Luận văn dự tính khí hậu tương lai Độ phân giải cao cho tỉnh tuyên quang và khuyến nghị sử dụng trong Đánh giá tác Động của biến Đổi khí hậu Đến nhu cầu nước của cây trồng

Do đó Taận văn muốn đưa ra một bộ số liệu dự tính chỉ tiết hơn và sử dụng phương pháp tổ hợp khác dựa trên kết quả tổ hợp của 10 phương án tính toàn của 3 mô hình khí hậu khu vực CCAM, e

ĐẠI HỌC QUỐC GIÁ HA NOL

KHOA CAC KHOA HOC LIEN NGÀNH

VO TUL THU HUONG

DỰ TÍNH KHÍ HẬU TƯƠNG LAI ĐỘ PHÂN GIẢI CAO

CHO TĨNH TUYẾN QUANG VÀ KHUYẾN NGHỊ SỬ DỤNG TRONG

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐÔI KHÍ HẬU ĐẾN NHU CÂU NƯỚC

CỦA CÂY TRÔNG

LUAN VAN THẠC SĨ BIÊN ĐÔI KHÍ HẶẠU

HÀ NỘI - 2020

DAI HOC QUOC GIA HÀ NOL

KHOA CAC KHOA HOC LIEN NGÀNH

VŨ THỊ THU HƯƠNG

DỤ TÍNH KHÍ HẬU TƯƠNG LAI ĐỘ PHÂN GIẢI CAO

CIIO TINT TUYEN QUANG VA KIICYEN NGI SU DUNG TRONG

DANH GIA TAC BONG CUA BIEN BOI KHÍ HẬU ĐẾN NHU CAU NUOC

CỦA CÂY TRÔNG

VAN THAC Si BIEN BOI KHi HAU Chuyên ngành: BIÉN ĐÓI KHỈ HẬU

Ma sé: 8900201 O1QTD

Người hướng dẫn khaa học: TS Vũ Văn Thăng

HA NOT - 2020

LOI CAM DOAN

Tôi xia cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu đo cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng đẫn khoa học của T8 Vũ Văn Thăng, không sao chép các công trình nhiên cứu của người khác Số liệu và kết quả của luận văn chưa tùng được công bố ở

tật ki một công trình khoa học nào khác

Các thông, tin thứ cấp sứ dụng trong luận văn là có nguồn góc rõ rảng, được trích đẫn đây đủ, trung thực và đúng qui cách Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác

thực và nguyên bản của luận văn

Tác giả

LOT CAM ON

Lời đâu tiên, tôi xin trân trọng cảm ơn Tiên sĩ Vũ Văn Thăng đã định hướng

nghiên cứu và các phương pháp luận cho tôi trang suốt quá trình thực hiện nghiên cứu

Luận văn thạc sỹ

Trong quá trình được học tập, nghiên cứu tại Khoa Các khoa học liên ngành,

Đại học Quốc gia Hà Nội, tôi đá có cơ hội được tiếp thu những kiến thức cơ bản và chuyên sâu về biển đổi khi hậu qua dé dã giúp tôi có đủ kiến thức chuyên miôn cũng như kinh nghiệm trang suốt quả trinh học tập, tạo cho tôi niễm say mê nghiên cứu

khoa học, phục vụ hiệu quả cho quá trình nghiên cứu, thực hiện và hoàn thành Luận văn thạc sỹ của bản thân

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thây, cô giáo và các đồng chí Lãnh đạo cùng với

các căn bộ Khoa Các khoa họp liên ngành, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình hướng,

cđân, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong, quá trình thực hiện luận văn

Xin trân trọng cắm ơn các cán bộ của Trung tâm nghiên cứu Khi tượng - Khí hậu,

Viên Khoa học Khi tượng Thủy văn và Biến dỏi khí hậu đã cang cấp thông tín, tài liệu

và tận tỉnh giúp đỡ tôi trong quả trình thực hiện luận văn này

Cuỗi cửng tôi võ cùng cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ của bạn bè, đẳng nghiệp và

gia dinh đã luôn sắt cảnh, dòng viên, giúp đỡ tôi trong, suốt quá trình học tập và hoàn

MỤC LỤC LỜI CAM DOAM

LOL CAM ON,

CHUONG 1 TONG QUAN CAC VAN DR NGHIEN CUU

1.1 TỔng quan vẻ các nghiện cửu dự tỉnh khí hậu và danh gid tac déng của biển dồi khí tậu đến nhu cân mước cho cây trồng trên thê giỏi và Việt Nam

111 Trén thé gid

1.12 ViệtNam

1.2 Tổng quan vẻ mô hình khí hậu trong xây đụng kịch bản biến đổi khí bậu

1.3 Tổng quan về diễu kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, khí hậu của tỉnh Tuyên Quang,

2.13 Phương pháp nội suy không gim

2.1.4 Cá chỉ số đánh giá khả nắng mô phỏng của mô hình

2.1.5 Phương pháp đánh giá mức độ biến đổi của khí lậu trong tương lại

2.1.6 Phương pháp phân tích tính chưa chắc chắn trong dự tỉnh khí hậu

CHƯƠNG 3 KẾT QUA NGIIEN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3,1 Xu thể và mức đỗ biển dỗi của cáo yếu tổ khí hậu tĩnh Tuyên Quang

3.2 Đảnh giá khả năng mỏ phỏng của các mỏ hình khí hậu snssnesreo.42

3.2.3 Nhiệt độ tối thấp trung bình -cccccec ¬

3.3.1 Kịch bản biển đổi khi hậu tỉnh Tuyên Quang từ các mô hình thành phẩn 45 3.3.2 Kịch bản tế hợp tủ các mô hình thành phân sau khi đã hiệu chỉnh théng ké 50 3.4 Đánh giá mức độ tin cây và tính chưa chắc chắn rong các kịch bản biến đối khí hậu

3.41 Mức độ tin cậy đối với nhiệt độ trung bình năm - - 68 3.4.2 Mức dộ tín cậy dối với lượng mưa nấnn 69

3.5, Danh gia tac déng của biển đổi khi hậu đến như cầu nước của cây trồng, 71

3.5.1 Tỉnh toán số liệu đầu vào cho mô hình Croprwat - - 7

3.5.2 Kết quả tính nhu cầu nước cho cây trỗng —-

KỨT LUẬN VÀ KIIUYẾN NGĨỊH 0520 2x series TỔ

PHỤ LỤC LH HH HH0 0g 1H Ho mg rao PHỤ LỤC A

Mô hình hoàu lưu chung khí quyền - đại đường

(Atmosphere-Occan General Circulation Model)

áo cáo lần thứ 1 của IPCC (Fourth Assesment Repart)

Bao vio Hin tht 5 ofa IPCC (Filth Assesment Report) Biến dải khí hậu

Mô hình Khí quyền bảo giác lập phương

(Confornal Cubic Atmospheric Madel)

Mö hình quy mô vừa WRE phiên bán cho nghiên cửu khi hậu

Tự án đối chímg các mô hình khí hậu lần 5

(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)

'Tổ chức Nghiên cứu khoa học và công nghiệp Liên bang Úc

(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation)

Hệ thông hồ trợ ra quyết dinh chuyén giao céng nghé trong néng

nghiép (A Decision Support System for Agrotechnology Transfer)

Tế chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

(Food and Agriculture Organization of the United Nations)

Mô hình khí hậu toàn cầu (Global Climate Madel)

Hệ thống thông tín dia ly (Geographic Tnformation System) Mực nude bién trung binh toan céu (Global Mcan Sea Level)

Ban liên chính phủ vẻ Biển đối khi hậu

(mlergovemmental Panel erí Clninate Changc) Khi nhà kinh

Phần mẻm tổ hợp các kịch bản phát thải khí nhà kinh

(Model for the As:

Change/ Regional Climate SCENario GNerator)

ssment of Greenhouse-gas Induced Chimale

Nhớc biển dâng Những người khác

Mô hình khi hậu khu vục của Trung tâm Khí tượng Hadley,

Vuong quéc Anh (Providing Regional Climates for Impacts

Studies)

M@ hinh khi hau khu vye (Regional Climate Model) Tường nông độ khí nhà kinh đại điện

{Representative Concentration Pathways)

Kich ban néng dé khi nha kinh trung binh thap

Kịch bản nóng độ khí nhà kính cao

Mô hình khí hậu khu vực của Trung tân quốc tế về Vật lý lý thuyết

(Regional Climate Medel)

Lượng mưa 1 ngày lớn nhất Luong mua 3 ngày lớu rhhất Lượng mưa 5 ngày lớn nhất

M6 hình chỉ tiết héa théng ké (Statistical Downscaling Model) Bao cao dic biét vé kich ban phat thai

(Special Report on mission Scenarios)

Nhiệt độ bề mặt mróc bién (Sea Surface Temperature)

Bao cáo dành giá lần thử ba của LPCC (Thữd Assessment Report)

Nhiệt độ không khí trung bình tại độ cao 2m Nhiệt độ tôi thâp

Nhiệt độ tối cao

Tài nguyên và Môi trường, Tài nguyên nước

Chương tình Môi trường Liên Hợp Quốc (United Nations

Environment Programme}

Công ước Khung của Liên Hợp Quốc về BĐKH

(United Nations Framework Convention on Climate Change)

Tế chức khí tượng thể giới (World Meteorological Organization)

él (Weather Rescarch and

Mô lính Nghiên cứu và Dự báo thời

Forecast)

vi

DANH MỤC BẰNG

13áng 1.1 Thông tín các mô hình sứ dụng trong tỉnh toán cập nhật kịch bán L Bảng 2.1 Danh sách các trạm khi tượng, thủy văn tính Tuyên (Quang được sử dụng, 34

Bang 2.2 Các mô hình khí hậu dược sử đựng trơng tính toán xây dựng kịch bản biến

Bang 2.3 Các yếu tổ khí tượng trang bình tháng đặc trưng cho tỉnh Tuyên Quang, 35 Bang 3.1 Nhiệt độ cao nhất các thập kỷ và thời kỳ 1961 - 2017 (°C) sieu

Bang 3.2 Nhiệt độ thấp nhất các thập kỹ và thời kỳ 1961 - 2017 (°Œ) 39

Bang 3.3 Những thành phan mô bình được tựa chọn để xây dựng kịch bản biến đổi khi

Bang 3.1 Mức biển đôi nhiệt độ trung bình (°C) so với thời kỳ cơ sở (1986-2005) từ 10 phương an cua các mô hình khí hậu khu vực theo kịch bản RCP4.5 và RCPB.5 S1 đảng 3.5 Kịch bản BĐKH của nhiệt dộ trung bình cho tỉnh Tuyên Quang S5

Bằng 3.6 Mức biển đổi nhiệt độ tối cao trưng bình năm (°C) lễ hợp từ 10 phương án

của các mô hình khí hậu khu vực theo kịch bản RCP S và RCE85 Ố7

Bảng 3.7 Mức biến đổi nhiệt độ tối thấp trung bình năm (°C) té hep từ 10 phương án

của các mô hình khí hâu khu vực theo kịch bản RCP4,5 và RCE8.5 Ö7

Bang 3.8 Mức biến đổi lượng mưa (3) sơ với thời kỳ cơ sở (1986-2009) từ 10 phương

án của các mô hình khí hậu idhu vực theo kích bản RCD4.5 và RCDS.5 59 Bang 3.9 Kich bin BDKII cita hrong mua cho tinh Tuyén Quang 63

Bang 3.10 Mức biểu đổi lượng mưa Ì ngày lớn nhất năm (%) từ kết quả tổ hợp 10

phương án tính toàn của các mô hình khí hậu khu vực 64 Bảng 3.11 Me biến đối lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm (%4) từ kết quả tố hop 10

phương án tỉnh toán của các mô hình khí hậu khu vực 66

Bang 3.12 Mức biển đổi và khoảng tin cậy của nhiệt độ trung bình nim (°C) so vdi thé

kỳ cơ sở 1986 - 2005 thơo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 senseesosroeou.Ố

Bảng 3.13 Mức biển đối và khoảng tin cậy của lượng mua năm (%) so với thời kỷ cơ

sở 1986 - 2005 theo kich ban RCP4.5 va RCP8.5 mỹ)

