MÔ HÌNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC Gần đâ y, mô ̣t số mô hình đô ̣ng lực mới được xâ y dựng: Mô hình CCAM dô SEA START phất triển trông chương trình AIACC Assessment o
Trang 1Cán Bộ Giảng Dạy: TS VÕ LÊ PHÚ
Bộ Môn Quản Lý Môi Trường – Khoa Môi Trường
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
volephu@hcmut.edu.vn
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT TRIỂN BỀN
VỮNG
(Week 6, 12 Mar 2012)
Trang 2ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN (tự chọn)
“Nguyê n nhâ n chính yếu củâ biến đổi khí hâ ̣u
tôần cầu lầ dô viê ̣c giâ tâ ng khí hiê ̣u ứng nhầ
kính từ cấc hôật đô ̣ng củâ côn người” Anh/Chị cố đồng ý với nhâ ̣n định nầy không?
Sự khấc nhâu giữâ “hê ̣ quẩ biến đổi khí hâ ̣u”
(Climâtê Chângê Cônsêquêncês) vầ “tấc đô ̣ng
củâ biến đổi khí hâ ̣u” (Climâtê Chângê Impâct) lầ gì? Hẫy nê u 3 tấc đô ̣ng củâ biến đổi khí hâ ̣u sễ ẩnh hưởng đến mục tiê u phất triển bền vững
Trang 3ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN (tự chọn)
Hẫy phâ n tích mối liê n hê ̣ giữâ cấc bê ̣nh tâ ̣t vầ biến đổi khí hâ ̣u?
“Cấc thầnh phố vùng đới bờ cố nguy cơ ẩnh
hưởng nâ ̣ng nề vầ tổn thất lớn dô tấc đô ̣ng củâ biến đổi khí hâ ̣u” Anh/Chị cố đồng ý với nhâ ̣n định nầy không?
Hẫy phâ n tích cấc tấc đô ̣ng củâ biến đổi khí hâ ̣u đến qui hôậch vầ phất triển đô thị
Trang 4ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN (tự chọn)
Hẫy nê u mô ̣t vầi tấc đô ̣ng quân trộng củâ biến
đổi khí hâ ̣u đến:
Việt Nam
Thành phố Hồ Chí Minh
Các thành phố vùng đới bờ
Với cấc tấc đô ̣ng đẫ biết củâ biến đổi khí hâ ̣u đến
Tp Hồ Chí Minh, giẩi phấp thích ứng nầô cố tính chiến lược chô thầnh phố
Trang 5XEM PHIM TƯ LIỆU VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Delta Strategy, 2008-2050
Connecting Delta Cities: New York – Rotterdam
– Jakarta - Alexandria
Trang 6ĐÓNG GÓP KNK TOÀN CẦU
Nguồn: IPCC, 2007
Trang 7TỶ TRỌNG CÁC KNK TOÀN CẦU
Tỷ trọng các KNK năm 2004 Tỷ trọng
(%)
CO2 (do sử dụng năng lượng hốa thậch) 56,6
CO2 (do đốt rừng & quấ trình phân hủy
sinh hộc)
17,3
Cấc hợp chất khí Flor (HFCs, PFCs, SF6) 1,1
Nguồn: IPCC, 2007
Trang 8TỶ TRỌNG CÁC KNK TOÀN CẦU
Đóng góp KNK của các lĩnh vực kinh
tế năm 2004
Tỷ trọng (%)
Trang 9KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Khái niệm kịch bản “scenario”:
“Kịch bẩn lầ sự phất hộâ xu hướng phất triển
trông tương lâi” (Wêbstêr’s Nêw Dictiônâry,
1990)
“Kịch bẩn biến đổi khí hâ ̣u lầ mô ̣t sự mô tẩ hợp lý, nhất quấn vầ gấn kết về mô ̣t trậng thấi tương lâi củâ thế giới” (Cârtêr êt âl., 1994)
kịch bản (scênâriô) vầ dự báo
(fôrêcâst/prôjêctiôn) khấc nhâu như thế nầo?
