Biến đổi của một số đặc trưng khí hậu và các hiện tượng thiên tai có liên quan ở khu vực bắc trung bộ trong những thập kỷ gần đây

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGUYỄN QUANG HUY BIẾN ĐỔI CỦA MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG KHÍ HẬU VÀ CÁC HIỆN TƢỢNG THIÊN TAI CÓ LIÊN QUAN Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ TRONG NHỮNG THẬP KỶ GẦ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA SAU ĐẠI HỌC

NGUYỄN QUANG HUY

BIẾN ĐỔI CỦA MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG KHÍ HẬU VÀ CÁC HIỆN TƢỢNG

THIÊN TAI CÓ LIÊN QUAN Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ

TRONG NHỮNG THẬP KỶ GẦN ĐÂY

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Hà Nội – 2017

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA SAU ĐẠI HỌC

NGUYỄN QUANG HUY

BIẾN ĐỔI CỦA MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG KHÍ HẬU VÀ CÁC HIỆN TƯỢNG

THIÊN TAI CÓ LIÊN QUAN Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ

TRONG NHỮNG THẬP KỶ GẦN ĐÂY

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm

Người hướng dẫn khoa học: GS TS Phan Văn Tân

Hà Nội – 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Thầy giáo, GS TS Phan Văn Tân, không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác Số liệu và kết quả của luận văn chưa từng được công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác

Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng quy cách

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn

Hà Nội, tháng 11 năm 2016

Tác giả

Nguyễn Quang Huy

LỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sỹ với đề tài: “Biến đổi của một số đặc trưng khí hậu và các

hiện tượng thiên tai có liên quan ở khu vực Bắc Trung Bộ trong những thập kỷ gần đây”đã được hoàn thành Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực của bản

thân, tôi còn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình từ các cơ quan, tổ chức và cá nhân

Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến GS TS Phan Văn Tân – người thầy đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tôi cũng gửi lời cảm ơn chân thành tới các anh, chị đang công tác tại Khoa Khí tượng thủy văn – Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội đã hỗ trợ chuyên môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn được hoàn thành

Xin gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ Khoa Sau đại học - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện và hướng dẫn tôi hoàn thành chương trình học tập và thực hiện luận văn

Và cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và

những người luôn động viên, khích lệ tôi trong quá trình thực hiện luận văn

Trong khuôn khổ một luận văn, do thời gian và điều kiện hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, chỉ dạy quý báu của các thầy cô và các đồng nghiêp

Xin trân trọng cảm ơn!

Học viên: Nguyễn Quang Huy

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do lựa chọn đề tài: 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đóng góp của đề tài 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

5 Vấn đề nghiên cứu 3

6 Nội dung nghiên cứu 3

7 Bố cục của đề tài 4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 5

1.1 Tổng quan tài liệu nghiên cứu 5

1.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới về sự thay đổi của các đặc trưng khí hậu trên thế giới 5

1.1.2 Tình hình nghiên cứu về sự biến đổi của các hiện tượng thiên tai do biến đổi khí hậu trên thế giới và ở Việt Nam 6

1.1.3 TÌnh hình nghiên cứu về biến đổi đặc trưng khí hậu khu vực N-T-B… 8

1.2 Cơ sở lý luận 11

1.2.1 Khái niệm khí hậu 11

1.2.2 Biểu hiện của biến đổi khí hậu, nước biển dâng ở Việt Nam trong 50 năm

qua 14

1.2.3 Khái niệm thiên tai khí tượng thủy văn 15

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU 19

2.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu: 19

2.1.1 Điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên 19

2.1.2 Các dặc trưng khí hậu khu vực N-T-B giai đoạn 1965 - 2014: 23

2.2 Phương pháp đánh giá xu thế biến đổi đặc trưng khí hậu và biến đổi của các hiện tượng thiên tai cho khu vực N – H - Q 25

2.3 Các phương pháp nghiên cứu khác 26

2.4 Nguồn số liệu nghiên cứu: 27

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 29

3.1 Một số biểu hiện của biến đổi khí hậu quan trắc được trong 50 năm qua (1965-2014) ở Bắc Trung Bộ 29

3.1.1 Nhiệt độ 29

3.1.2 Lượng mưa 35

3.2 Biến đổi của các hiện tượng thiên tai khí tượng thiên văn tại khu vực N-T-B 36

3.2.1 Không khí lạnh và rét đậm, rét hại 38

3.3.2 Nắng nóng 41

3.3.3 Bão, lũ lụt 45

3.3.4 Mưa lớn 51

3.4 Đánh giá mối liên hệ giữa biến đổi khí hậu và biến đổi của các hiện tượng cực đoan tại khu vực N-T-B 53

KẾT LUẬN 58 Tài liệu tham khảo 60

CÁC TỪ VIẾT TẮT

với Biến đổi khí hậu ở Việt Nam

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Số lượng bão đổ bộ vào Việt Nam 1945 – 2007 8

Hình 1.2: Xu thế biến đổi nhiệt độ khu vực Bắc Trung Bộ (CSIRO) 10

Hình 1.3: Xu thế biến đổi lượng mưa năm khu vực Bắc Trung Bộ (CSIRO) 11

Hình 2.1: Vị trí 3 tỉnh Nghệ An – Hà Tĩnh – Quảng Bình (N-T-B) 21

Hình 3.1: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối cao trung bình ở Hà Tĩnh 29

Hình 3.2: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối cao trung bình ở Vinh 29

Hình 3.3: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối cao trung bình ở Đồng Hới 30

Hình 3.4: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ trung bình năm ở Hà Tĩnh 30

Hình 3.5: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ trung bình năm ở Đồng Hới 30

Hình 3.6: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ trung bình năm ở Vinh 31

Hình 3.7: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối thiểu trung bình Hà Tĩnh 31

Hình 3.8: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối thiểu trung bình ở Vinh 31

Hình 3.9: Biểu đồ xu thế tăng nhiệt độ tối thiểu trung bình ở Đồng Hới 32

Hình 3.10: Xu thế biến đổi của lượng mưa tại Đồng Hới 35

Hình 3.11: Xu thế biến đổi của lượng mưa tại Hà Tĩnh 35

Hình 3.12: Xu thế biến đổi của lượng mưa tại Vinh 36

Hình 3.13: Số đợt không khí lạnh ảnh hưởng đến 03 tỉnh N-T-B 40

Hình 3.14: Số ngày rét đậm trung bình năm qua các thập kỉ tại một số trạm thuộc 3 tỉnh N-T-B (CPIS) 40

Hình 3.15: Thời tiết nắng nóng làm gia tăng bệnh nhân trẻ em (trái) và dịch bệnh đối với gia súc, gia cầm (phải) (Nguồn: sưu tầm) 42

Hình 3.16: Tổng số đợt nắng nóng trên toàn quốc 43

Hình 3.17: Tổng số ngày xảy ra nắng nóng theo từng năm trên toàn quốc 43

Hình 3.18: Số ngày nắng nóng trung bình năm qua các thập kỉ tại một số trạm thuộc 3 tỉnh N-T-B (CPIS) 44

Hình 3.19: Số đợt nắng nóng ảnh hưởng đến khu vực N-T-B 44

Hình 3.20: Lũ lụt năm 2010 ở Quảng Bình 45

Hình 3.21: Số cơn bão đổ bộ vào lưu vực sông Lam (sông Cả) từ 1990 – 2010 46

Hình 3.22: Biểu đồ thiệt hại về người lưu vực sông Lam (sông Cả) từ 1990 – 2010 47

Hình 3.23: Số lượng xoáy thuận nhiệt đới hoạt động trên biển Đông (1993 – 2012) 48

Hình 3.24: Số lượng Bão ảnh hưởng đến Việt Nam (1993 – 2012) 48

Hình 3.25: Số lượng ATNĐ đổ bộ vào Việt Nam (1993 – 2012) 49

Hình 3.26: Số cơn bão đổ bộ vào khu vực N-T-B 49

Hình 3.27: Số lượng trận lũ ở Việt Nam 50

Hình 3.28: Lũ lụt ở khu vực N-T-B 50

Hình 3.29: Mưa lớn ở Việt Nam thời gian qua 51

Hình 3.30: Số trận mưa lớn trên diện rộng ở khu vực N-T-B 53

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Mức độ biến đổi các chỉ số cực đoan nhiệt độ ở khu vực N-T-B 9

