1
MỞ ĐẦU
Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự biến động trạng thái trung bình của khí
quyển toàn cầu hay khu vực theo thời gian từ vài thập kỷ đến hàng triệu năm
và có biểu hiện chủ yếu là sự nóng lên trên toàn cầu. Những biến đổi này
được gây ra do quá trình động lực của trái đất, bức xạ mặt trời,… tuy nhiên,
biến đổi khí hậu hiện nay nguyên nhân là do con người tạo ra chiếm đến 90%.
Các bằng chứng khoa học mới đây đã cho thấy việc phát thải khí nhà kính
(chủ yếu là CO2 và Metan CH4) là nguyên nhân hàng đầu của BĐKH, đặc
biệt kể từ 1950 khi thế giới đẩy nhanh tốc độ công nghiệp hóa và tiêu dùng,
liên quan với điều đó là sự tăng cường sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than
đá, dầu mỏ, sản xuất xi măng, phá rừng và gia tăng chăn nuôi đại gia súc
(phát xả nhiều phân gia súc tạo ra nguồn tăng Metan), khai hoang các vùng
đất ngập nước chứa than bùn…
Kéo theo sự tăng lên của nhiệt độ toàn cầu là những biến động mạnh
mẽ của lượng mưa và sự gia tăng các hiện tượng khí hậu thời tiết cực đoan
như lũ lụt, hạn hán,… Hệ quả tiếp theo là nước biển dâng và sẽ ảnh hưởng
trực tiếp đến khu vực ven biển, có thể làm ngập hoặc nhiễm mặn nhiều diện
tích ruộng đất, làm mất dần rừng ngập mặn, gia tăng chi phí cho việc tu bổ
các công trình cầu cảng, đô thị ven biển, Do Việt Nam là nước có bờ biển
khá dài, với hai đồng bằng được xem là thấp, đặc biệt là đồng bằng sông Cửu
Long. Bên cạnh đó Việt Nam lại là nước nằm trong trung tâm bão Tây - Tây
Bắc Thái Bình Dương, là trung tâm bão lớn nhất thế giới, số lượng bão đổ bộ
vào Việt Nam với tần suất và cường độ ngày càng cao so với những năm
trước, thiên tai xảy ra dồn dập, thiệt hại rất lớn và khắc phục không dễ dàng.
Việt Nam cũng như các nước Đông Nam Á nằm trong vùng rất dễ chịu ảnh
hưởng của BĐKH trong mọi trường hợp. Vì vậy, hơn bao giờ hết việc xây
dựng các kịch bản biến đổi khí hậu là một nhiệm vụ quan trọng hàng đầu của
các nhà khoa học trên thế giới và khu vực nói chung cũng như ở Việt Nam
nói riêng.
2
1. Sự phát thải khí nhà kính và các kịch bản biến đổi khí hậu toàn
cầu
1.1. Sự phát thải khí nhà kính
Các hệ năng lượng của con người tương tác với các hệ sinh thái toàn
cầu theo những cách thức rất phức tạp. Quá trình đốt các nhiên liệu hóa thạch,
chuyển đổi sử dụng đất và các hoạt động khác đều thải ra khí CO
2
. Khí này
liên tục tuần hoàn trong khí quyển, các đại dương và sinh quyển đất. Nồng độ
hiện thời của các khí nhà kính là hệ quả còn lại từ quá trình phát thải khí trong
quá khứ, trừ đi lượng khí đã bị mất qua các quá trình hóa học và vật l ý. Đất
đai, thực vật và các đại dương trên trái đất có chức năng như những bể chứa
cacbon lớn. Lượng khí CO
2
thải ra là nguồn gốc căn bản làm tăng nồng độ các
khí nhà kính. Các khí nhà kính khác có tính bền như Mêtan và Nitơ điôxít
sinh ra từ công nghiệp và các hoạt động nông nghiệp, sẽ kết hợp với CO
2
trong khí quyển. Hiệu ứng nóng lên toàn bộ hay còn gọi là “cưỡng bức bức
xạ” được đo bằng đơn vị CO
2
e. Tốc độ gia tăng liên tục hiệu ứng “cưỡng bức
bức xạ” từ các khí nhà kính trong bốn thập kỷ qua ít nhất nhanh gấp 6 lần bất
cứ thời điểm nào trước khi có cách mạng công nghiệp.
Chu trình cacbon trên trái đất có thể được mô tả như một hệ thống đơn
giản gồm 2 dòng dương và âm. Từ năm 2000 đến năm 2005, trung bình mỗi
năm có 26Gt CO
2
(tỷ tấn) được phát thải vào khí quyển. Trong đó, khoảng
8Gt CO
2
được hấp thụ vào lòng các đại dương, 3Gt CO
2
nữa được đại dương,
đất đai và hệ thực vật chuyển hóa. Kết quả cuối cùng là mỗi năm trữ lượng
khí nhà kính trong khí quyển tăng thêm 15Gt CO
2
.
Nồng độ CO
2
trung bình toàn cầu năm 2005 là khoảng 379 phần triệu.
Các khí nhà kính có tính bền khác sẽ bổ sung thêm khoảng 75 phần triệu nữa
vào trữ lượng khí nhà kính toàn cầu, được đo theo hiệu ứng cưỡng bức bức
xạ. Tuy nhiên, ảnh hưởng thực tế của tổng các khí nhà kính do con người phát
thải được giảm nhẹ bởi hiệu ứng làm mát của các hạt vật chất lơ lửng.
Nồng độ khí CO
2
trong khí quyển đang có xu thế tăng cao, mỗi năm
tăng thêm 1,9 phần triệu. Riêng đối với khí CO
2
, tốc độ tăng nồng độ hàng
năm trong 10 năm qua đã nhanh hơn khoảng 30% so với mức tăng trung bình
của cả 40 năm trở lại đây. Trên thực tế, trong suốt 8.000 năm trước thời kỳ
công nghiệp hóa, lượng CO
2
trong khí quyển chỉ tăng 20 phần triệu.
3
Khí quyển hiện nay có khoảng 750 tỷ tấn cacbon. Đại dương chứa
lượng cacbon gấp khoảng 50 lần, sinh quyển trái đất khoảng 3 lần và lục địa
khoảng 5 lần nhiều hơn trong khí quyển. Số liệu về sản xuất năng lượng cho
thấy nồng độ CO
2
tăng hàng năm khoảng 4,4% cho tới khi có cuộc khủng
hoảng năng lượng năm 1975. Sau đó, mức tăng giảm dần vào khoảng năm
1980 mặc dù có biến động hàng năm. Theo những đánh giá mới nhất, than và
dầu hỏa góp phần thải CO
2
gần tương đương nhau (khoảng 40%), khí đốt
khoảng 20%, tuy mức thải CO
2
cho mỗi đơn vị khối lượng của từng loại
nhiên liệu có khác nhau.
Nhu cầu về năng lượng của nhân loại ngày càng nhiều, trong đó năng
lượng hóa thạch chiếm phần lớn. Mặc dù năng lượng hạt nhân hoặc một số
dạng năng lượng sạch khác có xu hướng tăng lên nhưng vẫn chỉ chiếm một
phần nhỏ so với nhu cầu năng lượng nói chung. Sử dụng nhiều năng lượng
hóa thạch là nguyên nhân làm tăng đáng kể nồng độ khí CO
2
trong khí quyển,
trong đó các nước phát triển đóng góp phần lớn.
Trong việc đánh giá hiệu ứng của các khí nhà kính, có 2 vấn đề rất
đáng lưu ý là:
- Các khí nhà kính tồn tại lâu trong khí quyển, từ vài tháng đến vài trăm
năm, được xáo trộn nhanh chóng và làm thay đổi thành phần khí quyển toàn
cầu nói chung.
- Do sự xáo trộn như vậy, phát thải khí nhà kính từ bất kỳ nguồn nào, ở
đâu cũng đều ảnh hưởng đến mọi nơi trên thế giới.
