108°E 110°E 112°E 114°E

8°N

10°N

12°N

14°N

16°N

18°N

20°N

22°N

24°N

Trung quèc

C¨m pu chia

Th¸i Lan

Q§. Hoµng Sa

L µ o

Q§. Tr­êng Sa-2°C

-1°C

-0.5°C

0°C

0.5°C

1°C

2°C

Tháng I

y = 0.0242x - 0.6597

-3

-2

-1

0

1

2

3

1958 1968 1978 1988 1998dT

(oC

)

Tháng VII

y = 0.009x - 0.2596

-3

-2

-1

0

1

2

3

1958 1968 1978 1988 1998dT

(oC

)

Biến đổicủa nhiệtđộ

THÁNG VII y = 0.0094x - 0.267

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

1958 1968 1978 1988 1998

Xu thế biến đổi của nhiệt độ trung bình khu vực nghiên cứu

NĂM y = 0.0118x - 0.3119

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

1958 1968 1978 1988 1998

THÁNG I

y = 0.0287x - 0.7744

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

1958 1968 1978 1988 1998

Lượng mưa

Mưa trái mùa và mưa lớn dị thường xảy ra nhiều hơn, nổi bật là đợt mưa tháng 11 năm 2008 ở Hà Nội và lân cận.

Trạm 19h 30/10/08 đến 1h 1/11/08

Hà Nội 408

Hà Đông 572

Hưng Yên 158

Hòa Bình 129

Bắc Giang 136

Hiệp Hòa 186

• Xu thế thay đổi: 2-10 mm/năm.• Phía Bắc phổ biến giảm. • Phía Nam phổ biến tăng.

Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam

102°E 104°E 106°E 108°E 110°E 112°E 114°E

8°N

10°N

12°N

14°N

16°N

18°N

20°N

22°N

24°N

Trung quèc

C¨m pu chia

Th¸i Lan

Q§. Hoµng Sa

L µ o

Q§. Tr­êng Sa -40%

-20%

0%

20%

40%

Q§. Trêng SaQ§. Trêng Sa

Thời kỳ XI-IVy = 0.5709x - 14.558

-100

-50

0

50

100

1961 1971 1981 1991 2001 Năm

dR(%)

Thời kỳ V-X y = -0.0993x + 2.5317

-100

-50

0

50

100

1961 1971 1981 1991 2001 Năm

dR(%)

Biến đổilượngmưa

Thời kỳ V-X y = -0.1086x + 2.7698

-100

-50

0

50

100

1961 1971 1981 1991 2001 Năm

dR(%)

Biến đổi của lượng mưa trung bình khu vực nghiên cứu

Thời kỳ XI-IV

y = 0.1077x - 2.7453

-100

-50

0

50

100

1961 1971 1981 1991 2001 Năm

dR(%)

Lượng mưa năm y = -0.0683x + 1.7419

-100

-50

0

50

100

1961 1971 1981 1991 2001 Năm

dR(%)

3. XÂY DỰNG KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Horizontal resolution: 0.22o (25km)A1B scenario

Member name Boundary condition

PRECIS-Q0 HadCM3Q0

PRECIS-Q3 HadCM3Q3

PRECIS-Q10 HadCM3Q10

PRECIS-Q11 HadCM3Q11

PRECIS-Q13 HadCM3Q13

Mô hình thống kê (SD) theo kịch bản của Bộ TNMT(2012)

Kịch bản của mô hình PRECIS (5 phương án)

McSweeney, et al. (2012) recommendations are thefollowing members: Q0, Q3, Q10, Q11 and Q13 forSOUTHEAST ASIA (specifically, the Asian summer monsoon)

HadCM3Q0: A model run from the HadCM3 model withunadjusted.

HadCM3Q3: A model run from the HadCM3 model withadjustment for smaller temperature changes.

HadCM3Q10: A model run from the HadCM3 model that givesthe driest projections.

HadCM3Q11: A model run from the HadCM3 model that givesthat gives the wettest projections.

HadCM3Q13: A model run from the HadCM3 model that showlarger temperature changes.

Lựa chọn phương án chạy mô hình PRECIS

Map of average temperature in January period 1980-1999

Đánh giá kết quả mô phỏng nhiệt độ bằng mô hình PRECIS

Các phương án mô phỏng (Q0, Q3, Q10, Q11, Q13) nhiệt độ trung bình tháng 1 (chính đông) bằng mô hình PRECIS có phân bố theo không gian khá tương đồng với thực tế (APH)

PRECIS mô phỏng nhiệt độ thấp hơn so với APH

APH Q0 Q3

Q10 Q11 Q13

Đánh giá kết quả mô phỏng nhiệt độ bằng mô hình PRECIS

APH Q0 Q3

Q10 Q11 Q13

Nhiệt độ trung bình tháng 7 mô phỏng bằng PRECIS có xu hướng cao hơn so với APH. Đặc biệt là ở các khu vực đồng bằng;