Bảng 1.2: Mức độ biến đổi chỉ số cực đoan về lượng mưa khu vực N-T-B 10

Bảng 2.1: Thông tin cơ bản về 3 tỉnh Nghệ An – Hà Tĩnh – Quảng Bình 21

Bảng 2.2: Giá trị kỷ lục quan trắc được của các yếu tố KHCĐ trên vùng N-T-B 22

Bảng 3.1: Chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa thập niên 1999-2008 và 1979-1988 của các tháng 1, 4, 7, 10, thời kỳ chính đông, chính hè và năm 33

Bảng 3.2: Chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa thập niên 1999-2008 và 1969-1978 của các tháng 1, 4, 7, 10, thời kỳ chính đông, chính hè và năm 34

Bảng 3.3: Diễn biến các loại thiên tai ở Việt Nam giai đoạn 1993 - 2012 36

Bảng 3.4: Mức Trung bình nhiều năm các loại thiên tai trên cả nước: 37

Bảng 3.5: Diễn biến thiên tai trên khu vực N-T-B giai đoạn 1993 - 2012 37

Bảng 3.6: Thiệt hại lưu vực sông Gianh từ năm 1997 – 2006 47

MỞ ĐẦU

1 Lý do lựa chọn đề tài:

Việt Nam là một trong những quốc gia thường xuyên phải chịu nhiều tác động của các hiện tượng thời tiết, thiên tai Đặc biệt, khu vực duyên hải Bắc Trung Bộ là khu vực có điều kiện khí hậu thời tiết khá khắc nghiệt Các thiên tai chính tại khu vực này bao gồm bão, lũ, hạn hán và các hình thức thiên tai khác Những biến động

về thời tiết, khí hậu cũng như thiên tai có thể gây ra thiệt hại rất lớn đến đời sống kinh tế - xã hội của người dân tại khu vưc

Trong thời gian gần đây, vấn đề biến đổi khí hậu đang đặt ra những thách thức lớn cho các quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam Đa số các nghiên cứu đều cho kết quả rằng, trong tương lai, sự ấm lên toàn cầu sẽ đẫn đến nhiều hậu quả ngày càng nghiêm trọng ở nhiều nơi trên thế giới nói chung, ở Việt Nam nói riêng Các hiện tượng thiên tai như bão, lũ, hạn hán xuất hiện với tần suất cũng như cường độ ngày càng khó lường hơn

Bắc Trung Bộ Việt Nam, gồm các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, hàng năm chịu ảnh hưởng của các hệ thống gió mùa mùa đông và gió mùa mùa hè, sự hoạt động của bão, áp thấp nhiệt đới cũng như tương tác giữa các hệ thống này Trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH) hiện nay, các hệ thống này cũng có thể có những biến đổi tương ứng mà hệ quả là những hiện tượng thời tiết, khí hậu cực đoan có xu hướng diễn biến phức tạp hơn, gây nên những hiện tượng thiên tai khó lường Việc đánh giá được xu thế biến đổi của các đặc trưng khí hậu, đặc biệt là các hiện tượng cực đoan, và các thiên tai có liên quan trên khu vực này sẽ góp phần cung cấp thông tin cho cộng đồng cư dân và chính quyền địa phương trong việc nâng cao nhận thức, nâng cao năng lực ứng phó với BĐKH Trong bối cảnh đó, học

viên lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp là “Biến đổi của một số đặc trưng khí hậu

và các hiện tượng thiên tai có liên quan ở khu vực Bắc Trung Bộ trong những thập kỷ gần đây”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Chỉ ra được xu thế biến đổi của các đặc trưng trung bình và các cực trị nhiệt

độ và lượng mưa trong những thập kỷ gần đây ở khu vực 03 tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình

- Đánh giá được diễn biến của một số hiện tượng thiên tai có nguồn gốc khí tượng thuỷ văn, qua đó thử xác định mối liên hệ giữa biến đổi khí hậu với sự biến đổi của các hiện tượng thiên tai những thập kỷ gần đây trên khu vực nghiên cứu

4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng: Sự biến đổi của một số đặc trưng khí hậu và thiên tai liên quan trong vài thập niên gần đây và ảnh hưởng đến khu vực Bắc Trung Bộ

- Phạm vi nghiên cứu: khu vực Bắc Trung Bộ cụ thể là 03 tỉnh Nghệ An – Hà Tĩnh – Quảng Bình

- Giới hạn nội dung nghiên cứu: phân tích, xử lý, đánh giá sự biến đổi một số đặc trưng của khí hậu, diễn biến các thiên tai liên quan trong những thập kỷ gần đây, đánh giá những tác động của chúng đến kinh tế xã hội khu vực Bắc Trung Bộ,

từ đó đánh giá được mối liên hệ giữa thiên tai và sự biến đổi khí hậu

5 Vấn đề nghiên cứu

5.1 Câu hỏi nghiên cứu

- Các đặc trưng của khí hậu ở khu vực Bắc Trung Bộ đã biến đổi như thế nào?

- Diễn biến của thiên tai trong thời gian qua ở khu vực Bắc Trung Bộ đã xảy ra như thế nào, các tác động của chúng đến kinh tế - xã hội khu vực này?

- Mối liên quan giữa sự thay đổi của tần suất, cường độ thiên tai với sự biến đổi của các đặc trưng khí hậu?

5.2 Giả thuyết nghiên cứu

- Biến đổi khí hậu làm biến đổi các đặc trưng khí hậu tại khu vực Bắc Trung Bộ trong những thập niên gần đây

- Có sự thay đổi về cường độ, tần suất thiên tai gây ảnh hưởng đến khu vực Bắc Trung Bộ Bên cạnh đó, đặc trưng của địa hình Bắc Trung Bộ là vùng đồng bằng hẹp, độ cao thấp so với mặt nước biển, cũng như đặc trưng của nền kinh tế khu vực này là nông nghiệp và ngư nghiệp nên chịu tác động rất lớn của các yếu tố khí hậu Trong tương lai, sự thay đổi của thiên tai sẽ làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống kinh tế xã hội của cư dân khu vực này

- Những biến đổi của các đặc trưng khí hậu có thể liên quan đến sự biến đổi về cường độ, tần suất thiên tai trên khu vực nghiên cứu

6 Nội dung nghiên cứu

- Thu thập, xử lý số liệu khí tượng từ các trạm quan trắc hiện có trong khu vực giai đoạn 1965-2014

- Tổng hợp thông tin về đặc điểm khí tượng thuỷ văn trên toàn quốc từ các báo cáo thường niên của Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia trong khoảng 20 năm gần đây

- Phân tích, xác định một số đặc điểm khí hậu khu vực Bắc Trung Bộ

- Đánh giá xu thế biến đổi của một số đặc trưng trung bình và các cực đoan khí hậu khu vực nghiên cứu

- Thống kê, phân tích diễn biến của một số hiện tượng thiên tai như rét đậm rét hại, nắng nóng, bão, lũ lụt và ảnh hưởng của chúng đối với kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

- Thử xác định mối liên hệ giữa sự diễn biến của các hiện tượng thiên tai và xu thế biến đổi của các cực đoan khí hậu

Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu

Chương II: Phương pháp nghiên cứu và số liệu

Cách tiếp cận về đánh giá tác động của BĐKH và tác động của BĐKH tới sự thay đổi hoạt động của các hiện tượng khí hậu cực đoan;

Những phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong đề tài;

Nguồn số liệu để nghiên cứu

Chương III Kết quả và thảo luận

Những thay đổi của các đặc trưng khí hậu trên cơ sở số liệu quan trắc;

Sự biến đổi của các hiện tượng thiên tai; tác động đến kinh tế - xã hội khu vực; Mối tương quan giữa các sự biến đổi của các đặc trưng khí hậu và các hiện tượng cực đoan khí hậu;

