Luận văn thạc sĩ sử dụng mô hình DNDC và hệ thống thông tin địa lý tính toán phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa nước tại tỉnh nam định

HÀ NỘI - 2017ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGUYỄN TIẾN SỸ SỬ DỤNG MÔ HÌNH DNDC VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ TÍNH TOÁN PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG CANH TÁC LÚA NƯỚC TẠI TỈNH N

HÀ NỘI - 2017

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA SAU ĐẠI HỌC

NGUYỄN TIẾN SỸ

SỬ DỤNG MÔ HÌNH DNDC VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ TÍNH TOÁN PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH

TRONG CANH TÁC LÚA NƯỚC TẠI TỈNH NAM ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA SAU ĐẠI HỌC

SỬ DỤNG MÔ HÌNH DNDC VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

TÍNH TOÁN PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG

CANH TÁC LÚA NƯỚC TẠI TỈNHNAMĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍHẬU

Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Mã số: Chương trình đào tạo thíđiểm

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS Mai Văn Trịnh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn “Sử dụngmôhình DNDC và hệ thống thông tinđịa lý tính toán phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa nước tạitỉnhNamĐịnh”làcôngtrìnhnghiêncứudocánhântôithựchiệndướisựhướngdẫnkhoahọccủa PGS.TS Mai Văn Trịnh, không sao chép từ các công trình nghiên cứucủangườikhác.Sốliệuvàkếtquảcủaluậnvănchưatừngđượccôngbốởbấtkìmột công trìnhkhoa học nàokhác

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

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản củaluận văn./

HàNội,tháng 3 năm2017

Tác giả luận văn

Nguyễn Tiến Sỹ

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Mai Văn Trịnh đã địnhhướng nghiên cứu và các phương pháp luận cho tôi trong suốt quá trình thựchiện nghiên cứu Luận văn thạc sĩ

Trong quá trình được nghiên cứu, học tập tại Khoa sau Đại học, Đại họcQuốc gia Hà Nội, tôi đã có cơ hội được tiếp thu những kiến thức cơ bản vàchuyên sâu về biến đổi khí hậu qua đó đã giúp tôi có đủ kiến thức chuyên môncũng như kinh nghiệm trong suốt quá trình học tập, tạo cho tôi niềm say mênghiên cứu khoa học, phục vụ hiệu quả cho quá trình nghiên cứu, thực hiện vàhoàn thành Luận văn thạc sĩ của bản thân

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo và các đồng chí Lãnh đạocùng với các cán bộ Khoa sau Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tìnhhướngdẫn,giúpđỡtôivềcácđiềukiệntrongquátrìnhthựchiệnluậnvăn

Xin trân trọng cảm ơn các đồng chí Lãnh đạo và cán bộ của: Cục Khítượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu; Trung tâm Khí tượng thủy vănquốcgia;Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu, Tổng cụcQuản lýđấtđai (Bộ Tài nguyên và Môi trường); Viện Môi trường Nông nghiệp(BộNôngnghiệp và Phát triển nông thôn) đã cung cấp thông tin, tài liệu và tậntình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận vănnày

Trân trọngcảm ơnsựquantâm của bạn bè, đồngnghiệpvàgiađìnhđãluônsátcánh,độngviên,giúpđỡtôitrongquátrìnhhọc tậpvàhoànthànhluậnvăn./

Hà Nội, tháng 3 năm 2017

Tác giả luận văn

Nguyễn Tiến Sỹ

MỤC LỤC

MỤCLỤC i

DANHMỤCBẢNG iii

DANH MỤCHÌNHVẼ iv

DANH MỤC KÝ HIỆUVIẾT TẮT vi

MỞĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀNGHIÊNCỨU 5

1.1 Biến đổikhíhậu 5

1.1.1 Khái niệm về biến đổikhíhậu 5

1.1.2 Nguyên nhân của biến đổikhíhậu 5

1.2 Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên phạm vitoàn cầu 6

1.3 Phát thải khínhàkính 8

1.4 Biến đổi khí hậu ở Việt Nam và tỉnhNamĐịnh 9

1.4.1 Biến đổi khí hậu ởViệt Nam 9

1.4.2 Phát thải khí nhà kính tạiViệt Nam 12

1.4.3 Biến đổi khí hậu ở khu vực tỉnhNamĐịnh 16

1.5 Phátthảikhínhàkínhtrongcanhtáclúanước: 24

1.6 Các nghiên cứu về phát thải KNK trênruộng lúa 28

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁPNGHIÊNCỨU 31

2.1 Nội dungnghiên cứu 31

2.2 Phương phápnghiêncứu 31

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢNGHIÊNCỨU 40

3.1 Bản đồ phân vùngkhíhậu 40

3.2 Bản đồ đấttrồnglúa 42

33.Bảnđồđơnvịcáctổhợpđiềukiệntựnhiên(Khítượng–Đất–Canhtác)45 3.4 ỨngdụngmôhìnhDNDCtínhtoánphátthảiKNKtrênlúatỉnhNamĐịnh 48

3.4.1 Tổng hợp và nhập các dữ liệu - thông số đầu vào củamôhình 48

3.4.2 Chạy môhình DNDC 52

3.5 Hiệu chỉnhmôhình 55

3.6 Kết quảmôphỏng sự phát thải của KNK bằngmôhình DNDC trên đất trồng lúa

nước tại tỉnhNamĐịnh 58

3.7 Xây dựng bản đồ phát thải khínhàkính 61

3.7.1 Bản đồ phátthảiCH 4 61

3.7.2 Bản đồ phátthảiN 2 O 62

3.7.3 Bản đồ tổng lượng phát thải KNK (quyđổiCO 2 e) 63

3.7.4 Kết quả tính toán lượng phát thải KNK theo đơn vịhànhchính 64

KẾTLUẬN 69

KIẾNNGHỊ 70

TÀI LIỆUTHAMKHẢO 71

PHỤLỤC 73

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua ởcácvùng

khí hậu củaViệtNam 10

Bảng 1.2:Mức tăngnhiệtđộ ( o C) trung bình năm sovớithờikỳ1980-1999 theokic ̣hbản phát thải trungbình(B2) 10

Bảng 1.3: Tổng hợp phát thải, hấp thụ KNK chonăm2010 12

Bảng1.4 Phát thải KNK năm 2005 và 2010 trong lĩnh vựcnôngnghiệp 13

Bảng 1.5: Tổng hợp thiệt hại do tác động của BĐKH đối với một số cây trồng chính15 Bảng 1.6: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0 C ) so với thờikỳ1980 - 1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) của tỉnhNamĐịnh 19

Bảng 1.7: Mức thay đổi lượng mưa so với thờikỳ1980 - 1999 theo kịch bản phátthảitrung bình (B2) địa bàn tỉnhNamĐịnh 20

Bảng 1.8: Mực nước biển dâng so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch bản phátthảitrung bình (B2) khu vực tỉnhNamĐịnh 22

Bảng 1.9: Phát thải CH4từ canh tác lúa năm 2005và2010 28

Bảng3.1:Đặctrưngcủacácvùngkhíhậugiaiđoạn2013-2015 42

Bảng3.2:PhânbốcácloạiđấttrồnglúanướctheohuyệntỉnhNamĐịnh 43

Bảng 3.3: Tổng hợp các tổ hợp khí hậu – đất và diện tích canh tác theocáchuyện 46