Như vậy, phát thải khí nhà kính là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến
BĐKH hiện nay, một sự thay đổi môi trường lớn lao nhất mà con người phải
chịu đựng. Đây cũng là lý do vì sao BĐKH là một vấn đề mang tính toàn cầu.
Tăng nồng độ khí nhà kính dẫn đến tăng hiệu ứng nhà kính của khí
quyển và kết quả là tăng nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất. Trên phạm vi khu
vực, sự phát ra những chất khí và những phần tử gây ô nhiễm khác dẫn đến
những tác động lớn, mặc dù một số trong chúng có thể có tác động ngược lại.
Ví dụ, chất muội mồ hóng (sooty aerosols) có khuynh hướng làm khí hậu khu
vực ấm lên, trong khi chất sulfat làm lạnh đi bởi phản xạ ánh sáng mặt trời
nhiều hơn. Trong khi ta có cảm giác chịu tác động trực tiếp ở các vùng công
4
nghiệp, các chất sol khí này còn có thể tác động gián tiếp lên nhiệt độ trung
bình toàn cầu.
Từ sau thời kỳ tiền công nghiệp (1750) đến nay, hàm lượng khí CO
2
trong khí quyển vốn rất ổn định vào khoảng 10.000 năm, tương ứng với
khoảng 280ppm (phần triệu) vào thời kỳ 1000 - 1750, đã tăng lên 370ppm
vào năm 2000, tương ứng với 31 (±4)%. Trong khi đó, lượng mêtan đã tăng
lên 700ppb (phần tỷ) vào thời kỳ 1000 - 1750 đến 1750ppb vào năm 2000,
tương ứng với 151 (±25)%; khí ôxit nitơ tăng từ 270ppb thời kỳ 1000 - 1750
đến 316ppb vào năm 2000, tướng ứng với 17 (±5)%, lượng ôzôn tầng đối lưu
tiếp tục tăng với tỷ lệ 35(±15)% so với thời kỳ tiền công nghiệp và thay đổi
theo vùng. Các chất khí cacbon thuộc nhóm halogen không có trong khí
quyển thời kỳ tiền công nghiệp, đã tăng rõ rệt trong khoảng năm chục năm
gần đây. Từ 1995, nồng độ các khí này đã giảm dần nhờ được kiểm soát bởi
Nghị định thư Montreal.
Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch phát thải 70 - 90% lượng CO
2
vào
khí quyển. Năng lượng hóa thạch được sử dụng trong giao thông vận tải, chế
tạo các thiết bị điện: tủ lạnh, hệ thống điều hòa nóng lạnh và các ứng dụng
khác. Lượng CO
2
còn do hoạt động trong nông nghiệp và khai thác rừng (kể
cả cháy rừng), khai hoang và công nghiệp.
Mỗi năm con người thải vào khí quyển 22 tỷ tấn CO
2
do đốt năng
lượng hóa thạch, trong đó việc đốt, phá rừng và sản xuất nông nghiệp đóng
góp khoảng 2 đến 9 tỷ tấn.
Khí mêtan xuất hiện do hai nguyên nhân: nguồn gốc tự nhiên và hoạt
động của con người. Đây là loại khí nhà kính lớn thứ 2, sau CO
2
. Mỗi năm,
trung bình lượng khí CH
4
được thải vào khí quyển là 500 triệu tấn, trong đó
do hoạt động nông nghiệp chiếm 70 - 80%. Sản xuất lúa nước, chăn nuôi gia
súc, đốt sinh khối, rác thải, khai thác than đá, khoan dầu mỏ và làm rò rỉ ống
dẫn dầu khí đều liên quan đến sự phát sinh khí mêtan.
Cũng như khí mêtan, N
2
O phát sinh do 2 nguyên nhân: nguồn gốc tự
nhiên và hoạt động con người. Việc đốt các nhiên liệu hóa thạch, hoạt động
công nghiệp và nông nghiệp, sử dụng các hóa chất, phân bón hóa học đã làm
tăng lượng N
2
O trong khí quyển. Phần lớn lượng phát thải khí N
2
O hàng năm
(3 - 4,5 triệu tấn) bắt nguồn từ nông nghiệp.
5
Các chất CFC và các halôcacbon khác được sử dụng trong máy lạnh,
điều hòa không khí, đã bổ sung lượng khí nhà kính, tuy phần lớn trong chúng
được loại trừ theo thỏa thuận quốc tế, bởi chúng làm suy giảm lượng ôzôn
trên tầng bình lưu. Ôzôn trong tầng đối lưu là khí nhà kính quan trọng được
hình thành do hoạt động công nghiệp.
Tóm lại, tiêu thụ năng lượng do đốt các nhiên liệu hóa thạch đóng góp
khoảng một nửa (46%) vào tiềm năng nóng lên toàn cầu. Phá rừng nhiệt đới
đóng góp khoảng 18% và hoạt động nông nghiệp tạo ra khoảng 9% tổng số
các khí thải gây ra lượng bức xạ cưỡng bức làm nóng lên toàn cầu. Sản phẩm
hóa học (CFC, Halon…): 24% và các nguồn khác như chôn rác dưới đất, nhà
máy xi măng…: 3%.
Nếu lượng phát thải tiếp tục tăng theo xu thế hiện thời thì tới năm 2035,
trữ lượng khí nhà kính mỗi năm sẽ tăng từ 4 đến 5 phần triệu - tức là gần gấp
đôi tốc độ ngày nay. Trữ lượng tích tụ khi đó sẽ tăng tới 550 phần triệu. Dù
tốc độ phát thải không tăng thêm, thì đến năm 2050, trữ lượng khí nhà kính
cũng sẽ vượt mức 600 phần triệu và đến cuối thế kỷ 21 là 800 phần triệu.
IPCC đã đưa ra một nhóm gồm sáu kịch bản xác định những lộ trình
khí thải có thể xảy ra cho thế kỷ 21. Các kịch bản này khác nhau về các giả
định về thay đổi dân số, tăng trưởng kinh tế, cách thức sử dụng năng lượng và
khả năng giảm thiểu tác động. Không kịch bản nào cho thấy điểm ổn định có
thể dưới 600 phần triệu và ba kịch bản chỉ ra rằng nồng độ khí nhà kính tối
thiểu sẽ là 850 phần triệu.
Mối liên hệ giữa điểm ổn định và khả năng biến đổi nhiệt độ hiện vẫn
còn chưa chắc chắn. Các kịch bản của IPCC đã được sử dụng để xác định các
định mức thay đổi nhiệt độ có thể xảy ra trong thế kỷ 21, với một chỉ số “ước
lượng gần đúng nhất” cho mỗi khoảng (Bảng1). Ước lượng gần đúng nhất
này là từ 2,3 đến 4,5
o
C (tính cả 0,5
o
C tăng từ đầu kỷ nguyên công nghiệp tới
năm 1990). Từ thực tế nồng độ khí quyển đã tăng gấp đôi, IPCC dự kiến mức
tăng nhiệt độ 3
o
C là hệ quả có khả năng xảy ra nhất, nhưng cũng lưu ý rằng
“không thể loại trừ các giá trị vượt xa con số 4,5
o
C”. Nói cách khác, không có
kịch bản nào của IPCC cho thấy bức tranh tương lai nằm dưới 2
o
C - đây là
ngưỡng mà quá trình biến đổi khí hậu trở nên nguy hiểm.