Dự báo sự biến động của các hiện tượng thiên tai trong tương lai;

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tài liệu nghiên cứu

1.1.1 Tình hình nghiên cứu về sự thay đổi của các đặc trưng khí hậu trên thế giới

Trong thời gian gần đây, đã có một vài nghiên cứu sự thay đổi của các đặc trưng khí hậu trong bối cảnh Biến đổi khí hậu, ví dụ tiêu biểu nhất là các nghiên cứu đã được tập hợp trong các báo cáo của IPCC 2009 và 2013 Các báo cáo này thống kê một cách tương đối đầy đủ các biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa cũng như các đặc trừng khí hậu trong quá khứ, từ đó đưa ra các kịch bản, khả năng biến đổi

khí hậu trong tương lai trên toàn thế giới Trước đó, “Observed climate variability and change” (2002) của nhóm tác giả Chris K Folland, Thomas R Karl và M Jim

Salinger đã đánh giá tổng quát về sự thay đổi của khí hậu trái đất, đặc biệt phân tích

cụ thể và tập trung vào nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa Các phân tích này đã được

lượng hóa chi tiết, làm cơ sở cho các nghiên cứu sau này Tương tự, “Observed climate variability and change of relevance to the biosphere” (2000) [27] thì tập

trung sâu hơn vào quan sát sự thay đổi của các hoàn lưu thủy văn và các hiện tượng cực đoan

Ở quy mô địa phương và khu vực, hầu hết các công trình nghiên cứu tập trung phân tích xu thế biến đổi của các đặc trưng cực trị khí hậu trong phạm vi quốc gia hoặc vùng lãnh thổ trong mối quan hệ với biến đổi khí hậu toàn cầu Các nghiên cứu của Bonsal đã phân tích sự biến đổi theo không gian và thời gian của các cực trị nhiệt độ tại Canada trong giai đoạn 1950 – 1998 và đã cho thấy sự khác biệt lớn

về nhiệt độ theo khu vực và theo mùa Đối với Hoa Kỳ, những phân tích về xu thế của các hiện tượng thời tiết, các cực trị nhiệt độ trong thế kỷ 20 tại quốc gia này như của Kunkel (1999), Nasrallah (2004) lại cho thấy không có sự biến đổi đáng kể

cả về tần suất hoặc cường độ Các nhà khoa học Trung Quốc như Zhai và Pan (2003) đã nghiên cứu sự biến đổi tần suất của các cực trị nhiệt độ trong giai đoạn

1951 – 1999, kết quả cho thấy tần số những ngày và đêm ấm tăng lên và tần số

những ngày và đêm mát giảm đi ở Trung Quốc Ngoài ra còn có các nghiên cứu khác về biến đổi cực trị nhiệt độ của các nhà khoa học Nga (Bulygina O N, 2007), Italia (Toreti A và Desitato F., 2008) cũng cho thấy xu thế tăng lên của đặc trưng nhiệt độ

Bên cạnh các nghiên cứu về sự biến đổi về nhiệt độ, nghiên cứu về đặc trưng lượng mưa cũng được các nhà khoa học chú trọng do ý nghĩa thực tiễn rất lớn của các chúng Các nghiên cứu được thực hiện trên nhiều quy mô không gian khác nhâu: quy mô toàn cầu (Diaz, 1989), quy mô bán cầu (Bradley, 1987), quy mô ku vực (Schoenwiese, 1990, 1994) và quy mô địa phương (Busuioc và Von Storch,

1996, Fu, Huang và Wang, 2014) Hâu hết các nghiên cứu đều cho thấy sự biến đổi bất thường về lượng mưa trong những thập kỷ qua

1.1.2 Tình hình nghiên cứu về sự biến đổi của các hiện tượng thiên tai do biến đổi khí hậu trên thế giới và ở Việt Nam

Về nghiên cứu thiên tai, các nghiên cứu trên thế giới tập trung vào bão, lũ và hạn hán Các kết quả cho thấy trong tương lai, tần suất bão trên toàn thế giới sẽ giảm khoảng 6 -34% tuy nhiên cường độ bão lại mạnh hơn khoảng 2 – 11% Tần suất bão tuy giảm nhưng tần số các cơn bão cấp độ mạnh sẽ lớn hơn và cường độ mưa trong bão cũng lớn hơn Tuy nhiên, nghiên cứu này chủ yếu tập trung ở khía cạnh khí tượng học, đánh giá sự thay đổi của hoạt động bão trên quy mô toàn cầu nên chưa hoàn toàn chính xác Hơn nữa, nghiên cứu chưa đưa ra được những ảnh hưởng của sự thay đổi trong hoạt động bão đến đời sống con người Về nghiên cứu tác động của bão, tại Australia đã có nhiều nghiên cứu như của John L McBride (2010), David King (2011) Các nghiên cứu này đều phân tích khá đầy đủ về các yếu tố ảnh hưởng của bão như sóng, gió, mưa, lụt lội đến đời sống kinh tế xã hội của các khu vực như Tây Úc, New South Wales Trong các nghiên cứu của mình, các yếu tố bị ảnh hưởng cũng được phân tích và tính toán cụ thể nhằm thể hiện đầy

đủ các mặt thiệt hại về kinh tế xã hội của khu vực trước sự tấn công của bão, đồng thời đưa ra những phương hướng để thích ứng và giảm thiểu các tác động của bão

Tương tự với những nghiên cứu trên, còn có các nghiên cứu cụ thể đánh giá các thiệt hại từ những cơn bão lớn của Phillippines, Mỹ, Nhật Bản, Bangladesh Tuy nhiên, điểm chung của các nghiên cứu trên là chỉ tập trung vào đánh giá tác động hiện tại, chưa dự báo những tác động của sự biến đổi hoạt động bão trong tương lai, đặc biệt là trong bối cảnh Biến đổi khí hậu và phương hướng thích ứng đối với những tác động ngày một lớn hơn của bão Nghiên cứu hạn hán ít được quan tâm hơn tuy nhiên các nghiên cứu của B Orlowsky and S I Seneviratne, 2013 [25] cũng đã đề cập đến sự thay đổi của tần suất, cường độ các đợt hạn hán với xu thế ngày càng tăng và khắc nghiệt hơn trong khoảng 100 năm trở lại đây

Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Ở Việt Nam, nghiên cứu về các hoạt động của thiên tai trong bối cảnh Biến đổi khí hậu cũng đã được thực hiện Đầu tiên có thể kể đến đề tài KC08 của PGS.TS

Phan Văn Tân: “Nghiên cứu tác động của BĐKH toàn cầu đến các yếu tố và hiện tượng khí hậu cực đoan ở Việt Nam, khẳ năng dự báo và giải pháp chiến lược ứng phó” được xuất bản năm 2010 [8] Trong đó đưa ra nhận xét về xu thế nhiệt độ,

mưa lớn, hạn hán lũ lụt của các khu vực trong đó có khu vực Bắc Trung Bộ Một nghiên cứu khác của nhóm tác giả Nguyễn Trọng Hiệu, Nguyễn Văn Thắng [7] nghiên cứu liên ngành về những tác động của BĐKH đến Bão (Xoáy thuận nhiệt đới) trên Biển Đông, Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã đưa ra kết quả cho thấy, trong giai đoạn từ 1991 - 2005, bão ở khu vực Bắc Trung Bộ có xu hướng tăng lên về mặt tần suất, nhất là dải bờ biển Thanh Nghệ Tĩnh Tương tự là nghiên cứu của Đinh Văn Ưu (2010, 2011) [3,4] cũng đánh giá rằng, xu thế tần suất bão trên biển Đông là giảm đi tuy nhiên khu vực Bắc Trung Bộ là khu vực sẽ tập trung nhiều bão nhất Một nghiên cứu khác là của Vũ Thanh Hằng [16] cho thấy tần suất bão đổ bộ vào khu vực Thanh Nghệ Tĩnh và Bình Trị Thiên trong giai đoạn 1945 –

2007 đều có xu thế tăng lên rõ rệt Hầu hết các nghiên cứu trên đều đã đề cập đến

sự biến động của hiện tượng bão tại khu vực Bắc Trung Bộ nhưng do hầu hết đây là các nghiên cứu chung cho cả nước nên chưa đề cập đến mối liên quan giữa sự tăng

lên này với sự biến đổi đặc trưng khí hậu riêng cho khu vực Bắc Trung Bộ Bên cạnh các nghiên cứu về bão còn có các nghiên cứu về lũ lụt, hạn hán của Nguyễn Lập Dân [5,6] cho khu vực duyên hải Trung Bộ Đặc biệt, “Báo cáo của Việt Nam

về quản lý rủi ro thiên tai và các hiện tượng cực đoan nhằm thúc đẩy thích ứng với biến đổi khí hậu” (2015) đánh giá xu thế chung của một số cực đoan nhiệt độ và lượng mưa của cả nước, trong đó có khu vực 03 tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình cũng như phân tích tác động của các hiện tượng thiên tai đến kinh tế - xã hội Ngoài ra, các nghiên cứu của Phan Văn Tân [9,10] và Vũ Thanh Hằng cũng đưa ra các thông tin cơ bản, đánh giá xu thế biến đổi của một số đặc trưng khí hậu như nhiệt độ, lượng mưa.Tuy nhiên có thể nhận định, khu vực Bắc Trung Bộ hiện chưa được thực sự quan tâm nghiên cứu một cách đầy đủ về sự biến đổi của các đặc trưng khí hậu cũng như các hiện tượng thiên tai khí tượng thủy văn liên quan

Hình 1.1: Số lượng bão đổ bộ vào Việt Nam 1945 – 2007

Bảng 1.1: Mức độ biến đổi các chỉ số cực đoan nhiệt độ ở khu vực N-T-B

(ngày/thập kỷ) (oC /thập TXx

kỷ)

TNn (oC/thập kỷ)

TX90p (%/thập kỷ) (%/thập Tn10p

• Số ngày nhiệt độ cao nhất vượt ngưỡng 35oC (SU35);

• Số ngày Nhiệt độ cao nhất vượt ngưỡng bách phân vị 90th (Tx90P);

• Số ngày Nhiệt độ thấp nhất dưới ngưỡng bách phân vị 10th (Tn10P);

Theo bảng trên, nhiệt độ cao nhất tại khu vực N-T-B có xu thế tăng trên tất cả các trạm, mức độ tăng cao nhất lên đến 0,31oC/thập kỷ Nhiệt độ thấp nhất tại khu vực này thậm chí tăng nhanh hơn so với nhiệt độ cao nhất, với mức độ tăng phổ biến lên đến gần 1oC/thập kỷ Đáng chú ý nhất là số ngày nắng nóng (nhiệt độ cao nhất vượt ngưỡng 35oC có xu thế tăng khá rõ ràng, với mức độ tăng phổ biến từ khoảng 1 đến 8 ngày/thập kỷ Số ngày nóng tăng phổ biến xấp xỉ 1 %/thập kỷ Số đêm lạnh giảm, phổ biến từ 1 đến trên 2 %/thập kỷ

Còn theo nghiên cứu của CSIRO (2015), xu thế biến đổi nhiệt độ của khu vực N-T-B là tăng trung bình từ 0,12 – 0,240C/thập kỷ

Hình 1.2: Xu thế biến đổi nhiệt độ khu vực Bắc Trung Bộ (CSIRO)

Đối với nghiên cứu về đặc trưng lượng mưa, theo báo cáo SREX, mức độ biến đổi các CSCĐ về lượng mưa tại N-T-B như sau

Bảng 1.2: Mức độ biến đổi chỉ số cực đoan về lượng mưa khu vực N-T-B

(Báo cáo SREX Việt Nam 2015)

• Lượng mưa 1 ngày lớn nhất (Rx1day);

• Lượng mưa 5 ngày lớn nhất (Rx5day);

• Số ngày tối đa không mưa (CDD);

• Tổng lượng mưa những ngày mưa lớn (R95p);

• Tổng lượng mưa những ngày có mưa (PRCPTOT);

Nhận xét:

Theo bảng trên, lượng mưa ngày đều có xu thế tăng đáng kể trên hầu hết các trạm: Rx1day tăng phổ biến từ 9,8 đến dưới 31 mm/thập kỷ, giảm nhẹ ở một số trạm thuộc Nghệ An, Rx5day tăng từ 4 đến 63 mm/thập kỷ, giảm ở duy nhất một trạm Tương Dương (Nghệ An) CDD có xu thế biến đổi không nhiều, từ -3,5 đến 1,6 ngày/thập kỷ Ngưỡng mưa lớn ở phân vị 95% có xu thế tăng lên đáng kể từ 4 đến trên 66mm/thập kỷ, tăng nhanh hơn ở các trạm phía Nam và chậm hơn ở các trạm phía Bắc Tuy nhiên tổng lượng mưa những ngày có mưa lại có xu hướng giảm, đặc biệt là các trạm ở phía Nam Hà Tĩnh và phía Tây Nghệ An giảm từ 2 đến

hậu hoàn toàn xác định Vậy khí hậu là tập hợp của những điều kiện khí quyển đặc trưng cho mỗi địa phương và phụ thuộc hoàn toàn vào hoàn cảnh địa lí của địa phương Hoàn cảnh địa lí không những chỉ vị trí của địa phương tức là vĩ độ, kinh

độ và độ cao trên mực biển mà còn chỉ đặc điểm của mặt đất, địa hình, lớp phủ thổ nhưỡng, lớp phủ thực vật v.v Những điều kiện khí quyển ít nhiều biến thiên trong quá trình một năm: từ mùa đông sang mùa hè và từ mùa hè sang mùa đông Tập hợp những điều kiện khí quyển đó ít nhiều biến đổi từ năm này sang năm khác Những sự biến đổi này có đặc tính dao động lân cận giá trị trung bình nhiều năm Như vậy khí hậu có đặc tính ổn định.Cũng chính vì vậy, khí hậu là một trong những đặc trưng địa lí tự nhiên của địa phương,một trong những thành phần cảnh quan của địa lí Mặt khác, giữa các quá trình khí quyển vàtrạng thái mặt đất (kể cả đại dương thế giới) có những mối liên quan chặt chẽ nên khí hậu cũng liên quan với những đặc điểm địa lí và các thành phần cảnh quan địa lí khác

Sự hình thành khí hậu

Cũng theo [18], các quá trình hình thành khí hậu phát triển trong các hoàn cảnh địa lí khác nhau Do đó, những đặc điểm cụ thể của những quá trình này và các loại khí hậu liên quan với chúng được xác định bởi những nhân tố địa lí của khí hậu như: vĩ độ, sự phân bố lục địa và biển, cấu trúc của bề mặt lục địa (nhất là địa hình qui mô lớn), thổ nhưỡng, lớp phủ thực vật, lớp tuyết phủ, băng biển, dòng biển,

Sự phân bố của các điều kiện khí hậu trên Trái Đất phụ thuộc vào sự phân bố của các nhân tố địa lí đó Những điều kiện đặc biệt, gọi là những điều kiện vi khí hậu, thường quan sát thấy ở tầng không khí dưới cùng gần mặt đất, nơi sinh trưởng của cây trồng Ở đây, những đặc điểm của chế độ khí quyển chịu ảnh hưởng của các đặc điểm trong cấu trúc và trạng thái của mặt đất Khí hậu có những sự biến thiên đáng kể, thậm chí rất lớn qua các thời đại địa chất Những sự biến thiên này liên quan với sự biến đổi trong cấu trúc của mặt đất và thành phần không khí khí quyển cũng như do những nguyên nhân thiên văn khác như sự biến đổi trong sự quay của Trái Đất xung quanh Mặt Trời, sự biến đổi mật độ của vật chất trong không gian vũ

trụ Cũng có thể chính là do sự biến đổi trong hoạt động của Mặt Trời Những điều kiện khí hậu cũng dao động ít nhiều trong quá trình hàng nghìn, hàng trăm năm hay trong thời gian ngắn hơn Hiện tượng nóng lên ở phần lớn Trái Đất thuộc miền vĩ độ cao và vĩ độ trung bình vào đầu thế kỷ 20 Rất có thể là hiện tượng này cũng xảy ra ở Nam bán cầu Người ta thường liên hệ những dao động hiện tại của khí hậu này chủ yếu với sự biến đổi của hoàn lưu chung khí quyển, còn những sự biến đổi của hoàn lưu chung này, người ta lại liên hệ với sự biến đổi trong hoạt động Mặt Trời

