Luận văn thạc sĩ Biến đổi khí hậu, Đông Bắc Việt nam, Khí hậu học

Các hướng nghiên cứu chính bao gồm: 1 Nghiên cứu xu thế biến đổi và tính biến động của các hiện tượng thời tiết và khí hậu cực đoan trong mối liên hệ với sự biến đổi khí hậu dựa trên số

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Nguyễn Thị Lan Hương

NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU

VÙNG ĐÔNG BẮC VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Nguyễn Thị Lan Hương

NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU

VÙNG ĐÔNG BẮC VIỆT NAM

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Trần Quang Đức, là người

đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này Tôi xin cảm ơn các thầy

cô và các cán bộ trong Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học đã cung cấp cho tôi những kiến thức chuyên môn quý giá, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất trong suốt thời gian tôi học tập và thực hành ở Khoa

Tôi cũng xin cảm ơn Phòng Sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

đã tạo điêu kiện cho tôi trong thời gian hoành thành luận văn

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cơ quan, gia đình, người thân

và bạn bè, những người đã luôn ở bên cạnh cổ vũ, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường

Hà Nội ngày 20 tháng 09 năm 2014

HỌC VIÊN

NGUYỄN THỊ LAN HƯƠNG

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU 2

1.1 Các nghiên cứu về biến đổi khí hậu và mùa khí hậu trên thế giới 5

1.2 Các nghiên cứu về biến đổi khí hậu và biến đổi mùa khí hậu ở Việt Nam 8

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU 12

2.1 Số liệu nghiên cứu 12

2.2 Phương pháp nghiên cứu 14

2.2.1 Phương pháp bản đồ 14

2.2.2 Phương pháp hồi quy tuyến tính đơn biến 15

2.2.3 Phương pháp xác định mùa, thời điểm bắt đầu, kết thúc mùa 16

CHƯƠNG 3: SỰ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU Ở KHU VỰC 18

ĐÔNG BẮC VIỆT NAM 18

3.1 Kết quả phân tích trường nhiệt độ 18

3.1.1 Biến đổi của nhiệt độ mùa 18

3.1.2 Biến đổi mùa nhiệt theo thời gian 33

3.1.3 Biến đổi của phân bố nhiệt độ mùa 38

3.2 Kết quả phân tích trường mưa 42

3.2.1 Biến đổi của lượng mưa mùa 42

3.2.2 Biến đổi của mùa mưa theo thời gian 53

3.2.3 Biến đổi phân bố mưa mùa 58

KẾT LUẬN 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Bản đồ các trạm quan trắc thuộc khu vực Đông Bắc Việt Nam _ 11 Hình 2.2 Định dạng của file số liệu nhiệt độ và lượng mưa của các trạm _ 14 Hình 2.3 Đồ thị hồi quy tuyến tính _ 15 Hình 3.1 Xu thế tuyến tính của nhiệt độ trung bình năm của khu vực nghiên cứu giai

đoạn 1971-2010 _ 21 Hình 3.2 Xu thế tuyến tính của nhiệt độ trung bình 6 tháng mùa lạnh của các trạm

Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 _ 23 Hình 3.3.Xu thế tuyến tính của nhiệt độ trung bình 6 tháng mùa nóng của các trạm

Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 _ 25 Hình 3.4.Xu thế tuyến tính của nhiệt độ trung bình 3 tháng mùa đông của các trạm Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 _ 26 Hình 3.5.Xu thế tuyến tính của nhiệt độ trung bình 3 tháng mùa hè của các trạm Đông

Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 28 Hình 3.6 Nhiệt độ trung bình Tháng Một các trạm khu vực Đông Bắc Việt Nam giai

đoạn 1971-2010 27 Hình 3.7 Nhiệt độ trung bình Tháng bảy các trạm khu vực Đông Bắc Việt Nam giai

đoạn 1971-2010 31 Hình 3.8 Xu thế bắt đầu - kết thúc mùa đông tại Đông Bắc Việt Nam với ngưỡng

18oC và mùa hè với ngưỡng 25oC (hình dưới) 33 Hình 3.9 Thời điểm xuất hiện của nhiệt độ cao nhất 6 tháng mùa nóng (đơn vị pentad

mùa) -35 Hình 3.10 Thời điểm xuất hiện của nhiệt độ thấp nhất 6 tháng mùa lạnh (đơn vị pentad

mùa) -37 Hình 3.11 Nhiệt độ trung bình 3 tháng chính đông các trạm khu vực Đông Bắc Việt

Nam trong bốn giai đoạn 38

Hình 3.13 Nhiệt độ trung bình Tháng Tư trừ Tháng Ba các trạm khu vực Đông Bắc

Việt Nam trung bình bốn giai đoạn 40 Hình 3.14 Nhiệt độ trung bình Tháng Chín trừ Tháng Mười tại các trạm khu vực

Đông Bắc Việt Nam trung bình bốn giai đoạn 41 Hình 3.15: Đồ thị hệ số a của xu thế tuyến tính lượng mưa trung bình năm khu vực

nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 45 Hình 3.16: Biến trình nhiều năm và xu thế của lượng mưa năm tại các trạm khu vực

nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 _ 47 Hình 3.17: Biến trình nhiều năm và xu thế của lượng mưa 6 tháng mùa đông tại các

trạm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 48 Hình 3.18: Biến trình nhiều năm và xu thế của lượng mưa 6 tháng mùa hè tại các trạm

khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 50 Hình 3.19: Biến trình nhiều năm và xu thế của lượng mưa 3 thángchính đông tại các

trạm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 51 Hình 3.20: Biến trình nhiều năm và xu thế của lượng mưa 3 tháng chính hè tại các

trạm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 53 Hình 3.21 Hình vẽ biểu diễn xu thế thay đổi của pentad bắt đầu mùa mưa tại các trạm

Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 _ 55 Hình 3.22 Hình vẽ biểu diễn xu thế thay đổi của pentad kết thúc mùa mưa tại các

trạm Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 _ 57 Hình 3.23 Phân bố lượng mưa trung bình thập kỉ của 3 Tháng Năm – Sáu – Bảy 58 Hình 3.24 Phân bố chênh lệch lượng mưa trung bình Tháng Năm trừ Tháng Tư trung bình thập kỉ 59 Hình 3.25 Phân bố chênh lệch lượng mưa trung bình Tháng Chín trừ Tháng Mười

trung bình thập kỉ 60

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Vị trí và độ cao các trạm quan trắc trong khu vực Đông Bắc Việt Nam _ 13 Bảng 3.1 Nhiệt độ tháng và năm các trạm khu vực nghiên cứu giai đoạn 1971-2010 _ 19 Bảng 3.2 Phương trình xu thế tuyến tính của nhiệt độ trung bình năm của các trạm Đông Bắc giai đoạn 1971-2010 22 Bảng 3.3 Hệ số biến động Cv (%) của nhiệt độ tháng và năm giai đoạn 1971-201032 Bảng 3.4 Lượng mưa trung bình các Tháng và trung bình năm tại một số trạm tại Đông Bắc Việt Nam từ 1970-2010 _ 43 Bảng 3.5 Biến động lượng mưa trung bình qua các thập niên giai đoạn 1971-201044 Bảng 3.6 Phương trình xu thế tuyến tính của lượng mưa trung bình năm các trạm 45 Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 45

DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT

APR: April – Tháng Tư AUG: August – Tháng Tám DEC: December – Tháng Mười Hai FEB: February – Tháng Hai

ITCZ: Intertropical Convergence Zone – Dải hội tụ nhiệt đới

JAN: January – Tháng Một JUL: July – Tháng Bẩy JUN: June – Tháng Sáu MAR: March – Tháng Ba MAY: May – Tháng Năm NOV: November – Tháng Mười Một OCT: October – Tháng Mười

SEP: September – Tháng Chín

MỞ ĐẦU

Trong những thập kỉ gần đây, nhân loại đã và đang trải qua các biến động bất thường của khí hậu toàn cầu Bề mặt trái đất không ngừng nóng lên làm xáo động môi trường sinh thái, đã và đang gây ra nhiều hệ lụy với đời sống loài người Việt Nam được đánh giá là một trong những Quốc gia sẽ chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu trong thế kỉ tới

Ở thời điểm hiện tại có rất nhiều nghiên cứu về biến đổi khí hậu ở Việt Nam cũng như trên thế giới Các hướng nghiên cứu chính bao gồm: 1) Nghiên cứu xu thế biến đổi và tính biến động của các hiện tượng thời tiết và khí hậu cực đoan trong mối liên hệ với sự biến đổi khí hậu dựa trên số liệu quan trắc từ mạng lưới trạm khí tượng; 2) Nghiên cứu ứng dụng các mô hình khí hậu toàn cầu và khu vực để mô phỏng khí hậu hiện tại, qua đó đánh giá khả năng nắm bắt các hiện tượng khí hậu cực đoan của các mô hình; và 3) Nghiên cứu dự báo hạn mùa và dự tính khả năng xuất hiện các hiện tượng khí hậu cực đoan trong tương lai với các quy mô thời gian khác nhau Trong luận văn này, phương pháp bản đồ và phương pháp thống kê được

sử dụng để xác định những đặc trưng thay đổi của trường nhiệt và trường mưa tại khu vực Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010 Luận văn tiến hành phân tích những xu thế biến đổi của lượng mưa và nhiệt độ trong những giai đoạn dài (thập kỉ) để đưa ra những nhận định về biến đổi khí hậu diễn ra ở nơi đây Đặc biệt, luận văn tập trung phân tích những biến động mùa khí hậu để làm rõ sự dịch chuyển mùa Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn được chia làm 3 phần chính:

Phần 1: Tổng quan về các nghiên cứu biến đổi mùa khí hậu

Phần 2: Số liệu và phương pháp nghiên cứu

Phần 3: Sự biến đổi mùa khí hậu khu vực Đông Bắc Việt Nam

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

VÀ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU

Theo IPCC (2007), biến đổi khí hậu 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 kỉ hoặc dài hơn Biến đổi khí hậu 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 của khí quyển hoặc sử dụng đất Biến đổi

khí hậu toàn cầu đang là mối đe doạ hiện hữu đối với mọi quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam Biến đổi khí hậu cũng có khả năng làm thay đổi quy luật của khí hậu, ảnh hưởng tiêu cực đến mọi lĩnh vực liên quan đến đời sống con người Những điều này rất đáng lo ngại vì Việt Nam là một trong những quốc gia trên thế giới đạt được những thành quả phát triển ấn tượng nhất trong những năm gần đây Việt Nam là một trong số ít các quốc gia đi đúng hướng trong việc đạt được các mục tiêu phát triển thiên niên kỷ vào năm 2015 Việt Nam đã giảm tỷ lệ đói nghèo từ khoảng 58% vào năm 1993 xuống 18% vào năm 2006 Tuy nhiên những thành quả này giờ đây đang bị đe dọa bởi biến đổi khi hậu Để ứng phó với biến đổi cần phải có những đầu tư thích đáng và nỗ lực của toàn xã hội

Các tác động của biến đổi khí hậu có thể kể đến bao gồm các tác động của sự nóng lên phạm vi địa phương, tác động tới tài nguyên nước và tác động tới sức khỏe con người Các tác động của biến đổi khí hậu cho khu vực này có thể kể đến chi tiết như sau:

Tác động của sự nóng lên phạm vi địa phương

Nhiệt độ tăng lên ảnh hưởng đến các hệ sinh thái tự nhiên, làm dịch chuyển các ranh giới nhiệt của các hệ sinh thái lục địa và hệ sinh thái nước ngọt, làm thay đổi cơ cấu các loài thực vật và động vật ở một số vùng, một số loài có nguồn gốc ôn đới và á nhiệt đới có thể bị mất đi dẫn đến suy giảm tính đa dạng sinh học

Đối với sản xuất nông nghiệp, cơ cấu cây trồng vật nuôi và mùa vụ có thể thay đổi ở một số vùng, trong đó vụ đông có thể bị rút ngắn lại, thậm chí không có vụ đông, vụ mùa thì kéo dài hơn Điều đó đòi hỏi phải thay đổi kỹ thuật canh tác Nhiệt

độ tăng và tính biến động của nhiệt độ lớn hơn, kể cả các nhiệt độ cực đại và cực tiểu, cùng với biến đổi của các yếu tố thời tiết khác và thiên tai làm tăng khả năng phát triển sâu bệnh, dịch bệnh, dẫn đến giảm năng suất và sản lượng, tăng nguy cơ rủi ro đối với nông nghiệp và an ninh lương thực

Vì sự nóng lên trên phạm vi toàn lãnh thổ, thời gian thích nghi của cây trồng nhiệt đới mở rộng và của cây trồng á nhiệt đới bị thu hẹp lại Ranh giới của cây trồng nhiệt đới dịch chuyển về phía núi cao hơn và các vĩ độ phía Bắc Phạm vi thích nghi của cây trồng nhiệt đới dịch chuyển về phía núi cao và các vĩ độ phía Bắc Phạm vi thích nghi của các cây trồng á nhiệt đới bị thu hẹp lại

Vào những năm 2070, cây á nhiệt đới ở vùng núi chỉ có thể sinh trưởng ở những độ cao trên 100 – 500m và lùi xa hơn về phía Bắc 100 – 200km so với hiện nay

Nhiệt độ và độ ẩm tăng cao làm gia tăng làm gia tăng sức ép về nhiệt độ với

cơ thể con người, nhất là người già và trẻ em, làm tăng bệnh tật, đặc biệt là các bệnh nhiệt đới, bệnh truyền nhiễm thông qua sự phát triển của các loài vi khuẩn, các côn trùng và vật mang bệnh, chế độ dinh dưỡng và vệ sinh môi trường suy giảm