6
Bảng 1. Các khoảng nhiệt độ tăng theo mức tăng của trữ lượng CO
2
(dự kiến cho năm 2080)
Các kịch bản của IPCC
So v
ới nhiệt độ TB
thời kỳ 1980-1999(
o
C)
So v
ới nhiệt độ thời
kỳ tiền công nghiệp
(
o
C)
Các mức nồng độ của năm 2000 0,6 (0,3 - 0,9) 1,1
Kịch bản B1 1,8 (1,1 - 2,9) 2,3
Kịch bản A1T 2,4 (1,4 - 3,8) 2,9
Kịch bản B2 2,4 (1,4 - 3,8) 2,9
Kịch bản A1B 2,8 (1,7 - 4,4) 3,3
Kịch bản A2 3,4 (2,0 - 5,4) 3,9
Kịch bản A1FI 4,0 (2,4 - 6,4) 4,5
1.2. Các kịch bản biến đổi khí hậu toàn cầu
1.2.1. Các kịch bản phát thải khí nhà kính
Xây dựng các kịch bản (scenarios) về BĐKH hay nói đơn giản hơn là
dự báo khí hậu cho thế kỷ 21 là nội dung nghiên cứu quan trọng của IPCC, do
nhóm công tác (WG1) thực hiện, đã được liên tục cập nhật và phát triển qua 3
lần đánh giá về BĐKH toàn cầu, 1987-1990, 1993-1995, 1997-2000.
Như ta đã biết, nguyên nhân gây ra BĐKH mà cốt lõi là sự nóng lên
toàn cầu chính là do sự tăng lên không ngừng của lượng “khí nhà kính” nhân
tạo, phát thải từ nhiều nguồn khác nhau như công nghiệp, giao thông vận tải,
phá rừng,…do sự tăng dân số thế giới, tốc độ phát triển kinh tế, hiệu suất sử
dụng và nguồn năng lượng toàn cầu cũng như tình trạng triệt phá rừng. Tình
hình trên do con người tạo ra nên tất yếu sẽ phụ thuộc cả vào chính sách
chung của loài người. Đứng ở góc độ của bài toán dự báo thì những đặc trưng
trên chính là thông số đầu vào đóng vai trò của nhân tố dự báo mà đối tượng
dự báo là mức độ biến đổi khí hậu, tiêu biểu là trường chuẩn sai nhiệt độ và
lượng mưa cho các thời kỳ dự báo khác nhau. Đó chính là các kịch bản
BĐKH ta cần xây dựng. Từ lần đánh giá lần thứ nhất (FAR) người ta đã đưa
ra nhiều phương án khác nhau, trong đó có phương án cực đoan là giả thiết
không có sự can thiệp của con người nhằm giảm bớt tốc độ phát thải khí nhà
kính. Ở lần đánh giá lần thứ hai (SAR), các phương án đã được bổ sung và hệ
thống lại phong phú và đầy đủ hơn, trong đó có 5 phương án cơ bản IS92:
7
- Phương án IS92a: vào năm 2100 dân số thế giới lên tới 11,3 tỷ và
mức tăng trưởng kinh tế trung bình cho cả thế kỷ 21 khoảng 2,5 - 2,7%, giá
thành năng lượng mặt trời cao và chỉ một bộ phận quốc gia trên thế giới tham
gia Nghị định thư Môntrêan.
- Phương án IS92b: Như IS92a song toàn cầu tham gia Nghị định thư
Môntrêan. Nhiều nước thuộc OECD ổn định hoặc giảm phát thải khí CO2.
- Phương án IS92c: Vào năm 2100, dân số thế giới chỉ có 6,4 tỷ song
mức tăng trưởng kinh tế trung bình cho cả thế kỷ 21 vào khoảng 2,3 - 2,5%.
Giá thành năng lượng mặt trời giảm đáng kể. Các nước công nghiệp đình chỉ
sản xuất CFC. Kiểm soát phát thải toàn cầu với CO
2
, NOx, SOx, chấm dứt
nạn suy thoái rừng.
- Phương án IS92d: dân số thế giới chỉ có 6,4 tỷ vào năm 2100, mức
tăng trưởng kinh tế trung bình cho cả thế kỷ 21 vào khoảng 2,0 - 2,7%.
- Phương án IS92e: Vào năm 2100 dân số thế giới là 11,3 tỷ. Mức tăng
trưởng kinh tế lên đến 3,0 - 3,5% trong thế kỷ 21. Giá năng lượng như IS92a.
Các nước công nghiệp đình chỉ sản xuất CFC.
- Phương án IS92f: Vào năm 2100 dân số thế giới là 17,6 tỷ. Mức tăng
trưởng kinh tế cao như IS92a. Giá thành năng lượng mặt trời giảm và giá
thành năng lượng hạt nhân tăng, kiểm soát phát thải giống như IS92a.
Ở đây có sự tham gia của các biến dân số, tốc độ phát triển kinh tế, khả
năng khai thác nguồn năng lượng tái tạo, mức độ phá rừng và chính sách ứng
phó của con người. Trong đánh giá lần thứ 3, các phương án này đã có thay
đổi đáng kể trong việc tổ chức sắp xếp lại và phát triển chi tiết thêm các kịch
bản về phát thải khí nhà kính.
Sau khi có được những phương án phát thải, một mô hình toàn cầu ước
lượng sự biến đổi của hàm lượng các khí nhà kính trong khí quyển theo thời
gian và không gian được thực hiện. Từ phân bố và diễn biến của khí nhà kính
người ta tính được ước lượng bức xạ bổ sung từ nguồn khí nhà kính tăng
thêm. Mô hình cân bằng năng lượng bức xạ toàn cầu với sự thích ứng của hệ
thống khí hậu thông qua các mô hình khí hậu toàn cầu sẽ giúp tìm được mức
tăng của nhiệt độ lớp bề mặt và những biến đổi khác của mưa-ẩm, lớp tuyết
và băng phủ, mức dâng lên của mực nước biển…Nếu coi trái đất là đồng nhất
8
ta có được những ước lượng ban đầu như vẫn thường sử dụng. Song như đã
biết, khí hậu trái đất vốn đã có sự phân hóa và biến động rất đa dạng cả theo
không gian và thời gian. Vì thế trong các nghiên cứu chi tiết và đầy đủ của
mình, thay cho những ước lượng chung của BĐKH toàn cầu, IPCC đã đưa ra
nhiều kết quả đánh giá cho từng khu vực như các châu lục, các vùng địa l ý
đặc trưng.
Trong báo cáo đánh giá lần thứ 3, các kịch bản về phát thải khí nhà
kính được phát triển khá đa dạng, được trình bày chi tiết trong tài liệu “Thông
báo đặc biệt về các kịch bản phát thải khí nhà kính” thuộc công trình “Thông
báo đặc biệt của IPCC về BĐKH”. Các kịch bản lấy k ý hiệu chung là SRES
(Special Report on Emission Scenarios). Trong đó đã đưa ra tập hợp tới 40
kịch bản, phản ánh khá đa dạng khả năng phát thải khí nhà kính có thể xảy ra
trong thế kỷ 21, được tổ hợp lại thành 4 kịch bản gốc (storyline scenarios) là
A1, A2, B1, B2. Ứng với mỗi kịch bản gốc lại là một họ các kịch bản tương
ứng.
- Kịch bản gốc A1 và họ của nó thể hiện tốc độ phát triển kinh tế cao,
tốc độ tăng dân số thấp, đưa vào sử dụng kỹ thuật mới hiệu quả hơn. Những
chủ đề cơ bản lớn là sự hội tụ giữa các vùng, khả năng xây dựng và tương tác
văn hóa xã hội tăng lên với sự giảm đáng kể sự khác nhau về thu nhập theo
vùng. Họ A1 lại phát triển thành 4 nhóm với những hướng thay đổi khác nhau
trong hệ thống năng lượng.
Hình 1. Sự tăng dân số trên thế giới trong thế kỷ 21
theo họ kịch bản A1 (IPCC, 2000)
9
- Kịch bản gốc A2 và họ của nó mô phỏng một thế giới rất không đồng
nhất. Chủ đề chính là mối liên hệ và sự bảo toàn tính đồng nhất theo vùng.
Mô hình phát triển giữa các vùng hội tụ chậm, kết quả là tốc độ tăng dân số
cao. Phát triển kinh tế theo vùng, tốc độ tăng trưởng kinh tế tính theo đầu
người và sự thay đổi kỹ thuật chậm và phân tán hơn các kịch bản gốc khác.
-
Kịch
bản
gốc
B1 và
họ
của nó mô phỏng một thế giới hội tụ với tốc độ tăng dân số thấp như kịch bản
gốc A1 nhưng cấu trúc kinh tế thay đổi nhanh tiến tới một nền kinh tế thông
tin và phục vụ với cường độ tiêu hao vật tư giảm; nền kỹ thuật sạch và khai
thác hiệu quả tài nguyên được thiết lập. Vấn đề quan trọng là tính bền vững
đối với các giải pháp kinh tế, xã hội và môi trường, bảo đảm sự cân bằng
nhưng không làm thay đổi khí hậu.
- Kịch bản gốc B2 và họ của nó mô phỏng một thế giới trong đó nhấn
mạnh các giải pháp kinh tế, xã hội và môi trường bảo đảm tính bền vững. Đó
là một thế giới có sự tăng dân số vừa phải, mức độ phát triển kinh tế trung
bình và một sự thay đổi kỹ thuật không nhanh bằng và đa dạng hơn so với B1
và A1. Trong đó kịch bản cũng hướng tới sự bảo vệ môi trường và công bằng
xã hội nhưng là ở mức vùng và địa phương.
Hình 2. Sự tăng dân số trên thế giới trong thế kỷ 21
theo họ kịch bản A2 (IPCC, 2000)
10
Từ 4 kịch bản gốc này, hàng loạt các kịch bản cụ thể được hình thành 4
nhóm khác nhau. Bảng 2 cho kết quả cuối cùng được tính ra cho mỗi kịch bản
gốc vừa nêu về phát thải khí nhà kính. Từ những ý tưởng nêu cho các kịch
bản gốc, việc sử l ý và tính toán lượng phát thải trên phạm vi toàn cầu đã được
thực hiện bằng các mô hình mô phỏng của nhiều tác giả như đã nêu trong các
công trình Morita và Lee, (1998b); Wigley và ctv, (1994); Wigley
(1995); Trong bảng 2, ngoài lượng phát thải đã được tính riêng cho mỗi kịch
bản, còn có phần tổng hợp cho các kịch bản SERS và kết quả tổng hợp của
các kịch bản IS92.
Hình 3. Sự tăng dân số trên thế giới trong thế kỷ 21
theo họ kịch bản B2 (IPCC, 2000)
11
Bảng 2. Các kịch bản về phát thải khí nhà kính trong báo cáo đánh giá lần thứ 3
CO
2
(GtC)
CH
4
(Mt
CH
4
)
N
2
O
(MtN)
CFC,
(
a
)
HCFC,
CO
(Mt
CO)
NMVOCs
(Mt)
NOx
(MtN)
SOx
(MtS)
A1B
Medium
13.5
(13.5-
17.9)
Low
289
(289-
640)
Medium
7.0 (5.8-
17.2)
Medium
Total of
824
Medium
1663
(1080-
2532)
Medium
194 (133-
552)
Medium
40.2
(40.2-
77.0)
Low
28 (26-
71)
A1C
High
(25.9-
36.7)
Medium
(392-
693)
Medium
(6.1-
16.2)
as A1
High
(2298-
3766)
Medium
(167- 373)
High
(63.3 -
151.4)
High
(27- 83)
A1G
High
28.2
(28.2-
30.8)
Medium
735
(289-
735)
Medium
16.6
(5.9-
16.6)
as A1
High
2570
(3260-
3666)
Medium
420 (192-
484)
High
110
(39.9 -
132.7)
Low
40 (27-
41)
A1T
Low
4.3 (4.3-
9.1)
Low
274
(274-
291)
Low
5.4 (4.8-
5.4)
as A1
Medium
2077
(1520-
2077)
Low
128 (114 -
128)
Low
28
(28.1-
39.9)
Very
low
(20.2-
27.4)
A2
High
29.1
(19.6-
34.5)
High
889
(549-
1069)
High
16.5
(8.1-
19.3)
High
Total of
1096
High
2325
(776-
2646)
High
342 (169-
342)
Very
high
109.2
(70.9-
110.0)
High
60
(60.3-
93)
B1
Low
4.2 (2.7-
10.4)
Low
236
(236-
579)
Low
5.7 (5.3-
20.2)
Low
Total of
386
Low
363
(363-
1871)
Low
87 (58-
349)
Low
18.7
(16.0-
35.0)
Low
25 (11-
25)
B2
Medium
13.3
(10.8-
21.8)
Medium
597
(465-
613)
Medium
6.9 (6.9-
18.1)
Medium
Total of
839
Medium
2002
(661-
2002)
Medium
170 (130-
304)
High
61.2
(34.5-
76.5)
Low-
Medium
48 (33-
48)
SRES
2.7-
36.7
236-
1069
4.8-
20.2
386-
1096
363-
3766
58- 552 16- 151 11- 93
IS92
b
4.6-
35.8
546-
1168
13.7-
19.1
746-
875
450-
929
136- 403 54- 134 55- 232
Ghi chú: a) CFC, HCFC, HFC, PFC, SF
6
(MtC equiv)
b) Chỉ gồm phát thải nhân tạo (không gồm các nguồn tự nhiên)
12
1.2.2. Các kịch bản BĐKH toàn cầu
MAGICC là một trong những mô hình chính được IPCC sử dụng từ
năm 1990 để dự báo nhiệt độ trung bình toàn cầu và mực nước biển dâng
trong tương lai. Cho đến nay phần mềm MAGICC/SCENGEN đã được
nghiên cứu và phát triển qua 3 version: Version 2.4 được sử dụng trong
IPCC_SAR năm 2000, Version 4.1 trong IPCC_TAR với độ phân giải 5º×5º
độ kinh vĩ năm 2005, Version 5.3 trong IPCC_AR4 với độ phân giải 2,5º×2,5º
độ kinh vĩ năm 2007.
MAGICC - là mô hình đánh giá khí nhà kính gây ra biến đổi khí hậu
(Model for Assessment of Greenhouse - Gas Induced Climate Change) là sự
tổ hợp các mô hình về chu trình khí trong khí quyển, khí hậu và băng tuyết
cho phép ta ước lượng được nhiệt độ trung bình toàn cầu và các hệ quả về
mực nước biển dâng theo những phương án phát thải khác nhau của khí nhà
kính và sol khí (chủ yếu là sulfut dioxide). MAGICC do cơ quan Nghiên cứu
Khí hậu - CRU (Anh) và Trung tâm quốc gia Nghiên cứu khí quyển - NCAR
(Mỹ) phát triển, trong đó 2 tác giả chính là T.Wiley và S.Raper. Đây cũng là 2
đơn vị chính cung cấp kết quả nghiên cứu cho IPCC. SCENGEN - mô hình
tạo kịch bản khí hậu vùng (A Regional Climate SCENario GENerator) là mô
hình tạo ra một loạt các kịch bản BĐKH theo địa lý toàn cầu trên cơ sở sử
dụng kết hợp kết quả của MAGICC và một loạt thực nghiệm các mô hình
hoàn lưu chung (GCM), mô hình kép khí quyển - đại dương toàn cầu
(AOGCM), liên kết chúng với số liệu quan trắc khí hậu các vùng. Thời kỳ
chuẩn được dùng trong mô hình này là 1961 - 1990. Kết quả của SCENGEN
được thể hiện theo lưới phổ biến của AOGCM là 2,5x2,5 độ kinh vĩ. IPCC đã
khuến cáo việc sử dụng MAGICC/SCENGEN như là một công cụ có hiệu
quả hỗ trợ cho các quốc gia, các vùng lãnh thổ nhỏ xây dựng các kịch bản về
BĐKH phù hợp với điều kiện địa phương mình.
MAGICC chia làm 2 loại kịch bản để mô hình tiếp cận khi giải bài toán
BĐKH: kịch bản không chính sách điều tiết của con người (Policy Scenario).
Kịch bản được IPCC khuyến cáo dùng làm cơ sở và được mặc định trong
MAGICC là kịch bản A1B - AIM (Refrence) và B2 - MESSAGE (Policy).
Hình 4 cho ta đồ thị biểu thị sự biến đổi của lượng phát thải khí nhà kính bao
gồm lượng phát thải (GtC) và hàm lượng (ppmv) của CO
2
, hàm lượng (ppbv)
13
của CH
4
và N
2
O trong khí quyển. Với chu trình cacbon, trong báo cáo đánh
giá lần 2 giá trị mặc định ứng với ước lượng tốt nhất (best estimate) của
MAGICC đối với tổng lượng phát thải do sử dụng đất là 1,1GtC/năm, còn
trong báo cáo đánh giá lần 3 trị số này cũng được chọn tương tự với miền giá
trị 0,4 - 1,8GtC. Về cường độ phát xạ trực tiếp sol khí, chủ yếu ở đây là sol
khí Sulfat, MAGICC lấy giá trị là -0,4W/m
2
và gián tiếp -0,8W/m
2
, còn lượng
sol khí do đốt sinh khối có thể đem đến một cường độ phát xạ -0,1W/m
2
.
a) b)
c) d)
Hình 4. Diễn biến của lượng phát thải GHG: tổng lượng phát thải CO
2
(a); hàm
lượng CO
2
(b), CH
4
(c), N
2
O (d) trong không khí. Kịch bản A1B-AIM và B2-MES
14
Từ các kịch bản phát thải khí nhà kính đã chọn, ở đây là kịch bản A1B-
AIM, cường độ phát xạ của khí nhà kính cũng như từ sol khí sau khi được các
mô hình tính ra sẽ là cơ sở cho mô hình khí hậu toàn cầu. Các mô hình “chuẩn
nước trồi - khuyếch tán” (standarrd upwelling-diffusion Model), mô hình cân
bằng năng lượng (Energy - Balance Model) do Hoffert (1980) và sau đó là
Wigley và Raper (1987, 1993, 2001, 2002) phát triển đã được sử dụng trong
MAGICC để tính mức độ tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu. Kết quả được
trình bày trong hình 5a bao gồm đường ước lượng tốt nhất, biên dưới và trên
theo kịch bản phát thải A1B - AIM và “ước lượng tốt nhất” theo kịch bản phát
thải B2 - MES. Cùng với mô hình trên, trong MAGICC còn sử dụng các mô
hình tan băng (Ice - melt models) của TAR để tính mực nước biển dâng. Kết
quả tính mực nước biển dâng trong phần mềm MAGICC ứng với kịch bản
phát thải A1B - AIM được nêu trong hình 5b.
Bảng 3. Biến đổi nhiệt độ trung bình toàn cầu so với năm 1990
Tuy nhiên như ta đều biết, khí hậu trên bề mặt trái đất phân bố rất phức
tạp, không tồn tại tính đồng nhất theo cả không gian và thời gian. Chính vì thế
ước lượng nêu ở bảng 3 chỉ có ý nghĩa định hướng, không phải là diễn biến
Thậpkỷ 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
t
o
C
0,48 0,79 1,17 1,48 1,84 2,15 2,40 2,60 2,76
a) b)
Hình 5. Biến đổi của nhiệt độ trung bình toàn cầu (a) và mực nước biển
dâng (b) so với năm 1990
15
thực của sự biến đổi nhiệt độ lớp bề mặt trên một khu vực cụ thể. Để mô
phỏng khí hậu nói chung, những biến đổi khí hậu có khả năng xảy ra ở các
vùng, người ta đã sử dụng các mô hình hoàn lưu chung (GCM) hay mô hình
kép đại dương-khí quyển toàn cầu (AOCGM). Trong MAGICC/SCENGEN,
các tác giả đã sử dụng tới 17 mô hình số khác nhau có dạng trên để mô phỏng
khí hậu và biến đổi khí hậu toàn cầu. Dựa vào phần mềm này ta có thể dùng
một mô hình riêng, cũng có thể sử dụng đồng thời nhiều mô hình một lúc để
mô phỏng theo kiểu dự báo tổng hợp (ensemble forecast), vì mỗi mô hình có
một thế mạnh, một phạm vi thể hiện sát hơn với thực tế. Khi đó, kết quả cuối
cùng sẽ là trung bình của tất cả các phương án đã chọn. Với trường hợp mặc
định, SCENGEN chạy đồng thời với 20 mô hình.
Chạy phần mềm SCENGEN với 20 mô hình đã nêu ta được kết quả
tương tự như đã sử dụng trong TAR của IPCC. Có nhiều sản phẩm khác nhau
để lựa chọn kết quả khi chạy SCENGEN, như trung bình, chuẩn sai (so với
chuẩn 1990),
Hình 6 cho kết quả chạy phần mềm SCENGEN theo 20 mô hình, với
đối tượng là giá trị chuẩn sai, tức là trung bình mức thay đổi của nhiệt độ và
lượng mưa toàn cầu của năm cuối của thế kỷ 21, năm 2100 so với năm 1990,
với độ phân giải 2,5x2,5 độ kinh vĩ. Qua kết quả này có thể nhận thấy: Không
phải nơi nào nhiệt độ cũng tăng như nhau mà khác nhau khá nhiều. Vùng Bắc
cực là nơi có mức độ tăng nhiệt lớn nhất đạt tới 6
o
C ở một số khu vực thuộc
Bắc Băng Dương và bắc Siberia thuộc nước Nga. Một phần lớn lãnh thổ Châu
Á thuộc Đông nước Nga và Bắc Trung Quốc có mức tăng vượt quá 5
o
C.
Khu vực Đông Nam Á có mức tăng phổ biến 2,5 - 3,0
o
C. Khu vực có
mức độ thay đổi nhiệt độ thấp nhất vào cuối thế kỷ XXI là một số vùng trên
Thái Bình Dương gần Châu Nam Cực chỉ dưới 0,5
o
C. Thay đổi của lượng
mưa do biến đổi khí hậu toàn cầu còn diễn ra còn phức tạp hơn. Theo ước
lượng tốt nhất, đến cuối thế kỷ 21, mức thay đổi của lượng mưa dao động từ -
40% đến +140%. Trên khu vực Đông Nam Á, mức biến đổi không lớn, phổ
biến ở khoảng từ -2 đến 10% lượng mưa năm vào cuối thế kỷ này.
16
2. Các kịch bản khu vực châu Á và Đông Nam Á
2.1. Nhiệt độ
Theo báo cáo đánh giá lần thứ 4 của IPCC, dự báo nhiệt độ cho thế kỷ
21 dựa trên các mô hình MMD - A1B (hình 7) thì sự nóng lên ở khu vực
Đông Nam Á giống như sự nóng lên của trung bình toàn cầu (nhiệt độ trung
Hình 6. Mức biến đổi nhiệt độ trung bình (
o
C) (a) và lượng mưa (%) (b)
vào năm 2050 so với 1990 trên lưới ô 2,5x2,5 độ kinh vĩ toàn cầu
b)
a)
17
bình tăng khoảng 2,5ºC vào năm 2080 đến 2099 so với thời kỳ 1980 - 1999).
Dự đoán là sự nóng lên cao hơn so với trung bình toàn cầu là khu vực phía
Nam Á và Đông Á (3,3ºC), trung tâm châu Á là 3,7ºC; cao nguyên Tibet là
3,8ºC và phía Bắc châu Á là 4,3ºC. Dự báo cho 4 mùa của 6 vùng, nhiệt độ
tăng lên nhanh nhất vào mùa XII - II, nhưng ở trung tâm châu Á, nhiệt độ
tăng nhanh nhất vào tháng VI - VIII.
Khu vực Nam Á
Theo kịch bản A1B, mô hình MMD - A1B cho thấy nhiệt độ trung bình
năm cho khu vực vào cuối thế kỷ 21 tăng khoảng 3,3°C. Mức thay đổi của
nhiệt độ theo từng mùa cụ thể là 2,7ºC trong mùa hè đến 3,6ºC trong mùa
đông; mức thay đổi của nhiệt độ tăng lên theo hướng bắc trong khu vực và
theo chiều từ biển vào đất liền (hình 9).
Những dự báo bằng phương pháp hạ thấp quy mô khu vực sử dụng của
mô hình theo khu vực của trung tâm Hadley (HadRM2) cho thấy có sự tăng
lên của các cực trị nhiệt độ ngày lớn nhất và nhỏ nhất dọc suốt khu vực Nam
Á do sự tăng lên của nồng độ các chất khí nhà kính. Theo kịch bản IS92a dự
đoán sự tăng lên vào khoảng từ 2 đến 4°C cho cả nhiệt độ lớn nhất và nhỏ
nhất vào giữa thế kỷ 21. Các kết quả nghiên cứu của RCM và PRECIS cho
thấy rằng nhiệt độ vào ban đêm tăng nhanh hơn nhiệt độ vào ban ngày, với sự
liên quan đến cực trị về lạnh có vẻ như ít khắc nghiệt hơn.
Khu vực Đông Á
Theo kịch bản A1B, mô hình MMD_A1B cho thấy nhiệt độ trung bình
năm cho khu vực vào cuối thế kỷ 21 tăng khoảng 3,3°C. Mức thay đổi của
nhiệt độ theo từng mùa cụ thể là 3,0ºC trong mùa hè đến 3,6ºC trong mùa
đông. Sự tăng lên có khuynh hướng lớn nhất vào mùa đông, đặc biệt là khu
vực lục địa phía Bắc, nhưng sự khác nhau trung bình từ các mùa khác là
không lớn. Biên độ nhiệt độ ngày tăng lên, các cực trị về sự ấm tăng lên
nhưng lạnh thì giảm xuống. Không có mối quan hệ rõ ràng giữa sai số của mô
hình và độ lớn của sự nóng lên. Theo phân bố không gian, có sự nóng lên
nhiều hơn ở phía Bắc khu vực Đông Á.
Đông Nam Á
Theo mô phỏng của mô hình MMD - A1B, nhiệt độ trung bình cho khu
18
vực tăng khoảng 2,5ºC vào cuối thế kỷ 21. Sự tăng của nhiệt độ ở các khu vực
nằm sâu trong lục địa có vẻ như mạnh mẽ hơn các khu vực xung quanh bờ biển .
Khu vực Trung tâm châu Á và Tibet
Theo mô phỏng của mô hình MMD - A1B, nhiệt độ trung bình cho khu
vực trung tâm châu Á tăng khoảng 3,7ºC và Tibet tăng khoảng 3,8C vào cuối
thế kỷ 21. Những nghiên cứu của RCM cho thấy sự tăng lên của nhiệt độ lớn
hơn ở khu vực cao nguyên so với các khu vực bao quanh. Sự tăng lên của
nhiệt độ sẽ cao hơn ở các khu vực vĩ độ cao, có thể giải thích là do sự giảm
của albedo bề mặt liên quan đến sự tan của băng.
Hình 7. Nhiệt độ cho 6 khu vực của châu Á thời kỳ 1906 đến 2000 theo quan trắc thực
tế (đường màu đen) và theo mô phỏng của các mô hình MMD; dự đoán nhiệt độ từ
năm 2001 đến 2100 theo các mô hình MMD cho kịch bản A1B. Phạm vi thay đổi của
nhiệt độ vào năm 2009 đến 2100 theo các kịch bản A2 (đường dọc màu đỏ), B2
(đường dọc màu da cam) và B1 (đường dọc màu xanh)
19
Hình 8: Dự báo sự thay đổi của nhiệt độ trung bình năm, mùa đông và mùa hè
cho các khu vực châu Á theo mô phỏng của mô hình MMD_A1B của năm 2080 đến
năm 2090 so với thời kỳ 1980 - 1999
2.2. Lượng mưa
Các mô hình MMD cho rằng lượng giáng thủy trung bình năm đều tăng
ở hầu hết các khu vực của châu Á trong thế kỷ, lượng phần trăm tăng lên lớn
nhất và tồn tại ở hầu hết các mô hình trong khu vực Bắc và Đông Á (hình 8).
Ngoại trừ trung tâm châu Á, một phần phía Tây, nơi mà hầu hết các mô hình
đều mô phỏng có sự giảm giáng thủy vào mùa hè. Dựa trên các mô phỏng,
lượng giáng thủy vào mùa đông tăng lên giống nhau trong các khu vực ở phía
Bắc châu Á và cao nguyên Tibet, phía Đông châu Á. Lượng giáng thủy vào
mùa hè đều tăng ở các khu vực phía Bắc, Nam và Đông châu Á nhưng lại
giảm ở trung tâm châu Á.
Dự báo sự giảm của lượng giáng thủy trung bình ở trung tâm châu Á
cùng với đó là sự tăng lên thường xuyên của khô hạn vào mùa xuân, hè và thu.
Khu vực Nam Á
Hầu hết các mô hình MMD - A1B đều dự đoán có sự giảm của giáng
thuỷ vào mùa đông (mùa khô) và sự tăng lên của giáng thuỷ vào các mùa còn
lại trong năm. Sự thay đổi trung bình vào khoảng 11% vào cuối thế kỷ 21,
vào mùa đông là - 5% và vào mùa hè là 11%. Theo mô phỏng của các mô
hình thì chỉ có 3 trong số 21 mô hình cho kết quả là giáng thuỷ năm giảm.
Cùng với sự nghiên cứu của 4 mô hình toàn cầu GCM đã tìm thấy sự thay đổi
khá lớn lượng giáng thuỷ vào gió mùa mùa hè. Sự thay đổi của thành phần
nước trong khí quyển, giáng thuỷ và nước bề mặt đất dưới tác dụng của các
lực của khí nhà kính đóng vai trò quan trọng hơn so với quá trình nhiệt giữa
20
biển và đất liền trong tương lai của giáng thuỷ theo gió mùa.
Khu vực Đông Nam Á
Lượng giáng thuỷ trung bình trên khu vực đều tăng trong hầu hết mô
phỏng của các mô hình, với sự thay đổi khoảng 7% cho tất cả các mùa, nhưng
dự đoán theo mùa cho các vùng có sự thay đổi khá lớn với sự thay đổi vào
mùa đông và mùa hè (dao động từ - 4 đến 17%). Sự tăng lên mạnh mẽ và rõ
ràng nhất có liên quan đến sự hoạt động của dải hội tụ nhiệt đới, nằm trên khu
vực phía Bắc Indonesia và Indochina vào mùa hè và trên khu vực phía Nam
Indonesia và Papua New Guinea vào mùa đông.
Các vòng hoàn lưu nhiệt đới tạo nên gió mùa chịu ảnh hưởng của
ENSO, sự thay đổi xảy ra cả về cường độ và đặc trưng của các vòng hoàn lưu
và sự thay đổi của chúng theo năm sẽ chịu ảnh hưởng của sự thay đổi của
ENSO.
3. Các kịch bản BĐKH cho Việt Nam
3.1. Các kịch bản đã được lựa chọn nhằm xây dựng kịch bản BĐKH
cho Việt Nam
- Trong thông báo đầu tiên của Việt Nam cho công ước khung của Liên
Hợp quốc về BĐKH đã không chọn các kịch bản cao và thấp mà lựa chọn
kịch bản IS92a vốn được coi là trung hòa trong 6 kịch bản năm 1992;
- Trong thông báo quốc gia lần thứ 2 của Việt Nam về BĐKH đã lựa
chọn 6 kịch bản chính từ thấp đến cao bao gồm: A1FI, A2 (kịch bản phát thải
cao); B2, A1B (kịch bản phát thải vừa); A1T, B1 (kịch bản phát thải thấp);
- Tại Việt Nam đã xây dựng một số kịch bản BĐKH cho các khu vực
nhỏ như Lào Cai sử dụng 3 kịch bản phát thải từ thấp đến cao: A1FI, B2,
A1T; Đồng bằng sông Cửu Long sử dụng 3 kịch bản phát thải cao (A1FI),
vừa (B2) và thấp (B1); khu vực Thừa Thiên Huế và đồng bằng sông Cửu
Long sử dụng 6 kịch bản phát thải cao (A1FI, A2), vừa (A1B, B2) và thấp
(A1T, B1);
- Mô hình MRI/AGCM của Nhật Bản sử dụng kịch bản phát thải vừa
A1B;
- Báo cáo đánh giá về biến đổi khí hậu ở các quốc gia của Trường Đại
21
học Oxfort đã sử dụng các kịch bản phát thải B1, A1B, A2 để đưa ra các kịch
bản BĐKH cho khu vực Việt Nam;
- Mô hình PRECIS xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu trong thế kỷ
21: A2, B2, A1B của các mô hình HadCM3, ECHAM4,…
3.2. Tiêu chí để lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam
Việc phân tích lựa chọn kịch bản BĐKH cho Việt Nam có thể dựa trên
các tiêu chí sau đây:
- Mức độ tin cậy của kịch bản BĐKH gốc: GCM, phương pháp tổ hợp;
- Mức độ chi tiết của kịch bản BĐKH: cần thiết phải đảm bảo mức độ
chi tiết để phục vụ cho việc đánh giá tác động của BĐKH, ít nhất chi tiết đến
vùng khí hậu;
- Tính kế thừa: Kế thừa và cập nhật thông tin của Thông báo quốc gia
lần thứ nhất về BĐKH, dự thảo Thông báo quốc gia lần thứ hai về BĐKH, …
- Tính thời sự của kịch bản: Những kết quả tính toán phải dựa theo các
nghiên cứu gần đây nhất, chú trọng đến các kịch bản đã sử dụng số liệu của
AR4/IPCC năm 2007;
- Tính phù hợp địa phương: Phù hợp với diễn biến khí hậu (nhiệt độ,
lượng mưa) ở Việt Nam;
- Tính đầy đủ của các kịch bản: Cần phải xét đầy đủ các kịch bản cao,
trung bình, thấp ứng với các kịch bản phát thải khí nhà kính.
- Khả năng cập nhật kịch bản BĐKH: Có thể chủ động vận hành mô
hình, phần mềm, có mã nguồn, khả năng cập nhật số liệu,
Dựa vào các tiêu chí để lựa chọn kịch bản BĐKH, năm 2009, Viện
khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường đã lựa chọn kết quả tính toán
bằng phần mềm MAGICC/SCENGEN 5.3 và phương pháp Dowscaling thống
kê để xây dựng kịch bản BĐKH cho Việt Nam.
Các kịch bản phát thải khí nhà kính được chọn để tính toán xây dựng
kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam là kịch bản phát thải thấp (kịch bản
B1), kịch bản phát thải trung bình của nhóm các kịch bản phát thải trung bình
(kịch bản B2) và kịch bản phát thải trung bình của nhóm các kịch bản phát
thải cao (kịch bản A2).
22
Các kịch bản biến đổi khí hậu đối với nhiệt độ và lượng mưa được xây
dựng cho bảy vùng khí hậu của Việt Nam: Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng
Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ. Thời kỳ
dùng làm cơ sở để so sánh là 1980 - 1999 (cũng là thời kỳ được chọn trong
Báo cáo đánh giá lần thứ 4 của IPCC).
3.3. Các kịch bản BĐKH ở Việt Nam
Các kịch bản biến đổi khí hậu cho các vùng khí hậu của Việt Nam trong
thế kỷ 21 được nêu ra trong các bảng 4 đến 9 có thể được tóm tắt như sau:
Nhiệt độ
Nhiệt độ mùa đông có thể tăng nhanh hơn so với nhiệt độ mùa hè ở tất
cả các vùng khí hậu của nước ta. Nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể
tăng nhanh hơn so với các vùng khí hậu phía Nam.
- Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung
bình năm ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể tăng so với trung bình thời kỳ
1980-1999 khoảng từ 1,6 đến 1,9
o
C và ở các vùng khí hậu phía Nam tăng ít
hơn, chỉ khoảng từ 1,1 đến 1,4
o
C (Bảng 4).
Bảng 4. Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (
o
C) so với thời kỳ 1980-1999
theo kịch bản phát thải thấp (B1)
Vùng
Các mốc thời gian của thế kỷ 21
2020
2030
2040
2050
2060
2070
2080
2090
2100
Tây Bắc
0,5 0,7 1,0 1,2 1,4 1,6 1,6 1,7 1,7
Đông Bắc
0,5 0,7 1,0 1,2 1,4 1,5 1,6 1,7 1,7
Đb Bắc Bộ
0,5 0,7 0,9 1,2 1,4 1,5 1,5 1,6 1,6
Bắc Trung Bộ
0,6 0,8 1,1 1,4 1,6 1,7 1,8 1,9 1,9
Nam Trung Bộ
0,4 0,6 0,7 0,9 1,0 1,2 1,2 1,2 1,2
Tây Nguyên
0,3 0,5 0,6 0,8 0,9 1,0 1,0 1,1 1,1
Nam Bộ
0,4 0,6 0,8 1,0 1,1 1,3 1,3 1,4 1,4
- Theo kịch bản phát thải trung bình (B2): Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ
trung bình năm có thể tăng lên 2,6
o
C ở Tây Bắc, 2,5
o
C ở Đông Bắc, 2,4
o
C ở
Đồng bằng Bắc Bộ, 2,8
o
C ở Bắc Trung Bộ, 1,9
o
C ở Nam Trung Bộ, 1,6
o
C ở
Tây Nguyên và 2,0
o
C ở Nam Bộ so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999 (Bảng
5).
23
Bảng 5. Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (
o
C) so với thời kỳ 1980-1999
theo kịch bản phát thải trung bình (B2)
Vùng
Các mốc thời gian của thế kỷ 21
2020
2030
2040
2050
2060
2070
2080
2090
2100
Tây Bắc
0,5 0,7 1,0 1,3 1,6 1,9 2,1 2,4 2,6
Đông Bắc
0,5 0,7 1,0 1,2 1,6 1,8 2,1 2,3 2,5
Đb Bắc Bộ
0,5 0,7 0,9 1,2 1,5 1,8 2,0 2,2 2,4
Bắc Trung Bộ
0,5 0,8 1,1 1,5 1,8 2,1 2,4 2,6 2,8
Nam Trung Bộ
0,4 0,5 0,7 0,9 1,2 1,4 1,6 1,8 1,9
Tây Nguyên
0,3 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,5 1,6
Nam Bộ
0,4 0,6 0,8 1,0 1,3 1,6 1,8 1,9 2,0
- Theo kịch bản phát thải cao (A2): Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung
bình năm ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể tăng so với trung bình thời kỳ
1980 - 1999 khoảng 3,1 đến 3,6
o
C, trong đó Tây Bắc là 3,3
o
C, Đông Bắc là
3,2
o
C, Đồng bằng Bắc Bộ là 3,1
o
C và Bắc Trung Bộ là 3,6
o
C. Mức tăng nhiệt
độ trung bình năm của các vùng khí hậu phía Nam là 2,4
o
C ở Nam Trung Bộ,
2,1
o
C ở Tây Nguyên và 2,6
o
C ở Nam Bộ (Bảng 6).