DZ

Bang 3.14 Các đặc trưng cửa thông số cây trồng cho mé hinh Cropwat

Đăng 3.15 Như cầu tưới cho cây lóa trên diện tích canh tác hiện tại ở một số vùng thuộc

tỉnh Tuyên Quang theo các kịch bản biến đổi khi hậu 74 Bang 3.16, Nhu cau tưới của cây lúa trên điện tích canh tác quy hoạch đền 2020 tại một

số vùng thuộc tính Tuyên Quang theo các kịch bán biển đổi khi hậu 75

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tác động bức xa tng cộng (Rt tota]) lịch sử và dự tính từ năm 1950-2100

của 3 ho kich ban 7892, SRES va RCP (Nguồn TPCC, 2013) 6

Hình 1.2 Sự phát triển của các mô hinh khí hậu trong 35 nắm qua L7 Tinh I 3 Sơ đồ mô tả quá trình chỉ tiết hóa động lực độ phân giải cao LỄ

đến như cầu nước của cây lúa - -

Hình 3.1 Hệ số góc a (°C/thập kỹ) của đường xu thế tuyển tỉnh xảy dựng từ chuỗi số Tiêu nhiệt độ không khi trung bình năm và cáo mùa trong năm tính cho một số trạm của

Tĩnh 3.2 Hệ số góc a (ram/thập kỷ) của đường xu thể tuyên tính xây dựng từ chuỗi số liêu lượng mưa nắm vả các mùa trong năm tính cho một sẻ tram của tỉnh Tuyên Quang,

thời kỳ 1961-2017 - - - - 37

Hình 3.3 Hệ số góc a (°C/thập kỹ) của đường xu thế tuyến tình xây dựng từ chuối số

Tiệu nhuệt độ không khí tối cao Iuyệt đổi năm và các mừa (rong nam tink cho miso tram

tiêu biểu của tình Tuyên Quang thời kỳ 1961-2017 saemeeeeo.38

1Hình 3.4 Lệ số góc a (°C

p ky) của đường xu thế tuyến tinh xây dựng từ chuỗi số

liệu nhiệt độ không khi tỗi thấp tuyệt đối năm vả cáo mùa trong năm lính pho một số trạm của tỉnh Tuyên Quang thời kỹ 1961-2017 ccieeeieeeeeoo.2U

Tinh 3.5 118 số góc a của xu thể biến đổi tuyến tính của số ngày rét đậm (trái), rét hại (phải) trung bính năm qua các thập kỹ tại một số tram tiêu biếu của tỉnh Tuyên Quang,

thời ký 1961-2017 St nnnreereeeere mw

Tinh 3.6 118 sé géc a (mmA

ập kỹ) của đường xu thể tuyên tính xây đụng từ chuỗi số

liệu lượng mưa 1 ngày lớn nhất (Rxï day) năm và các mùa lrong năm tại một số tram của tính Tuyên Quang thời kỷ 1961-2017 "“—

Hinh 3.7 Hệ số góc a (mm/thập kỷ) của đường xu thê tuyên tính xây đựng từ chuỗi số

liệu lượng mua Š ngày lớn nhật (Rx5day) năm và các nuìa trong nim Lại muội số tran

tiêu biểu của tỉnh Tuyên Quang thời kỳ 1961-2017 eeeeoeeoseoooae.42 TRnh 3.8 Mức biến đổi nhiệt độ trưng bình năm (*C) tỉnh Tuyên Quang theo kịch bản

vii

Hình 3.9 Mức biến dỗi nhiệt độ tối cao năm (°C) tỉnh Tuyên Quang theo kịch bán

Tình 3.10 Mức biến đối nhiệt độ tồi thập năm (*C) tỉnh Tuyên Quang theo kich ban -RCP4.5 (tái) và RCP.5 (phả)) ccccieerieierreeiee "-

Tinh 3.11 Mức biển đổi tổng lượng mưa năm (%4) trung bình từng thời kỹ của tỉnh

Tuyên Quang theo kịch bản RCP4.5 (trái) và RCPS.5 (phải) 60

Hình 3.12 Mức biến dỗi tổng lượng mưa một ngày lớn nhát nắm (%) trung bình từng

thời kỳ của tỉnh Tuyền Quang theo kịch bản RCP4.5 (rải) và RCP8.5 (phải) 6 Hình 3.13 Mức biến đối lổng lượng mưa nămn ngày lớn nhất năm (%4) trung bình từng

thời kỳ của tính Tuyên Quang theo kịch bản RCP4.5 (trải) và RCPS,5 (phẩi) 67

Tình 3.14 Khoảng biển đổi xưng quanh trị số trung bình với cân dưới 10% và cận trên

908 của nhiệt độ trung bình năm tĩnh Tuyên Quang, 69

Hình 3.15 Khoảng biến đổi xung quanh trị số trung bình với cận dưới là 20% và cận

Hinh 3.16 Mure thay đổi nhù cầu nước tưới của cây lúa ở một số khu vực thuộc tình

Hinh 3.17 Mức thay đổi nhu cầu nước tưới của cây lúa ở một số khu vực thuộc tinh

Tuyên Quang theo điện tích canh tác quy hoạch

— -MÔ ĐẦU

'Theo Tổ chức liên chính phủ về Biến dỗi khí hậu (IPCC), sự gia tăng, nông, dộ của

các khí nhà kính, đặc biệt là khi COa, kể từ sau cuộc cách mạng công nghiệp là nguyên

nhân chính gây nên biến đối khí hậu (SĐKH) ngày nay, với những biểu hiện rõ rệt nhật

Ta nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng và mực nước biển dâng trên phạm ví toàn cầu

TRDKIT đã, đang và sẽ tác động nghiêm trọng đến mọi mặt của cuộc sống trên phạm vĩ

toàn cầu nh kinh lế - xã hội, tài nguyên nước, sức khốc

Với văn trỏ của mình, TPCC đã tiên hành những nghiên cứu quy mô và chuyên sâu

nhằm tăng cường hiệu biết sâu rộng hơn về khoa học BĐKH cũng như những tác dộng, của nó đối với môi trường, kinh tế và xã hội Cho tới nay, IPCC đã thục hiện 05 lần xây

dụng và cập nhật kịch bản BĐKH và NBD thông qua các lẫn báo cáo đánh giá vào các

năm: 1990, 1995, 2001, 2007 và gần đây nhất vao năm 2013 là bảo cáo đánh giá lần thứ

năm (AR5) Một trong những điểm mới trong AR5 là IPCC đã xây đựng kịch bản dụa trên đường phân bố nồng độ khí nhà kinh đại diện CD) thay cho các kịch bản phái thải SRIS trước đây Các RCP được lựa chạn sao cho đại diện được các nhóm kịch bản phát thải và đâm báo bao gồm được khoảng biển đối của nông độ các khi nhà kính trong, tương lại một cách hợp lý Che ROP cũng đảm bão tỉnh tương đồng với các kịch bân

SRES (IPCC, 2007) Nếu như trong năm 2007, 1PCC đã triển khai dự án nghiên cửu tổ hợp các mö hình khí bậu (CMIP3) nhằm mục đích thu thập đữ liệu đầu ra của 21 mồ hình

toàn cầu khác nhau phục vụ cho bảo cáo đánh giá lần thứ 4 (AR4) thủ trong ARS dir ant

CMIP5 dã dược thực hiện với tổ hợp của gần SƠ mö hình toàn cầu và chạy với kịch bản

nẻng độ khí nhà kinh RCP Ngoài ra, thời kỳ cơ sở được lựa chọn để so sánh lá 1986-

2005, thay cho thời kỳ 1980-1999 rong ÀR4

Trong những năm gần dây, khí hậu Việt Nam nói clung và khi hậu khu vực tỉnh

‘Tuyén Quang nói riêng cũng có những biển đổi bắt thường, ánh hướng rất lớn đến sự

phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Những đợt thiên tai như bão, lũ, rét đậm, rét hại, hạn

hán, xảy ra thuởng xuyên, biến dỗi bất thường và nghiêm trọng hơn Trước tỉnh hình

đó, Việt Nam đã tích cực hưởng ứng và tham gia các tổ chức quốc tế về BDKII và đề ra

những chính sách nhằm ứng phó với BĐKH Kịch bản BĐKH chỉnh thức được Bộ Tài nguyên và Mai trường công bố vào năm 2009 và được cập rhột mới nhất vào uăm 201 6

đã cưng cấp các cơ sở khoa học đề Bộ, ngành và địa phuong làm căn củ đánh giá các

tác động của BĐKH và xây dựng kế hoạch hành động ứng phố

1

Các mô hình khi hậu toàn cầu được sử dụng dễ xây dựng, các kịch bản BĐKH toán câu thường có độ phân giải thấp (hoảng 125 - 400 km), không đủ chỉ tiết cho việc phân

tích, đánh giá BĐKH và tác động của nó ở quy mô khu vực Do đó, người ta thường sử

dung các mô hình thống kê hoặc mô hình khi hậu khu vực để chỉ tiết hóa các săn phẩm

PRECIS, AGCM/MRI dé chủ tiết hóa kịch bản toàn cầu cho Việt Nam

Voi lộ trình cập rhật kịch băn BĐKH đựa trên các kịch bản nẵng độ KNK trong

CMIPS của IPCC và Việt Nam, việc chỉ tiết hóa các kịch bắn BĐKH quốc gia cho quy

mê cấp tỉnh bằng phương pháp chỉ tiết hóa động lực vẫn là một vân để cân quan tâm

xighiên cứu Trong 30 mắm qua, tỉnh hình thời tiết và thiên tai ở lỉnh Tuyên Quang diễn

ra rất phức tạp, dị thường và khó dự đoản: nhiệt độ trung bình năm của tăng khoảng

0,62°C lượng mua trung binh nim trên toàn tỉnh có xu hướng giảm, hàng năm thường, phải hứng chịu các loại thiên tai như: rét đệm, rét hai, hạn hản làm giảm năng suất cây

thấp so với nhiều năm gân đây; ảnh hướng

trổng, mực nước của các sông suối xuồi

của bão và áp thập nhiệt đói, mưa lớn, mua đá kèm gid Ido, lă quét trên sẽng Lô, sông,

Giâm và một số trận mưa cục bộ gây lũ tiên các suối nhỏ, ngập lụi, lũ lụt làm sại lở đất

đã, làm cáo công trình cầu cổng, giao thông, thủy lợi bị hu hỏng, gia súc gia cảm bị chết,

sản lượng cây trồng giảm Thiền tai đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến mọi lĩnh vực kinh

t ã hội và súc khốc của người dân Kịch bản BĐKH quốc ga năm 2016 đã dự tính

khí hậu cho tỉnh Tuyên Quang trong thế kỹ 21 tuy nhiên kịch bản này mới sử đụng số

Tiêu của 3 tran khí tượng niên độ chỉ tiết chúa cao Do đó Taận văn muốn đưa ra một bộ

số liệu dự tính chỉ tiết hơn và sử dụng phương pháp tổ hợp khác (dựa trên kết quả tổ hợp

của 10 phương án tính toàn của 3 mô hình khí hậu khu vực CCAM, elWRI, PRICIS)

46 có thêm một nguồn tham khâo cho việc nghiên cứu, phân tích và đánh giá tác đồng, của BĐKH noi chung va dén nhụ cầu nước của cây trồng nói riêng chơ tĩnh Tuyên

Quang

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài Hiệu tham khảo và phụ lục hiận văn được bố cục

làm 3 chương san đây:

Chương 1: Lắng quan các vấn dễ nghiền cứu, chương nay dẻ cập những nghiền cứu trong và ngoài rước liên quan đến BDKII, đự tính khí hậu và đánh giá tác động của BDKH đến nhu cầu nước của cây trồng,

Chương 2: Phương pháp nghiên cứu và số liệu, trình bảy phương pháp nghiên

cứu được sử dụng trong luân văn, chủ tiết về số liệu đủng dễ tính toán, nghiên cứu