Bảng3.4:Đặctrưngdữliệuvềkhítượngtạicácvùngkhíhậugiaiđoạn2013-201548Bảng 3.5: Các dữ liệu về điều kiệnthổnhưỡng 50

Bảng 3.6: Các dữ liệu vềcanhtác 51

Bảng 3.7: Lịchthờivụ 51

Bảng 3.8: Kết quả phát thải CH4từ chạy mô hình DNDC và đo phát thải hiệntrườngtạiThịnhLong 55

Bảng 3.9: Kết quả phát thải N2O từ chạy mô hình DNDC và đo phát thải hiệntrườngtạiThịnhLong 55

Bảng 3.10: Phát thải CH4và N2O từ kết quả chạy môhìnhDNDC 58

Bảng 3.11: Tổng lượng phát thải khí nhà kính tương đương (CO2e) trên các loạiđấttrồng lúa tạiNamĐịnh 59

Bảng3.12:TổnglượngphátthảiKNKtươngđương(CO2e)t h e o cáchuyện 65

Bảng3.13:TổnglượngphátthảiKNKtươngđương(CO2e)theovùngkhíhậu 65

Bảng3.14:TổnglượngphátthảiKNKtươngđương(CO2e)theoloạihìnhđất 66

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu thờikỳ1850-2012 (thời kỳ

chuẩn: 1961-1999): trung bình năm (a) và thậpniên(b) 6

Hình 1.2: Mức độ biến đổi nhiệt độ trung bình năm thờikỳ1901-2012 7

Hình 1.3: Mức độ biến đổi tuyến tính của lượng mưa năm thờikỳ1901-2010 vàgiaiđoạn 1951-2010 (Nguồn:IPCC, 2013) 7

Hình 1.4: Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào cuối thế kỷ 21 so với thời kỳ1980-1999 theo kịch bản phát thải trungbình(B2) 11

Hình 1.5: Bản đồ hành chính tỉnhNamĐịnh 16

Hình1.6:BiểuđồNhiệtđộtrungbìnhnămkhuvựcNamĐịnhgiaiđoạn1990–2009 18

Hình1.7:BiểuđồtổnglượngmưatrungbìnhnămkhuvựcNamĐịnhgiaiđoạn1990-2009 20

Hình1.8:VùngngậpcủatỉnhNamĐịnhvớikịchbảnnướcbiểndâng(B2) 22

Hình 1.9: Phát thải khí nhà kính năm 2010 lĩnh vựcNôngnghiệp 27

Hình 2.1: Cấu trúc của mô hình DNDC (DNDCGuideline,2011) 32

Hình 2.2: Cấu trúc hệthốngGIS 36

Hình 2.3: Trình tự các bước nghiên cứu, chuẩn bị, hiệu chỉnh và ứng dụng môhìnhDNDC để tính toán phát thải KNK trênruộnglúa 39

Hình 3.1: Bản đồ phân vùng khí hậu tỉnhNamĐịnh 40

Hình 3.2: Bản đồ hiện trạng đất trồng lúa tỉnhNamĐịnh 42

Hình 3.3: Bản đồ đơn vị các tổ hợp điều kiệntự nhiên 45

Hình 3.4: Tích hợp dữ liệubảnđồ 46

Hình3.5:CấutrúcfiledữliệukhítượngđầuvàomôhìnhDNDC 49

Hình3.6:Nhậpdữliệukhítượng 52

Hình 3.7: Nhập dữ liệuvềđất 52

Hình 3.8: Nhập dữ liệu vềcanhtác 53

Hình 3.9: Nhập dữ liệu về thời vụ vàphânbón 53

Hình3.10:Lưufilechạymôhình 54

Hình 3.11: Chạymôhình 54

Hình 3.12: Kết quảmôhình 55

Hình 3.13: Lượng phát thải CH4(kg/ha/năm) đo ngoài hiện trường và tính toánbằngmô hình DNDC ởThịnhLong 56

Hình 3.14: Lượng phát thải khí N2O (kg/ha/năm) đo ngoài hiện trường và tínhtoánbằng mô hình DNDC ởThịnhLong 56

Hình 3.15: Lượng phát thải CH4(kg/ha/năm)đo ngoài hiện trường và tính toánbằngmô hình DNDC ởRạngĐông 57

Hình 3.16: Lượng phát thải N2O (kg/ha/năm) đo ngoài hiện trường và tính toánbằngmô hình DNDC ởRạngĐông 57 Hình: 3.17: Bản đồ phát thải CH4trên đất trồng lúa tỉnhNamĐịnh 61 Hình: 3.18: Bản đồ phát thải N2O trên đất trồng lúa tỉnhNamĐịnh 62 Hình: 3.19: Bản đồ tổng lượng phát thải khí nhà kính trên một đơn vị canh

táclúanước(quyđổiCO2e)tỉnhNamĐịnh 63 Hình3.20:LượngphátthảiKNK(quyraCO2e)trongcanhtáclúatỉnhNamĐịnh 64 Hình 3.21: Cơ cấu phát thải KNK (theo CO2e) theocáchuyện 64

DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

BĐKH : Biến đổi khíhậu

DNDC : Denitrification – Decomposition; Phân huỷ carbon- Đề nitratehoá

IPCC : Intergovernmental Panel on Climate Change - Tổ chức liên chính

phủ về Biến đổi khíhậu

UNFCCC: Công ƣớc khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu

AR5 : Báo cáo lần thứ 5 củaIPCC

ĐBSH : Đồng bằng sôngHồng

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đềtài

Biến đổi khí hậu,màvới những biểu hiện rõ rệt nhất của nó là sự nóng lên

và mực nước biển dâng trên phạm vi toàn cầu, đây sẽ là một trongnhữngtháchthức lớn nhất đối với nhân loại Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã, đang

và sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vitoàncầunhư: nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng gây ngập lụt, nhiễm mặnnguồnnước,ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp, gây rủi ro lớn đối với côngnghiệpvàtác động lớn đến kinh tế - xã hội

ViệtNamkýCôngướckhungcủaLiênhợpquốcvềbiếnđổikhíhậunăm1992vàphêchuẩnnăm1994,kýNghịđịnhthưKyotovàonăm1998,phêchuẩnnăm 2002 và có hiệulực từ ngày 16 tháng 2 năm 2005 Các quốc gia ký Công ước Khung của Liênhợp quốc về BĐKH bắt buộc phải đệ trình kiểmkêquốcgiavềphátthảikhínhàkính(KNK).CácHướngdẫncủaỦybanliênChínhphủvềBĐKH (IPCC) đã đưa ra hướng dẫn kiểm kê KNK quốc gia Nóichung,IPCCphân loại tất cả các nguồn phát thải/hấp thụ KNK đối với năm lĩnh vực: nănglượng; các quá trình công nghiệp; nông nghiệp; sử dụng đất, thay đổisửdụng đất

và lâm nghiệp (LULUCF) và chất thải Cho đến nay, IPCC đã đưaracác hướngdẫn: Hướng dẫn 1996 sửa đổi, Hướng dẫn thực hành tốt năm2000(cho tất cả cáclĩnh vực trừ LULUCF), Hướng dẫn thực hành tốt cho lĩnhvựcLULUCF (năm2003) và mới nhất là Hướng dẫn IPCC năm2006