Sự gia tăng nhiệt độ còn ảnh hưởng đến các lĩnh vực khác như năng lượng, giao thông vận tải, công nghiệp, xây dựng, du lịch, thương mại, liên quan đến chi phí gia tăng cho việc làm mát, thông gió, bảo quản thiết bị, phương tiện, sức bền vật liệu

Tác động đối với tài nguyên nước

Tài nguyên nước đang đứng trước nguy cơ suy giảm do hạn hán ngày một tăng ở một số vùng, miền Khó khăn này sẽ ảnh hưởng đến nông nghiệp, cung cấp nước ở nông thôn, thành thị và dễ xảy ra tình trạng cháy rừng

trò đặc biệt trong chế độ thủy văn, cung cấp nguồn nước cho nông nghiệp và các hoạt động sản xuất ở khu vực này Nghiên cứu của IPCC (2007) cũng cho thấy trong thế kỉ tới, có sự gia tăng của lượng mưa tại khu vực phía bắc Việt Nam Điều này một mặt gia tăng những lợi ích về tài nguyên nước nhưng mặt khác cũng dẫn đến các nguy cơ gây ngập lụt và sói lở đất

Tác động đối với sức khoẻ con người

Nhiệt độ tăng làm tăng tác động tiêu cực đối với sức khoẻ con người, dẫn đến gia tăng một số nguy cơ đối với tuổi già, người mắc bệnh tim mạch, bệnh thần kinh Tình trạng nóng lên làm thay đổi cấu trúc mùa nhiệt hàng năm Ở miền Bắc, mùa đông sẽ ấm lên, dẫn tới thay đổi đặc tính trong nhịp sinh học của con người

Biến đổi khí hậu làm tăng khả năng xảy ra một số bệnh nhiệt đới: sốt rét, sốt xuất huyết, làm tăng tốc độ sinh trưởng và phát triển nhiều loại vi khuẩn và côn trùng, vật chủ mang bệnh, làm tăng số lượng người bị bệnh nhiễm khuẩn dễ lây lan…

Thiên tai như bão, tố, nước dâng, ngập lụt, hạn hán, mưa lớn và sạt lở đất v.v… gia tăng về cường độ và tần số làm tăng số người bị thiệt mạng và ảnh hưởng gián tiếp đến sức khoẻ thông qua ô nhiễm môi trường, suy dinh dưỡng, bệnh tật do những đổ vỡ của kế hoạch dân số, kinh tế - xã hội, cơ hội việc làm và thu nhập Những đối tượng dễ bị tổn thương nhất là những nông dân nghèo, các dân tộc thiểu

số ở miền núi, người già, trẻ em và phụ nữ

Đã có rất nhiều vấn đề quan trọng của biến đổi khí hậu được nghiên cứu, tuy nhiên vấn đề được đặt ra: liệu biến đổi khí hậu có làm thay đổi, có làm dịch chuyển mùa khí hậu hay không? Cụ thể hơn, mùa nhiệt (mùa mưa) sẽ đến sớm hơn hay muộn hơn, lượng mưa thay đổi như thế nào, xu thế của nhiệt độ sẽ thay đổi như thế nào và thay đổi bao nhiêu…? Nghiên cứu, trả lời những vấn đề đó giúp các nhà hoạch định chính sách đưa ra kế hoạch về hoạt động kinh tế, thay đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi, có kế hoạch sản xuất, làm việc và sinh hoạt phù hợp góp phần giải quyết bài toán ứng phó, thích nghi với biến đổi khí hậu

Trên quan điểm đó, chúng tôi đặt vấn đề: "Nghiên cứu sự biến động mùa khí hậu khu vực Đông Bắc Việt Nam" nhằm hướng tới vấn đề quan trọng này

1.1 Các nghiên cứu về biến đổi khí hậu và mùa khí hậu trên thế giới

Nguồn gốc của khoa học nghiên cứu về khí hậu bắt đầu từ cuối thế kỉ XVIII, đầu thế kỉ XIX, chủ yếu nghiên cứu về các sông băng Tới thập niên 1970, một nhà khoa học Thụy Điển tên là Horace-Bénédict de Saussure cho rằng khí quyển trái đất giống như một chiếc nhà kính, bảo về bề mặt trái đất và các sinh vật sống trong đó khỏi các cực trị nhiệt độ Sau đó, John Tyndall, một nhà khoa học Anh là người đầu tiên tiến hành các thí nghiệm để khẳng định hiệu ứng nhà kính Nhưng trong thế kỉ XIX, thuật ngữ “hiệu ứng nhà kính” chưa đồng nghĩa với sự ấm lên toàn cầu Thay vào đó, các nhà khoa học lại lo lắng về một khía cạnh ngược lại: sự lạnh đi toàn cầu

và sự quay ngược trở lại thời kì băng hà sẽ đe dọa nền văn minh của loài người Trong thế kỉ XIX, nhà khoa học Thụy Điển Louis Agassiz được xem như học giả đầu tiên nghiên cứu về biến đổi khí hậu Agassiz đưa ra các lí thuyết dựa trên thông tin về sự phát triển và rút lui của các sông băng trong các giai đoạn tại Alps

và Châu Âu, Great Lake tại Bắc Mĩ và các khu vực khác Ông cho rằng trái đất đã trải qua sự thay đổi của nhiệt độ và các điều kiện thời tiết khác nhau Năm 1890, Svante Arhenius, theo sau Tyndall, đã tính toán tác động của CO2 tới nhiệt độ khí quyển Nhưng không giống như những nghiên cứu về biến đổi khí hậu ở thời điểm

đó, Arrhenius ủng hộ các ý tưởng về sự ấm lên, cũng như ông nghĩ rằng điều đó sẽ giúp cải thiện điều kiện thời tiết và nông nghiệp tại Scandinavia

Sang thế kỉ XX, một nhà khoa học khác là Guy Callendar đã ủng hộ các nghiên cứu của Arrhenius và tiếp tục nỗ lực để làm rõ các hiểu biết khoa học về vai trò của carbon dioxide trong biến đổi khí hậu Tuy nhiên những quan điểm Yet Callendar đã không được coi trọng Năm 1951, một nhà khoa học bảo thủ cho rằng

“lí thuyết về CO2 sẽ không bao giờ được chấp nhận rộng rãi và sẽ bị bỏ rơi”

Thập kỉ 1950 đánh dấu sự ra đời của các mô hình khí hậu Bắt đầu với những

thập kỉ 1960, một số vấn đề về biến đổi khí hậu đã bắt đầu được thảo luận trong giới chính trị Năm 1969, thượng nghị sĩ Mĩ Daniel Patrick Moynihan đã gửi bức thư lên tổng thống Mĩ Richard Nixon Trong bức thư nói nhiệt độ trung bình toàn cầu sẽ tăng lên khoảng 7oC cho tới năm 2000 và cùng với sự dâng của mực nước biến sẽ đồng nghĩa với “Tạm biệt New York” và “Tạm biệt Washington”