Chương 3: Kết quá nghiên cửu và tháo luận chương này đưa ra kết quả nghiên

Š khí hậu tỉnh Tuyên Quang; danh giá khả năng mô

cứu về xu thế của một số

phông của mô hình, phân tích kết quả dự tính và đánh giá tính chưa chắc chắn trong

các dự tỉnh đổi với nhiệt độ, lượng mưa vào dẫu, giữa và cuối thể kỹ 21 theo hai kịch ban KNK trung bình thấp RCP4.5 và cao RCP.5; ứng đụng kết quả dự tính vào đánh

giá tác động của BĐKH đến nhụ cầu nước của cây trồng (lúa)

CHƯONG t TỐNG QUAN CÁC VÂN ĐÈ NGHIÊN CỨU

nó, được duy trì trong một thời gian đỗ dài, diễn hình là hàng thập kỹ hoặc dài hơn

BĐKH cỏ thê là do các quả trình tự nhiền bên trong hệ thông khí hậu, hoặc do

những tác động từ bên ngoài [49] Lheo báo cáo đánh giá lần thứ 4 (AR) ctia IPCC, tac

động búc xa thay đổi Irong thời đại công nghiệp chủ yếu do sự gia lắng về nồng độ của các KHK hỗn hợp trong khi quyền do các hoạt dộng của con người Theo bảo cáo dank

giá lần thứ 5 (ARS), thứ tự đóng góp cho tác động bức xạ của các KNK quan trọng lân lượt là CO;, CH¡, N;O và CEC-12 [44]

Trước những diễn biến ngày một phức tạp của biên đổi khi hậu, các quốc gia trên thể giới đã có nhiều nỗ lực dễ ứng pho với biến đổi khí hậu: Đầu tiên phải kế đến là sự

thành lập của Ban Liên Chính phủ vẻ Biến đối khí hậu (TIPCC}, Công móc Khung của Lién Hop Quée vé BEKH (UNFCCC), Nghị định thư Kyoto (KP) [50], Các hội nghị

của Liên Hợp Quốc vẻ BĐKH (COP) với thành quả mới nhất là Hiệp định Paris dược

ký kết năm 201 5 của gần 200 nước tham gia với mục tiêu giữ nhiệt độ trung bình toàn

cầu tăng sơ với thời kỳ liền công nghiệp ở mức thấp hơn đáng kế so với 2°C và nỗ lực

để giới hạn mức tăng nhiệt dộ dến 1.5°U so với thời ký tiên công nghiệp, với nhận thức rằng điều này sẽ giứp giảm đáng kế rủi ro và tác động của biển đôi khí hậu [16] Việc

xighiên cửu dự tính khí lậu cũng nửnz việc đánh giá tác dộng của biển đối khí hậu lên các ngành, các lĩnh vực luôn thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học và cả các nhà quan lý trên toàn thể giới

1.1.1 Trên thể giới

Trên thể giới đã sớm có nhiều nghiên cứu du tinh khí hậu tương lai, chủ yêu được

thực hiện dụa trên 2 phương pháp: phương pháp Lương tự (có gắng dự tỉnh sự thay đối

của khí hậu tương lai từ việc tải tạo khí bậu quá khú sử dụng đữ liệu khí hậu Palaeo)

và phương, pháp mỏ phống khi hậu bằng các mô bình hoản lưu chưng khí quyển (GCM)

(được bắt nguồn tù những mô hình đự báo thời tiếu), các GƠM dựa trên các định luật

báo toán vật lý mô tả sự phân bỏ lại của dộng lượng, nhiệt lượng và hơi nước bởi các

4

chuyển dộng trong khi quyên [34] Bởi các ưu diễm vượt trội của nó nên các GCM ngày

cảng được chú trọng nghiên cứu phát triển Dặc biệt là sau khi IPCC được thành lập, qua các báo cáo đánh giá của mình, IPCC đã đánh giá và sử dựng các phương pháp tối

tưu nhất để xây dựng kịch bản BĐKH guy mồ toàn cầu

Củng với sụ phát triển của các mô bình khi hậu, IPCC cũng đã xây dựng các kịch bản phát thải khí nhà kính (KNK) dựa trên những thay đối của các nhân tố như tăng,

trưởng kinh lế, đân số, chính trị hay công nghệ Kịch bản đầu tiên hình thành vào năm

1990 (SA90 gém 4 họ kịch bản A,B,C,D), kế tiếp là bộ kịch bản được xây dựng vào

năm 1992 (S9? gồm 6 ho kich ban (1S92a-I892f)) va bé cdc kich ban SRES (Special Report on Emisyions Scenarios) duoc ban hành chính thúc răm 2000 gồm 6 nhóm kịch bản với 3 họ kịch bản gốc là A2, B1 và B2, và 3 nhóm trong họ kịch bản A1 là A1B,

AIFT và AIT Tất cả các kịch bản SRTIS giả định rằng không có chính sách giảm thiểu

khí hậu nảo dược thục hiệu |49| Và mới dày, IPCC đã xây dụng bộ kịch bản nồng độ

khí nhá kinh đặc trưng (Representative Concentration Pathways) RCP gỗm có 4 kịch bản: RCP26, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5, kịch han RCP chủ trọng đến nắng đệ khí nhà kinh thay vi các quả trình phát thải trên cơ sở các giả định vẻ phát triển của kinh tế- xã hội, công nghệ, đân số Một RCP thể hiện một kịch bản biển đổi theo thời gian của nẵng

độ khí nha kinh trong khi quyén, đại điện đẩy đủ phạm vi của những kịch bản trước đây

có đặc điểm phat (hai va RF Lương tu Cac RCP được xác đùi bởi giá tri gân đứng của

RF (Wm?) tai nim 2100 Tên các kịch bản được ghép bởi RCP và độ lớn của RT của các KNK trong khi quyến tại năm 2100 [44] Các kịch bản được so sánh trên Hình 1.1

Cho tới nay, TPCC đã thực hiện 5 lần xây dựng và cập nhật kịch bản BĐKH và

ND chỉnh thông qua 5 lin bao edo dank gia BDKH: FAR (1990), SAR (1994), TAR

(2001), AR4 (2007), ARS (2013) Cac mé hinh GCM df lién tc duge phat trién vé dg

phân giải và độ chính xác do ngày cang diye bé sung day di cdc thank phan cửa hệ

thông khí hậu, các hoàn lưa quy mô lớn và các sơ đỏ tham số hỏa chơ các quy trình nhỏ hơn Trong ARLI, IPCC đã xây dựng kịch bản 13I2KHH từ tổ hợp 21 mô hình toàn câu (dự

án CMIP3), và sử dụng bộ kịch bản phát thải KNK SEES để xây đựng kịch bản BĐKH

cho thé ky 21 Đến AR5, số lượng mô hình đã tăng lên gắn 50 mồ hình loàn cầu (dụ án CMIPS) và chạy với kịch bản nắng độ khí nhà kính RCP Diễm mới trong ARS dé TPCC đã có cách tiếp cận mới có tính đẳng thời, tức là san khi RCDs được xác định, quá

trình phút triển kịch bản dược thực hiệu song song giữa các 3 nhóm nghiên cứu: (1) cộng,

5

đồng mô hình biển đổi khi hậu (CM); (2) cong dong xây dựng kịch bản kinh tẻ - xã hội

(IAM); va (3) cong đồng đánh giá tác động, thích ứng, tồn thương vả giảm thiểu (TA V),

khác với hình thức tuân tự trong AR4 (xác định các kịch bản về phát thải và kinh tế - xã

hội trước, trên cơ sở đỏ mới xây dựng các kịch bản BĐKH và cuối củng mới thực hiện

các mô hình đánh giá tác động) Về mặt khoa học, CMIPS tập trung vao ba khía cạnh

chỉnh mả CMIP3 còn hạn chẻ, cụ thẻ: (1) Đánh giá cơ chẻ quyết định sự khác biệt trong,

mô phỏng của các mô hình đối với chu trình các - bon vả mây; (2) Đảnh giá khả năng

mô phỏng của mô hình đổi với các hiện tượng có quy mô thập kỷ; vả (3) Tìm nguyên

nhân dẫn tới việc các mõ hình mô phỏng rất khác nhau đối với củng một kịch bản Vẻ

thời kỳ cơ sở được lựa chọn để so sánh là thời kỳ 1986-2005, thay cho thời kỷ 1980-

1999 như lần công bổ trước đây Ngoài ra, trong ARS đã bổ sung thêm các đánh giả toàn

diện hơn về mức độ biến đổi của cực đoan khi hậu (SREX) và xuất bản tap Atlas bien đổi khí hậu mả trong báo cảo AR4 không có hoặc chưa đầy đủ

2100 của 3 họ kịch bản IS92, SRES và RCP (Nguén: IPCC, 2013)

Theo như dự tỉnh trong báo cáo AR5, mức tăng của nhiệt độ, lượng mưa, vả mực

nước biên trung bình toàn câu cụ thẻ như sau [44]

Lê nhiệt độ: nhiệt đô bè mặt trung bình toàn câu giai đoạn từ năm 2081-2100 tang

so với giai đoạn 1986-2005 trong phạm vị từ 0,3 - 1,7°C (RCP2.6), 1,1 -2,6°C (RCP4.5),

1,4—3,1°C (RCP6.0), 2,6—4,8°C (RCP8.5) Ving Bac cue sé néng nhanh hon toan cau

va su am lên trên mặt đất sẽ lớn hơn đại dương So với giai đoạn 1850-1900, thay đổi nhiệt độ bẻ mặt trung bình toàn câu vảo cuối thể kỷ 21, với độ tin cây cao, có khả năng

6

(xác suất >66%4) vượt quả 1,5°C đối voi RCP4.5, RCP6.0-va RCPE.5, vượt quả 2°C với RCP6.0 và ECP8.5, nhiều kha ning (more likely) khang vuot qua 2°C véi RCPA.5; mite

tăng nhiét khéng thé (x4c suat <33%) vurot qué °C déi voi RCP2.6, RCP4.5 va RCP6.0

(d6 tin cay cao) va có khả nắng (xác suất >66%) không vượt quá 4°C với RCP8.5 (d6

tin cậy trung binh) Sự nóng lên sẽ tiếp tục biên đối giữa các giai đoạn hàng năm cho

đến thập kỷ

chắn sẽ tăng lên và cực doan lạnh sẽ giảm di trên hậu hết các vủng lục địa trên quy mô

sẽ không đồng đều theo khu vực Các hiện tượng nóng cực đoạn chắc

thời gian hàng ngày và mùa, rất có khả năng (xác suất >90%4) các đợt nóng sẽ xây ra với

tần suất và thời gian đài hơn

Về lượng mưa: Theo kịch bản RƠPS.S, vào cuối thể kỷ 21, lượng mưa ở vĩ độ trìng bình và cận nhiệt đới sẽ tăng, ở nhiều vùng khỏ hạn và giảm ở các vùng âm ướt, ở vĩ dộ

cao và xích đạo Thái 13inh Dương, lượng mưa sẽ tăng Mfưa cục đoan sẽ tăng ở các vừng,

vĩ đồ trung bình và vùng âm ướt cân nhiệt đới

VỀ mực nước biển: Mực nước biên dang trung binh Loan ca

thể kỹ 21, mức tăng trong giai đoạn 2081 2100 sơ với giai đoạn 1986-2005 có khá năng nằm trong khoảng từ 026 - 0,55m (RCP26), 0,32 - 0,63m (RCT4,5), 0,33 - 0,63m

sẽ tiếp lục tăng trang

(RCP6.0) và 0,45 - 0,82m (RCP8.5), với tốc độ tăng của RƠP8.5 trong khoảng 8 - 16 znmưnăm (độ tin cậy trung binh),

Mặc dù cae GCM có độ phân giải ngày cảng tầng nhưng hàu hết chúng không thể

mô phỏng tốt các thay đối ở quy mô khu vực đến địa phương Do đó, các phương pháp địa quy mô thường dược sử dụng dé chuyển các dự bảo của GCM thành thông tin ca dé phân giải cao được yêu câu làm đầu vào đẻ phân tích tác động, Có 2 phương pháp chính

để bạ quy mô là: chỉ tiết hóa động lực (sử dụng đầu ra của mỗ bình khi hậu toàn câu