Việt Nam đã triển khai thực hiện kiểm kê khí nhà kính từ các nguồn phátthải và bể hấp thụ KNK; đánh giá tác động biến đổi khí hậu đối với các lĩnh vựckinh tế-xã hội và các khu vực dễ bị tổn thương do biến đổi khí hậu (đặc biệt làkhu vực bị ảnh hưởng do nước biển dâng); xây dựng các biện pháp giảm nhẹphát thải KNK; xây dựng và thực hiện các biện pháp thích ứng với và tiến hànhnghiên cứu và giám sát các vấn đề/yếu tố liên quan đến khí hậu và biến đổi khíhậu; cập nhật và phổ biến thông tin để nâng cao nhận thức của các nhà hoạch

địnhchínhsáchvàcôngchúngvềbiếnđổikhíhậucũngnhưcáchoạtđộnggiảmnhẹ phátthải KNK đưa vào trong Thông báo Quốc gia và Báo cáo cậpnhậthainămmộtlầngửiBanThưkýCôngướcUNFCCC.Ngày22/12/2015,ThủtướngChínhphủ đã ban hành Quyết định số 2359/QĐ-CP phê duyệt Hệ thống quốc gia vềkiểm kê khí nhà kính trong đó đã thiết lập hệ thống kiểm kê KNK cấp quốc giavới sự tham gia của các Bộ, ngành có liên quan, hoạt động từ năm 2016 và hoànthiện Hệ thống vào năm 2020[11].

Bên cạnh đó, tại Hội nghị các Bên tham gia Công ước khung củaLiênHợpQuốc về biến đổi khí hậu lần thứ 21 (COP21), Thoả thuận Paris về khí hậu đượcthông qua.Đây là văn bản pháp lý toàn cầu đầu tiên ràng buộc tráchnhiệmcủa tất

cả các Bên trong ứng phó với biến đổi khí hậu.Việt Nam đặt mục tiêuđến2030,bằngnguồnlựctrongnước,sẽgiảm8%tổnglượngphátthảiKNKsovới kịch bảnphát triển thông thường và có thể tăng lên thành 25%khinhậnđượchỗtrợquốctếthôngquahợptácsongphương,đaphươngvàthựchiệncáccơ chếmới trong Thỏa thuận khí hậu toàn cầu Để thực hiện mục tiêu này, ThủtướngChínhphủđãkýQuyếtđịnhsố2053/QĐ-TTgngày28/10/2016phêduyệtKế hoạchthực hiện Thỏa thuận Pari về khí hậu trong đó, nhiệm vụ chính trong giai đoạn2016-2020 là vận hành hệ thống kiểm kê KNK quốc gia, thực hiện kiểm kêKNK định kỳ cho năm các cơ sở là 2014, 2016 và 2018[12]

Tronglĩnhvựcnôngnghiệpthìtrồnglúanướchiệnđangphátthảikhínhàkính lớnnhất, chiếm 50,5% (Báo cáo Kiểm kê KNK năm 2010, 2014) Tuy nhiên, ở ViệtNam kiểm kê phát thảiKNKđược tính theo phương phápcủaIPCC, 1996 với các

hệ số phát thải mặc định áp dụng chung cho toàn quốc, không thể hiện được sựkhác nhau về địa hình, thời tiết, thổ nhưỡng, câytrồng,mức độ thâm canh của câytrồng Để có cơ sở so sánh tính chính xác của công tác kiểm kê KNK, mô hìnhDNDC (Denitrification – Decomposition; Phân huỷ carbon- Đề nitrate hoá)làmôhình sinh địa hóa trong đất, cho phép dự báolượngcacbonđượcgiữlạitrongđất,hàmlượngđạmbịmất,sựphátthảimộtsốkhí nhà kínhnhư CO2, CH4từ các hệ sinh thái nông nghiệp theo ngày,

theogiaiđoạnhàngnăm(MaiVănTrịnh,2012,2013)[8,9].MôhìnhDNDCđãđƣợc

kiểm nghiệm và áp dụng để tính toán phát thải khí nhà kính trong các hệ canhtácnôngnghiệpởcácnướcMỹ,Italy,Đức,Anh,phổbiếnnhấtlàởTrungQuốc(DNDCGuideline, 2012) [15] Hơn nữa, việc kiểm chứng khả năng cácmôhình trước khi

áp dụng tính toán là rất quan trọng, để khẳng định xemmôhình đócóthể sử dụngcho các đối tượng và từng địa bàn nghiên cứukhông?

Nam Định là tỉnh thuộc vùng châu thổ sông Hồng, là vựa lúa lớn củađồng bằng Bắc Bộ Là một tỉnh có diện tích sản xuất lúa lớn và trình độ thâmcanh cao Nam Định cũng là địa phương có diện tích lúa phát thải lượng

lớnkhínhà kính vào khí quyển Vì những lý do trên, tôi thực hiện đề tài:“Sử

dụng môhình DNDC và hệ thống thông tin địa lý tính toán phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa nước tại tỉnhNamĐịnh”nhằm mục đích tính toán và

xác định tiềm năng phát thải KNK trong canh tác lúa nước, làm cơ sở đểtínhtoánphát thải KNK trong nông nghiệptheo từng vùng khí hậu khác nhau,từng loại đất và từng loại hình canh tác, giúp công tác kiểm kê KNK trong nôngnghiệp đạt kết quả chính xác, giúp các dự án giảm nhẹ BĐKH trên đất lúa củatỉnh có được bộ dữ liệu cơ sở về phát thải KNK cho tính toán khả năng giảmnhẹtheokhông gian và thời gian, hoặc để giúp đề ra chính sách giảm phát thảiphùhợp

2 Mục tiêu của đềtài

2.1 Mục tiêu tổng quát

Định lượng phát thải KNK (CH4, N2O) trong canh tác lúa nướctheocácđiều kiện khí hậu, đất đai và mức thâm canh lúa của tỉnh Nam Định; tínhtoán lượngkhícác-bon-níctươngđương/quyđổi(CO2e)trongcanhtáclúanướclàmcơ sở choviệc kiểm kê KNK và giúp cho các dự án giảm nhẹ BĐKH có thể địnhlượngđượcphátthảicơsởvàtiềmnănggiảmnhẹtheokhônggianvàthờigian

2.2 Mục tiêu cụthể

- Xác định vàmôphỏng lượng CH4, N2O phát thải từ các hệ thốngcâytrồng

có lúa nước trên các vùng khí hậu và loại đất khác nhau bằngmôhìnhDNDC

- Tính toán tổng lượng phát thải khí nhà kính tương đương (CO2e)trongcanh tác lúa nước tỉnh NamĐịnh.