Năm 1970, diễn ra hàng loạt các cuộc tranh cãi giữa 2 trường phái chính, một ủng hộ quan điểm ấm lên toàn cầu và trường phái còn lại ủng hộ quan điểm lạnh đi toàn cầu và sự trở lại của một giai đoạn băng hà mới Nhưng những tiến bộ vượt bậc của công nghệ vệ tinh và mô hình số đã củng cố quan điểm về sự ấm lên toàn cầu Các mô hình đã cho thấy các hoạt động của con người có một vai trò rất lớn trong việc làm tăng lượng khí nhà kính CO2 trong khí quyển Cột mốc quan trọng trong nghiên cứu biến đổi khí hậu chỉ thực sự đánh dấu trong năm 1988, khi tổ chức liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) được thành lập Đây là một tổ chức bao gồm các nhà khoa học đến từ nhiều quốc gia trên khắp thế giới, đưa ra những báo cáo tổng hợp về các nghiên cứu biến đổi khí hậu ở thời điểm hiện tại

Hội nghị quốc tế do Liên hiệp quốc triệu tập tại Rio de Janeiro năm 1992 đã thông qua Hiệp định khung và Chương trình hành động quốc tế nhằm cứu vãn tình trạng “xấu đi” nhanh chóng của bầu khí quyển trái đất Tại Hội nghị Kyoto năm

1997, Nghị định thư Kyoto đã được thông qua vào đầu Tháng 2/2005 đã được nguyên thủ 165 quốc gia trong đó có Việt Nam phê chuẩn Nghị định thư này bắt đầu có hiệu lực từ 10/2/2005

Theo IPCC [14], kịch bản biến đổi khí hậu là bức tranh toàn cảnh của khí hậu trong tương lai dựa trên một tập hợp các mối quan hệ khí hậu, được xây dựng để sử dụng trong nghiên cứu những hậu quả của biến đổi khí hậu do con người gây ra và thường được dùng như là đầu vào cho các mô hình đánh giá tác động Các kết quả của IPCC đã được trình bày trong các báo cáo lần thứ nhất năm 1992 đến báo cáo lần thứ tư năm 2007

Dựa trên các nghiên cứu về biên độ dao động chạy mô hình với các kịch bản B1, A1B, và A2 cho thế kỉ 21, tất cả các vùng của châu Á được dự tính sẽ ấm lên

trong thế kỉ tới, sự nóng lên có khả năng cao hơn so với trung bình toàn cầu diễn ra

ở các vùng trung tâm Châu Á, cao nguyên Tibet và phía bắc Châu Á Sự ấm lên thấp hơn so với trung tâm toàn cầu có khả năng diễn ra ở Đông Nam Á Các sóng nóng/ các giai đoạn nóng trong mùa hè được dự đoán sẽ tăng lên cả về cường độ lẫn thời gian kéo dài cũng như tần xuất xuất hiện Số ngày lạnh được dự đoán sẽ ít hơn tại Đông Á và Đông Nam Á

Mưa mùa đông rất có khả năng tăng lên ở phía bắc Châu Á và cao nguyên Tibet, và có khả năng tăng ở Đông Á và phía nam của Đông Nam Á Mưa mùa hè

có khả năng tăng ở bắc châu Á, đông và nam Á và hầu hết các vùng tại đông nam Á nhưng có khả năng giảm ở trung tâm châu Á Cường độ và lượng mưa rất có khả năng tăng ở Nam Á và đông nam á

Mưa cực đoan kết hợp với gió và xoáy thuận nhiệt đới có khả năng tăng ở Đông Á, Đông nam Á và Nam Á Cường độ hoàn lưu có mùa có xu hướng yếu đi Khu vực Bắc Á và trung tâm châu Á là những khu vực có số mô hình cho lượng mưa tăng nhiều nhất Do đó có thể thấy mưa tăng ở các vĩ độ cao là rất có khả năng xảy ra Trong khi đó số mô hình cho lượng mưa tăng ở vùng cận nhiệt đới rất ít, tương ứng với lượng mưa giảm ở nơi đây cho thấy khu vực ngoại nhiệt đới rất

có khả năng giảm mưa trong thập kỉ tới

Nghiên cứu gần đây được Hiệp hội các trường đại học công bố tại Trường đại học Copenhagen Tháng 3/2009 cho thấy nhiều khả năng tác động của biến đổi khí hậu trong thế kỷ XXI sẽ trầm trọng hơn những con số dự báo của IPCC đã công bố năm 2007

Do đặc tính của mùa khí hậu thường gắn liền với vị trí, địa điểm cụ thể và mang tính quy mô nhỏ nên cũng được nghiên cứu ở nhiều nơi trên thế giới Sự dịch chuyển mùa cũng là vấn đề thu hút rất nhiều nghiên cứu trên thế giới Tuy nhiên các nghiên cứu này chưa được công bố rộng rãi trên toàn thế giới mà thường chỉ trong phạm vi bài báo, các tạp chí khoa học trong nước Chính vì vậy, việc tiếp cận những

Một số nghiên cứu như Piervitali (2003) [19] về xu thế giảm lượng giáng thủy năm tại Địa Trung Hải Hay Shi (2003), Weng (1999), Gong (2002) cho thấy sự biến đổi thập kỉ của giáng thủy ở phía Tây Bắc Trung Quốc; lượng mưa mùa thu và mùa đông tăng lên ở phía Đông Trung Quốc và giảm đi ở phía bắc Trung Quốc Các phân tích ở phạm vi hẹp cho thấy xu hướng tan sớm của tuyết trong mùa xuân cùng với sự ấm lên được quan trắc ở các vĩ độ trung bình (Nicholls, 1996) Độ phủ của tuyết trong mùa xuân ở bắc bán cầu đã giảm rất mạnh từ 1988 tới 1994, trùng với các mùa xuân ấm hơn (Grosman, 1994) Ở phía đông bắc Hoa Kì, mùa tan băng (frost-free) bắt đầu sớm hơn trung bình khoảng 11 ngày so với thập kỉ 1950 (Karl, 1997) Cùng với sự ấm lên toàn cầu, rất nhiều dòng sông băng đã tan băng (ice-free) hoặc trở thành những dòng sông chỉ bị băng che phủ ở những thời điểm nhất định trong năm Ở những khu vực lạnh hơn, sự hiện diện của băng có thể ngắn hơn tới hàng tháng cho tới năm 2050 (Fitzharris,1996) [15] Fickling (2006) [16] cũng cho thấy ở Châu Âu, mùa xuân đến sớm hơn và mùa thu bắt đầu muộn hơn do biến đổi khí hậu Điều này khiến cho mùa hè trở nên dài hơn, sự tăng lên của số ngày nắng nóng cũng được quan sát thấy rất rõ