Trang 10KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Trang 13KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU: MÔ HÌNH HOÀN
LƯU KHÍ QUYỂN TOÀN CẦU (GCM)
Cấc kịch bẩn BĐKH được mô phổng thêô mô hình
hê ̣ thống khí hâ ̣u tôần cầu: mô hình hôần lưu tôần cầu (Global Circulation Models – GCMs);
GCMs lầ cấc phương phấp ước đôấn tôấn hộc thêô
hê ̣ thống khí hâ ̣u thực tế
Quấ trình vâ ̣n chuyển vầ trâô đổi nâ ng lượng giữâ
cấc cấu phần đậi dương vầ khí quyển, kể cẩ sự dâô
đô ̣ng mực nước biển thêô mùa
Sử dụng cấc mô tẩ về lớp phủ bề mâ ̣t đất để mô
phổng cấc dồng nâ ng lượng vầ hơi ẩm giữâ bề mâ ̣t Trấi Đất vầ khí quyển
Trang 14KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Kịch bẩn BĐKH xêm xết đến cấc nhâ n tố tự nhiê n
vầ nhân tố con người (anthropogenic forces);
Cố 6 kịch bẩn BĐKH: định lượng mức phất thẩi
KNK đến năm 2100 (IPCC, 2001);
Cấc ước tính về mức phất thẩi dựâ vầô sự thây đổi củâ cấc yếu tố kinh tế vầ xẫ hô ̣i:
Dâ n số tôần cầu;
Mức đô ̣ tôần cầu hốa;
Trình đô ̣ cô ng nghê ̣/kỹ thuâ ̣t;
Mô i trường;
Sử dụng nâ ng lượng
Trang 15KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Kịch bản khí hậu
Khác nhau: tác động của BĐKH
Nguồn: Feenstra et al., 1998
Trang 16KỊCH BẢN PHÁT THẢI
6 kịch bẩn BĐKH: A1FI –
A1T – A1B – A2 – B1 vầ
B2;
6 kịch bẩn nầy thuô ̣c 4
nhốm chính sau: A1, A2,
B1 vầ B2:
Trang 17KỊCH BẢN PHÁT THẢI
A1: tăng trưởng kinh tế nhanh trong suốt thế kỷ 21; gia tăng mức độ toàn cầu hóa và tương tác về văn hóa-xã hội giữa các khu vực; dân số tăng nhanh nhưng sẽ giảm vào cuối thế kỷ
A1FI: Nguồn năng lượng sử dụng chủ yếu lầ nhiên liê ̣u hốa thậch;
A1T: Công nghệ phất triển theo hướng không sử dụng nhiên liê ̣u hốa thậch;
A1B: Cân bầng viê ̣c sử dụng cấc nguồn nhiên
liê ̣u/năng lượng
Khác biệt giữa 3 kịch bản này là gì?
Trang 18KỊCH BẢN PHÁT THẢI
Trang 19KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
B1: Dân số toàn cầu giảm và hướng đến nền kính tế toàn cầu hóa; kinh tế tiếp tục tăng trưởng nhưng theo hướng dịch vụ và thông tin; giảm tiêu thụ nguyên vật liệu; đưa ra
nhiều công nghệ sạch và hiệu quả; ưu tiên tính bền vững xã hội – kinh tế – môi trường thông qua các giải pháp toàn cầu
Giống kịch bản A1T;
Tái cấu trúc nguồn năng lượng sử dụng
Trang 20KỊCH BẢN PHÁT THẢI
Dân số Môi trường Khí hậu
Trang 21KỊCH BẢN PHÁT THẢI
A2: Dân số tiếp tục tăng đều; mức độ toàn
cầu hóa chậm; phát triển kinh tế theo khu
vực (self-reliance); kinh tế tăng trưởng; trình độ công nghệ tiếp tục thay đổi nhưng chậm
B2: Dân số toàn cầu tăng đều như A2 nhưng chậm; chú trọng đến các giải pháp phát triển bền vững khu vực (kinh tế – xã hội & môi
trường)
Trang 22KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Nguồn: Orszulik, 2008
Trang 23KỊCH BẢN NHIỆT ĐỘ & NƯỚC BIỂN DÂNG
Nhiệt độ toàn cầu trông giâi
đôận 2090-2099 câô hơn thời
Trang 24KỊCH BẢN NHIỆT ĐỘ & NƯỚC BIỂN DÂNG
Mực nước biển dâ ng trông giâi
đôận tương ứng thêô từng kịch
Trang 25KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
0,26- 0,51
0,23- 0,48
0,21- 0,43
0,45