3 Địa điểm và đối tượng nghiêncứu

3.1 Địa điểm nghiêncứu

Nghiên cứu được tiến hành trên phạm vi toàn tỉnh Nam Định

3.2 Đối tượng nghiêncứu

Các loại đất và cây lúa tỉnh Nam Định

4 Cấu trúc luậnvăn:

- Mởđầu

- Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiêncứu

- Chương 2: Nội dung và Phương pháp nghiêncứu

- Chương 3: Kết quả nghiêncứu

- Kết luận và Kiếnnghị

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Biến đổikhíhậu

1.1.1 Khái niệm về biến đổi khíhậu

Biến đổi khí hậu là sự thay đổi của khí hậu trong một khoảng thời gian dài

do tác động của các điều kiện tự nhiên và hoạt động của con người Biếnđổikhíhậu hiện nay biểu hiện bởi sự nóng lên toàn cầu, mực nước biển dângvàgiatăng các hiện tượng khí tượng thủy văn cựcđoan

Hiện nay khái niệm “biến đổi khí hậu” và sự nóng lên toàn cầu không còn

xa lạ và được đánh giá tiềm ẩn nhiều nguy cơ do các tác động của nó.Nhiệtđộtoàn cầu gia tăng cùng với sự thay đổi trong phân bố năng lượng trênbềmặtTrái đất và bầu khí quyển đã dẫn đến sự biến đổi của các hệ thống hoànlưukhíquyển và đại dương mà hậu quả của nó là sự biến đổi của các cực trị thờitiếtvàkhí hậu Nhiều bằng chứng đã chứng tỏ rằng, thiên tai và các hiệntượngcựcđoan ngày càng gia tăng ở nhiều vùng trên Trái đấtmànguyên nhân làdosựbiếnđổibấtthườngcủacáchiệntượngthờitiết,khíhậucựcđoan

Hiểu một cách chung nhất thì BĐKH là sự thay đổi của hệ thống khí hậutrái đất do sự gia tăng nhiệt độ trung bình của trái đất từ giữa Thế kỷ 20 tới nay,bắt nguồn từ nồng độ khí nhà kính phát sinhtừcác hoạt động của conngười(sửdụng quá mức nhiên liệu hóa thạch, hoạt động sản xuất nông nghiệp,chặt phá và đốt rừng, thay đổi mục đích sử dụng đất…) đã gia tăng ở mức vượt

xa sovớithời kỳ tiền công nghiệp (IPCC, 2007) [18]

1.1.2 Nguyên nhân của biến đổi khíhậu

Nguyênnhân chính của BĐKHlà dophátthải khínhà kính.BĐKHcóthểdocácquátrìnhtựnhiênbêntronghệthốngkhí hậu,hoặcdotácđộng bênngoài

đếnnguyênnhângâyraBĐKHdohoạtđộng của conngườidoIPCC côngbố đãcónhữngthayđổi.Theobản báocáocủaIPCCgần đâynhất côngbốnăm 2013đãkết luậnrằnghoạtđộngconngườiđónggópvào95%nguyênnhângâyraBĐKH(IPCC,2013)[19]

b) Trung bình thập niên a) Trung bình năm

1.2 Biểu hiện của biến đổikhíhậu trên phạm vi toàncầu

Theo báo cáo lần thứ 5 của IPCC (AR5), nhiệt độ trung bình toàn cầu có

xu thế tăng lên rõ rệt kể từ những năm 1950, nhiều kỷ lục thời tiết và khí hậucựcđoanđãđượcxáclậptrongvàithậpkỷqua.Khíquyểnvàđạidươngấmlên,lượng tuyết

và băng giảm, mực nước biển tăng, nồng độ các khí nhà kínhtăng(IPCC, 2013)[19]

Biến đổi của nhiệt độ có xu thế chung là tăng nhanh hơn ở vùng vĩ độ cao

so với vùng vĩ độ thấp; tăng nhanh hơn ở các vùng sâu trong lục địa so với vùngven biển và hải đảo; nhiệt độ tối thấp tăng nhanh hơn so với nhiệt độtốicao.B á o c á o A R 5 ( I P C C , 2 0 1 3 ) t i ế p t ụ c k h ẳ n g

Hình 1.1: Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu thời kỳ 1850-2012 (thời kỳ chuẩn: 1961-1999): trung bình năm (a) và thập niên (b)

(Nguồn: IPCC, 2013)

Hình 1.2: Mức độ biến đổi nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1901-2012

IPCC cũng tiếp tục khẳng định số vùng có số đợtmưalớn tăngnhiềuhơnsốvùngcósốđợtmưalớngiảm.Hạnhánkhôngcóxuthếrõràngdohạnchếvềsốliệu quan trắc vàđánhgiáhạn Xu thế vềtầnsốbão là chưa rõ ràng, tuynhiêngầnnhư chắc chắn rằng số cơn bão mạnh cũng như cường độ của các cơnbãomạnhđãtăng lên (IPCC, 2013)[19]

Hình 1.3: Mức độ biến đổi tuyến tính của lượng mưa năm thời kỳ

1901-2010 và giai đoạn 1951-2010 (Nguồn: IPCC, 2013)

1.3 Phát thảikhínhàkính

KNKđượcđịnhnghĩalànhữngthànhphầncủakhíquyển,đượctạoradotựnhiênvàcáchoạtđộngcủaconngười.Chúngcókhảnănghấpthụcácbứcxạsóng dài được phản xạ

từ bề mặt Trái đất khi được chiếu sáng bằng ánhsángmặt trời, sau đó phân tánnhiệt lại cho Trái đất, gây nên hiệuứngnhà kính Tiếp tục phát thải KNK sẽ làmnặng nề thêm những thay đổi của khí hậu toàn cầucũngnhưnhữngảnhhưởngtiêucựccủanólêntựnhiênvàconngười

Căn cứ theo nguồn gốc phát sinh, mức độ phát thải tuyệt đối vàxuhướngphát thải cũng như mức độ ảnh hưởng đến tổng tiềm năng phát thảiKNKcủacác quốc gia, các nguồn phát thải được chia thành 4 nhóm chính:

- Năng lượng:là một trong những nguồn phát thải KNK lớn nhất hiện

nay Lĩnh vực này thường đóng góp đến trên 90% lượng CO2và 75%lượngKNKkhác phát thải ở các nước đang phát triển 95% các khí phát thảitừngànhnănglượnglàCO2,cònlạilàCH4vàN2Ovớimứctươngđương

- Quy trình công nghiệp và sử dụng sản phẩm (IPPU):phát thải từ lĩnh

vực IPPU phát sinh trong các quy trìnhxửlý công nghiệp; việc sử dụng KNKtrong các sản phẩm và sử dụng các bon trong các nhiên liệu hóa thạch khôngnhằm mục đích sản xuất năng lượng Trong suốt các quy trình này,nhiềuloạiKNK được tạo ra bao gồm: CO2, CH4, N2O, HFCs và PFCs LĩnhvựcIPPUđóng góp khoảng 7% lượng khí thải tạo ra từ các nước phụ lụcI(UNFCCC,2008)vàxấpxỉ6%ởcácnướckhôngthuộcphụlụcI(UNFCCC,2005)

- Nông nghiệp, lâm nghiệp và sử dụng đất:các nguồn chủ yếu gây phát

thải bao gồm phát thải CH4và N2O từ chăn nuôi, trồng lúa nước, đấtcanhtácnông nghiệp, hoạt động đốt trong sản xuất nông nghiệp; Phát thải/hấpthụ CO2trong lĩnh vực nông, lâm nghiệp và thay đổi sử dụng đất Nói chung,lĩnh vực nông nghiệp, lâm nghiệp và sử dụng đất đóng góp khoảng 30%lượngphátthải KNK toàn cầu, chủ yếu là do CO2phát thải từ những thay đổitrong sử dụng đất (phần lớn là do phá rừng nhiệt đới) và CH4, N2O từ trồng trọt

và chăn nuôi giasúc

- Chất thải:Các loại KNK có thể phát sinh trong lĩnh vực chất thải bao

gồm: CO2, CH4và N2O Các nguồn phát sinh KNK chính trong lĩnh vực chất thảiđược ghi nhận là: chôn lấp chất thải rắn; xử lý sinh học chất thải rắn;thiêuhủy vàđốtmởchất thải; xử lý và xả nướcthải