1.2 Các nghiên cứu về biến đổi khí hậu và biến đổi mùa khí hậu ở Việt Nam

Trong những năm qua, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, cơ quan đi đầu trong các nghiên cứu về biến đổi khí hậu, đã chủ trì thực hiện hàng loạt nghiên cứu về biến đổi khí hậu như: Chiến lược quốc gia giảm phát thải khí nhà kính với chi phí thấp nhất; Vấn đề kinh tế của việc hạn chế phát thải khí nhà kính; Chiến lược quốc gia về cơ chế phát triển sạch; Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu ở lưu vực sông Hương và chính sách thích nghi ở huyện Phú Vang (tỉnh Thừa Thiên Huế); Lợi ích của thích ứng với biến đổi khí hậu từ các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ đồng bộ với phát triển nông thôn; Tác động của biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng; Các kịch bản về nước biển dâng và khả năng giảm thiểu rủi ro do thiên tai ở Việt Nam Viện đã chủ trì biên soạn “Thông báo quốc gia lần thứ nhất của Việt Nam cho Công ước Biến đổi khí hậu” và nhiều nghiên cứu khác Những kết quả nghiên cứu đã giúp nâng cao hiểu biết và nhận

thức về biến đổi khí hậu Viện cũng đã chủ trì xây dựng và triển khai các chương trình quốc gia như: Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, kịch bản biến đổi khí hậuvà nước biển dâng cho Việt Nam, Chương trình khoa học công nghệ quốc gia về biến đổi khí hậu, các chương trình hợp tác với UNDP, ADB, với WB, với DANIDA, JICA, Hà Lan, USA v.v Trong thời gian gần đây nhất (2008 – 2010), Viện đã chủ trì thực hiện và hoàn thành đề tài nghiên cứu cấp nhà nước KC.08.13 “Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến các điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên và đề xuất các giải pháp chiến lược phòng tránh, giảm nhẹ và thích nghi, phục vụ phát triển bền vững kinh tế xã hội ở Việt Nam”, thuộc chương trình “Khoa học và công nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai, bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, KC.08” Một trong những kết quả của đề tài là cuốn “Biến đổi khí hậu và tác động ở Việt Nam” đã được biên soạn nhằm giới thiệu những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu, thực trạng biến đổi khí hậu toàn cầu và ở Việt Nam, kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam, tác động của biến đổi khí hậu đến các ngành, lĩnh vực và các khu vực địa lí-khí hậu trong cả nước

Tương tự với tình hình chung của thế giới, hầu hết các công trình khoa học đã công bố rộng rãi ở Việt Nam tập trung vào dự báo các kịch bản Biến đổi khí hậu toàn cầu và nước biển dâng Hầu hết các công trình đều sử dụng dự báo của IPCC, UNDP, WB có đề cập đến vùng Nam Á, Đông Nam Á và Việt Nam nhưng ở mức

độ sơ bộ trên phạm vi rộng Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu:

- Bộ Tài nguyên và Môi trường (2003) [1], Thông báo đầu tiên của Việt Nam cho công ước chung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu

- Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008), Bản dự thảo chương trình Quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu trình Chính phủ Nhận định xu thế biến đổi khí hậu ở

Việt Nam: Nhiệt độ trung bình ở Việt Nam có thể tăng lên 3oC vào năm 2100 Lượng mưa có xu thế biến đổi không đồng đều giữa các vùng, có thể tăng (từ 0%

- Nguyễn Đức Ngữ (2008) [6], Biến đổi khí hậu và khô hạn, hoang mạc hóa,

Báo cáo tại Hội thảo Biến đổi khí hậu toàn cầu và giải pháp ứng phó của Việt Nam,

- Phan Văn Tân, 2009-2010 [10] , Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu

toàn cầu đến các yếu tố và hiện tượng khí hậu cực đoan ở Việt Nam, khả năng dự báo và giải pháp chiến lược ứng phó Đề tài cấp Nhà nước, mã số KC08.29/06-10

Dựa trên các nghiên cứu đó, một cách tổng quan, biến đổi khí hậu ở Việt Nam

có những điểm đáng lưu ý sau:

- Nhiệt độ: Trong khoảng 50 năm qua (1951 - 2000), nhiệt độ trung bình năm

ở Việt Nam đã tăng lên 0,7oC Nhiệt độ trung bình năm của 4 thập kỷ gần đây (1961

- 2000) cao hơn trung bình năm của 3 thập kỷ trước đó (1931 - 1960) Nhiệt độ trung bình năm của thập kỷ 1991 – 2000 ở Hà Nội, Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931 – 1940 lần lượt là 0,8; 0,4 và 0,6oC Năm

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

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

- Lượng mưa: Trên từng địa điểm, xu thế biến đổi của lượng mưa trung bình năm trong 9 thập kỷ vừa qua (1911 – 2000) không rõ rệt theo các thời kỳ và trên các vùng khác nhau, có giai đoạn tăng lên và có giai đoạn giảm xuống Trên lãnh thổ Việt Nam, xu thế biến đổi của lượng mưa cũng rất khác nhau giữa các khu vực

- Mực nước biển: Theo số liệu quan trắc trong khoảng 50 năm qua ở các trạm Cửa Ông và Hòn Dấu cho thấy, mực nước biển trung bình đã tăng lên khoảng 20cm

- Số đợt không khí lạnh ảnh hưởng tới Việt Nam giảm đi rõ rệt trong hai thập

kỷ gần đây (cuối thế kỷ XX đầu thế kỷ XXI) Năm 1994 và năm 2007 chỉ có 15-16 đợt không khí lạnh, bằng 56% trung bình nhiều năm 6/7 trường hợp có số đợt

không khí lạnh trong mỗi tháng mùa đông (XI-III) thấp dị thường (0-1 đợt) cũng rơi vào 2 thập kỷ gần đây (3/1990, 1/1993, 2/1994, 2/1997, 11/1997) Một biểu hiện dị thường gần đây nhất về khí hậu trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu là đợt không khí lạnh gây rét đậm, rét hại kéo dài 38 ngày trong tháng 1 và tháng 2 năm

2008 gây thiệt hại lớn cho sản xuất nông nghiệp

- Bão: Những năm gần đây, số cơn bão có cường độ mạnh nhiều hơn, quỹ đạo bão dịch chuyển dần về các vĩ độ phía Nam và mùa bão kết thúc muộn hơn, nhiều cơn bão có quỹ đạo di chuyển dị thường hơn