0,20- 0,38 Giâ tâ ng trông giâi đôận 2090-2099 sô với giâi đôận 1989-1999
Trang 260,18-KỊCH BẢN NHIỆT ĐỘ
Trang 27KỊCH BẢN NƯỚC BIỂN DÂNG
Trang 28KỊCH BẢN LƯỢNG MƯA
Lượng mưâ trung bình tôần cầu sễ giâ tâ ng vầ
liê n quân với viê ̣c giâ tâ ng nhiê ̣t đô ̣ tôần cầu: giâ
tâ ng cường đô ̣ bốc hơi vầ hơi ẩm khô ng khí được giữ lậi trông khí quyển nhiều hơn;
Kịch bản A2: lượng mưâ tâ ng TB 3,9% trông 30
nâ m cuối thế kỷ 21 sô với giâi đôận 1961-1990 (1,3 – 6,8%);
Kịch bản B2: Lượng mưâ TB tâ ng 3,3% trông
cùng thời gian (1,2-6,1%)
Trang 29MÔ HÌNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC
Gần đâ y, mô ̣t số mô hình đô ̣ng lực mới được xâ y dựng:
Mô hình CCAM dô SEA START phất triển trông
chương trình AIACC (Assessment of Impacts and
Adaptation to Climate Change);
Mô hình thống kê Downscaling – SDSM (Stâtisticâl
Dôwnscâling Môdêl) dô Anh xâ y dựng (wilby, R vầ Dawson, C.);
Mô hình MAGICC/SCENGEN (Model for Assessment
of Greenhouse Gas Induced Climate Change/ a
Regional Climate SCENario GENerator
Trang 30KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Mô hình PRECIS dô TT Hâdlêy (UK) xâ y dựng,
thuô ̣c chương trình cung cấp cấc thô ng tin khí hâ ̣u khu vực chô cấc nghiê n cứu tấc đô ̣ng (Providing
Regional Climates for Impact Studies):
Dôwnscâling đô ̣ng lực;
Cố đô ̣ phâ n giẩi cao (25km);
Chậy trê n PC với HĐH Linux;
Cố thể xâ y dựng cấc kịch bẩn BĐKH chi tiết chô bất cứ khu vực nầô trê n thế giới;
Đẫ ứng dụng thầnh cô ng tậi: Anh, Đức, Án Đô ̣,
Mâlâysiâ vầ Châu Phi
Trang 31KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
CSIRO – Austrâliâ (Cômmônwêâlth fôr Sciêntific, Industriâl ând Rêsêârch Orgânizâtiôn) đưâ râ dự bấô phất thẩi khu vực ĐNA ở 3 mức: Câô – Thấp – Vừâ đến 2070:
Nhiệt độ: tăng 40C (thấp); 10C (vừâ) vầ 20C (cao)
Lượng mưa: dâô đô ̣ng 5-10% (mùâ mưâ) vầ
0-5% (mùâ nấng);
Mực nước biển: tăng từ 15cm đến 90cm (từ
thấp đến cao)
Trang 32KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Viê ̣c xâ y dựng vầ lựâ chộn kịch bẩn BĐKH đâng cố nhiều trânh cẫi, vì:
Viê ̣c lựâ chộn KB sễ quyết định đến kết quẩ phâ n tích vầ đấnh giấ về cấc tấc đô ̣ng;
KB phát thải cao có thể đưa kết quả tồi tệ
KB phát thải thấp hoặc “vừa” đưa ra kết quả thấp hoặc chấp nhận được chủ quan & trì trệ trong hành động giảm nhẹ hoặc thích ứng
Quấ câô; “vừâ”; khô ng tin câ ̣y hôâ ̣c khô ng xêm xết đến cấc yếu tố quân trộng khấc như: sự thây
đổi/dâô đô ̣ng củâ cấc biến khí hâ ̣u
Trang 33DỮ LIỆU CHO MÔ HÌNH KỊCH BẢN
Đấnh giấ tấc đô ̣ng củâ BĐKH vầ xâ y dựng mô hình cần cố số liê ̣u khí tượng quân sất trông thời giân đủ
lâ u (hầng chục năm) số liệu nền của khí hậu hiện
Nhiều thông số được quan trắc hơn so với trước đó;
1980s là giai đoạn nóng nhất của thế kỷ 20 đánh giá được xu hướng nóng của khí hậu
Trang 34YÊU CẦU CỦA CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Viê ̣c lựâ chộn cấc KB đấnh giấ tấc đô ̣ng củâ BĐKH cần đấp ứng bốn (4) yê u cầu sau:
Tính nhất quán về cấc khôẩng dự bấô giâ tâ ng nhiê ̣t đô ̣ tôần cầu dựâ vầô viê ̣c giâ tâ ng nồng đô ̣ cấc KNK trông khí quyển, ví dụ: 10C – 3,50C vầô