1.4 Biến đổikhíhậu ở Việt Nam và tỉnh NamĐịnh

1.4.1 Biến đổi khí hậu ở ViệtNam

Vào những năm 90 của thế kỷ trước, các nhà nghiên cứu khoa học đầungành như Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu đã tiến hành nghiên cứu vềbiến đổi khí hậu ở Việt Nam Tuy nhiên vấn đề này chỉ thực sự được quan tâm

từ sau năm 2000 Các công trình nghiên cứu về biến đổi khí hậu cũng đã dần đivào chiều sâu về bản chất vật lý và những bằng chứng cho thấy sự tác động của

nó Kết quả của những nghiên cứu này đã cho chúng ta biết khí hậu Việt Nam cónhững dấu hiệu biến đổi sâu sắc

- Về nhiệt độ: theo Kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ Tài Nguyên và Môitrường công bố năm 2012, ở Việt Nam, xu thế biến đổi của nhiệt độvàlượngmưa là rất khác nhau trên các vùng trong 50 năm qua (1961-2010)(Bảng1.1).Nhiệtđộtrungbìnhnămtăngkhoảng0,5oCtrênphạmvicảnướcvàlượngmưacó

xu hướng giảm ở phía Bắc, tăng ở phía Nam lãnh thổ Vào mùa đông,nhiệtđộtăng nhanh hơn ở vùng Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ, BắcTrung Bộ (khoảng 1,3-1,5oC/50 năm) Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ

có nhiệt độ tháng 1 tăng chậm hơn so với các vùng khí hậu phía Bắc (khoảng0,6-0,9oC/50 năm) Tính trung bình cho cả nước, nhiệt độ mùa đông ở nướctađãtăng lên 1,2oC trong 50 năm qua Nhiệt độ tháng VII tăng khoảng 0,3- 0,5oC/50năm trên tất cả các vùng khí hậu của nước ta Nhiệt độ trung bìnhnămtăng 0,5-0,6oC/50 năm ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, TâyNguyên và Nam Bộ còn mức tăng nhiệt độ trung bình năm ở Nam Trung Bộthấp hơn, chỉ vào khoảng 0,3oC/50 năm.Mứcbiếnđổi nhiệt độ cựcđại trêntoànViệt Namnhìnchung dao động trong khoảngtừ -3oCđến3oC.Mứcthayđổinhiệtđộcựctiểuchủyếudaođộngtrongkhoảng-5oCđến5oC.Xuthếchung

của nhiệt độ cực đại và cực tiểu là tăng, tốc độ tăng của nhiệt độ cực tiểu nhanh

hơn so với nhiệt độ cực đại, phù hợp với xu thế chung của BĐKH toàn cầu [5].

Bảng 1.1: Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm

quaở các vùng khí hậu của Việt Nam

Vùng khí hậu

Nhiệt độ ( o C) Lƣợng mƣa (%)

Tháng 1 Tháng 7 Năm (T11 - T4) Mùa khô

Mùamƣa (T5-T10) Năm

-Vềlượngmưa:Lượngmưanămtăngtrênhầukhắplãnhthổ,mứctăngphổbiếntừ2-mưatăng.Lượngmưangàylớnnhấttăngsovớithờikỳ1980-1999ởBắcBộ,Bắc Trung

Bộ và giảm ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ Tuy nhiên, ởcáckhuvựckhácnhaucóthểxuấthiệnngàymưadịthườngvớilượngmưagấpđôisovớimứccaonhất.Lượngmưavàomùakhô(thángXIđếnthángIV)tănglên chút ít hoặc không biếnđổi đáng kể ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậuphía Nam trong 50 năm qua Lượng mưa vàomùamưa (tháng V đến tháng X)giảm từ 5 đến hơn 10% trên đa phần diện tíchphíaBắc nước ta và tăng khoảng 5đến 20% ở các vùng khí hậu phía Namtrong50nămqua.Xuthếdiễnbiếncủalượngmưatrongnămtươngtựnhưlượngmưavào mùamưa, tăng ở các vùng khí hậu phía Nam và giảm ở các vùng khíhậuphía Bắc Khu vực Nam Trung Bộ cólượngmưamùa khô, mùamưavàlượngmưa năm tăng mạnh nhất so với các vùngkhác ở nước ta, nhiều nơi đến20%trong 50 năm qua (Bảng 1.1) Lượngmưangày

hếtcácvùngkhíhậu,nhấtlàtrongnhữngnămgầnđây.Sốngàymưalớncũngcóxuthếtănglêntươngứng,nhiềubiếnđộngmạnhxảyraởkhuvựcmiềnTrung[5]

Hình 1.4: Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào cuối thế kỷ 21 so với thờikỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2)

(Nguồn: Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, Bộ TN&MT, 2012)

1.4.2 Phát thải khí nhà kính tại ViệtNam

Trong quá trình phát triển kinh tế, Việt Nam đã đạt được một sốthànhtựunhất định Các ngành, lĩnh vực của nền kinh tế đều có bước pháttriểnkhá.Tuynhiên,cùngvớisựtăngtrưởngcủanềnkinhtếcũngnhưnhữngbướcđilêntrongđời sống xã hội, Việt Nam đang ngày càng gia tăng lượng KNK phátthảitrongtất cả các lĩnhvực

Theo kết quả kiểm kê KNK năm 2014, tổng lượng phát thảiKNKnăm2 0 1 0 t ạ i V i ệ t N a m đ ư ợ c ư ớ c t í n h l à 2 4 6 8 3 1 G g

c á c - b o n đ i - ô - x í t t ư ơ n g đương(CO2tđ) nếu tính cả lĩnh vực sử dụng đất,thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp (LULUCF) và là 266.049 Gg CO2tđ nếukhông tính lĩnh vực LULUCF Các KNK chủ yếu ở Việt Nam là CO2, chiếm54,9% tổng lượng phát thảiKNK(không tính LULUCF), tiếp theo là CH4chiếm32,8% và N2O chiếm 12,3% Theo từng lĩnh vực, năng lượng chiếm 53,1% tổnglượng phát thải KNK,tiếptheo là nông nghiệp chiếm 33,2%, các quá trình côngnghiệp chiếm 8,0% và chất thải chiếm 5,8%[6]

Bảng 1.3: Tổng hợp phát thải, hấp thụ KNK cho năm 2010

Đơn vị: Gg các-bon đi-ô-xít tương đương(CO 2 tđ)

Theo kết quả của báo cáo kiểm kê quốc gia khí nhà kính năm 2005 và

2010 đối với lĩnh vực Nông nghiệp, kết quả tính toán phát thải đã được thực

hiện cho 6 hạng mục, bao gồm phát thải từ quá trình Tiêu hóa thức ăn (CH4),Quản lý chất thải (CH4, N2O), Canh tác lúa (CH4), Đất nông nghiệp (N2O), Đốtđồng cỏ (savana) (CH4, N2O) và Đốt phụ phẩm nông nghiệp ngoài đồng (CH4,

4F Đốt phụ phẩm

nông nghiệp ngoài đồng 1.342,6 348,3 1.690,9 1.506,3 393,0 1.899,3

(Nguồn: Báo cáo kiểm kê khí nhà kính quốc gia của Việt Nam,2014)

Xu thế phát thải khí nhà kính trong hầu hết các hạng mục của lĩnh vựcnông nghiệp năm 2010 đều tăng so với năm 2005 So sánh lƣợng phátthảicủan ă m 2 0 1 0 v ớ i n ă m 2 0 0 5 c h o t h ấ y t r o n g h ạ n g m ụ c :

T i ê u h ó a t h ứ c ă n ( C H4) lƣợng phát thải tăng 2,1%, Quản lý chất thải(CH4) tăng 7,9%, Quản lý chấtthải(N2O) tăng 5,7%, Canh tác lúa (CH4) tăng4,9%, Đất nông nghiệp (N2O) tăng 6,9%, Đốt đồng cỏ (CH4) tăng 12,2%, Đốtđồng cỏ savana (N2O) tăng 12,8%, Đốt phụ phẩm nông nghiệp ngoài đồng(CH4, N2O) giảm 53,3% Tổnglƣợng

phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp năm 2010 tăng 5,4% so với năm 2005 [6].