GCM lam dau vao cho mỏ hình khí hậu khu vực RCM dé dua sa cae thong tin chi tiết hơn, độ phân giải cao hơn cho mét khu vue cu thé (Christensen et al 2007)) va chi tiét

hoa thông kê (giá thiết rằng mỗi quan hệ thông kê giữa các yếu tô khí tượng qưy mô địa

phương/khu vực với các biến khí hậu quy mô lớn sẽ dược duy trì trong tương lai, áp đụng chúng cho đầu ra của các mô phòng GCM sẽ nhận được các thông tin về đặc điểm khí hậu tương lai cho địa phương và khu vực) [49] De sự phát triển mạnh mẽ về năng

Tue may tính nên phương pháp chỉ tết hỏa dông lực ngày càng được các nhà mô hình

nghiên cửu ứng dụng,

‘Trén cơ sở bảo cao danh gia cia IPCC, các quốc gia trên thể giới tiển hành xây đụng và cập nhật kịch bản IIDKIT cho quốc gia mình và cho những khu vực cụ thể trên lãnh thổ, có thể kế đến các kịch bân của các quốc gia lớn như:

Tại Úc, cho đến nay CSTRO đã có 6 lần xây dựng vả cập nhật kịch bản biển đối

khứ hậu và luôn bảm sát vào các phương pháp qua các lần báo cáo của IPCC Se voi

_AR4, các kịch bản cập nhật sau ARS cfing có nhiều bước tiên mới nhĩ: số lượng mô

tình tăng lên từ 23 mỏ bình ở CMTP3 thì nay tăng lên 40 mnô hình ở CMIDS Một số mô

hình hoạt dộng kém trong bộ mô hình của CMIP5 đã được xác dịnh cho Uc Déng thời,

việc xây đựng các dự tính từ các mô hình có đánh giá tôt để so sánh với các bộ mô hình CMIPS cũng đã được thực hiện, tuy nhiên kết quả thu được không v6 sự khúc biệt rõ rang, Bao cao CSIRO 2015 đã tạo ra 2 bộ dự tỉnh khi hậu hạ quy mö cho Úc Một bộ

được tạo ra bằng mê hình CCAM sử dựng 6 GCM trong CMIPS lam du vac (ACCESS-

1.0, CCSM4, CNRM-CMS5, GFDL-CMS5, GFDL-CM3, MPI-ESM-LR va NorESM1-

M) 6 mô hình nảy được chọn đề bao phủ mét pham vi dai dién cho nhimg thay đổi được

dự tính cho Úc và khu vực rộng han, được chọn từ bé nhiing mé hinh CMIPS znô phỏng,

tốt nhất Và một bộ dự tính khi hậu dựa trên mô hình hạ quy mô thống kê đựa trên phương pháp tương tự (Analogue-based SIM) của Cục khí tượng Úc sử dụng 22 mô

hình GCM của CMIPS làm đầu vào Dự tính được tạo ra cho 2 kịch ban RCP4.5 va RCP.5 Cùng với việc hạ quy mô mới này, tham chiêu được thục hiện với những khu

vực cụ thế của Ức như: Tasmania, Dông Nam Úc, Biển Ấn Dộ, phía đồng nam

Queensland, là những nơi có địa hình phức tạp và ven biển [33]

Sau ARS5, Hà I.an cững cập nhật kịch bản biên đổi

hau KNM?14 cho thé ky

21 Các kích bản nảy dược xây dựng dựa trên 8 thành phần của mô lúnh EC-Earth va

các kết quả tỉnh toàn của CMIPS kết hợp mỏ hình khí hau khu vwe RACMO? vei độ

phân giải T0km Quy trình xây đựng kích bản: bước

của bộ mô hình BC-Eanth (và trong bước hạ quy mỗ 5 năm từ bộ RACMO2) KNMP14

đã cũng cấp các đánh giá về mức độ biển đổi của các yếu tổ khí hận trưng bình và các

chỉ số cựe đoan khí hận [30]

Đôi với vương quốc Anh (UK), kich ban bién đối khí hậu đã được xây đựng từ rất

8

sớm, dựa trên các kịch bán S4E5 về nông độ khi nhà kinh của LPCC Các kịch bản nay đều sử dụng mỏ hình khí hậu của trung tâm Iadley Kịch bản UKCP09 được xây dựng

năm 2009, sử dụng 3 kịch bản phát thâi (cao, trung bình, thấp) và mô hình HadCM3

có độ phân giải 25 km, đồng thời sử dụng công cụ “Nguồn sinh thời tiết” (Weather

Generator) dé tiép tuc chi tiét haa xuống độ phân giải 5km đế nắm bắt những biển đổi

ở những khu vực nhỏ nhằm tăng khả năng ứng dụng trong đánh giá lác động UKCP09

lả kịch bản đầu tiên có kèm xác suất ứng với từng mức độ khác nhau của BĐKH tương,

lai Kịch bản UKCP18 due céng bế vào năm 2018, sử đụng các kịch bản phát thải SRES AIR (cho phép so sánh giữa các kết quả IKCP09 và UKCP18) va 4 kich ban phát thải mới RCP trong bảo cáo A5 của IPCC Độ phản giếi của các mô hình cũng, tăng lên 12lam thay vì 25iem như trong LIKCT09 [39]

Tại Nhật Bản, Viện Nghiên cứu Khí tượng Nhật Bản đã phát miễn mỏ hình hệ théng wai đất mới ESMI tử mô hình hoàn lưu chưng kết hợp khí quyền và dại đương,

CGCMS bé sung théin các quá trình hỏa học và sinh hóa học cũng như động lực và nhiệt động lực, các mô-đun chu kỳ carbon cho đất và đại dương được bao gồm trong AGCM

và OGCM tương ủng Quá trình so sánh thử nghiệm MRI-ESMI với MRI-CGCM3

trong 3 giai đoạn: tiên công nghiệp, lịch sử, đự đoán tương lai với RCPE.5S cho thấy khi hậu tiền công nghiệp không có khuynh hướng đáng kế: trong giai đoạn lịch sử, mô hình 'MRT-RSMI cho kết quả nông độ CO; trong khí quyền và nhiệt độ không khí bề mặt lăng

nhỏ hơn so với quan trắc; sự nóng lên vào cuối thế kỷ 20 được mô phỏng với MRI-

ESMI nhồ hơn khoảng 36% so với MRI-CGCM3 và khoảng 15% vào cuối thế kỹ 21 với kịch bản RCP8.5 [47]

Ở Đức, Dự án RcKliEs-De (Dự tỉnh khí bậu khu vực cho Đức) lân đầu tiên ước

tình các dự báo khí hậu cho các tiểu bang và các lưu vực sông của liên bang Đức Nhiều đợt nắng tróng và taưa lớn, íL đợi lạnh hơn, đến năm 2100 nhiệt độ trưng bink hang nam ting 4°C la két qua theo RCP8.5 Kich ban bao gồm 52 kết quả dự tính khí hậu khu vực

cho 3 giai đoạn 1971-2000, 2021-2050, 2071-2100 được xây dung tir 7 md hinh GCMs

và được bạ quy mô bởi 6 mô hình động lực (CCLM, REMO, WRF, RCA4, RACMO, THIRHAM5) và 2 mô hình thống kê (WBTTREG, STARS) với 2 kịch bản RCP2.6 và RCPS.5 [38]

goài ra, một số dự án còn cung cắp các mồ hình miễn phi chạy trên máy tính cá nhân, vỉ đụ như mô hình TiegCM, đã giúp cho các nước đang phát triển tiếp cận hướng

9

mô hình hòa trong nghiên cửu biến dỗi khí hậu khu vực [19]

BĐKH đã tác dộng, lên mọi mặt của dời sóng, kinh tẻ, trong do nén nông nghiệp 1à một trong những lĩnh vực nhạy cảm nhất, do năng suất cây trắng chịu ảnh hưởng lớn

cửa điều kiện khí hậu BĐKH làm tăng nguy cơ lũ lụt, hạn hán, xâm nhập mặn, gây thiệt

hai nghiêm trọng dến năng suất, sân lượng cây rồng, làm cho thế giới đứng ude nguy

cơ không đảm bảo về an nình hương thực Do đó trên thể giới đã có rất nhiều nghiên cứu

vẻ tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp, đặc biệt là sau khi Nghị định thu

®yoto dược ban hành Với sự phát triển nhanh chỏng của khoa học khí hậu vả nắng lực tính toán, các kịch bản BĐKH có độ chính xác ngày cảng cao, tạo cơ sở đáng tin cậy dé đánh giá tác động của BĐKH lên ngành nông nghiệp, trong đỏ nhụ câu tuớc cho cây

trồng là một trong những yếu tô chỉnh quyết định năng suất cây trồng,

Cách áp dạng các kịch bản BĐKH trong đánh giá tác động cũng đã được trinh bảy

cu thé trong CSIRO 2015 Trong đẻ cũng trình bảy các phương pháp tạo bộ dữ liệu để

sử dụng trong việc đánh giá tác động Một trong những phương pháp này là chú tiết hóa động lực được sử dụng trong nghiên củu vẻ tác động đối với nông nghiệp được bảo cáo

thêng qua dự án khí hậu tương lai cho Tasmania - một hòn đảo của Úc Các biển khí tiậu nông nghiệp clúnh ở các khoảng thời gian hàng ngày trong giai đoạn 1961 đến 2100

được tạo ra bằng phương pháp chí tiết hỏa xuống độ phân giải khoảng 10km bằng mô

hình CCAM từ 6 mô hinh GMC cho 2 kịch băn phát thải A2 và BI Đông thời sử đụng

kỹ thuật điều chính sai số (bias-adjustrent techmique) để cho phúp các dự tính khí hậu

có thể sử dụng dược trục tiếp trong, mỏ hình sinh lý và tỉnh toàn các chỉ số khí hậu nông, nghiệp [33] Ngoài ra côn rất nhiễu nghiên cửu về ảnh hưởng của biển đổi khí hậu đổi với năng suât cây trằng, các nghiên cứu này đền sử đụng đần ra từ các kết quả dự tính

trồng như: Tô

khí hậu Lương lại là dẫu vào cho các mô hình đánh giá năng sual

tình cây tổng DAYCENT để mô phỏng các thay đối về năng suất của các loại cây

wong: ed lĩnh lắng (cỗ khê), bông, ngô, lúa mì mùa đông, cả chua và gạo, hướng đương,

theo kịch bản A2 và BỊ tại thung lũng Trung tầm của Cahfornia [37], mô hình hydro-

crop (HC) dé dự đoán cản bằng nước và đáp ứng năng suất cây trồng trong năm vùng,

sinh thái nông nghiệp của Zambia, thông tin này sau đó được áp đụng vào mô hình cân

bằng tổng quát (DCGE) có thể tính toán, ước tỉnh tác dộng đến sản xuất [36], mé hinh WLAP (Water Evaluation and Planning modeling) la mé hinh hệ thông nguồn nước tích hop long mua/dong chây, để đánh giá ý nghĩa của một bệ giỏi hạn của chuỗi khí hậu

10

tương lai lên nhụ cầu nước trong, các lĩnh vực khác nhau, và dễ đảnh giá sự sẵn có của nguồn cung cấp để đáp ứng những nhu cầu này tại thung lũng San Joaquin, phía tây của

California Đối với các bài toán quan tâm chính đến đánh giá ánh hưởng của nguồn nước

và nhụ cầu về nước thi những thay đổi có ảnh lưởng trực tiếp đến sự thoát hơi nước vả

lượng mưa sẽ được xem xét Khi đó thường sử đụng phương pháp FAO Penman — M@nteiilt thông qua mồ tình CROPWAT để đánh giá [43] [32]

1.12 Việt Nam

ViệL Nam tham giá Công ước khung của Liên hợp quốc vẻ biến đổi khí hậu

(UNECCC) vào năm 1994 và Nghị dịnh thư Kyoto năm 2002, ký hiệp dịnh Paris nim

2016 và ký kết Đóng góp chính thức đo quốc gia tự quyết (NDC) năm 2016 nhằm thực

thủ Hiệp dịnh Paris Theo các điều khoân của Nghị định thư Kyoto, Việt Nam phối thực

hiện một số nghĩa vụ chung như: xây dựng các Thông bảo quốc gia trong đỏ có kiểm kế quốc gia khí nhà kính; đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với các lĩnh vực kinh

tê-xã hội; xây dựng và thực hiện các biện pháp thích ứng với biển đổi khí hậu, tiên hành các hoạt động nghiên cửu vẻ quan trắc những vẫn đề/yếu tố liên quan đến khí hậu va

biến đối khí hậu; Đề có cơ sở cho việc thục hiện các điều khoản này, Chính phủ Việt