nâ m 2100 (Hôughtôn êt âl., 1990); hôâ ̣c 1,50C – 4,50C khi nồng đô ̣ khí CO2 tâ ng gấp đôi
Trang 35KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Tính hợp lý của số liệu:
Tăng hôâ ̣c giảm lượng mưâ phẩi đồng nhất trê n
cùng mô ̣t bề mâ ̣t diê ̣n tích khu vực;
Thây đổi củâ cấc biến khí hâ ̣u phẩi nhất quấn với nhâu Ví dụ: những ngầy cố lượng mưâ giâ tâ ng thì tương ứng với số lượng cấc đấm mâ y cũng gia tăng
Cấc KB phẩi cố đủ cấc thô ng số khí hâ ̣u trông mô ̣t
khôẩng thời giân vầ khô ng giân cụ thể: nhiệt độ,
lượng mưa, bức xạ nhiệt, độ ẩm, gió
Trang 36KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Cấc KB phẩi cố phậm vi đấnh giấ hợp lý, phẩn ấnh khẩ nâ ng thây đổi khí hâ ̣u khu vực trông tương
lai
Lưu ý:
khuyến cáo sử dụng như là số liệu nền;
ướt-khô-nóng & lạnh;
phản ánh được đặc trưng khí hậu vùng
Trang 37YẾU TỐ UNCERTAINTIES CỦA MÔ HÌNH GCM
Mô hình GCMs (2001) cồn được gội lầ mô hình
động lực với ưu điểm: mô tẩ sự thây đổi về chế
đô ̣ bức xậ nhiê ̣t vầ những thây đổi về hôần lưu khí quyển vầ dô đố dẫn tới những biến đổi cấc đâ ̣c
trưng củâ yếu tố khí hâ ̣u;
Nhược điểm:
Đô ̣ phâ n giẩi thấp (Rô ̣ng: 250 km , Dầi: 600km);
Cấc thầnh phần củâ HT khí hâ ̣u TĐ chưâ được hiểu
biết đầy đủ (ví dụ: đặc tính của các đám mây);
Chi phí câô chô viê ̣c xâ y dựng hê ̣ thống mấy tính đủ mậnh để xử lý mô ̣t khối lượng số liê ̣u khổng lồ
Trang 38KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Kịch bản BIẾN ĐỔI KHÍ
HẬU của Việt Nam
Kịch bản Ngập Lụt của
Tp.HCM
Trang 39TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC,
ĐÔ THỊ, QUI HOẠCH
Trang 40
Tác động của con người đến tài nguyên nước & vấn
đề quản lý TNN (IPCC, 2007)
Trang 41Tác động của con người đến tài nguyên nước & vấn
đề quản lý TNN (IPCC, 2007)
Trang 42BĐKH – Nước – Lương Thực
Humans, Water and Climate Change
Why worry about climate and water
Van Deursen
Trang 43Ảnh hưởng của BĐKH đến tài nguyên nước tại các khu vực
(IPCC, 2007)
Trang 44TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN TNN TẠI SỐ KHU VỰC
Châu Á Hầng trăm triê ̣u người sễ đối mâ ̣t với nguy cơ gia tăng
ấp lực TNN do thiếu nguồn nước ngột tậi Đông, Nam, Trung Á và Đông Nâm Á, đâ ̣c biê ̣t lầ tậi cấc lưu vực sông lớn
Gia tăng mức độ ngâ ̣p lụt
Châu Phi 75-220 triê ̣u người thiếu nước trầm trộng vầo năm
Trang 45Dự báo lượng mưa tại các khu vực
Bấc Mỹ, Úc vầ Trung Á sễ lầ những khu vực bị khân hiếm nước
(Aerts & Droogers, 2004)
Khu vực khan hiếm nước do tấc đô ̣ng
BĐKH
Trang 46HẠN
HÁN
NGẬP LỤT
HAI THÁI CỰC CỦA TÀI NGUYÊN NƯỚC
Trang 47BÃO VÀ NGA ̣P LỤT
Trang 48Tác Động của BĐKH đến Tài Nguyên Nước
Nguồn: IPCC, 2007 Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and
Vulnerability Contribution of Group II to the Fourth Assessment Report of
Intergovernmental Panel on Climate Change
Trang 49Tác Động của BĐKH đến Tài Nguyên Nước
Nguồn: IPCC, 2007 Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and
Vulnerability Contribution of Group II to the Fourth Assessment Report of
Intergovernmental Panel on Climate Change
Trang 50Tác Động của BĐKH đến Tài Nguyên Nước