1.4.2.2 Các nguy cơ gây thiệt hại đến sản xuất nôngnghiệp

Dựa trên kịch bản BĐKH và nước biển dâng cho Việt Nam năm 2012 đãcảnh bảo các nguy cơ gây thiệt hại chủ yếu đến hoạt động sản xuất nông nghiệpbao gồm:

+Biếnđổikhíhậulàmthayđổicácyếutốkhítượngnôngnghiệpdẫnđếnsự dichuyển, thay đổi cơ cấu sản xuất nôngnghiệp;

+ Nhiệt độ tăng đẩy nhanh quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng,nếu nhiệt độ tăng 10C sẽ rút ngắn thời gian sinh trưởng của lúa xuống 5-8 ngày,khoai tây và đậu tương 3-5 ngày;

+Biếnđổikhíhậulàmthayđổinhucầusửdụngnướccủacâytrồngvàcóthểảnhhưởngđếnkhôhạnvàthiếuhụtnguồnnướctrongcanhtácnôngnghiệp;

+ Sự gia tăng của nhiệt độ và thay đổi lượng mưa có thể làm gia tăng vàbùng phát dịch bệnh như các bệnh đạo ôn cổ bông; đốm lá, ràu nâu, nấm vànhiều bệnh khác;

+ Sự thay đổi về nhiệt độ và lượng mưa có thể gây chuyển dịch cơ cấumùa vụ gieo trồng gây khó khăn cho công tác thủy lợi, làm đất và lựa chọn cơcấu giống phù hợp;

+ Biến đổi khí hậu còn có thể dẫn đến sự phân bố lại vùng sinh thái nôngnghiệp, đặc biệt là có sự dịch chuyển cơ cấu giống cây trồng nhiệt đới ra vùngcận nhiệt đới, gây khó khăn cho công tác bố trí mùa vụ và kiểm soát sâu bệnh;

+ Nước biển dâng làm thu hẹp các diện tích đất ven biên gây ảnh hưởnglớn đến cơ cấu diện tích cây trồng nông nghiệp và thủy sản;

+ Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến khối lượng sản phẩm lúa, ngôởcácvùng trồng lúa, ngô trọng điểm của cả nước Sản lượng câytrồng vụ xuân vàhècó

xu hướnggiảm

Theo kết quả đánh giá trong kịch bản, nếu biến đổi khí hậu xảy ra theođúngkịchbảnthìsảnlượngmộtsốcâytrồnglươngthựcchủyếunhưlúaxuân,lúa mùa vàngô ở 3 thành phố lớn giảm tương đối mạnh từ 3 - 12%vàonăm2050.Tuynhiên,kếtquảđánhgiáảnhhưởngsảnlượngcâytrồnglươngthựcởcácthành phố lớn không phải là nơi có tiềm năng sản xuất lúa lớn sẽ không phản ánh đúng thực tế sản xuất lúa trong điều kiện biến đổi khí

thầysảnlượnglúaởcáctỉnhvùngĐBSHvàĐBSCLchiếmgần80%sảnlượnglúa cả nước,lại là vùng thấp chịu tác động mạnh của lụt lội, nước biển dâng,dovậy cácnghiên cứu đánh giá về tác động của BĐKH đến sản xuất câylươngthực tại vùngnày mới phản ánh đúng xu hướng kịch bản biến đổi khí hậuđốivới sản xuất nôngnghiệp Bảng 1.5 thể hiện dự báo thiệt hại của BĐKH đối với một số câytrồngchính

Bảng 1.5: Tổng hợp thiệt hại do tác động của BĐKH đối với một số cây

trồngchính

Chỉ tiêu

Dự báo đến 2030 Đến năm 2050 Sản

lượng(ngà

n tấn)

Tỷ lệ (%)

Sản lượng(ngà

n tấn)

Tỷ lệ (%)

3 Cây đậu tương - 14,38 -3,51 -37,01 -9,03

(Sản lượng năm 2008 được đem so sánh để tính % đánh giá tác động củaBĐKH),

Nguồn MARD,1989-2008)

Thiệt hại sản lƣợng lúa do thiên tai tạm tính bằng mức bình quân chung giai đoạn 1989-2008, dựa vào nguồn số liệu của MARD, 1989-2008

1.4.3 Biến đổi khí hậu ở khu vực tỉnhNamĐịnh

1.4.3.1 Đặc điểm tựnhiên

Nam Định nằm ở phía Nam châu thổ sông Hồng, có tọa độ địa lý từ

19054’đến 20040’vĩ độ Bắc từ 105055’đến 106045’kinh độ Đông Phía Bắc giápvới tỉnh Hà Nam, phía Đông giáp tỉnh Thái Bình, phía Tây giáp tỉnh Ninh Bình,

và phía Nam giáp biển Đông Diện tích tự nhiên 1.652,29 km2, bao gồm 01Thành phố (TP Nam Định) và 9 huyện (Hải Hậu, Giao Thuỷ, NghĩaHưng,XuânTrường, Mỹ Lộc, Nam Trực, Trực Ninh, Vụ Bản, Ý Yên), trong đó có3huyệngiáp biển (Nghĩa Hưng, Hải Hậu, GiaoThủy)

Hình 1.5: Bản đồ hành chính tỉnh Nam Định

Khí hậu Nam Định mang tính chất chung của khí hậu đồng bằng Bắc Bộlàkhíhậuchítuyếngiómùa,nóngẩmnhưngmưanhiềuvàphânthành4mùarõrệt.Mùahènóngvớilượngmưalớn,mùađônglạnhvớilượngmưathấpvàkhô

Độ ẩm không khí tương đối cao ở mùa hè, trung bình năm 80-85%, giữathángcó

độ ẩm lớn nhất và nhỏ nhất không chênh lệch nhiều, tháng có độ ẩm cao nhất là90% (tháng III), thấp nhất là 79% (tháng XI) Do có độ ẩm cao vào thời kỳ lúaxuân phát triển mạnh nên đã làm nảy sinh, bùng phát các dịch bệnh trên câytrồng vậtnuôi

Dựa vào đặc điểm về điều kiện sinh thái và địa hình, Nam Định chịu tácđộng và chi phối bởi khí hậu chung của vùng Đồng bằng châu thổ sông Hồng vànằm trong kịch bản chung về biến đổi khí hậu của vùng Đồng bằng châu thổsông Hồng Dựa trên các kịch bản về biến đổi khí hậu quốc gia và thực tế quantrắc, đánh giá diễn biến về khí hậu tại tỉnh Nam Định, diễn biến và kịch bảnBĐKH tại Nam Định được xác định theo các xu hướng chủ yếu sau:

1.4.3.2 Về nhiệtđộ

Theo Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng của Bộ TàinguyênvàMôi trường (2012), trong 50 năm qua, nhiệt độ vùng đồng bằng bắcBộtăng1,40CvàothángIvà0,30CvàothángVII,lượngmưatoànvùngkhônggiảmvàogiaiđoạnthángXIđếnthángIVnhưnggiảmtrên9%vàocácthángVđếntháng

X Kết quả phân tích đánh giá diễn biến của biến đổi về nhiệt độ tại Nam Định

có xu hướng tăng nhẹ hơn so với các tỉnh khác thuộc vùngĐBSH

Dựa vào kết quả phân tích số liệu khí tượng của tỉnh tại 05 trạmkhuvựcNam Định (Trạm Nam Định, Văn Lý - Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình,Thái Bình) trong 20 năm qua cho thấy nhiệt độ trung bình năm của khu vựcNam Định là 23,70C (nhiệt độ thấp nhất là 7,30C; nhiệt độ lớn nhất lớn nhất là33,20C) Trong giai đoạn 1990-2009, nhiệt độ trung bình năm tăng 0,60C (tăngkhoảng 0,030C/năm) Xu thế này phù hợp với các dự báo nhiệt độ nhưngcóxuh ư ớ n g t h ấ p h ơ n s o v ớ i k ế t q u ả đ á n h g i á t r o n g K ị c h b ả n

c ủ a b i ế n đ ổ i k h í h ậ u vànước biển dâng cho Việt Nam với khu vựcĐBSH

Kịch bản biến đổi khí hậu tại Nam Định dựa trên kết quả tính toán từ sốliệu quan trắc thực tế và kịch bản quốc gia cho vùng cho thấy nhiệt độ tại NamĐịnh tiếp tục tăng qua các giai đoạn dự báo, so với giai đoạn 1980-1999, nhiệt

độ có thể tăng thêm 0,50C vào năm 2020, tăng 1,40C vào năm 2050 và 2,70C vàonăm 2100 Như vậy, nếu nhiệt độ diễn ra theo đúng kịch bản thì sảnxuấtnôngnghiệp tại Nam Định sẽ gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là đối với các câytrồng đặc sản như lúa tám thơm, dự, hom do thời gian sinh trưởng bị rútngắn,chấtlượng gạo có thể giảm mạnh[10].

Hình 1.6: Biểu đồ Nhiệt độ trung bình năm khu vực Nam Định giai đoạn1990 –2009

Theo kịch bản trung bình (B2), vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bìnhnăm ở Nam Định có thể tăng lên 2,70C so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999(Bảng 1.6) Nếu diễn biến nhiệt độ tại tỉnh Nam Định xảy ra theo đúng kịchbản,hoạt độngsảnxuất nông nghiệpthủy sảnchắc chắnsẽ bịxáo trộnlớn, cácgiốnglúachịu hạn, côngtácphòng chống dịch bệnhcho câytrồngvật nuôivàthủysảnsẽưutiêncấpbáchđốivớitỉnhđểpháttriểnbềnvữngthíchứngvớibiếnđổikhíhậu

Tuy nhiên, trong quá trình phân tích diễn biến biến đổi nhiệt độ của NamĐịnh, học viên không tiếp cận được nguồn số liệu quan trắc nhiệt độtheongày,nhiệt độ cực trị nên sự gia tăng về nhiệt độ theo năm chưa phản ánhđượctínhchất mùa vụ để xác định được sự biến thiên nhiệt độ theo mùa Dựavào cácbáocáo đánh giá kết quả sản xuất theo các thời vụ cho thấy ở đầu vụ lúađông xuân nhiệt độ có xu hướng lạnh hơn đã dẫn đến sự thay đổi mạnh mẽ về

vụ tại Nam Định Các vụ lúa đông xuân hoặc xuân sớm đã đƣợc thaythếbằngcác vụ lúa xuân muộn để tránh rét đầu vụ cho mạ Do tác động bởi nhiệt

độ và sự thay đổi về cơ cấu giống lúa, đa số nông dân đã thay đổi hình thức làm

mạ theo hình thức mạ nền thay cho mạ dƣợc vừa để chống rét cho mạ vừađểrútngắn thời gian làm mạ do sự dịch chuyển từ vụ lúa đông xuân, xuân sớmsang vụ lúa xuânmuộn

Bảng 1.6: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0 C ) so với thời kỳ 1980

-1999theo kịch bản phát thải trung bình (B2) của tỉnh Nam Định

Mốc thời gian Mức tăng nhiệt độ ( 0 C)

Nam Định Văn Lý NămHà Nam Ninh Bình Thái Bình

giá của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, nhiều năm xuấthiệnmưatráimùa,mưamuộnvớilượngmưalớnđãgâytrởngạilớnchonôngdânbốtrísảnxuấtcâyvụđôngnhưrauđông,khoaitâyđôngvàđậutươngđông

Sự phân bố lượngmưatập trung đã hình thành hai mùa rõ rệt tạiNamĐịnh.Mùa khô tại Nam Định thường kéo dài từ tháng XI đến tháng IV nămsauvớitổng lượngmưatrong 6 tháng mùa khô chỉ chiếm khoảng 17%lượngmưacủacảnăm.ThángítmưanhấtthườnglàthángXIIhoặcthángIvớilượngmưachỉchiếm trên dưới 1% tổng lượngmưanăm, đây cũng là tháng lạnh vàkhônhất tạitỉnh nên việc tận dụng đất đai cho phát triển nông nghiệptrongcácthángnàygặpnhiềukhókhăndothiếucảnguồncungcấpnướcvànướctưới[10]

Hình 1.7: Biểu đồ tổng lượng mưa trung bình năm khu vực Nam Định giaiđoạn 1990 - 2009

Bảng 1.7: Mức thay đổi lượng mưa so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch

bảnphát thải trung bình (B2) địa bàn tỉnh Nam Định

Mốc thời gian Mức thay đổi lượng mưa (%)

Mốc thời gian Mức thay đổi lượng mưa (%)

(Nguồn: Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, Bộ TN&MT, 2012)

Theo kịch bản biến đổi khí hậu (B2) cho thấy lượngmưabìnhquâncủaNam Định sẽ tăng 3,5% vào năm 2050 và 6,6% vào năm 2100 so với

1999[10].Mặcdùphânbốlượngmưatươngđốiđồngđềuởcáckhu vực trong tỉnh nhưngđược dự báo là phân bổ không đều trong năm,lượngmưa mùa mưa chiếm trên

lượngmưabìnhquânnămđượcdựbáolàtăngtrongnhữngnămtiếptheonhưnglạichủyếutăngvào mùamưanên nguy cơ gây lũ lụt lớn vì tỉnh Nam Định nằm ở cuốinguồnhệthống sông Thái Bình, Sông Đáy, diện tích đất bãi ngoài đê lớn và thấpchắc chắnsẽbịảnhhưởnglớnđếnsảnxuấtnôngnghiệptrongmùamưa