Khí hậu là lĩnh vực bao gồm các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, áp suất khí quyển, các hiện tượng xảy ra trong khí quyển và nhiều yếu tố khí tượng khác trong khoảng thời gian dài ở một vùng, miền xác định, trái ngược với khái niệm thời tiết

về mặt thời gian bởi do thời tiết chỉ đề cập đến các diễn biến hiện tại hoặc tương lai gần Khí hậu của một khu vực ảnh hưởng bởi tọa độ địa lí, địa hình, độ cao, các dòng nước hải lưu Khí hậu có liên quan chặt chẽ tới sinh giới, đặc biệt sự phân bố loài, tập tính, nhịp điệu – chu kỳ sinh trưởng, v.v… chịu sự cho phối của chế độ nhiệt ẩm, đặc biệt là chế độ bức xạ cho quá trình quang hợp của thực vật Như vậy

từ chuỗi số đo về thời tiết: nhiệt độ, bức xạ, mưa, độ ẩm không khí, đất…được tiến hành liên tục tại mạng lưới nhiều trạm cố định, thường bố trí gần các trung tâm hành chính lớn của tỉnh, vùng để người ta từ đó có thể phác họa ra bức tranh đặc trưng khí hậu toàn khu vực

Khái niệm biến đổi khí hậu

Theo IPCC (2007), biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự biến đổi về trạng thái của hệ

thống khí hậu, có thể được nhận biết qua sự biến đổi về trung bình và sự biến động của các thuộc tính của nó, được duy trì trong một thời gian đủ dài, điển hình là hàng thập kỷ hoặc dài hơn BĐKH có thể do các quá trình tự nhiên bên trong hệ thống khí hậu, hoặc do những tác động từ bên ngoài, hoặc do tác động thường xuyên của con người làm thay đổi thành phần cấu tạo của khí quyển hoặc sử dụng đất

1.2.2 Biểu hiện của biến đổi khí hậu, nước biển dâng ở Việt Nam trong 50 năm qua

Theo [11], biến đổi của một số yếu tố và hiện tượng khí hậu ở Việt Nam trong những thập kỷ gần đây đã được tiến hành nghiên cứu từ những thập niên 90 của thế

kỷ trước bởi các nhà khoa học đầu ngành như GS Nguyễn Đức Ngữ, GS Nguyễn Trọng Hiệu Tuy nhiên, vấn đề này chỉ thực sự được quan tâm chú ý từ sau năm

2000, đặc biệt từ năm 2008 đến nay Các công trình nghiên cứu cũng đã dần dần đi vào chiều sâu về bản chất vật lý và những bằng chứng của sự BĐKH Kết quả của những nghiên cứu này cho thấy khí hậu Việt Nam đã có những dấu hiệu biến đổi rõ rệt Trong 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0.5ºC trên phạm vi cả nước và lượng mưa có xu hướng giảm ở phía Bắc và tăng ở phía Nam lãnh thổ Về

sự biến đổi của các yếu tố và hiện tượng khí hậu cực đoan, từ những kết quả nghiên cứu, có thể rút ra một số nhận định như sau:

● Nhiệt độ cực đại (Tx) trên toàn Việt Nam nhìn chung có xu thế tăng, điển hình là vùng Tây Bắc và vùng Bắc Trung Bộ

● Nhiệt độ cực tiểu (Tm) cũng có xu thế tăng nhưng với tốc độ nhanh hơn nhiều so với Tx và phù hợp với xu thế chung của biến đổi khí hậu toàn cầu

● Phù hợp với sự gia tăng của nhiệt độ cực đại và cực tiểu, số ngày nắng nóng

có xu thế tăng lên và số ngày rét đậm có xu thế giảm đi ở các vùng khí hậu

● Độ ẩm tương đối cực tiểu có xu thế tăng lên trên tất cả các vùng khí hậu nhất

là trong thời kỳ 1961-1990

● Lượng mưa ngày cực đại tăng lên ở hầu hết các vùng khí hậu, nhất là trong những năm gần đây Số ngày mưa lớn cũng có xu thế tăng lên tương ứng và biến động mạnh, nhất là ở khu vực Miền Trung

Theo các báo cáo năm 2003 và 2008 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, biến đổi của các yếu tố khí hậu và mực nước biển ở Việt Nam có những điểm đáng lưu ý sau:

- Nhiệt độ: trong 50 năm qua (từ 1958 – 2007), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam tăng lên khoảng từ 0,5oC đến 0,7oC nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt

độ mùa hè và nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Nam Nhiệt độ trung bình năm của 4 thập kỉ gần đây (1961 – 2000) cao hơn trung bình năm của 3 thập kỉ trước đó (1931 – 1960) Nhiệt độ trung bình năm của thập kỷ 1991 – 2000 ở Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí Minh đều cao hơn trung bình của thập kỉ 1931 – 1940 lần lượt là 0,4; 0,8 và 0,6oC Năm

2007, nhiệt độ trung bình năm ở cả 3 nơi trên đều cao hơn trung bình của thập kỉ

1931 – 1940 là 0,8 – 1,3oC và cao hơn thập kỉ 1991 – 2000 là 0,4 – 0,5oC

- Lượng mưa: trên cùng địa điểm, xu thế biến đổi của lượng mưa trung bình năm trong 9 thập kỉ vừa qua (1911 – 2000) không rõ rệt theo các thời kỳ và trên các vùng khác nhau: có giai đoạn tăng lên và có giai đoạn giảm xuống lượng mưa năm giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng ở các vùng khí hậu phía Nam

1.2.3 Khái niệm thiên tai khí tượng thủy văn

Thiên tai: Theo IPCC [33], các hiểm họa tự nhiên tuơng tác với các diều kiện

dễ bị tổn thuơng của xã hội làm thaydổi nghiêm trọng trong chức năng bình thuờng của một cộng đồng hay một xã hội, dẫn dến các ảnh huởng bất lợi rộng khắp dối với con nguời, vật chất, kinh tế hay môi truờng, đòi hỏi phải ứng phó khẩn cấp để đáp ứng các nhu cầu cấp bách của con nguời và có thể phải cần đến sự hỗ trợ từ bên ngoài dể phục hồi

Theo Luật Khí tượng Thủy văn (2015) thì thiên tai khí tượng thủy văn là hiện tượng khí tượng thủy văn bất thường có thể gây thiệt hại về người, tài sản, ảnh hưởng đến môi trường, điều kiện sống và các hoạt động kinh tế - xã hội Các đạng thiên tai khí tượng thủy văn: Bão, áp thấp nhiệt đới, lũ lụt, nắng nóng, rét đậm, rét hại, mưa lớn…

Theo báo cáo SREX (2015) [22], các hiện tượng thiên tai ở Việt Nam có diễn tiến như sau

- Không khí lạnh: số đợt không khí lạnh ảnh hưởng đến Việt Nam giảm đi rõ rệt trong hai thập kỉ qua Thuy nhiên, các biểu hiện dị thường lại thường xuất hiện mà gần đây nhất là đợt khí lạnh gây rét đậm, kéo dài 38 ngày trong tháng 1 và tháng 2 năm 2008 ở Bắc Bộ

- Xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ): Trong 50 năm gần đây (1961-2010), biến đổi của tần suất XTNĐ, bao gồm cả bão và áp thấp nhiệt đới (ATNĐ) đổ bộ vào Việt Nam không rõ ràng, tuy nhiên số lượng ATNĐ có xu hướng tăng, bão cấp độ trung bình giảm, nhưng bão rất mạnh lại có xu hướng tăng Mùa bão kết thúc muộn hơn

và đường đi của bão có xu thế dịch chuyển về phía Nam Kết quả dự báo cho thấy, vào giữa và cuối thế kỷ 21, số lượng bão hoạt động ở Biển Đông và ảnh hưởng đến Việt Nam không có xu thế rõ ràng và còn nhiều điểm chưa chắc chắn Tuy nhiên, gần như chắc chắn số lượng bão mạnh có xu thế tăng