Bảng 6. Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (
o
C) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch
bản phát thải cao (A2)
Vùng
Các mốc thời gian của thế kỷ 21
2020
2030
2040
2050
2060
2070
2080
2090
2100
Tây Bắc
0,5 0,8 1,0 1,3 1,7 2,0 2,4 2,8 3,3
Đông Bắc
0,5 0,7 1,0 1,3 1,6 1,9 2,3 2,7 3,2
Đb Bắc Bộ
0,5 0,7 1,0 1,3 1,6 1,9 2,3 2,6 3,1
Bắc Trung Bộ
0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,2 2,6 3,1 3,6
Nam Trung Bộ
0,4 0,5 0,8 1,0 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4
Tây Nguyên 0,3 0,5 0,7 0,8 1,0 1,3 1,5 1,8 2,1
Nam Bộ
0,4 0,6 0,8 1,0 1,3 1,6 1,9 2,3 2,6
Lượng mưa
Lượng mưa mùa khô có thể giảm ở hầu hết các vùng khí hậu của nước
ta, đặc biệt là các vùng khí hậu phía Nam. Lượng mưa mùa mưa và tổng
lượng mưa năm có thể tăng ở tất cả các vùng khí hậu.
- Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Vào cuối thế kỷ 21, lượng mưa
năm có thể tăng khoảng 5% ở Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc
Trung Bộ và từ 1 - 2% ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ so với trung
bình thời kỳ 1980 - 1999 (Bảng 7). Lượng mưa thời kỳ từ tháng III đến
tháng V sẽ giảm từ 3 - 6% ở các vùng khí hậu phía Bắc và lượng mưa vào
giữa mùa khô ở các vùng khí hậu phía Nam có thể giảm tới 7 - 10% so với
24
thời kỳ 1980 - 1999. Lượng mưa các tháng cao điểm của mùa mưa sẽ tăng từ
6 đến 10% ở cả bốn vùng khí hậu phía Bắc và Nam Trung Bộ, còn ở Tây
Nguyên và Nam Bộ chỉ tăng khoảng 1% so với thời kỳ 1980 - 1999.
Bảng 7. Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999
theo kịch bản phát thải thấp (B1)
Vùng
Các mốc thời gian của thế kỷ 21
2020
2030
2040
2050
2060
2070
2080
2090
2100
Tây Bắc
1,4 2,1 3,0 3,6 4,1 4,4 4,6 4,8 4,8
Đông Bắc 1,4 2,1 3,0 3,6 4,1 4,5 4,7 4,8 4,8
Đb Bắc Bộ
1,6 2,3 3,2 3,9 4,5 4,8 5,1 5,2 5,2
Bắc Trung Bộ
1,5 2,2 3,1 3,8 4,3 4,7 4,9 5,0 5,0
Nam Trung Bộ
0,7 1,0 1,3 1,6 1,8 2,0 2,1 2,2 2,2
Tây Nguyên
0,3 0,4 0,5 0,7 0,7 0,9 0,9 1,0 1,0
Nam Bộ
0,3 0,4 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,0 1,0
- Theo kịch bản phát thải trung bình (B2): Vào cuối thế kỷ 21, lượng
mưa năm có thể tăng khoảng 7 - 8% ở Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc
Bộ, Bắc Trung Bộ và từ 2 - 3% ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ so
với trung bình thời kỳ 1980 - 1999 (Bảng 8). Lượng mưa thời kỳ từ tháng III
đến tháng V sẽ giảm từ 4 - 7% ở Tây Bắc, Đông Bắc và Đồng bằng Bắc Bộ,
khoảng 10% ở Bắc Trung Bộ, lượng mưa vào giữa mùa khô ở các vùng khí
hậu phía Nam có thể giảm tới 10 - 15% so với thời kỳ 1980 - 1999. Lượng
mưa các tháng cao điểm của mùa mưa sẽ tăng từ 10 đến 15% ở cả bốn vùng
khí hậu phía Bắc và Nam Trung Bộ, còn ở Tây Nguyên và Nam Bộ chỉ tăng
trên dưới 1%.
Bảng 8. Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980-1999
theo kịch bản phát thải trung bình (B2)
Vùng
Các mốc thời gian của thế kỷ 21
2020
2030
2040
2050
2060
2070
2080
2090
2100
Tây Bắc
1,4 2,1 3,0 3,8 4,6 5,4 6,1 6,7 7,4
Đông Bắc
1,4 2,1 3,0 3,8 4,7 5,4 6,1 6,8 7,3
Đb Bắc Bộ
1,6 2,3 3,2 4,1 5,0 5,9 6,6 7,3 7,9
Bắc Trung Bộ
1,5 2,2 3,1 4,0 4,9 5,7 6,4 7,1 7,7
Nam Trung Bộ
0,7 1,0 1,3 1,7 2,1 2,4 2,7 3,0 3,2
Tây Nguyên
0,3 0,4 0,5 0,7 0,9 1,0 1,2 1,3 1,4
Nam Bộ
0,3 0,4 0,6 0,8 1,0 1,1 1,2 1,4 1,5
- Theo kịch bản phát thải cao (A2): Vào cuối thế kỷ 21, lượng mưa
năm có thể tăng so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999, khoảng 9 - 10% ở
Tây Bắc, Đông Bắc, 10% ở Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, 4 - 5% ở
25
Nam Trung Bộ và khoảng 2% ở Tây Nguyên, Nam Bộ (Bảng 9). Lượng mưa
thời kỳ từ tháng III đến tháng V sẽ giảm từ 6 - 9% ở Tây Bắc, Đông Bắc và
Đồng bằng Bắc Bộ, khoảng 13% ở Bắc Trung Bộ, lượng mưa vào giữa mùa
khô ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ có thể giảm tới 13 - 22% so với
thời kỳ 1980 - 1999. Lượng mưa các tháng cao điểm của mùa mưa sẽ tăng từ
12 đến 19% ở cả bốn vùng khí hậu phía Bắc và Nam Trung Bộ, còn ở Tây
Nguyên và Nam Bộ chỉ vào khoảng 1 - 2% .
Bảng 9. Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999
theo kịch bản phát thải cao (A2)
Vùng
Các m
ốc thời gian của thế k
ỷ 21
2020
2030
2040
2050
2060
2070
2080
2090
2100
Tây B
ắc
1,6 2,1 2,8 3,7 4,5 5,6 6,8 8,0 9,3
Đông B
ắc
1,7 2,2 2,8 2,8 4,6 5,7 6,8 8,0 9,3
Đb B
ắc Bộ
1,6 2,3 3,0 3,8 5,0 6,1 7,4 8,7 10,1
B
ắc Trung Bộ
1,8 2,3 3,0 3,7 4,8 5,9 7,1 8,4 9,7
Nam Trung B
ộ
0,7 1,0 1,2 1,7 2,1 2,5 3,0 3,6 4,1
Tây Nguyên
0,3 0,4 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,8
Nam B
ộ
0,3 0,4 0,6 0,7 1,0 1,2 1,4 1,6 1,9
Kịch bản nước biển dâng
Báo cáo lần thứ tư của IPCC ước tính mực nước biển dâng khoảng
26 - 59cm vào năm 2100, tuy nhiên không loại trừ khả năng tốc độ cao
hơn.
Nhiều nhà khoa học đã đánh giá rằng các tính toán của IPCC về thay
đổi nhiệt độ toàn cầu là tương đối phù hợp với số liệu nhiệt độ thực đo. Tuy
nhiên, tính toán của IPCC về nước biển dâng là thiên thấp so với số liệu thực
đo tại các trạm và bằng vệ tinh. Nguyên nhân chính dẫn đến sự thiên thấp này
là do các mô hình tính toán mà IPCC sử dụng để phân tích đã chưa đánh giá
đầy đủ các quá trình tan băng.
Một số nghiên cứu gần đây cho rằng mực nước biển toàn cầu có thể
tăng 50 - 140cm vào năm 2100.
Phần mềm MAGICC/SCENGEN 5.3 cũng được áp dụng để tính toán
xây dựng kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam. Đây là tổ hợp các mô hình
về chu trình khí trong khí quyển, khí hậu và băng tuyết cho phép ước tính