Nam đã ban lành muội số van ban quan trợng nhự: Chương trình mục tiên quốc gia ứng phó với biển đổi khí hậu, Kẻ hoạch hành động quốc gia về biển đổi khi hậu, [10] [45] Trên cơ sở những chủ trương này, đã có nhiều để tài, dự án đã được thực hiện nhằm

phụg vụ mục tiêu ứng phó với BĐKH Những nghiên củu chính như

Năm 1994, trang quá trỉnh tham gia thực hiện dy án “Biến đổi khí hau 6 Chau A”

do ADB tài trợ, Bộ Thủy lợi chủ trì, các tác giả Nguyễn Đức Ngữ và nnk đã xây dựng, kịch bản biến đối khi hậu đầu tiên cho Việt Nam [41]

Dén nim 200, sau khi lộ Tải nguyên và Môi trường hoàn thành thông báo đầu tiên của Việt Nam cho Công ước khưng của Liên hop quốc về biên đổi khí hậu, Viện

KTTV vũ Môi trường đã liên tục xây dụng kịch bản biếu đổi khí hậu ở Việt Nam: năm

2003, sử dụng phần mềm MAGICC/SCENGEN 4.1 va phương pháp hạ quy mô thông,

kê, năm 2006, xây dựng bằng phương pháp tổ hợp (phân mềm MAGICC/SCEN GEN

1

4.1) và phương pháp chỉ tiết hỏa (Iownscaling) thông kẻ cho Việt Nam và các khu vực nhỏ hơn, năm 2007, xây dựng kịch bản biến đổi khi hậu cho dy thao Thông báo lần hai của Việt Nam cho Công ước khung của Liên Hợp Quốc vẻ biến đổi khi hậu; năm 2008,

sử dụng phương pháp tổ hợp (phin mém MAGICC/SCEN GEN 5.3) và phương pháp

chỉ tiết hóa thông kê [22]; năm 2009 (MIONRT: 2009): trên cơ sở phân tích 7 tiêu chí,

kịch bản da lua chon phương pháp tổ hợp CMAGICC/SCEN GEN 5.3) và phương pháp

chỉ tiết hỏa thống kẻ Theo kịch bản này, nhiệt dộ ưng bình năm ở nước ta tăng khoảng, 2,3°C, tổng lượng mưa năm vá lượng na mùa mưa tăng trong khi lượng mưa mùa khô

Tại giảm, nụ nước biển dâng khoăng 75em so với trung bình thời kỳ 1980 — 1999 [4];

năm 2012 (MONRR 2012): kế thừa các phương pháp chỉ tiết hỏa thông kẽ dược sử dụng, trong MƠNRE 2009 Đồng thời, đưa ra các dự tính bằng câ phương pháp chỉ tiết hóa

động lực sử dụng các mô hình khí hậu khu vực của Anh (PRECTS), Nhật (AGCM/MRI),

Sử dụng các kịch bán SRES gồm: thấp (BI), trung bình (B2, A1B), cao (A2, A1EFD,

Xịch bản đã cập nhật số liệu đến năm 2010 của 200 trạm KTTV trên cả nước, thời kỳ

cơ sở dược lựa chọn là giai đoạn 1980-1999, mức dộ chủ tiết dến cấp tỉnh, cung cấp 7 giá trị cho 7 khu vực ven biển, bản dé nguy cơ ngập chỉ tiết đền cấp huyện Hồ sung các

cực trị khí hậu như Nhiệt độ tôi cao, tôi thấp, lượng mưa ngày lớn nhất, số ngày có nhiệt

độ >35°Ơ Theo kịch bán phát thải cao: nhiệt độ sẽ tăng từ 2,5-3,7° vá lượng mưa tăng,

từ 2-10%, mực nước biển đâng từ 78-95m tính đến cuối thế kỷ 21 [5], Kịch bản năm

2016 (MONRE 2016): sử đụng số liệu của các trạm khi tượng thũy văn và hâi văn cập

các mô hình kìú hậu toàn cầu

xihật đến năm 2014, sử dụng các kết quả cập nhật nhất

(thuộc đự án CMIP5), sử đựng phương pháp chỉ tiết hóa động lực đựa trên 5 mỏ hình

khí hậu khu vực độ phân giải cao, bao gồm: AGCM/MRI, PRECTS, CCAM, RegOM va

cIWRF Sit dung phương pháp thống kê để hiệu chinh kết quả tỉnh toán của các mô hình

động lực theo số liệu tực đo tại các trạm quan trắc nhằm phân anh điều kiện cụ thế của

đoan trong tương lai ở Việt Nam đến năm 2050 từ các mô hình khí hậu riêng rẽ [19]

Năm 2013, các tác giả Phan Van Tan, Ngõ Dức Thành đã tiếp cận phương pháp tổ hợp

đa mô hình để dự tính sự biến đối của khí hậu tương lai Kết quả dự tính đựa trên trung, bình tổ hợp từ 3 mô bình khí hậu khu vực là ReeCM, CCAM và RHMO theo kịch bán

AB cho thây nhiệt độ không khí trung bình trên khu vục Việt Nam tăng lên đáng kể,

với tốc độ 0,3°Cñhập kỹ trong giai đoạn 2000-2050, ngoại trừ một phần nhỏ ở khu vực Đắc Trung Bộ Xu thể giảm mưa ở miễn Đắc va tăng mưa ở phía Nam biểu hiện trong, các thập kỷ qua không xuất hiện trong sân phẩm tổ hợp che thời kỷ tương lai Các mô tỉnh và sân phẩm Lỗ hợp có tính thống nhất cao khi cho kết quả dự tính lượng mưa sẽ tăng lên dáng kể ở duyên hãi miễn Trung [20]

Bé phục vụ cho bài toàn dánh giá táo động, của BĐKH, kịch bản BĐKH của quốc gia tiếp tục được chỉ tiết hóa đến địa phương, Các kịch bản biển đổi khí hậu cho các tỉnh

Tà Tĩmh |21J, Ninh Thuan [28], Binh Thuan [29], dược Viện Khoa hoc Khí lượng

thủy văn và Biến đổi khí hậu xây dựng năm 2016 dựa trên các tính toán và phương pháp,

mới nhất của IPCC Dặc biệt đổi với tỉnh Tuyên Quang, trong dự án “Tăng cường năng, lực thích ứng với biến đổi khi hậu tại Tuyên Quang”, các tác giả Mai Văn Khiêm và Vũ

Văn ‘Thing đã đánh giả xu thế của các yếu tổ khí hậu, các biến cực đoan khi hậu thời kỳ 1961-2015 ở tỉnh Tuyên Quang và đựa trên các thông tin, kết quả và số liệu được sử đụng trong kịch bản quốc gia nắm 2016 để xây dựng kịch bản BĐKH cho tỉnh Tuyên

Quang trong thể kỹ 21 theo hai kịch bản RCP4.5 và RCPS.5 Dự án đã thu được bộ số

liệu khí hậu và biển đối khí hậu từ các mô hình khí bậu khu vục CCAM clWRE,

PRECIS trong thời kỳ nên và các thời kỳ lương bú Kết quả cho thấy, nhiệt độ trung bình và các nhiệt độ cực trị năm đều có xu thế tăng, mức biến đổi nhiệt độ tối thấp x4p

cao lớn hơn khả

xï với mức lăng nhiệt độ trung bình trong khi mức tầng nhiệt độ k

nhiều Lượng mưa năm, các mùa và lượng, mưa cực trị năm cũng có xu thẻ tăng chiếm 'tưu thể trong tắt cả các thời kỳ của thể kỷ 21 so với thời kỷ cơ sở Dỗi với các hiện tượng cực đoãm, số ngày mưa lớn, rôt lớn và số ngày rắng nóng đều có xu thế tăng lên trong, khi số ngày rét dậm và rét hại có xu thể giảm Đồng thời, báo cáo còn trình bay va dinh giá tính đễ tổn thương với BDKII va téc động của RDKIT đổi với các lĩnh vực nông nghiệp trên địa bản tỉnh Tuyên Quang theo từng xu thế đã được xác định [1 3] Ngoài ra còn rất nhiều công trình nghiên cửu trên quy mô địa phương khác

Các kịch báu BĐKH chính là cơ 36 dé đánh giả tác động của BĐEH lên các lĩnh

13

vực Việt Nam cớ diện tích dất lâm nghiệp, nông nghiệp chiếm tỉ lệ lớn nhất trên cả nước [24] Việc tăng năng suất nông nghiệp, đặc biệt là trong bồi cảnh BDKII la van dé rất được quan tâm Trong quá trình tăng trưởng, ngoài các yêu tổ như phân bén, sâu bệnh, ảnh nắng, nhiệt độ, thì nước lả một yếu tổ rất quan trọng quyết định năng, suất

cây trắng Theo như thẳng kẻ, đọt hạn năm 2015 đã làm cho nhiêu nơi phải ngừng, canh

tác lúa, nguồn nước sinh hoạt bì thiếu rằm trọng Do đó, đánh giá tác động của BĐKH lên nông nghiệp nói chung và nhu cảu nước của cây trồng nói riêng dã có nhiều nghiên

đất canh tác, đặc biệt là diện tích đất lúa Mô hình thủy văn mỗ phỏng quá trình

mua/dong chây, ước tỉnh sự bóc thoát hơi nước và dòng chây đựa trên thời tiết đầu vào cho sông Liỗng, Dồng Mai và MeKong Mô hình lưu vực được xây dựng cho lưu vực sông Hồng và sông Đồng Nai đề tích hợp thủy văn lưu vực sâng, nhu cầu về mước, cơ

sở hạ tầng nước và các thể chế và chính sách về nước thành một khuôn khổ tổng 1

ôi với vùng có điều kiện tưới tiêu, mê hình tưới cho cây trồng áp đụng cho mô hình

lưu vực sông Đối với vùng sử đựng nguôn nước mưa thì tình toán nhu cầu nước cho

cây trồng dựa vào lượng mưa và độ ẩm của đãi và lượng bắc thoát Hơi rước cây trồng,

Mô hình mồ phỏng sản lượng tiêm năng cho lúa mùa xuân và mùa hè tại ba khoảng thời

gian liên quan đến dự báo biến đổi khí hậu, là giai đoạn cơ sỏ, 2030 và 2050 [31]

CROPWAT 8.0, dây là phần mềm tỉnh chế độ tưới tiền tiền nhất hiện nay và dage FAO khuyên cáo sử dụng trên toàn thể giới Dây là chương trình tỉnh nhu câu tưới, chế độ

nước cho cây trồng,

tưới vá kế hoạch tưới cho các loại cây trằng trong các điều kiện khác nhau:

Nguyễn Tuần Anh, Lê Văn Chín (2012) đã đánh giá tác động của BĐKH đến nhụ cầu nước của cây trồng (lúa, ngô) trong hệ thống tưới Trung Hà-Suối Hai, Ba Vi, Ha

Nội Thời kì cơ sở là giai đoạn 1980-1999, thời kỷ tương lai là các mắc: 2020, 2050,

2070 và 2100, kịch bản đề đánh giá là B2 cho khu vực Hà Nội Số liệu sử đụng là muưa,

14

nhiệt độ, của trạm khi tượng Ba Vị và tải liệu về giai đoạn sinh trưởng, cơng thức tưới

cửa lúa chiêm, lùa mùa, ngơ Dễng Xuân và các tai liệu khác liên quan được thu thập từ

dy án quy hoach thủy lợi huyện Ba Vi Kết quả cho thấy: nhu cầu nước tưới của ngơ

Đơng Xuân tăng lên cao nhất so với thời kỳ nền (13,8% vào năm 2050 và 27,2% vào

năm 2100), tiếp đến là lúa vụ chiêm Nhu câu nước tưới của lúa vụ mủa tăng lên it nhất (0,6% vào năm 2050 và 1,9% vào năm 2100), nguyên nhân là đo trong ráa Xuân (thắng, TH-V), lượng mưa giảm và nhiệt dộ tăng, lượng mưa mùa hè tăng |1]