Trang 51Tác Động của BĐKH đến Tài Nguyên ĐB
Nguồn: IPCC, 2007 Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and
Vulnerability Contribution of Group II to the Fourth Assessment Report of Intergovernmental Panel on Climate Change
Trang 52Tác Động của BĐKH đến Tài Nguyên ĐB
Nguồn: IPCC, 2007 Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and
Vulnerability Contribution of Group II to the Fourth Assessment Report of Intergovernmental Panel on Climate Change
Trang 53BĐKH và An Ninh Lương Thực Toàn Cầu
Tấc đô ̣ng củâ BĐKH đến
TNN tấc đô ̣ng ân ninh
lương thực tôần cầu:
800 triê ̣u người đâng đối
mâ ̣t với nận đối, trông đố cố
200 triê ̣u trể êm dưới 5 tuổi;
Dự bấô nhu cầu ngũ cốc
tăng 38% (2025);
Sẩn lượng ngũ cốc tậi Shârâ
(Châ u Phi) giẩm 2-3%
Trang 54ĐÔ THỊ HÓA VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH
581 M người nghèo tại khu vực đô thị; 4/15 đô thị lớn nhất thế giới
Nguồn: World Bank, 2008
Trang 55ĐÔ THỊ HÓA VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH
Nước biển dâng – Ngập lụt - Bão
Trang 56TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN QUI HOẠCH ĐÔ THỊ
Khô ng giân mở, không gian xanh
Hậ tầng đô thị: giâô thô ng, nâ ng
lượng, điê ̣n, nước
Khu dân cư
Sức khổê & vê ̣ sinh mô i trường
nước
Trang 57CÁC THÀNH PHỐ VÙNG ĐỚI BỜ
Source: Fuchs, 2010 Source: WWF, nd
Trang 58CÁC THÀNH PHỐ VÙNG ĐỚI BỜ
Source: Nicholls, et al., 2008
Source: WWF (nd) Mega-stress for Mega-Cities: A Climate
Vulnerability Ranking of Major Coastal Cities in Asia
Trang 59CLIMATE CHANGE
Climate Risk – Disaster - Vulnerability
Trang 60Thành Phố Hồ Chí Minh: The Number 10
BY SEA LEVEL RISE
(Carew-Reid, 2007 & ADB, 2008)
HIGHLY EXPOSURE AND VULNERABLE TO CC
(Nicholls et al., 2008)
ARE AT RISK OF COASTAL FLOODING
(WWF, 2009 & Fuchs, 2010)
Trang 61Quá Trình Đô Thị Hóa
1700-1950 0.5 M Inhab
Trang 6262
Thiệt hại do thiên tai tại TPHCM
Estimation of lost due to natural disasters within 10 years (USD) in HCMC (common hazard: whirlwind, storm, flood, landslide, etc)
Năm Thiệt hại
Carew-Reid, 2007
Trang 6363
Tác động của BĐKH đến Thành Phố Hồ Chí Minh
Tác động chính:
Hạn hán, ngập lụt, thiếu
nước ngọt và xâm nhập
Trang 6464
Tác động của BĐKH đến Thành Phố Hồ Chí Minh
Tác động chính:
Hạn hán, ngập lụt, thiếu
nước ngọt và xâm nhập
Trang 65Nhiệt Đợ và Sự Gia Tăng Mực Nước Biển
Nhiệt độ tối đa mùa mưa ở TP Hồ Chí Minh
be explained by theory
Measures from satellite TOPEX for period 1982 - 2006 maximal sea level had
Trang 66Các Tác Động của BĐKH Đã Được Nhận Dạng
Rainfall concentrates
in short time whenever annual precipitation has tendency to decrease
Daily maximal rainfall
in Tan Son Hoa station raises in recent years
Maximal tidal level in Vung Tau gauging
station
Trang 6767
Các Khu Vực Ngập Lụt Vào Năm 2050
Trang 68urbanization (population &
urban area) and economic
development
Focus on spatial
development by extending
the occupation of urban
area and building of new
towns and cities
Develop industrial
parks, infrastructure, public
works,
Qui Hoạch Vùng
The spatial structure (MOC 2008)