- Số ngày mưa phùn trung bình năm ở Hà Nội giảm dần trong thập kỷ 1981 –

1990 và chỉ còn gần một nửa (15 ngày/năm) trong 10 năm gần đây

Các nghiên cứu chủ yếu đề cập đến sự biến đổi của các hiện tượng và các yếu

tố khí hậu Hoặc đánh giá tính dễ bị tổn thương, rủi ro do tác động của BĐKH đến các lĩnh vực khác nhau và các phương án thích ứng với BĐKH Mặc dù chưa có những nghiên cứu môt cách có hệ thống tác động của biến đổi khí hậu đến biến đổi mùa khí hậu song cũng có một số bài báo đăng trên các tạp chí, hoặc các báo cáo tại các hội nghị khoa học đề cập đến vấn đề này Chẳng hạn người ta đã nhận thấy dấu hiệu của sự dịch chuyển theo thời gian và không gian của phân bố lượng mưa, của quỹ đạo bão hoặc đã chỉ ra được sự biến đổi trong cường độ của chúng Tuy nhiên những nghiên cứu về sự biến đổi mùa khí hậu ở Việt Nam còn rất ít, đặc biệt sự biến đổi mùa cho từng tiểu vùng khí hậu gần như là chưa có Tại khu vực Đông Bắc Việt Nam, chưa có công trình nghiên cứu nào về biến đổi mùa khí hậu Do đó luận văn hướng đến vấn đề quan trọng này

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU

2.1 Số liệu nghiên cứu

Khu vực Đông Bắc Việt Nam (sau đây gọi tắt là khu vực Đông Bắc) là một phần phía Đông Bắc Bộ, bao gồm một phần đồng bằng duyên hải Bắc Bộ (Quảng Ning, Hải Phòng), miền núi và trung du phía đông dãy Tam Đảo cũng nằm trong số

đó (Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Giang, Bắc Ninh) Vùng này có đặc điểm địa hình phía nam tương đối bằng phẳng và thấp (đồng bằng duyên hải Bắc Bộ) Phía đông bắc có các dãy núi với độ cao1000 m ÷ 2000 m, nằm theo hình nan quạt trên các hướng Đông Bắc-Tây Nam, Bắc-Nam, rồi Bắc Tây Bắc-Nam Đông Nam, chụm lại hướng về phía dãy núi Tam Đảo (đó là cánh cung Đông Triều, Bắc Sơn, Ngân Sơn, sông Gâm, và kết thúc là dãy Tam Đảo, tạo thành các sườn dẫn gió mùa Đông Bắc

và gió Bắc thường thổi về mùa đông Vùng này tiếp giáp với vịnh Bắc bộ về phía Đông Nam, phía Tây được chắn bởi dãy Tam Đảo cao hơn 2000 m, nên chịu ảnh hưởng của khí hậu Đại dương… Vì vậy, khu vực Đông Bắc chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão nhiệt đới, về mùa hè, ít chịu ảnh hưởng của gió Lào (gió fơn)

Hình 2.1: Bản đồ các trạm khí tượng khu vực Đông Bắc Việt Nam

Trong luận văn này sử dụng số liệu nhiệt độ trung bình ngày và tổng lƣợng mƣa mƣa ngày quan trắc tại 12 trạm tại khu vực Đông Bắc từ năm 1971 tới 2010 Danh sách các trạm bao gồm: Bắc Giang, Bảo Lạc, Bãi Cháy, Cao Bằng, Đình Lập, Hữu Lũng, Lạng Sơn, Lục Ngạn, Móng Cái, Nguyên Bình, Phủ Liễn, Sơn Động File số liệu đƣợc định dạng ở dạng Excel với hàng ngang là các tháng và hàng dọc

là các ngày trong tháng Số liệu nhiệt độ cao nhất Tx và nhiệt độ thấp nhất Tm cũng đƣợc sử dụng trong luận văn

Bảng 2.1 Vị trí và độ cao các trạm quan trắc trong khu vực Đông Bắc Việt Nam

(độ kinh đông)

Vĩ độ (độ vĩ bắc)

Độ cao (m)

Hình 2.2 Định dạng của file số liệu nhiệt độ và lượng mưa của các trạm

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Trong luận văn này sử dụng 2 phương pháp phân tích chính đó là phương pháp bản đồ và phương pháp hồi quy tuyến tính đơn biến Phương pháp bản đồ giúp đưa ra những nhận xét về xu thế thay đổi của nhiệt độ, lượng mưa, của mùa khí hậu theo không gian qua các thập kỉ, còn phương pháp hồi quy được sử dụng nhằm xác định những xu thế tăng hoặc giảm của cả nhiệt độ và lượng mưa một cách định lượng thông qua hệ số a của phương trình hồi quy Ngoài ra, phương pháp xác định mùa, thời điểm bắt đầu, kết thúc mùa được sử dụng để nghiên cứu sự biến đổi mùa theo thời gian

2.2.1 Phương pháp bản đồ

Phương pháp bản đồ là phương pháp được sử dụng từ lâu trong việc phân tích các trường khí quyển Phương pháp này giúp đưa ra góc nhìn trực quan về xu thế

biến đổi của các trường được phân tích, tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi người phân tích phải có nhiều kinh nghiệm để nhận định vấn đề

2.2.2 Phương pháp hồi quy tuyến tính đơn biến

Phương pháp thống kê được sử dụng rất phổ biến trong khí tượng để đánh giá, phân tích các yếu tố và hiện tượng khí hậu với các đặc trưng thống kê, cũng có thể được sử dụng để xây dựng các phương trình dự báo Do mục đích của luận văn này chỉ dừng lại ở phân tích các xu thế biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa trong quá khứ, do đó luận văn chỉ đề cập đến phương pháp hồi quy xu thế tuyến tính đơn biến Đây cũng là một trong những phương pháp thường được sử dụng trong việc nghiên cứu dao động khí hậu

Hình 2.3 Đồ thị hồi quy tuyến tính

Trước hết , từ chuỗi số liệu lượng mưa ngày của các trạm, đã thành lập chuỗi lượng mưa tích lũy cho từng năm Trên cơ sở đó, các phương trình hồi qui tuyến tính một biến dạng đã được xác định, trong đó y là lượng mưa tích lũy từng năm của mỗi trạm, t là số thứ tự năm, và là các hệ số hồi qui được xác định bởi :

Xu thế tăng, giảm của chuỗi lượng mưa năm được xác định bởi dấu và trị số tuyệt đối của hệ số góc của phương trình hồi qui Hệ số dương (hoặc âm) cho biết xu thế tăng ( hoặc giảm) của lượng mưa năm trong giai đoạn xem xét, đồng thời giá trị tuyệt đối của hệ số càng lớn có nghĩa xu thế biến đổi càng mạnh

2.2.3 Phương pháp xác định mùa, thời điểm bắt đầu, kết thúc mùa

Căn cứ vào những nghiên cứu trong khí hậu đã và đang được sử dụng [9, 11, 14], trong luận văn sử dụng một số khái niệm sau:

- Các tháng mùa lạnh: gồm 6 tháng từ tháng XI năm trước đến tháng IV năm sau

- Các tháng mùa đông: gồm 3 tháng XII- I- II

- Tháng đặc trưng của mùa đông: tháng I

- Các tháng mùa nóng: gồm 6 tháng từ tháng V đến tháng X

- Các tháng mùa hè: gồm 3 tháng VI-VII-VIII,

- Tháng đặc trưng của mùa hè: tháng VII

- Thời điểm bắt đầu mùa đông được xác định là pentad đầu tiên trong tháng mười hoặc tháng mười một có nhiệt độ trung bình của pentad đó nhỏ hơn 18oC Thời điểm kết thúc mùa đông được xác định là pentad đầu tiên trong tháng ba hoặc tháng tư có nhiệt độ trung bình 2 pentad liên tiếp đạt trên 18oC Giá trị này được lựa chọn là ngưỡng khi nhiệt độ khí quyển hạ xuống do xâm nhập lạnh và cũng là nhiệt

độ đặc trưng của mùa đông

- Thời điểm bắt đầu mùa hè được xác định là pentad đầu tiên trong tháng tư hoặc tháng năm có nhiệt độ trung bình của pentad đó lớn hơn 25oC Thời điểm kết thúc mùa hè được xác định là pentad cuối cùng trong tháng chín hoặc tháng mười

có nhiệt độ trung bình của pentad đó lớn hơn 25o

C Giá trị này được lựa chọn là ngưỡng nhiệt độ của miền nhiệt đới và cũng là nhiệt độ đặc trưng của mùa hè

- Thời điểm bắt đầu mùa mưa tại Đông Bắc trong luận văn này được xác định

là pentad (5 ngày) đầu tiên của tháng tư, tháng năm, ở đó lượng mưa trung bình pentad lớn hơn hoặc bằng lượng mưa trung bình pentad năm Trong pentad đó, số ngày mưa trên 10 mm/ngày đạt ít nhất 2 ngày, tiêu chuẩn này nhằm đảm bảo sự

xuất hiện của mưa kéo dài Tiêu chuẩn pentad trong tháng tư, tháng năm nhằm loại

đi những đợt mưa dị thường ở các tháng mùa đông, không phải là mưa mùa hè

- Thời điểm kết thúc mùa mưa được định nghĩa là pentad đầu tiên trong Tháng Chín, Tháng Mười hoặc Tháng Mười Một sao cho lượng mưa tổng của pentad đó và pentad liền sau đó nhỏ hơn lượng mưa trung bình pentad năm Khoảng thời gian 10 ngày nhằm đảm bảo không xác định nhầm ngày kết thúc này với các giai đoạn gián đoạn của mùa mưa

- Để nghiên cứu sự biến đổi thời điểm xuất hiện nhiệt độ cực trị trong mùa, luận văn đưa ra khái niệm pentad mùa Pentad mùa là khoảng thời gian 5 ngày liên tiếp, tính từ ngày bắt đầu mùa đến ngày kết thúc mùa

CHƯƠNG 3: SỰ BIẾN ĐỔI MÙA KHÍ HẬU Ở KHU VỰC

ĐÔNG BẮC VIỆT NAM

3.1 Kết quả phân tích trường nhiệt độ

3.1.1 Biến đổi của nhiệt độ mùa

Do các đặc điểm địa lý, nhiệt độ của khu vực Đông Bắc khá thấp trong mùa đông do chịu tác động của xâm nhập lạnh, nhưng lại không quá cao trong mùa hè

do địa hình núi cao ở phía bắc và giáp biển ở phía nam Các giá trị nhiệt độ trung bình được biểu diễn trong Bảng 3.1 cho thấy khu vực này có nhiệt độ trung bình năm thấp nhất so với cả nước, dao động trong khoảng 22oC tới 23oC Nhiệt độ đo được thấp nhất vào ba Tháng: Tháng Mười Hai, Tháng Một, Tháng Hai với giá trị dao động từ khoảng 13oC tới 18oC Mặt khác, nhiệt độ cao nhất đo được từ Tháng Sáu tới Tháng Tám với nhiệt độ trong khoảng 26oC tới 29oC Có thể thấy khu vực Đông Bắc Bắc Bộ có sự dao động nhiệt độ giữa các mùa tương đối lớn, chênh lệch giữa Tháng có nhiệt độ cao nhất với Tháng có nhiệt độ thấp nhất xấp xỉ 13oC Với nhiệt độ không quá cao vào mùa hè, hiện tượng nắng nóng rất ít xảy ra tại khu vực này, nhưng lại thường xuyên xuất hiện hiện tượng rét đậm, rét hại kéo dài trong các Tháng mùa đông Đặc biệt thời gian gần đây, các đợt lạnh kéo dài lâu hơn và nhiệt đột hạ xuống thấp hơn, ví dụ như đợt rét kỉ lục kéo dài 38 ngày xảy ra năm 2008 hay đợt rét kéo dài gần 21 ngày năm 2011 với nhiệt độ giảm xuống 7oC Sự xuất hiện dường như thường xuyên hơn và khắc nghiệt hơn của các đợt rét này đã cho thấy những xu hướng trong sự thay đổi của hình thế nhiệt độ tại Đông Bắc Trong bối cảnh biến đổi nhiệt độ chung toàn cầu, có thể thấy đây cũng có thể coi là những tín hiệu của biến đổi khí hậu đã và đang diễn ra ở quy mô địa phương tại các vùng của Việt Nam

Bảng 3.1 Nhiệt độ tháng và năm các trạm khu vực nghiên cứu

Bằng 13.8 15.0 18.2 22.2 24.9 26.2 27.2 26.8 25.4 22.6 18.5 15.1 21.3 Đinh Lập 14.1 15.9 18.7 22.5 25.6 27.0 27.1 26.5 25.3 22.7 18.9 15.4 21.6 Hữu

Lũng 15.3 16.9 19.3 23.2 27.0 28.5 28.5 27.9 26.8 24.2 20.3 16.9 22.9 Lạng

Sơn 13.1 14.8 18.0 22.2 25.4 26.9 27.1 26.6 25.1 22.2 18.1 14.7 21.2 Lục

Ngạn 16.2 17.5 20.5 24.6 27.6 28.9 29.1 28.5 27.2 24.4 21.0 17.7 23.6 Nguyên

Bình 12.6 14.3 17.7 21.7 24.5 26.0 26.0 25.5 24.0 21.4 17.3 13.8 20.4 Phủ Liễn 16.3 17.1 19.4 23.0 26.4 28.2 28.4 27.7 26.8 24.5 21.2 18.1 23.1 Sơn