Phân bố theo không gian nhiệt độ mô phỏng bằng PRECIS tương đồng với APH

Temp JAN of PRECIS –APH (OC)

Đánh giá kết quả mô phỏng nhiệt độ bằng mô hình PRECIS

Q0-APH Q3-APH

Q10-APH Q11-APH Q13-APH

Nhiệt độ trung bình tháng 1 mô phỏng bằng mô hình PRECIS đều thấp hơn so với APH khoảng từ 0-3oC, phương án lựa chọn đầu vào là Q11 có sai số thấp hơn cả

Q0-APH Q3-APH

Q10-APH Q11-APH Q13-APH

Temp JUL of PRECIS –APH (OC)

Đánh giá kết quả mô phỏng nhiệt độ bằng mô hình PRECIS

Nhiệt độ tháng 7 mô phỏng bằng PRECIS cao hơn so với APH theo cả 5 phương án mô phỏng. Tuy nhiên, sai số lớn nhất xảy ra ở Q10, Q11, Q13; phương án Q3 có sai số thấp hơn cả

R1 R2

R3

Đánh giá kết quả mô phỏng nhiệt độ bằng mô hình PRECIS

• So sánh với số liệu quan trắc thức tế tại các trạm: Nhiệt độ mô phỏng bằng các phương án đều cao hơn ở hầu hết các tháng

• Sai số lớn nhất xảy ra vào các tháng mùa hè

Đánh giá kết quả mô phỏng nhiệt độ bằng mô hình PRECIS

Hà Nội

Thái Bình

Hà Nội

So sánh mô phỏng nhiệt độ tại các trạm cho thấy nhiệt độ mô phỏng cao hơn đáng chú ý nhất từ khoảng tháng 3 đến tháng 8;

Thấp hơn vào các tháng mùa đông

Đánh giá kết quả mô phỏng lượng mưa bằng mô hình PRECIS

APH Q0 Q3

Q10 Q11 Q13

Nhìn chung, lượng mưa tháng 1 mô phỏng bằng PRECIS cao hơn so với số liệu APH , đặc biệt là vùng núi phía Bắc; các khu vực đồng bằng khá tương đồng với APH

Đánh giá kết quả mô phỏng lượng mưa bằng mô hình PRECIS

APH Q0Q3

Q10 Q11 Q13

Các phương án mô phỏng phân bố lượng mưa tháng 7 khá phù hợp với APH (cao hơn ở vùng núi phái Bắc, thấp hơn ở đồng bằng)

Phương án Q0, Q3 khá gần với APH; phương án Q10, Q11, Q13 thấp hơn so với APH

Q0-APH Q3-APH

Q10-APH Q11-APH Q13-APH

Đánh giá kết quả mô phỏng lượng mưa bằng mô hình PRECIS

Sai số mô phỏng lượng mưa tháng 1 Thấp hơn so với APH: 0-10% ở Tây Bắc, Đông Bắc Cao hơn so với APH: 0-10% ở Việt Bắc, Đồng Bằng Bắc Bộ

Q0-APH Q3-APH

Q10-APH Q11-APH Q13-APH

Đánh giá kết quả mô phỏng lượng mưa bằng mô hình PRECIS

Sai số mô phỏng lượng mưa tháng 7 Hầu hết khu vực nghiên cứu có lượng mưa thấp hớn từ 0 đến 30%;

vùng núi phía Bắc có lượng mưa cao hơn APH

R1 R2

R3

Đánh giá kết quả mô phỏng lượng mưa bằng mô hình PRECIS

Nhìn chung, các phương án mô phỏng đều có lượng mưa thấp hơn so với số liệu quan trắc thực tế

Đánh giá kết quả mô phỏng lượng mưa bằng mô hình PRECIS

Hà Giang

Hà Nội

Hầu hết các tháng có mô phỏng cao hơn so với thực tế. Một số trạm, có lượng mưa mùa hè thấp hớn thực tế quan trắc

Kịch bản biến đổi nhiệt độ thời kỳ 2020s so với 1980-1999

III-V VI-VIII

IX-XI XII-II

Mùa xuân (III-V): Tăng khoảng 1-1,5oC; mùa hè (VI-VIII): 0,9-1,1oC; mùathu (IX-XI): 0,4-1,0oC; mùa đông (XII-II): 0,4-0,7oC

Phía đông tăng nhanh hơn phía Tây; riêng vào mùa thu có mức tăng ởphía Tây nhiều hơn phía Đông

III-V VI-VIII

IX-XI XII-II

Kịch bản biến đổi nhiệt độ thời kỳ 2050s so với 1980-1999

Mùa xuân (III-V): Tăng khoảng 2,3-2,5oC; mùa hè (VI-VIII): 2,7-2,9oC;mùa thu (IX-XI): 2,2-2,5oC; mùa đông (XII-II): 2,7-2,9oC