- Nắng nóng: Các nghiên cứu gần đây từ số liệu quan trắc cho thấy, ở Việt Nam, số ngày và số đợt nắng nóng hàng năm có xu thế tăng lên trên hầu hết lãnh thổ, nhất là khu vực miền Trung Theo kịch bản cao RCP 8.5, số ngày nắng nóng

dự báo đến giữa thế kỷ 21 tăng phổ biến từ 20-30 ngày so với thời kỳ 1980-1999 ở khu vực Nam Bộ; đến cuối thế kỷ 21, tăng khoảng từ 60-70 ngày trên khu vực Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, Nam Trung Bộ và Nam Bộ, các khu vực khác có mức tăng thấp hơn Số đợt nắng nóng (3 ngày liên tiếp xuất hiện nắng nóng) được dự báo gia tăng ở hầu hết khu vực của Việt Nam, ngoại trừ khu vực Tây Bắc ít biến đổi trong thế kỷ 21

- Rét đậm, rét hại: Phù hợp với xu thế nóng lên toàn cầu, số ngày rét đậm, rét hại có xu thế giảm, đặc biệt là trong hai thập kỷ gần đây Tuy nhiên số đợt rét đậm, rét hại lại có sự biến đổi khá phức tạp và biến động mạnh từ năm này qua năm khác Đặc biệt trong những năm gần đây đã xuất hiện những đợt rét đậm kéo dài kỷ lục cũng như những đợt rét hại có nhiệt độ khá thấp

- Mưa lớn: Theo số liệu quan trắc, hiện tượng mưa lớn diện rộng có xu thế tăng mạnh Số ngày mưa lớn có xu thế giảm trên các vùng khí hậu phía Bắc và tăng nhẹ

ở Nam Bộ; tăng khá mạnh ở Trung Nam Bộ và Tây Nguyên Dự báo trong thế kỷ

21, số ngày có mưa lớn có xu thế tăng ởhầu hết các vùng, ngoại trừ khu vực miền Trung có xu thế giảm nhẹ Tuy nhiên báo cáo cũng lưu ý rằng, dự báo mưa lớn là rất khó nên kết quả tính toán hiện nay vẫn còn nhiều điểm chưa chắc chắn

- Lũ lụt: Lũ lụt ở nước ta xuất hiện ngày một thường xuyên hơn, ác liệt hơn, bất bình thường hơn, gây tác động trên diện dường như ngày càng rộng lớn hơn, có khi bao trùm một khu vực lớn, thậm chí một miền của Việt Nam

Cũng theo báo cáo SREX, thiệt hại kinh tế do thiên tai liên quan đến thời tiết và khí hậu ở Việt Nam đã tăng lên, nhưng có dao động lớn về không gian và giữa các năm Thiệt hại do thiên tai liên quan tới thời tiết và khí hậu trong vài thập kỷ qua được phản ánh phần lớn ở thiệt hại trực tiếp đến tài sản, quy ra tiền và được phân

bố không đồng đều trên toàn cầu Ước tính thiệt hại GDP hàng năm và thương vong đối với các thiên tai liên quan đến khí hậu đã được tính toán trong chỉ số toàn cầu, trong đó Việt Nam được xếp thứ bảy trong giai đoạn 1994-2013 Ước tính thiệt hại thường là thấp hơn so với thực tế, vì nhiều tác động, chẳng hạn như số người chết, di sản văn hóa, và các dịch vụ hệ sinh thái, rất khó để đánh giá và quy

ra số tiền thiệt hại, và do đó những mất mát này ít được phản ánh trong các ước tính

về thiệt hại Tác động phi kinh tế cũng như các tác động kinh tế gián tiếp có thể rất quan trọng trong một số lĩnh vực, ngành, nhưng thường không được tính

Tăng mức độ phơi bày trước hiểm họa của con người và tài sản là nguyên nhân chính của sự gia tăng thiệt hại kinh tế dài hạn do thiên tai liên quan đến thời tiết và khí hậu Điều này cũng đang xảy ra tại Việt Nam như các khu định cư mới của thành phố và nông thôn, các khu du lịch ven biển và các khu công nghiệp, cơ sở hạ tầng giao thông và nuôi trồng thủy sản đang phát triển trong khu vực bị phơi bày trước bão và lũ lụt Xu hướng dài hạn về thiệt hại kinh tế do thiên tai có liên quan đến sự phát triển và tăng dân số, tuy không thể quy hết cho BĐKH, nhưng vai trò của BĐKH cũng không thể loại trừ Đặc biệt ở các nước đang phát triển như Việt Nam những giá trị kinh tế của tài sản phơi bày trước hiểm họa ngày càng tăng

nhanh, còn những thay đổi về cực đoan khí hậu thì tương đối chậm và tác động của BĐKH đối với các cực đoan khí hậu chưa thật sự rõ ràng

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU 2.1 Khu vực nghiên cứu:

Nghệ An, Hà Tĩnh và Quảng Bình (N-T-B) có diện tích hơn 19.000 km2 với dân số khoảng 5,2 triệu dân, trong đó khoảng 70% đang sinh sống ở các vùng đồng bằng và ven biển Phía Tây là sườn Đông Trường Sơn, giáp nước Lào có đường biên giới dài 700 km với các cửa khẩu, Kỳ Sơn (Nghệ An), Hương Sơn (Hà Tĩnh), Cha Lo (Quảng Bình), tạo điều kiện giao lưu kinh tế với Lào và các nước Đông Nam Á trên lục địa; Phía Đông hướng ra biển Đông với tuyến đường bộ ven biển dài 300 km, với nhiều hải sản và có nhiều cảng nước sâu có thể hình thành các cảng biển Vùng có nơi hẹp nhất là Quảng Bình (50km), nằm trên trục giao thông xuyên Việt là điều kiện thuận lợi giao lưu kinh tế với các tỉnh phía Bắc và phía Nam

2.1.1 Điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên

Địa hình:

Địa hình Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung có độ cao thấp dần từ khu vực miền núi xuống đồi gò trung du, xuôi xuống các đồng bằng phía trong dải cồn cát ven biển rồi ra đến các đảo ven bờ Bắc Trung Bộ nơi bắt đầu của dãy Trường Sơn,

mà sườn Đông đổ xuống Vịnh Bắc Bộ, có độ dốc khá lớn Lãnh thổ có bề ngang hẹp, địa hình chia cắt phức tạp bởi các con sông và dãy núi đâm ra biển, như dãy Hoàng Mai (Nghệ An), dãy Hồng Lĩnh (Hà Tĩnh) các sông như sông Cả (Nghệ An), sông Nhật Lệ (Quảng Bình) Cấu trúc địa hình gồm các cồn cát, dải cát ven biển, tiếp theo là các dải đồng bằng nhỏ hẹp, cuối cùng phía Tây là trung du, miền núi thuộc dải Trường Sơn Bắc Nhìn chung địa hình Bắc Trung Bộ phức tạp, đại bộ phận lãnh thổ là núi, đồi, hướng ra biển, có độ dốc, nước chảy xiết, thường hay gây

lũ lụt bất ngờ gây khó khăn cho sản xuất và đời sống nhân dân

Bắc Trung Bộ là nơi cư trú của 25 dân tộc khác nhau (Thái, Mường, Tày, Mông, Bru - Vân Kiều) sống ở Trường Sơn Phân bố không đều từ đông sang tây Người Kinh sinh sống chủ yếu ở đồng bằng ven biển phía đông với đại bộ phận cư

dân chủ yếu sống dựa vào sản xuất nông nghiệp và thủy sản Do điều kiện địa lý và kinh tế xã hội, N-T-B nằm trong số những tỉnh thành có GDP bình quân đầu người thấp thứ hai ở Việt Nam

Khí hậu:

Nghệ An thuộc vùng Bắc Trung Bộ Phía bắc giáp tỉnh Thanh Hóa, phía nam

giáp tỉnh Hà Tĩnh, phía đông giáp biển Đông, phía tây bắc giáp tỉnh Huaphanh (Lào), phía tây giáp tỉnh Xiengkhuang (Lào), phía tây nam giáp tỉnh Borikhamxay (Lào) Nghệ An là một tỉnh có đầy đủ địa hình núi cao, trung du, đồng bằng và ven biển Phía Tây là dãy núi Bắc Trường Sơn Nghệ An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có 4 mùa rõ rệt: xuân, hạ, thu, đông Từ tháng 4 đến tháng 8 dương lịch hàng năm, tỉnh chịu ảnh hưởng của gió phơn tây nam khô và nóng Vào mùa đông, chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc lạnh và ẩm ướt

Hà Tĩnh ở phía đông dãy Trường Sơn với địa hình hẹp, dốc và nghiêng từ tây

sang đông Phía tây tỉnh là những dãy núi cao, phía dưới là vùng đồi thấp giống bát úp; tiếp nữa là dải đồng bằng nhỏ hẹp chạy ra biển Hà Tĩnh nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng của khí hậu chuyển tiếp của miền Bắc và miền Nam, với đặc trưng khí hậu nhiệt đới điển hình của miền Nam và có một mùa đông giá lạnh của miền Bắc, nên thời tiết, khí hậu rất khắc nghiệt Hàng năm, Hà Tĩnh có bốn mùa rõ rệt:

Quảng Bình có địa hình hẹp và dốc từ phía Tây sang phía Đông 85% Tổng

diện tích tự nhiên là đồi núi Toàn bộ diện tích được chia thành vùng sinh thái cơ bản: Vùng núi cao, vùng đồi và trung du, vùng đồng bằng, vùng cát ven biển Địa hình có đặc trưng chủ yếu là hẹp và dốc, nghiêng từ tây sang đông, đồi núi chiếm 85% diện tích toàn tỉnh và bị chia cắt mạnh Hầu như toàn bộ vùng phía tây tỉnh là núi cao 1.000-1.500 m, kế tiếp là vùng đồi thấp, phân bố theo kiểu bát úp Gần bờ biển có dải đồng bằng nhỏ và hẹp Sau cùng là những tràng cát ven biển có dạng lưỡi liềm hoặc dẻ quạt Quảng Bình nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa, khí hậu bị tác động đồng thời bởi khí hậu của phía Bắc và phía Nam dẫn đến hai mùa rõ rệt

Hình 2.1: Vị trí 3 tỉnh Nghệ An – Hà Tĩnh – Quảng Bình (N-T-B)

Nguồn: CPIS Việt Nam

Bảng 2.1: Thông tin cơ bản về 3 tỉnh Nghệ An – Hà Tĩnh – Quảng Bình

Lƣợng mƣa trung bình năm 1650-1700mm 2500-2650mm 2000-2300mm

Số giờ nắng trong năm 1.450-1.500 giờ 1.550-1.600 giờ 1.700-1.750 giờ

Bảng 2.2: Giá trị kỷ lục quan trắc được của các yếu tố KHCĐ trên vùng N-T-B

(Nguồn: CPIS Vietnam)

HỚI

HÀ TĨNH

HƯƠNG

TƯƠNG DƯƠNG

TUYÊN HÓA VINH N-T-B

Giá trị quan trắc kỉ lục trong cả chuỗi số liệu 50 năm được sử dụng từ

1960-2010 tại 7 trạm chính và cho cả khu vực T-B Dựa vào bảng có thể thấy vùng T-B là một trong những khu vực khắc nghiệt nhất của cả nước khi nhiệt độ cực đại

N-là 42.70C trong khi nhiệt độ cực tiểu đo được chỉ là 1.70C Lượng mưa cực đại ngày ghi nhận là trên 650mm

Khu vực N-T-B là vùng có điều kiện khí hậu khắc nghiệt nhất trong cả nước: Mùa đông khá lạnh và ẩm ướt; mùa hạ nhiều nắng, nóng bức và khô hạn vào đầu và giữa mùa, còn mưa lớn tập trung vào cuối mùa Với đường bờ biển dài hơn 350 km tiếp giáp Biển Đông, vùng đồng bằng và ven biển của những tỉnh này thường xuyên bị ảnh hưởng bởi thiên tai như bão, lũ lụt, hạn hán và xâm nhập mặn Hàng năm thường xảy ra nhiều thiên tai như bão, lũ, gió Lào, hạn hán, mà nguyên nhân

cơ bản là do vị trí, cấu trúc địa hình tạo ra Vùng này cũng chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc lạnh, tuy nhiên không nhiều như ở Bắc Bộ Điều kiện đó có thể giúp cho việc phát triển một số cây trồng nhiệt đới như cà phê, hồ tiêu, dừa, Mùa

hạ nhiều nắng, ít mưa cho phép phát triển nghề làm muối ven biển và nghề chế biến hải sản Bên cạnh thuận lợi ít ỏi đó, vùng Bắc Trung Bộ có một số khó khăn cần phải được khắc phục:

- Mùa đông ở đây về cơ bản đã ít rét hơn, nhất là ở khu vực phía nam của vùng, song trong những trường hợp gió mùa đông bắc mạnh tràn về vẫn có thể xảy ra sương muối;

- Mùa hè ở đây có hiện tượng gió tây khô nóng khắc nghiệt và thường là nguyên nhân gây ra khô hạn ảnh hưởng nghiêm trọng đến trồng trọt, chăn nuôi Vấn đề thuỷ lợi hoá kết hợp khai thác thuỷ năng ở vùng này phải được hết sức quan tâm để khắc phục thiệt hại do hạn hàng năm gây ra;

- Bên cạnh sự nóng bức, khô hạn do gió tây nam mang lại, ở đây còn có nạn mưa to, gió lớn, lũ lụt, nước biển dâng do hiệu ứng bão, ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến sản xuất và đời sống của nhân dân địa phương Nghiên cứu phòng tránh

và phòng chống thiên tai, bão lũ ở Miền Trung luôn là vấn đề bức thiết

Trong điều kiện thời tiết khí hậu có những chiều hướng diễn biến ngày càng phức tạp, những biến đổi bất thường của thời tiết, khí hậu gây biến đổi các hiện tượng khí hậu cực đoan như hạn hán, nắng nóng, mưa lớn, bão…đã gây không ít khó khăn, thậm chí thiệt hại lớn về người và của ở nhiều địa phương Trong đó Nghệ An – Hà Tĩnh – Quảng Bình (N-T-B) là ba tỉnh thuộc khu vực Bắc Trung

Bộ, khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất bởi tất cả các hiện tượng khí hậu cực đoan xảy ra trên lãnh thổ Việt Nam như hạn hán, nắng nóng, rét đậm, rét hại, mưa lớn và các cơn bão nhiệt đới

2.1.2 Các dặc trưng khí hậu khu vực N-T-B giai đoạn 1965 - 2014:

a Nhiệt độ:

Theo nghiên cứu của dự án CPIS (2015) diễn biến nhiệt độ trong năm ở khu vực N-T-B như sau:

- Cực đại nhiệt độ (giai đoạn nắng nóng nhất) rơi vào khoảng ngày thứ 180 (cuối tháng 6) đạt ngưỡng 34-350C và một cực tiểu (giai đoạn lạnh nhất) vào khoảng ngày thứ 28 (cuối tháng 1) xuống dưới 12-130C

- Biên độ nhiệt trong ngày (khoảng cách giữa đường xanh lá cây và xanh da trời) lớn vào mùa hè (tháng 5 đến tháng 7) và nhỏ vào mùa đông (tháng 1)

- Biên độ nhiệt trong năm cao (mùa hè rất nóng, mùa đông rất lạnh)

b Lượng mưa:

Cũng theo kết quả tính toán của CPIS diễn biến mưa trung bình trong năm như sau:

- Giai đoạn từ đầu năm đến tháng 4 (ngày thứ 120) là mùa khô, hầu như không

có mưa Do độ ẩm thấp nên lượng bốc hơi hầu như cũng không đáng kể

- Giai đoạn từ tháng 5, tháng 6 xuất hiện 1 số đợt mưa đầu mùa gây lũ tiểu mãn Giai đoạn này lượng bốc hơi đạt cực đại trong năm, dẫn đến một số khu vực chịu nắng nóng và khô hạn

- Giai đoạn từ giữa tháng 7 đến tháng 11 là giai đoạn mùa mưa chính trong năm Giai đoạn này cũng là lúc một số các cơn bão nhiệt đới xuất hiện trên biển Đông và đổ bộ hoặc gây ảnh hưởng đến khu vực N-T-B gây mưa lớn diện rộng

- Trung bình ở khuc vực này có khoảng 7 đợt mưa lớn trong năm, chủ yếu các đợt mưa lớn trong năm kéo dài hơn 1 ngày khoảng 5 đợt chiếm 70% tổng số đợt mưa lớn trong năm Các đợt mưa lớn kéo dài hơn 2 ngày chiếm 20% tổng số đợt mưa lớn trong năm, ngoài ra còn xuất hiện một số đợt mưa lớn kéo dài hơn 3 ngày,

4 ngày, 5 ngày nhưng không đáng kể chỉ chiếm khoảng 10% tổng số đợt mưa lớn trong năm

2.2 Phương pháp đánh giá xu thế biến đổi đặc trưng khí hậu và biến đổi của các hiện tượng thiên tai cho khu vực N-T-B

Khi phân tích đánh giá biến đổi khí hậu trong quá khứ, theo Phan Văn Tân [14]

có ba khía cạnh cần được làm rõ là:

a) Tính chất biến đổi: Tìm hiểu sự biến đổi có tuân theo qui luật hay không,

nếu có thì qui luật nào (qui luật rõ nhất có thể nhận thấy); sự biến đổi có tính chu

kỳ hay không có chu kỳ; nếu có chu kỳ thì biên độ và tần số dao động có biến đổi hay không Có thể phát hiện, khám phá tính chất biến đổi qua chuỗi thời gian ban đầu hoặc chuỗi đã được biến đổi thành dạng khác bằng các phép biến đổi toán học, như lọc và làm trơn chuỗi, phân tích điều hòa, phân tích phổ phương sai

b) Mức độ biến đổi: Thể hiện sự biến đổi mạnh hay yếu, nhiều hay ít, càng

ngày càng tăng hay giảm, tính biến động của sự biến đổi Mức độ biến đổi có thể được xác định căn cứ vào gia tốc tăng, giảm qua từng thời kỳ, tính biến động qua từng thời kỳ hoặc xu thế tăng giảm qua từng thời kỳ, sự biến đổi về biên độ dao động, hoặc sự gia tăng hay giảm đi của các dao động ngẫu nhiên Các đặc trưng có thể được sử dụng để phân tích gồm độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên hoặc chuẩn sai tích lũy

c) Xu thế biến đổi: Chủ yếu xét xu thế tăng, giảm tuyến tính theo thời gian Có

thể xem xét các xu thế này trên toàn chuỗi hoặc qua từng giai đoạn và so sánh với nhau Thông thường xu thế toàn chuỗi được sử dụng để nhận định về sự tồn tại của tính biến đổi, còn xu thế của các thời đoạn dùng để xem xét sự dao động của tính biến đổi

Trong khuôn khổ luận văn, nhóm yếu tố đặc trưng khí hậu được nghiên cứu là nhiệt độ và lượng mưa Phân tích mức độ biến đổi ta sử dụng phương pháp trung bình số học và phân tích chuẩn sai, phân tích xu thế biến đổi của các yếu tố nhiệt

độ và lượng mưa ở khu vực N-T-B thông qua sử dụng phương pháp hồi quy tuyến tính Phương pháp này được áp dụng với chuỗi số liệu có sự biến động ngẫu nhiên khi tăng khi giảm Căn cứ vào đặc điểm, tính chất biến động của các đặc trưng khí

hậu theo thời gian, ta có thể biểu hiện bằng một dãy các trị số cụ thể để biểu hiện

xu hướng thay đổi của các đặc trưng đó theo thời gian

Xu thế biến đổi của các yếu tố và hiện tượng khí hậu được thực hiện dựa vào hệ

số góc a1 của phương trình hồi qui tuyến tính:

2.3 Các phương pháp nghiên cứu khác

2.3.1 Phương pháp thu thập, xử lý và tổng hợp tài liệu

Nghiên cứu biến đổi đặc trưng khí hậu là một đề tài nghiên cứu trên phạm vi tương đối rộng, đa dạng và có nhiều chỉ tiêu để đánh giá Chính vì vậy, đề tài cần tham khảo rất nhiều tài liệu khác nhau

Các tài liệu thu thập được xử lí, phân tích và tổng hợp trong đề tài dưới nhiều hình thức khác nhau Đó có thể là những trích dẫn nguyên văn có chỉ rõ nguồn trích, hoặc những dẫn chứng, những minh họa dưới dạng các bảng biểu, tranh ảnh, hoặc có thể vận dụng vào phân tích cơ sở lí luận cho các biến đổi đặc trưng khí hậu Các tài liệu được tổng hợp theo từng mục riêng dựa vào đề cương nghiên cứu của đề tài Đồng thời tác giả cũng lập ra một danh sách đầy đủ các tài liệu tham khảo sử dụng trong đề tài để làm cơ sở cho việc đối chiếu

2.3.2 Phương pháp thống kê, so sánh

Phương pháp này được sử dụng trong việc lập ra các bảng thống kê định lượng cho các chỉ tiêu được đề cập trong đề tài Mỗi bảng thống kê đều có đánh số và đề mục rõ ràng cũng như ghi rõ nguồn Các bảng thống kê có thể là giá trị tuyệt đối hoặc giá trị tương đối, có thể là số liệu gốc hoặc số liệu đã qua xử lí

Ngoài ra, các biểu đồ, đồ thị cũng được sử dụng để thể hiện một cách trực quan các chỉ tiêu được đưa ra phân tích để có thể nhấn mạnh rõ hơn sự biến động của các đặc trưng, các mặt của đối tượng nghiên cứu

2.3.3 Phương pháp chuyên gia

Phương pháp này được tác giả sử dụng để làm rõ một số vấn đề liên quan đến nội dung nghiên cứu mà trong các tài liệu thu thập được không có hoặc có nhưng chưa rõ ràng, đầy đủ và thiếu cập nhật

Tác giả cũng đã trao đổi và tiếp nhận sự góp ý từ các nhà khoa học am hiểu về khí tượng thủy văn và các vấn đề liên quan đến biến đổi khí hậu Đặc biệt là từ các chuyên gia của Bộ Tài nguyên và Môi trường, của UBND và các sở ban ngành các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, các giảng viên chuyên ngành KT - TV của Trường Đại học KHTN – ĐHQG Hà Nội Các vấn đề được tác giả đã lấy ý kiến bao gồm: Cơ sở lí luận của biến đổi khí hậu, đặc trưng khí hậu, các phân tích, dự báo về khí tượng thủy văn Những kinh nghiệm của các chuyên gia trong lĩnh vực này đã góp phần làm sáng tỏ và hoàn thiện các nội nghiên cứu của đề tài

2.4 Nguồn số liệu nghiên cứu:

- Đề tài sử dụng số liệu nghiên cứu khí tượng của Đề tài: “Nghiên cứu thủy tai

do biến đổi khí hậu và xây dựng hệ thống thông tin nhiều bên tham gia nhằm giảm thiểu tính dễ bị tổn thương ở Bắc Trung Bộ Việt Nam (CPIS)” do GS TS Phan Văn Tân và Cộng sự thực hiện bao gồm:

+ Chuỗi số liệu quan trắc nhiệt độ tối cao, tối thấp và nhiệt độ trung bình ngày của các trạm quan trắc trên cả nước và tại khu vực 03 tỉnh Nghệ An – Hà Tĩnh – Quảng Bình giai đoạn 1965 – 2014