Vũ Ngọc Dương và nnk (2014) dã đánh giá ảnh hưởng của biển đổi khí hậu đến nhu cau nước tưới cho nơng nghiệp thuộc khm tưới hỗ Cửa Đạt đã sử đụng mơ hình khí hau toan cầu HADCM3 với các kịch bản A2 và B2 và mơ hình SDSM để chỉ tiết hĩa các biển khí hậu cho khu vực nghiên cứu, sau đĩ sử đựng mồ hình CROPWAT để tính toan nhu cdu nước tưới cho nơng nghiệp với sẻ liệu mưa hiện trạng và sẽ liện mua dự

tảo cho các giai doan 2020s, 2050s và 2080s |9]

Võ Ngọc Dũng và mù (2014) đã tiến hành nghiên cứu “Đánh giá tác động của

J3DKII đến nhu cầu nước cho canh tác lúa trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi” Trong nghiên

cứu này, tác giá đã sử đụng chương trình CROPW AT 8.0 đề tính nhu cần mước cho cây

ĩ dự tính BĐKH đo Bộ TNMT cơng bố Số

Túa theo các kịch bản Bì, B2, A2 ứng với

liệu được lây từ 2 trạm khí tượng và L1 trạm đo mưa Kết quả cho thấy nhụ cầu nước

đành cho tưới các khu vực canh tác Ha tỉnh Quảng Ngãi cĩ khả năng gia tầng, trong đĩ

kịch bản A2 tăng mạnh nhất và kịch bản B1 lăng it nhất |8]

Ngồi ra mơ hình CROPWAT cũng đã dược sử dụng để đánh giá nhủ cầu nước

tưới cho các khu vục khác như: khu vực sơng cải Ninh Hỏa (Búi Thị Hạnh, (201 1)), hỗ chita Phi Loi, Chi Linh, Hai Dương (Lê Văn Chin (2013),

Dai voi mu vực s6éng L6, Nguyén [loang Minh (2013), da đánh gia tac động của

biển déi khi hau dến tải nguyên nước lưu vực sơng Lơ, sử dụng mơ hình NAM, mơ hình

MIKI 11, mé hinh MLK BASIN dé phye vy cho tinh toan, phân tích đánh giá tác động

của biên đối khi hậu lên tài nguyên nước trên lưu vue 36ng Lé thea cdc kich bản biến đối khí bậu [14]

Đơi với khu vực tính Tuyên Quang, Nguyễn Thị lliên (2016) đã thực hiện đánh

giả tác động của BĐKH đu tài nguyên nước (TNN) mặt và nhủ cầu nước (cây lửa và

sinh hoạt của người dân), sử dụng mồ hình tốn thủy văn - thủy lực Mikke Nam dễ tính

15

toán xác dinh sy thay dỏi của TNN vả như cầu sứ dụng nước dén năm 2050 theo kịch

bản B2 Số liệu KTTV được sử đựng đến năm 2014, thời kỹ cơ sở là 1980-1999 Theo

nghiên cứu này, TNN tự nhiên ở tính Tuyên Quang vẫn đáp ứng được nhu cầu nước cửa cây lửa và nlàu cầu nước cho sinh hoạt đến giai đoạn năm 2050 uy nhiên đây mới chí

1à hai lĩnh vực dùng nước chính còn nhiêu link vue ding nước khác trên địa bản chưa

được để cập [11] Trong đự án “Quy hoạch xây đựng và phát triển thủy lợi tỉnh Tuyên

Quang giai đoạn 2016-2025, định hướng dến năm 2035” được phê duyệt tại Quyết dinh

số 174/QĐ-UBND ngày 08/03/2017 cũng đã tính toán nhụ cầu nước của cây trắng (lúa,

ngô, cam) theo 3 lưu vực (sông Tô, sông Gâm, sông Phó Đáy) của Tuyển Quang cha các thời kỳ 2015, 2025, 2035 theo kịch bản B2 Và trọng đự án “Tăng cường năng lực thích ímg với biên đếi khí hậu tại Tuyên Quang”, các tác giả Mai Văn Khiêm và Vũ Văn

Thăng cũng đã dánh giá tác động của BĐKH dến ru cầu nước cho cây ông (lúa, ngô, mia) dựa trên kịch bản BĐKH quốc gia năm 2016 trong thời kỷ nên (1986-2005) và dự

kiên đến năm 2100 theo bai kịch bản biển đối khi hậu RCP4.S và RCP8.5 cho các huyện,

thành phố thuộc tỉnh Tuyên Quang, Kết quả chợ thấy nhu cầu nước tưới cho cày trồng tại các huyện, thảnh phổ thuộc tỉnh Tuyên Quang tăng khá nhanh qua các thời kỳ của

các kịch bản biển đối khí hậu so với thời kỳ nên [13]

Nhin chung, cáo nghiên cứu đánh giá tác đông của BĐKH đền nông nghiệp và tài nguyên nước thường áp dụng phương pháp mô hình như xây dựng kịch bân BĐKH đựa trên các mỗ hình toàn cầu với các kịch bản phát thải khác nhau, sau đó sử đụng phương

pháp chủ tiết hóa thông kê hoặc động lực để xác định mức độ BEĐKH tại khu vực nghiên

cứu và sử dụng các mô hình đánh giá lác động: mô hình DSSAT (đánh giả tác động của

BDKII đến năng suất cây trổng), mô hình cây trang DAYCENT, Iydro-crop,

WEAT các mô hình thủy văn, thủy lục MIKE BASTN, MIKE NAM (để đánh giá

thay đổi của tài nguyễn nước) và dễ đánh giá nhu cầu nước cho cây trang thường sử dụng mô hình CROPWATT Do đó, kết quá đánh giá phụ thuộc rất nhiều vào độ tin cậy

của các mô hình

1.2 Tổng quan về mô hình khí hậu trong xây dụng kịch ban biễn đổi khí hậu

Trong những nữm gần đây, việc mg dụng các mô hình khí hậu toàn cẩu GƠM trong xây đựng các kịch bản BDKTI được oác trung tâm nghiên cứu trên thể giải cú trọng phát triển Các mô hình là sự đơn giân hóa sự phúc tạp của tự nhiên Quá trình

phải triển của các GƠM thể hiện qua các làn báo cáo đánh giá của IPCC (Hình 1.2)

16

Hình 1.2 Sự phát triển của các mô

hình khí hậu trong 3§ năm qua

(Trong mỗi thanh phan (vi dụ: khi

quyền, sự phức tạp vả phạm vi của các quả trình đã tăng theo thời gian

(minh họa bằng cách tăng chiều cao của hình trụ), đồng thời độ phân giải

ngang và dọc cũng tăng lên đảng kề)

wep 97s e304 HA BẠN AE AM LAN

(Nguồn: Cubasch et ai 201388)

Tuy nhiên, các GCM có độ phân giải còn thổ, chưa nằm bắt được hết các đặc trưng

khu vực như khí hậu giỏ mủa, địa hinh, hệ sinh thải phức tạp vả tác động của con người

nên phải dùng các phương pháp chỉ tiết hóa để chỉ tiết cho các khu vực nhỏ Hiện nay, với sự phát triển về năng lực máy tính, phương pháp chỉ tiết hóa thường được dùng là

chỉ tiết hóa động lực còn được gọi là mô hình khí hậu khu vực (RCM) vỉ nó bao gồm

nhiều quá trình vật lý giông với GCM nhưng mô phỏng với độ phân giải cao hơn vả cho

khu vực nhỏ Mô hình RCM không những cỏ cùng các yêu tô tạo ra sự không chắc chắn

của GCM, mả cỏn bồ sung thêm sự không chắc chắn liên quan đền việc cập nhật thường xuyên điều kiện biên vả khu vực nỏ xác định Các RCM đang ngảy cảng phát triển cả

về độ chỉnh xác vả độ phân giải

Xu hưởng hiện nay là sử dụng tô hợp các mô hình quy mô toàn cầu và khu vực đẻ

giảm bớt tính bát định trong việc xây dựng các kịch bản BĐKH Tuy nhiên, cách tiếp

can nảy phụ thuộc vào năng lực tính toản của hệ thông máy tỉnh vả nhân lực Đối với

khu vực Việt Nam, trong nghiên cứu luận cử khoa học cập nhật kịch bản BĐKH và

NBD nam 2016, Nguyên Văn Hiệp đã đẻ xuất sử dụng phương pháp tổ hợp dựa trên các

mô hình RCM đang được ửng dụng rộng rãi trong nghiên cửu, dự bảo và dự tỉnh khí hậu ở Việt Nam bao gồm: PRECIS, CCAM, RegCM, và CLWRE [12] Thông tin cơ

bản về các mô hình nảy được trình bảy trong “Kịch bản biển đổi khi hậu và nước biển

dâng cho Việt Nam” ban hành năm 2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường và được thẻ

hiện tóm tắt trong Hình 1.3 vả Bảng 1.1 [6]

17

(Nguồn: Kịch ban BDKH cho Ưiệt Nam — 2016) Hình 1.3 Sơ đồ mô tả quá trình chỉ tiết hóa động lực độ phân giải cao

cho Việt Nam

Bang 1.1 Thông tin các mô hình sử dụng trong tính toán cập nhật kịch bản

TT Mô Trung tâm Các phương án gi li, miền thang

(levels)

Cộng tác của nhiều co

NCEP, FSL, AFWA,

Trung tim Khituong —_[1 CNRM-CM5

1 ACCESS1-0

5

Tổ chức Nghiên cứu — |2 CÔN VU 10km,

Liên bang Úc (CSIRO) {4 GFDL-CM3 5 MPI-ESM-LR 98+115°E

6 NorESMI-M

1 NCAR-SST

1.3, Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, khí hậu của lĩnh Tuyên Quang

'Tưyên Quang là tỉnh miễn nủi phia Bắc, lả trung tâm của lưu vực sông Lô, sông,

Gâm có tọa độ địa lý tù 21"30' đến 22540 vĩ độ Bắc và 104°53' đến 105540” kinh độ

Đông Địa hình của tĩnh Tuyên Quang khá phúc tạp, bị chia cắt bởi nhiều dãy múi cao

va song suối, dặc biệt ở phía Bắc tỉnh Phia Nam tỉnh có dịa hình thấp dẫn, ïL bị chúa

cắt hơn, có nhiều đi núi thấp và thung lũng chạy đọc theo các con sông Có thế phân

chĩa địa hình của tỉnh thành

ác dạng chính sau: Dạng địa bình múi cao: Tà vùng núi

cao năm ở phía Bắc tỉnh bao gồm toàn bộ huyện Na Hang, 11 xa ving cao của huyện Chiêm Hóa, 2 xã vùng cao của huyện Hàm Yên và một phân phía Bắc của huyện Yên Son, chiém trên 50% điện tích toàn tỉnh Dang địa hình vùng mứi thấp: ằm các xã

của huyện Chiếm Hỏa (trừ 11 xã vùng cao), huyện Hảm Yên (trù 2 xã vùng cao),

mét phan phía Nam huyện Yên Sơn và huyện Sơn Dương Ở đây đôi múi chiếm 70% điện tích, địa hình phức tạp có nhiều sông suối giao thông di lại gặp nhiều khó khăn Dang dia hinh đôi trung du: Vùng đôi trung du nằm ở phần giữa tính, gồm thánh phỏ

Tuyên Quang, phần còn lại của huyện Yên Sơn vả Sơn Duøng, có diện tích nhỏ,

chiếm khoảng 9% điện tích toàn tỉnh, vùng này có những cánh dồng tương dỗi rộng, bằng phẳng thuận lợi cho sắn xuất nông nghiệp [27]

Aạng lưới sông ngòi: Tỉnh Tuyên Quang là một tỉnh trung đụ nằm ở trưng tâm lưu

vục sông T.ô, sông Gam Đoạn sông I.ô chảy trên địa phận tỉnh Tuyên Quang đài 145km với diệu tieh lưu vực khoảng 2.090km2, bao gồm cả trung và hạ lưu sông Sông Gâm là

phu hm cấp ï lớn nhất của lưu vực sông Lô, chiêm khoảng 44,19% điện tích của toản bộ lưu

vực sông Lô Sông Gâm đoạn chảy trong tinh dai 109km với điện tích lưu vực 2.870kn

chây theo hướng Bắc Nam, hợp lưu với sông Lô ở ngã ba Lô - đâm phía trên thành phố

Tuyên Quang khoảng 10km Các sông nhánh đáng chủ ý ở tính Tuyên Quang là Ngồi

Quảng Sông Phó Đây là phụ lưu cuối cùng đỗ vào sông Tô ở gân cửa sông, đoạn chây

trên đất Tuyên Quang, đài 84km với diện tích lưu vục khoáng 800km?, Sỏng chảy theo

hướng Bắc Nam qua vừng mưa ít rên déng chày không đổi đào như sông Lô, sông

Gain Song Phó Đáy có lòng sông hẹp, nông, khả năng vận tải thuỷ rất hạn chế Ngoài

các sông chỉnh trên, trong tính còn cỏ nhiều sông suối nhỏ chẳng, chịt có độ dốc lớn có

khã năng khai (háo thuỷ năng cho tỉnh [27]

19

HÀ Bang

van was

Hinh 1.4 Ban do hanh chinh tinh Tuyén Quang

Dac diém đất đai, thổ nhưỡng: đất đai Tuyên Quang cỏ nhiều tỉnh đa dang va phức tạp cụ thể: nhóm đắt phủ sa (chiếm 2,72% diện tích tự nhiên), nhóm đất dốc tụ (chiém 1,21% diện tích đất tự nhiên, có nhiều ở huyện Yên Son, Son Duong va Ham Yên, ), nhóm đất bac mảu (chiêm 0,61% diện tích đất tự nhiên, phân bỏ rải rác ở các

huyện Yên Sơn, Chiêm Hóa và Sơn Dương thường sử dụng trồng một vụ lúa hoặc

chuyên mảu cho năng suất tháp), nhóm đất đen (chiêm 0,05% diện tích tự nhiên), nhỏm đất đỏ vàng (chiếm 67,75% diện tích tự nhiên, thích hợp với nhiều loại cây trồng đài ngày, chủ yêu thuộc huyện Chiêm Hỏa), nhóm đất vàng đồ (chiếm 17,33% điện tích tự nhiên, cỏ thẻ khai thác trồng cây ăn quả vả cây công nghiệp lâu năm), nhỏm dat vang

đỏ tích mùn (chiếm 6,18% diện tích đất tự nhiên, chủ yêu chỉ cỏ thể khai thác trong lĩnh

Chế độ mưa: TÔng lượng mưa trung bình năm trên toàn tĩnh Tuyên Quang khá lớn,

vào khoảng 176Omim/năm Nhưng do địa hình khá phúc tạp nên lượng mưa năm phân

bổ kháng đều trên địa bàn của tình tuỷ theo độ cao và sườn đón gió như: hữu ngạn sông,

L6 va séng Gam, đặc biệt huyện Na Hang nơi gần tâm mưa Bắc Quang có lượng na

lớn; những vùng thung lũng khuât gió như Gênh Gà, Chiêm Hoá lượng mưa xuống thấp

Nhu vay phân bố lượng mus nam có xu thể giâm dân từ Tây sang Đông, từ lưu vực sông

Lô sang sông đâm và thấp nhất là thung lũng sông Gâm và séng Pho Day Mua mua thường bắt đâu từ tháng V đến khoảng cuối tháng IX, chiếm khoảng tử 75 : 80% tổng

lượng mua cả năm [27

Tình hình thiên tai tại tỉnh Tuyên Quang: Truốc các Lắc động của biến đôi khí hậu, điên biến thiên tai trên dịa bản tính Tuyên Quang ngày cảng phức tạp Ảnh hưỡng của thiên tai đang có chiều hướng tăng lên cả về cường độ, số lượng và mức độ nguy hiểm Thiên tai diễn biến bất thường và có xu hướng cực đoạn hơn, wong khi dời sống nhân đân trên địa bản tính còn nhiều khó khăn, yếu và thiếu về khá năng tự phòng vệ, điều

kiện phương tiện, trang thiết bị, cổng cụ, ý thức vẻ phòng tránh vá giảm nhẹ thiên tai

con han chế và chủ quan Công tác cảnh báo, thông tin, tuyên truyền cón rất nhiều khó khăn, đặc biệt là từ cấp cơ sở đến các hộ gia đình và người dân Các loại hình thiên tai chủ yếu thường xảy ra ở tỉnh Tuyên Quang là: nắng nóng, hạn hán, mưa đá, gié lắc, rét hai va anh hưởng của hoàn luu bao gay mura din dén lit éng, li quét, sat 16 dat va ngập

ut doc theo cde khu vực thấp theo ghỉ nhận được trong thời gian qua [26]

Hạn hản: Hạn han thường xấy ra từ tháng 9 năm trước dén thang 3 ndm sau với

mức độ khác nhau Những đợt hạn nặng đáng kế thưởng xây ra trong vụ Đồng Xuân diễn hình là vụ Đông Xuâu 1991-1992 6 3.000/15.000ha lua bị hạn chiếm 20%, các

loại cây trông khác bị hạn nặng do thiểu nước chiếm 70-80% Sự thiểu hụt nước trong,

xnủa khô kèm theo nên nhiệt độ không khí ngày cảng gia tăng sẽ khiến cho nguy cơ chây

rừng co thé sé ting nhiều hơn sơ với một số năm vừa qua nêu không có các biện pháp quan lý rừng hiệu quá cũng như đẩy mạnh tuyên truyền phòng, chống chảy rùng đến người đân, các loại bệnh, sâu hại rùng có thể tiếp tục phát triển [26]

Về mưa đá, lồc: Mưa đá, lốc thường xây ra trong các tháng 3,

5 hảng nắm Trọng

điểm là các xã vùng cao của các huyện Na Hang, Lâm Bình, Chiêm Hoá, Hàm Yên và

một số xã vùng thấp của huyện Sem Dương (xế Thanh Tương huyện Na lang; Thê Bình

huyén Lam Binh; Nhân Mục, Minh Hương huyện Hàm Yên; Tân An, Yên Lập, Hùng Mỹ

21

huyén Chiém Hod va Son Nam, Dai Phi, Thign Ké huyén Son Duong ) Yong, dé dic biệt ngày 03/4/2016 đã xây ra trận mua đá, đường kính hạt mưa từ 04-08em đây là trận

mưa đá có cường độ mạnh trên địa bản huyện Chiêm Hóa lâm thiệt hại đến sản xuất nông nghiệp và đời sống, của nhân dân Ngoài ra thiệt hại do sét gầy ra cũng gia tăng về

số vụ [26]

Lit, tut song LO, Séng Gam: Miia Wi trén s6ng L6, sng Gam bắt đầu từ tháng 5 đến

thang 10 hang năm Mỗi năm có từ 12 đến 14 trận 1õ (đĩnh lũ cao nhất ở Tuyên Quang,

xăm 1971 ở cos 31,35 m) Lũ sớm vào tháng 4 và lũ muộn vào tháng 11, các dính lũ cao

nhật tại Thanh phố Tuyên Quang từ 22,00m trở lên đều gây thiệt hại lớn đổi với săn xuất

néng nghiép [26]

T quất, sat lở đất: Thường xây ra tại thượng và trung nguồn Sông Phó Đáy và các sudi Ngồi Quảng, Ngôi Bợ, Ngôi Lũ, Ngôi Mục, Ngôi Cơi, Ngôi Lá, Ngôi Chả, Ngôi

Thục, Ngòi Cát, Ngôi Liễm thuộc dia ban tỉnh Tưyên Quang gây sạt lở đất ở, đất canh

tác ảnh hướng làm chất và bị thương người, cuốn trôi thả, vũi lắp đât cạnh táo, phá hồng,

các công trinh cơ sé ha ting anh hướng tới đời sống sinh hoạt vả sản xuất của nhân dân

Trong đó đặc biệt là trận lũ trên sông Phó Đáy tháng 7 năm 2001 cả thị trần Sơn Dương,

bi chim ngập trong nước từ 1- 4m, lam hang nghân ha lúa, hoa màu va khu dan ot bi

nước lũ rán qua, bệ thống thông tin én lac bj the nghén Bén canh 46, tap quan va diéu kiên sinh sông của đồng bảo các dan tộc thiểu số trên địa bản tinh thường chọn gần

nguồn nước, canh tắc ven sông suối, các sườn núi, sườn đôi là những khu vực này thường hay bị ảnh hưởng do thiên tai gây ra như: lũ quét, sạt lỡ và ngập lụt quả trình phát triển kinh tế, xã hội, cơ sở hạ tẳng, dan cư và sản xuất lâm vũi lắp, ngăn cân đông chây tự nhiên Ngoài ra việc khai thác rùng, lài nguyên, khoảng sẵn ảnh hưởng dến cân bằng sinh thải, thám phú thực vật bị suy giắm làm tăng nguy cơ, cường độ, tần suất, cáp độ

1ũ, sạt lở [26]

Rét bại: Trong nhữmg nằm gân đây trên địa bàn tinh Tuyên Quang xảy ra nhiều

đợt rét hại gây ảnh hưởng, đến sản xuất nông lâm nghiệp, chăn nuôi: Điển hình là đợt rét

năm 2011 rét đậm kéo đài 31 ngày (từ ngày 03/01/2011 đền 03/02/2011) làm 4.641 con

trâu, bỏ bị chết rét; 348.186 kg mạ đã gieo và 7.240 ha lúa đã cây bị chết đo rét [26]

Về định hướng phát triễn kinh tá: Co câu kinh tế từng bước chuyền dịch theo hướng

tắng dân lÿ trong các ngành công nghiệp, dịch vụ và giảm dẫn tỷ lrợng các ngành nỗng

tạ

nghiệp Tải cơ câu nông nghiệp theo hưởng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển ben

vững, nâng cao năng suất, chất lượng, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm gắn với bảo

vệ và cải thiện môi trường sinh thái, chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu [27]

Đổi với lĩnh vực trồng trọt, cơ câu giá trị sản xuất ngành trồng trọt chiêm 55% gia

trị sản xuất ngành nông lâm nghiệp, thủy sản vào năm 2020 Tiếp tục duy trì diện tích

trồng cây lương thực, tập trung phát triển một số cây chủ lực gắn với chế biến như cây

mía, chè, cam sành Chuyển một phản diện tích ngô sang gieo trồng giống ngô biến đổi gien; thực hiện chuyên đổi cơ cầu giỏng lúa cho phủ hợp, nhằm tăng giá trị sản xuất trên một đơn vị diện tích đất trồng lúa (tăng diện tích gieo trồng lúa thuần chất lượng cao) Giảm diện tích cây lạc đẻ chuyên điên tích quy hoạch sang trồng mỉa, ngô đề quy hoạch

mở rộng điện tích trồng mía nguyên liệu đủ cho mục tiêu phát triển công nghiệp đường tỉnh Tuyên Quang Thâm canh ôn định vùng sản xuất lạc tập trung tại huyện Chiêm Hỏa Giai đoạn 2016-2020, phân đầu trồng mới 500ha chẻ Shan đặc sản ở các địa phương cỏ điều kiện sinh thái phủ hợp (như: Lâm Bình, Na Hang); giai đoạn 2021-2025, duy trì ôn

định diện tích chẻ toàn tỉnh Tổ chức thực hiện có hiệu quả Đẻ án Phát triển vùng sân

xuất Cam Sảnh tỉnh Tuyên Quang đến năm 2025 đẻ cung cấp nguyên liệu cho chẻ biên

nước hoa quả [25] [27]

Hiện trạng sử dụng đất trên địa bản tỉnh Tuyên Quang được thể hiện trên Hình 1.5, với tổng diện tích đắt nông nghiệp là 540.133ha, trong đỏ: đắt trồng cây hang năm

là 54.231ha (đất trồng lủa là 28.275ha, đất trồng cây hàng năm khác là 25.956ha) và