Phía đông tăng nhanh hơn phía Tây

Các mốc thời gian của TK21

Các thời kỳ trong năm

XII-II III-V VI-VIII IX-XI Năm

2020 0,5 1,5 1,0 0,7 0,9

2030 1,2 1,8 2,5 2,1 1,5

2050 2,8 2,3 2,9 2,3 2,6

Kịch bản biến đổi nhiệt độ

2020s 2050s

• 2020s: Tăng khoảng từ 1,2 đến 2,5oC

• 2050s: Tăng khoảng 2,3 đến 2,9oC

• Tăng nhanh nhất vào các tháng mùa hè

III-V VI-VIII

IX-XIXII-II

Kịch bản biến đổi lượng mưa thời kỳ 2020s so với 1980-1999

Thời kỳ 2020s, lượng mưa tăng trong các tháng mùa xuân và mùa thu , tăng nhanh hơn ở khu vực phía Đông

Lượng mưa giảm vào các tháng mùa hè và mùa đông; giảm đáng kể hơn vào các tháng mùa đông

III-V VI-VIII

IX-XI XII-II

Kịch bản biến đổi lượng mưa thời kỳ 2050s so với 1980-1999

Thời kỳ 2050s, lượng mưa tăng ở hầu hết các tháng; giảm trong các tháng mùa hè

Kịch bản biến đổi lượng mưa so với 1980-1999

• Lượng mưa trung bình năm tăng ở phía Đông, giảm ở phía Tây trong thời kỳ 2020s;

• Đến 2050s, lượng mưa tăng trên toàn bộ vùng nghiên cứu, mức tăng từ 0-30%

2020s 2050s

III-V VI-VIII

IX-XI XII-II

Kịch bản biến đổi lượng bốc hơi thời kỳ 2020s so với 1980-1999

• Lượng bốc hơi giảm vào các tháng mùa xuân, thu, đông (ở phía Tây); giảm nhẹ vào các tháng mùa hè. Tuy nhiên, trong các tháng mùa thu và mùa đông, lượng bốc hơi tăng đáng kể ở phía Đông

III-V VI-VIII

IX-XI XII-II

Kịch bản biến đổi lượng bốc hơi thời kỳ 2050s so với 1980-1999

• Lượng bốc hơi tăng trong hầu hết các tháng. Tuy nhiên, vào các tháng mùa hè và mùa thu, lượng bốc hơi giảm ở khu vực phía Đông

Kịch bản biến đổi lượng bốc hơi so với 1980-1999

• 2020s: Lượng bốc hơi giảm ở phía Tây, tăng ở phía Đông• 2050s: Lượng bốc hơi tăng trên toàn khu vực nghiên cứu (4 đến trên 6%)

2020s 2050s

Kịch bản biến đổi độ ẩm so với 1980-1999

Độ ẩm giảm hầu hết các tháng trong thời kỳ 2020s đến 2050s; giảm đáng kể nhất vào các tháng mùa đông và mùa thu

2020s: Độ ẩm năm giảm khoảng 18-19% 2050s: Độ ẩm năm giảm không đáng kể so với 1980-1999, mức giảm

khoảng 2 -4%

2020s 2050s

KẾT LUẬN

Không tồn tại sai khác đáng kể giữa các phương án mô phỏng khí hậu(nhiệt độ và lượng mưa) khác nhau bằng mô hình PRECIS;

Nhìn chung, PRECIS mô phỏng nhiệt độ thiên cao hơn so với quan trắc, đặcbiệt vào các tháng mùa hè. Tuy nhiên, lượng mưa mô phỏng bằng PRECIScó xu thế thấp hơn so với thực tế; tuy nhiên một số khu vực có lượng mưacao hơn thực tế vào các tháng mùa hè

Kịch bản biến đổi nhiệt độ cho thấy: Nhiệt độ tăng nhanh hơn vào các thángmùa hè, ít hơn vào các tháng mùa đông; đến giữa thế kỷ 21, mức tăng vàokhoảng 2,1 đến 2,9oC, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 2,6oC

Lượng mưa vào thời kỳ 2020s tăng ở các tháng mùa xuân và mùa thu; giảmở các tháng màu hè và mùa đông. Đến 2050s, lượng mưa tăng ở hầu hếtcác tháng, giảm vào các tháng mùa hè;

Lượng bốc hơi được dự tính giảm ở hầu hết các tháng vào thời kỳ 2020s;nhưng lại tăng đáng kể vào thời kỳ 2050s;

Độ ẩm được dự tính sẽ giảm ở các thời kỳ trong tương lai; tuy nhiên mứcgiảm vào giữa thế kỷ 21 thấp hơn đang kể so với thời kỳ 2020s