Đông 15.6 17.2 20.2 24.1 27.1 28.3 28.2 27.5 26.3 24.1 20.3 16.8 23.0

Nhiệt độ trung bình tháng và trung bình năm của các trạm Đông Bắc được biểu diễn trong Bảng 3.1 Có thể thấy, nhiệt độ trung bình năm tại nơi đây dao động

từ 21oC tới 23oC, tháng có nhiệt độ thấp nhất là Tháng Một với nhiệt độ dưới 15oC

và tháng có nhiệt độ cao nhất là Tháng Bẩy với nhiệt độ khoảng 28oC Sự chênh lệch nhiệt độ giữa 2 tháng liền kề nhau là không thật sự lớn, khoảng 2 đến 4o

C Do

đó, quá trình chuyển từ mùa đông sang mùa hè ở nơi đây không thật sự rõ ràng Nếu lấy nhiệt độ lớn hơn 25oC là các tháng mùa hè và nhỏ hơn 18oC là các tháng mùa đông, thì có thể nhận định, mùa đông tại Đông Bắc kéo dài từ Tháng Mười Một tới Tháng Ba, còn mùa hè bắt đầu từ Tháng Tư và kết thúc vào Tháng Mười Tất nhiên,

sự phân chia này mang tính khí hậu và làm tham chiếu để tính toán các quá trình

biến đổi mùa diễn ra trong thập kỉ gần đây

thể coi là một bằng chứng rõ nét nhất của sự ấm lên trên phạm vi khu vực đang diễn

ra tại Việt Nam Các trạm có xu thế tăng mạnh nhất là Hữu Lũng và Bãi Cháy Các trạm còn lại xu thế tăng là tương đối giống nhau, chỉ trừ trạm Bắc Giang có xu thế tăng không thật rõ ràng Mặc dù trong suốt giai đoạn chứng kiến hai đợt giảm mạnh của nhiệt độ bề mặt vào những năm 1981-1986 và 1996-2000, tuy nhiên xu thế chung vẫn là xu thế tăng do có các đợt tăng nhiệt độ rất mạnh vào các năm 1980,

1986, 1991 và 2001 Xu thế tăng của nhiệt độ là ổn định trong suốt 3 thập kỉ đầu, tuy nhiên trong thập kỉ thứ 4, xuất hiện các đợt giảm mạnh của nhiệt độ vào cuối thập kỉ Các đợt giảm mạnh của nhiệt độ này do những đợt rét kỉ lục gây lên, điển hình là các đợt rét năm 2008 và năm 2009 Điều này khiến cho mức tăng có nhiệt

độ có xu thế chậm hơn trong thập kỉ này so với các thập kỉ trước đó Những quá trình thay đổi của trường nhiệt độ được nhận thấy ở hầu hết các trạm diễn ra trong giai đoạn dài nên có thể khẳng định khu vực Đông Bắc đang diễn ra quá trình biến đổi khí hậu khá rõ nét

Bảng 3.2 Phương trình xu thế tuyến tính của nhiệt độ trung bình năm của

các trạm Đông Bắc giai đoạn 1971-2010 STT Tên trạm Phương trình xu thế

3.1.1.1 Mức độ biến động của nhiệt độ trung bình 6 tháng mùa lạnh

Tương tự như xu thế biến đổi nhiệt độ trung bình năm, nhiệt độ trung bình 6 tháng mùa đông cũng nhận thấy sự tăng nhẹ trong suốt giai đoạn 1971-2010 Xu thế tăng này diễn ra đồng thời trên tất cả các trạm với hệ số hồi quy dao động từ 0.013 đến 0.028 So với xu thế biến đổi nhiệt độ trung bình năm, xu thế biến đổi của nhiệt

độ trung bình 6 tháng mùa đông là tương đối giống nhau

3.1.1.2 Mức độ biến động của nhiệt độ trung bình 6 tháng mùa nóng

Hình 3.3.Xu thế tuyến tính của nhiệt độ trung bình 6 tháng mùa nóng của các

trạm Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010

Xu thế biến đổi của nhiệt độ trung bình 6 tháng mùa hè được biểu diễn trong Hình 3.3 cho thấy, trong mùa hè diễn ra sự tăng nhiệt độ lớn hơn một chút so với các tháng mùa đông và cả năm Mặc dù có 1 sự giảm nhẹ trong giai đoạn 2001-

2006, tuy nhiên xu hướng tăng này vẫn cao hơn so với các tháng mùa đông với các

hệ số hồi quy dao động từ 0.02 đến 0.032

3.1.1.3.Mức độ biến động của nhiệt độ trung bình 3 tháng mùa đông

Hình 3.4 Xu thế tuyến tính của nhiệt độ trung bình 3 tháng chính đông

của các trạm Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010.

Những biến động ở quy mô thời gian nhỏ hơn được biểu diễn trong Hình 3.4 cho thấy, xu thế nhiệt độ của trung bình 3 tháng chính đông tiếp tục là một xu thế tăng và lớn hơn trung bình 6 tháng mùa đông cũng như lớn hơn trung bình cả năm Các hệ số tương quan nhận được dao động từ 0.018 đến 0.054, lớn hơn rất nhiều so với các hệ số tương quan nhận được của các xu thế trong các quy mô thời gian trước đó Như vậy có thể khẳng định nhiệt độ mùa đông tăng chủ yếu là do sự tăng nhiệt trong các tháng chính đông

3.1.1.4 Mức độ biến động của nhiệt độ trung bình 3 tháng mùa hè

Hình 3.5 Xu thế tuyến tính của nhiệt độ trung bình 3 tháng chính hè

của các trạm Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1971-2010

Tương đồng với xu thế biến đổi nhiệt độ của mùa đông, biến đổi nhiệt độ của

3 tháng chính hè cũng phản ánh một xu thế tăng, tuy nhiên mức tăng nhỏ hơn so với

3 tháng chính đông Điều này cho thấy sự ấm dần lên trong các tháng chính đông diễn ra nhanh và mạnh mẽ hơn trong các tháng chính hè Vùng trung du (gồm các trạm Bắc Giang, Lục Ngạn, Sơn Động, Hữu Lũng) có giá trị nhiệt độ trung bình các tháng chính hè cao nhất trong toàn khu vực, khoảng 28 độ C, và cũng có biên độ dao động nhiệt giữa các năm lớn nhất

3.1.1.5 Xu thế biến đổi của nhiệt độ Tháng Một

Xu thế biến đổi của nhiệt độ trung bình Tháng Một tại các trạm Đông Bắc được biểu diễn trong Hình 3.6 cho thấy, đồng thời với sự tăng của nhiệt độ trung bình năm được phân tích trong Mục 3.1.1.2, trong các tháng chính đông, nhiệt độ cũng có sự tăng rất rõ rệt ở tất cả các trạm Mặc dù xuất hiện những đợt giảm mạnh vào các năm 1979 và 1984, tuy nhiên xu thế chung trong toàn giai đoạn là tăng Thậm chí xu thế tăng của nhiệt độ các tháng mùa đông mạnh hơn rất nhiều so với

xu thế tăng của cả năm Hệ số a của các phương trình hồi quy là tương đối lớn, dao