1.4.3.4 Nước biểndâng

Mặc dù nước biển dâng là hậu quả của biến đổi khí hậu do trái đấtnónglênnhưng đối với Nam Định vùng đất chiêm trũng lại có bờ biển dàinêntrongchuyênđềnàyđềcậpđếnvấnđềnướcbiểndângnhưlàdiễnbiếndựatheohiệntrạn

g và kịch bản của biến đổi khí hậu Tỉnh Nam Định có 72 km bờ biển nên chịutác động mạnh mẽ của hiện tượng nước biển dâng Theo số liệu quantrắctại hệthống các trạm hải văn học dọc ven biển Việt Nam cho thấy tốc độ dâng lên củamực nước biển trung bình ở Việt Nam hiện nay là khoảng3mm/năm(giai đoạn1993-2008), tương đương với tốc độ tăng trung bình trên thếgiới.Trong khoảng

50 năm qua, mực nước biển tại Trạm hải văn Hòn Dấu dânglênkhoảng 20cm(Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH, BộTNMT,2008)[3]

Theo dự báo của kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng (B2), mựcnước biển dâng so với trung bình giai đoạn 1980-1999 tại Nam Định có thể đạt12cm vào năm 2020, 30cm vào năm 2050 và 74cm vào năm 2100 Dựa trên cáckết quả tính toán cho thấy tổng diện tích bị ngập của Nam Định là 61.71 km2

(trong đó huyện Giao Thủy ngập 34,27 km2; huyện Hải Hậu ngập 20,9 km2; huyện Nghĩa Hƣng ngập 6,54 km2) [4].

Bảng 1.8: Mực nước biển dâng so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch bản

phátthải trung bình (B2) khu vực tỉnh Nam Định

(Nguồn: Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, Bộ TN&MT, 2009)

Hình 1.8: Vùng ngập của tỉnh Nam Định với kịch bản nước biển dâng (B2)

(Nguồn: Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, Bộ TN&MT, 2009)

1.4.3.5 Các tác động trực tiếp của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệptại NamĐịnh:

Hoạt động sản xuất nông nghiệp của tỉnh Nam Định không những chịuthiệt hại và mức độ tổn thương caomàcòn chịu tác động trực tiếp bởi hậuquảcủabiến đổi khí hậu Theo kết quả đánh giá, tổng hợp từ số liệu thống kê củaBan chỉđạo trung ương về phòng chống thiên tai[16] và các báo cáo địnhkỳh à n g n ă m

c ủ a S ở N ô n g n g h i ệ p v à P h á t t r i ể n n ô n g t h ô n t ỉ n h N a m Đ ị n h

v ề t á c đ ộ n g b i ế n đ ổ i k h í h ậ u đ ế n s ả n x u ấ t n ô n g n g h i ệ p , k ế t

q u ả đ á n h g i á t á c đ ộ n g t r ự c t i ế p c ủ a b i ế n đ ổ i k h í h ậ u đ ế n

s ả n x u ấ t n ô n g n g h i ệ p t ạ i t ỉ n h N a m Đ ị n h đ ư ợ c tổnghợp,môtảnhưsau:

- Thiệt hại do bão và lũ lụt:Theo số liệu thống kê của Ủy ban Phòng

chống lụt bão Trung ương, giai đoạn 1989 đến 2010, Nam Định phải hứng chịu

26 trận bão, 01 trận lốc, 04 trận lũ lớn, đã gây thiệt hại ngành nông nghiệp lênđến hàng nghìn tỷ đồng

+ Vụ mùa năm 2003 mưa lớn vào giai đoa n lúa sắp trỗ bông đãlàm ng ậpúnggần50.000 ha lúa(ngâp 2/3 câylúa)làm năngsuấtgiảmtừ 30 – 45%,g i átrị thiêṭ haị ước khoảng trên 500 tỷ đồng;

+ Vụ mùa năm 2005, cơn baosố7 k è m t h e o mưalớn vào giai đoạn lúasắpthuhoac̣hđãlàmngậpúnggần70.000halúa,năngsuấtgiảmgần40%,giátrị thiệthại lúa ước tính là trên 1.000 tỷ đồng Ngoài ra, bão số 7 kếthợptriềucườngcũngđã làm vỡ và sạt lở nặng một số đoạn đê xung yếu ven biển;

+ Vào các vụ mùa năm 2007, 2009, 2010, 2011mưalớnđãlàm ngậpúngnăṇghàngchụcngànhalúamớicấy;làmmấttrắng,phảigieocấylạihàngngàn

ha lúa Mùa vàcóhàng ngàn ha khác phải cấy dăm;

- Thiệt hại do các hiện tượng thời tiết cực đoan:Vào mùa khô hàng nă m

(vụ Đông Xuân - từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 nămsau)thườnggăp hanhánbấtthường vàkéodài Kết quả ước tính hàng năm của tỉnh cho thấycótrên

11.000 ha đất canh tác chân cao bị thiếu nước trầm trọngvà52.000 hađấttrồnglúa của 6huyên phía Namgăp rấtnhiềukhókhănvềnước tướidoh ạn hánb ấ t

thường và thiếu nguồn nước cấp cho thủy lợi.

Điển hình là các vụ xuân 2008, 2010, 2011 xuất hiện các đợt rét hại lịch sửkéodàiliêntụctừ30-45ngày,trongđócónhiềungàynhiệtđộdưới100C;

các vụ xuân 2007, 2009xuấthiên nắngnóngbấtthườ ng,nhiêṭđộcaohơntrungbình cùng kỳ nhiều nămtừ 1,2 – 3,50

C Réthại kéo dàihoăc n ắng nóng bấtthường ở vụ đông xuânđềulàm chom ạ v à c â y l ú a m ớ i c ấ y s i n h

lùn sọc đen đã phát sinh với mật độ rất caovàgâyhaịmạnh trêndiên rô

n

g Vụ

mùa năm 2005, 2006, 2009 sâu cuốn lá nhỏ lứa 4, lứa 5 và rầy lứa 4, 5, 6 đều cómật độ cao gấp hàng chục lần TBNN; vụ mùa 2009 rầy và bệnh lùn sọc đen phátsinh, gây hại mạnh trên hàng chục ngàn ha lúa làm cho 8.093,07 habịmất trắng,thất thu tới 30% sản lượng lúa của tỉnh; Vụ mùa 2011 có xấp xỉ 20.000 halúabịnhiễm bệnh bạc lá, trong đó có khoảng 5.000 ha bị nhiễm rất nặng, năngsuất và sản lượng lúa Mùa giảmmạnh

1.5 Phát thảikhínhà kính trong canh tác lúanước:

Chất hữu cơ bị phân huỷ trong đất ruộng lúa ngập nước ở điệukiệnyếmkhí sinh ra CH4, và CH4này thoát vào khí quyển chủ yếu bằng 3 cách làdo: khuếch tán thông qua cây lúa trong suốt mùa sinh trưởng; khuyếch tántừđấtvào nước do nồng độ CH4trong đất cao và khuyếch tán vào không khí;đitrựctiếpvàokhôngkhíkhiđấtbịcạn,nứtnẻ.LượngkhíCH4phátthảiphụthuộcvàocácyếutốđầuvàolàcac-bonhữucơ,loạiđất,môitrườngđất,chếđộtướinước,thời gian ngập vàkhôv.v…

 Phát thải CH 4 từ ruộnglúa

Quá trình này xảy ra khi một số vi khuẩn xác định (vi khuẩn mêtan) sửdụng CO2hoặc nhóm metyl như những chất thu nhận electron để sản sinhrakhímêtan (CH4) theo phương trình: