Một số kết quả nghiên cứu về biến đổi khí hậu
Nguyên nhân của sự biến đổi khí hậu này có nhiều, bao gồm cả những nguyên nhân có quy mô toàn cầu, khu vực nhưng cũng có những nguyên nhân mang tính chất địa phương do sự hoạt động phát triển kinh tế - xã hội.
Xu thế biến đổi khí hậu do khí nhà kính
Một trong những nguyên nhân quan trọng gây nên sự biến đổi khí hậu là sự gia tăng phát thải vào khí quyển của một số chất khí tạo nên hiệu ứng nhà kính như: đioxít cacbon (CO 2), metan (CH 4), đinitơ oxit (N 2O), cloro fluorocacbon (CFC)... từ các hoạt động kinh tế - xã hội, đặc biệt là sự gia tăng tiêu thụ nhiên liệu hoá thạch.
Thông báo quốc gia về biến đổi khí hậu
Việt Nam đã ký “Công ước Khung của Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu” vào năm 1992 và phê chuẩn vào ngày 16 – 11 – 1994. Thực hiện điều 12.1 và điều 12.5 của Công ước, Chính phủ đã giao cho Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn trước đây, nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường thực hiện dự án: “Việt Nam: Quốc gia đầu tiên cho Công ước Khung của Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu” với sự trợ giúp tài chính và kỹ thuật của Quỹ Môi trường toàn cầu (GEF) và Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP).
Theo thông báo đầu tiên, kết quả kiểm kê khí nhà kính (KNK) năm 1994 của Việt Nam thực hiện cho các ngành có nguồn phát thải chính gồm” năng lượng, các quá trình công nghiệp, lâm nghiệp và thay đổi sử dụng đất, nông nghiệp và chất thải thì tổng lượng phát thải CO 2tương đương 103 tấn (CO 2+ CH 4+ N 2O)
Trên cơ sở các dự báo kịch bản phát triển kinh tế ở mức trung bình, dự tính lượng phát thải KNK của các lĩnh vực chủ yếu của Việt Nam .
Sự gia tăng KNK làm tăng hiệu ứng nhà kính. Trái đất sẽ bị nóng lên. Băng ở hai cực trái đất sẽ tan làm cho mực nước biển nâng cao, gây ra nhiều tác hại đối với sự sống trên trái đất. Nhiều vùng đồng bằng rộng lớn ven biển sẽ bị ngập trong nước. Cũng theo dự báo cơ sở của sự biến đổi khí hậu đến năm 2070 là nhiệt độ trung bình trên bề mặt trái đất tăng từ 1,5 – 2,5 0C, lượng mưa biến đổi từ -5% - 10%. Nước biển dâng 1 m vào năm 2100 được sử dụng để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu vùng ven bờ.
Từ dự báo, các nhà khoa học đã dự báo về biến đổi khí hậu ở Việt Nam với một số biểu hiện chủ yếu như sau:
- Nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,1 0C mỗi thập kỷ.
- Xu thế biến đổi của lượng mưa không nhất quán giữa các khu vực và các thời kỳ. Trên phần lớn lãnh thổ, lượng mưa giảm đi trong tháng 7, 8 và tăng lên trong các tháng 9, 10, 11. Mưa phùn giảm đi rõ rệt ở Bắc bộ và Bắc Trung bộ .
- Mực nước biển dâng 9cm (2010), 33 cm (2050), 45 cm (2070) trên toàn dải ven biển.
Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở nước ta về cơ bản phù hợp với xu thế biến đổi khí hậu đã và đang xảy ra trên toàn cầu cũng như trong khu vực.
Tính toán sơ bộ với mực nước biển dâng 45 cm vào năm 2070 thì sẽ làm ngập khoảng 0,25 triệu ha ruộng ở đồng bằng sông Hồng; khoảng 1 triệu ha ruộng ở đồng bằng sông Cửu Long; khoảng 1,2 triệu ha đất bị nhiễm mặn; khoảng 230.000 ha rừng ngập mặn bị mất hoàn toàn. Ngoài ra, một số cảng lớn, thành phố, vùng dân cư ven biển có thể bị ngập một phần, việc cung cấp nước sinh hoạt cho dân, các hoạt động thương mại, du lịch cũng sẽ bị ảnh hưởng.
Nghiên cứu các biện pháp thực hiện Công ước Khung về Biến đổi khí hậu do Viện Địa lý thực hiện
Hướng nghiên cứu về biến đổi khí hậu là một trong những hướng nghiên cứu Địa lý khí hậu quan trọng được các nhà khoa học Viện Địa lý thực hiện trong nhiều năm nay.
Trong một số đề tài nghiên cứu cơ bản giai đoạn 1996 – 2002, chúng tôi đã sử dụng phương pháp của nhóm liên quốc gia về biến đổi khí hậu (IPPC) để tiến hành kiểm kê lượng khí nhà kính được phát thải từ lĩnh vực sử dụng đất lâm nghiệp và rừng của một số tỉnh nằm trong 7 vùng sinh thái tự nhiên đặc trưng của nước ta. Đó là các tỉnh: Lào Cai (vùng đông Hoàng Liên Sơn), Quảng Ninh (vùng Đông Bắc), Nghệ An và Hà Tĩnh (vùng Bắc Trung bộ) và các tỉnh Tây Nguyên. Các kết quả tính toán đã phản ánh về hiện trạng lượng KNK phát thải do chặt phá rừng, hấp thụ từ việc trồng rừng hoặc từ sự tăng trưởng sinh khối của cây rừng.
Một trong những đề tài quan trọng đã được thực hiện trong 2 năm 1998 – 1999 là dự án: Các biện pháp thực hiện Công ước Khung về biến đổi hí hậu. Nghiên cứu vùng Quảng Ninh, Việt Nam . Đây là một dự án do Chính phủ CHLB Đức tài trợ thông qua một chương trình toàn cầu ở 14 nước khác nhau, dưới sự điều phối của Tổ chức hợp tác kỹ thuật Đức (GTZ).
Quảng Ninh là vùng than lớn nhất của Việt Nam . Tại đây vừa là nơi khai thác với sản lượng khoảng trên 10 triệu tấn/ năm (năm 1996), vừa là nơi sử dụng than trong hoạt động sản xuất và đời sống với nhiều mức độ rất lớn. Quá trình khai thác và sử dụng than đã phát thải ra một lượng KNK khá lớn. Bên cạnh đó, môi trường tự nhiên và môi trường sống của con người cũng bị tác động xấu nghiêm trọng.
Dự án đã thực hiện việc kiểm kê trong năm 1996 và dự báo vào năm 2010 lượng KNK được phát thải từ 5 lĩnh vực theo phương pháp của IPCC/OECD (Ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu/ Tổ chức Phát triển và Hợp tác kinh tế).
Các KNK được kiểm kê là: CO 2, CH 4, N 2O, NO x, CO.
Công việc kiểm kê và dự báo KNK ở Quảng Ninh được thực hiện trên cơ sở nguồn số liệu, tài liệu thống kê của năm 1996 và các mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội thời kỳ 1996 – 2010 của các phương án quy hoạch ngành và quy hoạch tổng thể tỉnh Quảng Ninh.
Trong tổng lượng KNK này, KNK phát thải từ lĩnh vực khai thác và sử dụng năm lượng là chủ yếu, chiếm gần 80%. Vì vậy, đây sẽ là lĩnh vực mà các biện pháp, chính sách thực hiện chiến lược giảm phát thải KNK tại Quảng Ninh phải tập trung theo hướng tới.
Do chính sách quản lý và phát triển rừng một cách hợp lý nên rừng ở Quảng Ninh đã hấp thụ được một lượng CO 2khá lớn, vào năm 1996 đạt 980,74 Gg và vào năm 2010 đạt 2.655,5 tăng gần gấp 3 lần so với năm 1996.
Phân tích cơ cấu phát thải KNK trong lĩnh vực năng lượng vào năm 2910 cho thấy:
- Trong lĩnh vực khai thác - sản xuất - sử dụng năng lượng thì nhiệt điện than tại Quảng Ninh chiếm vai trò áp đảo. Điều này nói lên các biện pháp chính sách thực hiện chiến lược giảm thải KNK trong lĩnh vực khai thác - sản xuất - sử dụng năng lượng cần tập trung vào khâu chọn lựa công nghệ điện than thích hợp theo hướng sản xuất cao, tiết kiệm sử dụng than cho sản xuất điện và các biện pháp công nghệ tiên tiến khử độc hại thể khí và bụi trong khói nhiệt điện.
- Xếp thứ hai là lĩnh vực công nghiệp, chiếm 27,3% tổng lượng phát thải, trong đó riêng ngành VLXD đã chiếm tới 23,8%. Biện pháp chính sách thực hiện giảm KNK cần tập trung lựa chọn công nghệ thích hợp có hiệu suất cao cho sản xuất VLXD nhằm tiết kiệm nhiên liệu đốt trong quá trình sản xuất.
- Xếp theo dạng năng lượng, với tư cách tác nhân gây ô nhiễm phát thải KNK và các ô nhiễm môi trường khác, thì than là dạng năng lượng gây ô nhiễm lớn nhất tại khu vực. Thật vậy, có tới 92,6% tổng phát thải KNK khu vực Quảng Ninh là có dính líu đến sử dụng than,
- Xét theo quá trình công nghệ thì trong lượng phát thải KNK thuộc lĩnh vực khai thác sản xuất sử dụng năng lượng Quảng Ninh, ta thấy:
+ 74,4% lượng phát thỉa KNK trong lĩnh vực khai thác sản xuất sử dụng năng lượng Quảng Ninh là dính líu tới quá trình đốt than trực tiếp.
+ 18,2% lượng phát thải KNK trong lĩnh vực khai thác sản xuất sử dụng năng lượng Quảng Ninh từ quá trình khai thác than.
+ 6,6% lượng phát thải KNK trong lĩnh vực khai thác sản xuất sử dụng năng lượng Quảng Ninh là từ quá trình đốt các sản phẩm dầu.
Từ kết quả kiểm kê và dự báo KNK phát thải trong lĩnh vực khai thác và sử dụng năng lượng, dự án đã đề xuất các giải pháp công nghệ giảm thiểu phát thải KNK và khuyến nghị một số chính sách môi trường liên quan đến chiến lược giảm phát thải KNK ở Quảng Ninh.
Một số giải pháp chính như sau:
Giảm KNK do ứng dụng chương trình quản lý nhu cầu năng lượng (DSM) cho Quảng Ninh nhằm mục tiêu tiết kiệm năng lượng và điện. Kết quả đạt được có 2 mức như sau:
- Nếu DSM hướng trực tiếp vào nguồn nhiệt điện than thì lượng KNK giảm do DSM đem lại vào năm 2010 là 4060 Gg, bằng 30,1% tổng lượng KNK phát thải trong lĩnh vực năng lượng. Chi phí giảm KNK sẽ là 1,8 USD/ tấn CO 2.
- Nếu DSM hướng vào toàn bộ hệ thống điện thì tác dụng của DSM sẽ bị giảm đáng kể. Lượng KNK chỉ giảm được 750 Gg, bằng 5,6% tổng sản lượng KNK phát thải trong lĩnh vực năng lượng. Chi phí giảm KNK sẽ cao hơn, đạt 4,5 USD/ tấn CO 2.
Giảm KNK do giảm tiêu hao nhiên liệu thông qua lò gạch ngoài quốc doanh. Mức giảm KNK đạt khoảng 7,5% Gg CO 2, bằng 3,1% lượng KNK sẽ rất cao, lên tới 29,5 USD/ tấn CO 2.
Giảm KNK do đầu tư nâng cao chất lượng đường xá dẫn đến làm giảm mức tiêu thụ nhiên liệu cho vận tải hàng hoá và chuyên chở hành khách. Mức giảm KNK do tiết kiệm nhiên liệu sẽ đạt 175 Gg CO 2. Chi phí giảm KNK cũng sẽ rất cao, lên tới 30 USD/ tấn CO 2.
Các biện pháp chính sách giảm nhẹ được đề xuất:
- Đối với nhiệt điện than: Lập ĐTM cho các dự án nhiệt điện, chọn công nghệ than sạch là bắt buộc (nhiệt điện than phun PC, đốt than tầng sôi suất khí quyển AFBC), áp dụng công nghệ giảm ô nhiễm (khử bụi tĩnh điện ESP, khử lưu huỳnh FGD bằng phun vôi và thạch cao, quản lý điều độ vận hành các thiết bị lò.
- Đối với sản xuất VLXD ngoài quốc doanh: cho vay để cải tiến công nghệ, kiểm soát và phạt môi trường đối với cơ sở gây ô nhiễm lớn, thúc đẩy cạnh tranh giữa sản xuất quốc doanh và tư nhân.
- Đối với chương trình phát triển GTVT: kiểm soát và quản lý điều hành mạng lưới giao thông, phạt phí môi trường đối với các xe không đủ tiêu chuẩn, nâng cấp đường xá.
Các biện pháp chính sách thích nghi được đề xuất
- Đối với khai thác than: Hoàn thổ, trồng cây tại những vùng đất sau khai thác, quản lý ô nhiễm môi truờng nước do khai thác than, áp dụng công nghệ cao trong khai thác, khôi phục nạo vét sông do bùn than vùi lấp, bảo vệ thảm rừng ngập mặn ven biển.
- Đối với việc bảo vệ tài nguyên rừng và chất đốt sinh hoạt: Bảo tồn khôi phục rừng, tăng độ che phủ rừng, trồng cây nguyên liệu để cung cấp gỗ củi, gắn liền với cải tiến bếp đun ở nông thôn.
- Đối với chất thải: Nước sinh hoạt được thu gom và xử lý. Chất thải sinh hoạt và công nghiệp: Sử dụng các biện pháp tác động vào khâu phát sinh rác thải, khâu xử lý phân loại, lưu giữ tại nguồn và khâu chuyển hoá rác thải.
- Đối với sản xuất nông nghiệp và khu vực phi năng lượng: nâng cao hiệu suất thuỷ lợi, tiến tới nền nông nghiệp sạch, củng cố và phát triển các bể hấp thụ KNK, mở rộng mô hình VAC, VACR, tái tạo chất thải của gia súc.
Chương trình quản lý nhu cầu năng lượng và chương trình bảo tồn, tiết kiệm năng lượng – hai biện pháp chính sách cơ bản trong khâu sử dụng tài nguyênh năng lượng nhằm giảm phát KNK ở Quảng Ninh.
Xu thế biến đổi khí hậu do ảnh hưởng của hoạt động ENSO
Trong nhiều năm gần đây, khí hậu thời tiết trên toàn cầu đã có những diễn biến bất thường. Khi nghiên cứu những dị thường của khí hậu, thời tiết, các nhà khoa học đã chú ý nhiều đến ảnh hưởng của hiện tượng ENSO.
ENSO (El Nino – Southerm Oscillation) là tên gọi chung của hiện tượng El Nino và dao động Nam . ENSO gồm pha nóng (El Nino) và pha lạnh (La Nina) xảy ra trên vùng biển xích đạo - Thái Bình Dương gây ra những biến động mạnh mẽ về thời tiết khí hậu từ năm này qua năm khác ở nhiều vùng trên thế giới.
Tuy nhiên, tác động của hiện tượng ENSO đến thời tiết khí hậu là một hiện tượng rất phức tạp. Cho đến nay, những hiểu biết về hiện tượng ENSO vẫn là những điều chưa chắc chắn về cơ chế vật lý và động lực đóng vai trò trong quá trình hình thành và phát triển của hiện tượng này nên rất khó phân định một cách rõ ràng đâu là điều kiện thời tiết bình thường, đâu là những biến động gây ra bởi hiện tượng ENSO.
Nghiên cứu ảnh hưởng của ENSO đến thời tiết khí hậu Việt Nam là một vấn đề mới mẻ. Một số nhà nghiên cứu như Phạm Đức Thi, Bùi Minh Tăng, Phạm Thanh Hương, Lê Nguyên Tường.... đã có những nghiên cứu về quan hệ giữa ENSO với cơ chế hoàn lưu gió mùa, với lượng mưa, các đợt sóng, lạnh bất thường và sự hoạt động của bão.
Như vậy, hướng nghiên cứu về biến đổi khí hậu thời tiết trong quan hệ với các hiện tượng ENSO là một hướng nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn rất quan trọng, góp phần tích cực trong công tác dự báo và cảnh báo thiên tai trên đất nước ta.
Khi nghiên cứu tác động của ENSO đến thời tiết khí hậu một số tác giả đã xác định và phân loại ENSO trên lãnh thổ Việt Nam theo chỉ số dao động Nam (SOI) và theo nhiệt độ mặt nước biển (SST). Dựa vào các cách phân loại trên, trong giai đoạn từ năm 1950 đến 2002 đã có các đợt ENSO ảnh hưởng đến thời tiết khí hậu Việt Nam đó là:
- Các năm La Nina: 1964, 1967, 1970, 1971, 1973, 1974, 1975, 1998, 1999.
- Các năm El Nino: 1963, 1965, 1969, 1972, 1976, 1982, 1986, 1987, 1991, 1997, 2002.
Theo hướng nghiên cứu về biến đổi khí hậu liên quan đến hoạt động ENSO ở Việt Nam, Viện Địa lý đã thực hiện đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động ENSO đến thời tiết khí hậu Việt Nam ” trong 3 năm (2003 – 2005).
Để đánh giá ảnh hưởng của El Nino và La Nina đến nhiệt độ và lượng mưa trung bình tháng trên toàn lãnh thổ Việt Nam chúng tôi đã tính chuẩn sai nhiệt độ và lượng mưa của tất cả các tháng có El Nino và La Nina hoạt động. Chuẩn sai được tính cho 39 trạm khí tượng đại diện cho các vùng lãnh thổ khác nhau, bao gồm:
- Miền Bắc (từ Thừa Thiên Huế trở ra Bắc) có 12 trạm
- Trung Bộ (từ Đà Nẵng đến hết Bình Thuận và Tây Nguyên) có 13 trạm
- Nam Bộ (từ Bình Phước, Bà Rịa – Vũng Tàu trở vào) có 14 trạm.
Các trạm được lựa chọn phân bố khá đồng đều trên lãnh thổ từ Bắc vào Nam , từ Đông sang Tây (từ vùng ven biển lên vùng núi).
Kết quả phân tích chuẩn sai của nhiệt độ và lượng mưa trong các đợt hoạt động của ENSO cho thấy:
Đối mặt với nhiệt độ trung bình tháng
Xét về mặt lãnh thổ, ở khu vực biển nhiệt độ trung bình chịu ảnh hưởng của El Nino nhiều hơn so với khu vực nằm sâu trong đất liền và xu thế ảnh hưởng này thể hiện rõ rệt nhất ở khu vực ven biển miền Trung.
Đối với hoạt động La Nina, khu vực ven biển Trung Bộ nhiệt độ trung bình chịu ảnh hưởng nhiều hơn so với khu vực nằm sâu trong đất liền; còn ở hai khu vực miền Bắc và Nam bộ không thấy có sự phân hoá rõ rệt về mức độ tác động của các đợt La Nina đối với nhiệt độ trung bình giữa khu vực ven biển và khu vực nằm trong đất liền.
Đối với lượng mưa trung bình tháng
Đánh giá chung kể từ 1960 trở lại đến năm 2000 tất cả các đợt El Nino đều gắn liền với thời tiết khô hạn, thiếu mưa ở Việt Nam. Các đợt La Nina cũng mang lại thời tiết khô hạn nhưng khác với El Nino trong La Nina thường xuất hiện thời tiết mưa lớn.
Ảnh hưởng của hoạt động ENSO đến biến động của lượng mưa trên lãnh thổ Việt Nam rất phức tạp, không theo một quy luật phân bố rõ ràng theo lãnh thổ. Nhìn chung cả El Nino và La Nina đều gây ra thời tiết thiếu mưa, khô hạn. Tuy nhiên, trong một số đợt La Nina có thể gây mưa lớn, sinh lũ lụt ở một số vùng, nhất là ở miền Trung.
Ảnh hưởng của hoạt động ENSO đến cán cân nhiệt ẩm thông qua chỉ số Sa.l
Sự biến động của cán cân nhiệt ẩm qua từng năm, từng tháng có thể được tính toán thông qua chỉ số Sa.l, thể hiện mức độ thiếu nước, khô hạn cũng như mức độ dư thừa nước, úng ngập. Phân tích mối quan hệ giữa giá trị của chỉ số Sa.l theo tháng trong các đợt hoạt động ENSO cho thấy:
Ảnh hưởng của các đợt El Nino
- Các đợt El Nino yếu có ảnh hưởng không rõ rệt đến tình trạng khô hạn trên cả 3 miền.
- Các đợt El Nino mạnh và kéo dài đã gây ảnh hưởng rất rõ rệt và đồng loạt đến cán cân nhiệt ẩm ở cả 3 miền theo các biểu hiện sau đây:
+ Mức khô hạn có xu hướng gia tăng từ Bắc vào Nam(vùng Bắc bộ vị hạn vừa đến Trung bộ bị hạn nặng hơn và Nam bộ bị hạn nặng nhất) và từ vùng ven biển vào sâu trong nội địa.
+ Thời gian bị hạn nặng cũng được dịch chuyển theo thời gian hoạt động của các đợt El Nino mạnh. Bắc bộ bị hạn sớm nhất (vào đầu thời kỳ hoạt động), Trung bộ bị hạn chậm hơn (vào giữa thời kỳ hoạt động) và Nam bộ bị hạn chậm nhất (vào cuối thời kỳ hoạt động).
Ảnh hưởng của các đợt La Nina
- Hoạt động của các đợt La Nina gây ảnh hưởng khá đồng đều nhưng không lớn đến cán cân nhiệt ẩm trên cả 3 miền (chỉ số -1 < Sa.l < 0).
- Trong những đợt La Nina mạnh và kéo dài, ảnh hưởng đến cán cân nhiệt ẩm cũng không thể hiện rõ rệt. Mức độ ảnh hưởng lớn mang tính thời điểm (Sa.l < -2) chỉ xảy ra trong một vài tháng và khá đồng nhất trong mỗi miền. Những tháng có giá trị Sa.l < -2 trong các đợt La Nina mạnh gần như trùng với những tháng có lượng mưa rất lớn mà nguyên nhân có thể do những cơ chế tác động gây mưa khác. Như vậy, chưa thể có kết luận vào các thời điểm đó, hoạt động của La Nina đã gây nên tình trạng dư thừa nước hoặc úng ngập ở cả 3 miền của Việt Nam.
Ảnh hưởng của hoạt động ENSO đến bão, lũ lụt, hạn hán
- Đối với bão: Số lượng bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào Việt Nam có xu hướng tăng trong những năm có hoạt động La Nina. Tuy nhiên, trong những năm El Nino bão mạnh chiếm tỷ lệ lớn hơn đáng kể so với những năm có Li Nina.
- Đối với lũ lụt: Ảnh hưởng của hoạt động ENSO đến lũ lụt thể hiện rõ nét nhất ở vùng Trung bộ. Những năm có La Nina số lượng trận lũ tăng khoảng 1,4 lần so với trung bình, còn những năm El Nino số lượng các trận lũ chỉ xấp xỉ trung bình.
- Đối với hạn hán: Hạn hán chủ yếu gắn liền với hoạt động El Nino, đặc biệt là hạn Đông Xuân. Trong các đợt El Nino mạnh hạn hán thường xảy ra nghiêm trọng trên diện rộng ở cả 3 miền. Hạn hán cũng đã xảy ra trong các đợt La Nina, đặc biệt là hạn hán Xuân hè. Tuy nhiên, tỷ lệ này không cao chỉ chiếm khoảng 30% số đợt.
Các kết quả nghiên cứu về biến đổi khí hậu ở Việt Nam do 2 tác nhân quan trọng là sự gia tăng KNK và hoạt động của hiện tượng ENSO do Viện Địa lý thực hiện trong những năm qua đã góp phần làm sáng tỏ thêm những căn cứ khoa học phục vụ cho việc đánh giá về sự biến đổi khí hậu ở nước ta mà nhiều cơ quan, nhiều nhà khoa học đã và đang thực hiện.