đất trồng cây lâu năm: 40.564ha Trong các cây hàng năm thì cây lúa vẫn là cây chủ

lực của tinh, tiếp đến lả các cây như ngõ, mía, sẵn, khoai, lạc, đậu tương [7]

1% 7% 1%

+ Đặt trồng cây hàng năm

= Dat trong cay lâu năm

= Dat lam nghigp co rimg

= Dat nông nghiệp khác

# Đật phí nông nghiệp

= Đất chưa sử dựng

(Nguôn: Niên giám thống kê tỉnh Tuyên Quang 2018)

Hình 1.5 Hiện trạng sử dụng đất của tỉnh Tuyên Quang năm 2018

Vé cong tác thủy lợi: Ngoài các công trình thủy lợi do nhả nước đầu tư còn hàng,

23

nghìn công, trình tạm do nhân dân tự xây dụng, hệ thống kénh dat con chiếm tý lệ lớn

thường xuyên chịu tác động của điều kiện tự nhiên và mưa lũ làm giảm hiệu quả tưới

Nhiều công trình trạm bơm lây nước trên déng chính sông Lê không có khả năng lây nước đo mực nước sông Lô ngày cảng suy giảm Lũ quét lả tốn tại lớn nhất của công tác

phỏng chống lì trên địa bản tỉnh [27]

Toàn tỉnh Tuyên Quang chia làm 3 vùng thuỷ lợi tưới theo 3 lưu vực sông như sau

Vùng lưu vực sông Tô (gồm: loàn bộ Thánh phố Tuyên Quang, toàn bộ huyện Hàn

Tên, một só xã thuộc Huyện Chiếm Hóa, Yên Sơn, Sơn Dương), vùng lưu vực sông Gam (gẻm: toàn bộ huyện Lâm Bình, toàn bộ huyện Na Hang, một số xã thuộc Huyện Chiêm Hóa, Yên Sơn), vùng lưu vực sông Phó Đáy (gồm: một số xã thuộc Huyện Yên

Sơn, Sơn Dương)

Các công trình thuý lợi của tính, hiện tại tưới cho cây lúa là chủ yếu, cón lại cây

Tàu, cây công nghiệp, cây ăn quả thường được trồng ở vùng đất đốc, đất vườn, vùng khan hiểm nguồn nước mặt chỉ cung cấp phục vụ tưới được ruột phân, cây trông cạn lập trung

nhu cam, ché mia chua duge tuoi [27]

Cúc mục tiêu cấp nước sắn xuất nông nghiệp của quy hoạch thủy lợi giai đoạn

2016-2025: Đảm bảo tưới chắc 38.420/45.200ha treng đương 85% điện tích lúa cã năm;

tưới bỗ sung 20% dién tich Irồng mau; tao nguồn cấp nước lưới cho: 2.980/29.800ha tương dương 10% tổng diện tích cây tròng chủ lực tập trung (cam, chè, mía ) [27]

đang được chính phủ cáo nước, trong đó có Việt Nam quan tâm hang dau Trong tinh

tình đó, TPCC đã không ngừng câp nhật các kịch bản BĐKH và NED toàn cầu Theo

46, các quốc gia trên thể giới cũng tiến hành cập nhật kịch bản cho quốc gia mình dựa trên các kết quả công bê của IDCC Các kịch bản BĐKH của Việt Nam cũng liên tục được cập nhật và ngày cảng chỉ tiết hằng các phương phản có độ chính xác mày cing tăng (từ phương pháp chỉ tiết hóa thông kê dến sử dụng các phương pháp chỉ tiết hóa đông lực với độ phân giải ngày càng cao) Gần đây nhật, IPCC đã công bố báo cdo ARS

24

yao năm 2013, trong đó thay dối cách tiếp cận vá thời kỷ cơ sở, sứ dụng số liệu mô hình

mới, kịch bản KXK mới (RCPs) Từ những kết quả của AR5, Việt Nam cũng đã cập

nhật kịch bản BĐKH vào năm 2016 chỉ tiết đến cấp tỉnh, sử đựng các kết quả cập nhật nhất của các mô hình khí hậu toàn cầu (thuộc dự án CMIP5), sử dụng phương pháp chỉ tiết hóa động lực đựa trên 5 mô hình khí hận khu vực độ phân giải cao, bao gồm:

AGCM/MRI, PRECTS, CCAM, RegCM va cIWRF, Mic dit vay, dé cé cai nhìn chỉ tiết

hon cho các quy mô cấp tỉnh, vẫn cân có những nghiên cửu chuyên sâu, sử dụng bộ số

liệu cập nhật và chỉ tiết hơn Từ đó góp phân tăng độ chính xác trong đánh giá tác động, của BĐKH

Trên cơ sở những thông tím về điều kiện tự nhiên, khí hậu và kinh tế của Tuyên Quang vả các đánh giá vẻ khả năng của mô hình đôi với khu vực nghiên cứu, luận văn lựa chọn sử đựng phương pháp tổ hgp đựa trên 4 mô hình RCM đang được ứng dụng

rong réi ở Việt Nam bao gồm: PRECIS, CCAM, RegCM, va CLWRF trong nghiện cứu

dự tính khi hậu tương lai độ phân giái cao cho tính Tuyên Quang và khuyến nghị sử

dung trong đánh giá tác động của BDKTT đổi với nhu câu nước cho cây lúa tại Tuyên Quang

Mục địch nghiên cứu, đổi tượng, nội dung và phạm vị nghiên cứu được trình bảy

đưới đây:

-_ Mục đích nghiên cứu:

Chỉ tiết hóa các kịch bản BĐKH cho tỉnh Tuyên Quang dựa trên phương pháp tô

hợp kết quả dự tỉnh của các mô hình khí hậu khu vực độ phân giải cao nhằm lam cơ sỡ

cho việc đảnh giá tác động của BĐKH đến nhụ cầu nước của cây trồng trong thể kỷ 21, ngoài ra các kết quả đự tính này còn có thế sử dụng làm đầu vào cho các mô lình thấy yăn thủy lực khác vá làm nguồn tham khảo cho các kế hoạch và chính sách phát triển kinh tế xã hội của tính Tuyên Quang,

-_ Đỗi tượng nghiên cứu:

+ Déi trong nghiên cứu trục tiếp là các kịch bắn biến đổi khi hậu độ phân giải cao

và như cẩu nước của cây lúa

+ Dãi tượng nghiên cửu giản tiếp là các yêu tổ khi hậu và đặc điểm sinh học của

cây lúa

-_ Nt dung nghiên cứu:

+ Đánh giá BĐKH trong quả khử tại tỉnh Tuyên Quang,

+ Dự lính khi hậu tương bạ cho tĩnh Tuyên Quang đựa trên số liệu chỉ tiết hóa

Sơ đỗ các bước nghiên cửu được trình bảy trên Hình l.6

- Pham vi aghién cere:

+ Về không giam: nghiên cứu được tiên hành tại tỉnh Tuyên Quang,

+ VỀ lhời gian

Đối với bài loán đánh giá biển đối khí hậu trong quá khử: thời gian nghiên cứu

là giai doạn có số liệu quan tric hang ngày tiên mạng lưới các trạm thuộc tính Tuyên Quang (1961-2017),

Đôi với bài toán mô phông khí hậu lương lai bằng các mô hình khi hậu khu vực

và đánh giả táo động của BOKH đến như cầu nước của cây lúa: Thời gian nghiên cửu lá

thời kỳ cơ sở 1986-2005 và đự tính cho giai doan 2006-21 00.

Hình 1.6 Sơ đồ các bước xây dựng kịch bản BĐKH và đánh giá tác động

của BĐKH đến nhu cầu nước của cây lúa

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ I.TỆU

3.1, Phương pháp nghiên cứu

21.1 Phương pháp phần tích xu thế

Trong nghiên cửa này, xu thể biến đơi tuyển tính của các yếu tố khí hậu trong thời

kỳ 1961-2014 được thể hiện khi biểu diễn phương trình xu thể dưới dạng,

Trong đĩ, + là đặc trmg yéu té can khio sat, 71a sd thirty nam, va a, b 1a cac hé sé

cửa phương trình hồi quy:

Với y, E, rr lương ứng là trung bừnh số học gũa y về ở, và là hệ số lương quan tuyển tỉnh giữa 2 dại lượng này

Xu thể tầng, giảm của y được đánh giá trên cơ sở xét đâu của hệ số gĩc a:

Nếu a > 0 — y thể hiện xu thẻ tăng lên trong thời kỳ quá khí,

Nếu a < 0 — y thể hiện xu thể giảm trong thoi ky qua khứ

Độ lớn của a, cũng la độ lớn của đường hỏi quy chơ biết tốc độ biến đổi của yếu

tổ khí hậu Trị tuyệt đối của ậ cảng lớn thủ đặc trưng yêu tố khí hậu khảo sát biến đối

cảng nhanh

21.2 Phương pháp mơ hình

Phương pháp chỉ Hết hĩa động lực được sử dụng để xây dựng kịch bản BĐKH độ

phân giải cao cho tỉnh Tuyên Quang Bốn mơ hình khí hậu tồn câu và khu vực được sử dung bac gm: PRECIS, CCAM RegCM va clWRF Msi mỗ hình cĩ các phương án

tính tốn khác rửhau dựa trên kết quả linh toản từ mỗ hình tồn cầu của TPCC (ARS, 2013) Tổng cơng cĩ 12 phương án tính tốn từ 1 mỏ hình nĩi trên được sử dựng, đề xây đựng kịch bản BĐEH cho tĩnh Tuyên Quang (Bang 2.2

21.3 Phương phúp nội suy khẳng gian

- Nội suy số liệu từ lưới về các điểm trạm: Thuật tốn nội suy sơ liệu mồ hình vẻ trạm

28

dược sử dụng là thuật toán nội suy diễm lưới Natural Neighbor ŒXM); thuật trán NN là

một phương pháp nội suy không gian được sử dụng rộng rãi NN dựa trên điểm ảnh trong

“một mặt phẳng 2 chiều (2D) Định nghĩa chính thức của nội suy XN như sau, cho một điểm truy van q trong không gian R2, và một tập hợp hữu hạn các điểm 3 trong R2 đó là làng

giêng tự nhiên của q Sau đó, nội suy NN truy vẫn trên q được định nghĩa là

pc s Wp lả trọng lượng, của p, v là giá trị của điểm tương ứng (rong trường hợp

này lá nâng cao giá tri)

- Phuong pháp nội sọ GIS

'Trong hiện văn sử dụng chương trinh nội suy các yêu tổ khi hậu nhiệt độ, lượng,

mưa chỉ tiết cho khu vực tỉnh Tuyên Quang được thiết lập với phương pháp nội suy

đăng được sử dụng phổ biến là Kriging,

King thuộc nhóm thuật toán bình phương lối thiểu tuyển tính Mục đích của

phương pháp Kriaing là ước tỉnh giả trị của một hàm số thực chưa biết ƒ tại một diễn

#+* cho ra các giá trị của hàm tại các điểm khác xị, xu Cách tính theo Kriging được

goi là tuyến tỉnh vi giá trị phỏng đoán 7(x") là một tổ hợp tuyên tính được biến điển như

sau: AE TAC YG) G3

Các trọng số A¡ là cáo đáp án của hệ các phương trình tuyến tính, được tạo ra bằng, phương pháp công mà ƒ là sample-path của một quá trình ngẫu nhién Fé), và sai số:

được giảm đến mức lổi thiểu trong một số trường hợp Vỉ dụ, tỉnh theo Simple

Knging có nghĩa là tính tung bình và hiệp phương sai của FẾy đã biết và sau đó

phương pháp suy đoán Kriging lả công cụ dẻ tối thiểu hỏa hiệp phương sai cửa sai số

cự đoán

21.4 Cúc chỉ số đánh giả khả năng mô phống của mô hình

Để xem xét khá năng mô phỏng của mô hình, trong luận vẫn sẽ tiền hành sơ sảnh

kết quả mô phỏng của mô hình với số liệu quan trắc tại các trạra khí lượng thủy văn trong khu vực tỉnh Tuyên Quang Các chỉ số dễ đánh giá là: sai số trung bình ME, sai số

29