Nghiên cứu luận cứ khoa học của hệ thống giám sát tác động của biến đổi khí hậu đến các đặc trưng cực trị của các yếu tố khí tượng thủy văn, hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm ở Việt Nam phục vụ phát triển kinh tế xã hội bền vững

Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21. Theo báo cáo của Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) biến đổi của khí hậu dẫn đến sự biến đổi của tần suất, cường độ, phạm vi không gian và khoảng thời gian của các cực đoan thời tiết và khí hậu, và đôi khi có thể tạo ra những cực đoan khốc liệt chưa từng có (IPCC, 2007). Những vùng được dự tính chịu tác động lớn nhất của các hiện tượng khí hậu cực đoan ở nước ta là dải ven biển Trung Bộ, vùng Đồng bằng Bắc Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long. Việc thiết lập hệ thống giám sát tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) hiện nay được xác định là một nội dung quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội bền vững. Giám sát được tác động của BĐKH đến các yếu tố cực trị và hiện tượng khí tượng thủy văn (KTTV) nguy hiểm là cơ sở để đưa ra các giải pháp phù hợp, ứng phó hiệu quả với BĐKH, hạn chế tới mức thấp nhất tác động tiêu cực của nó tới các hoạt động kinh tế, xã hội. Ngày nay, nhu cầu nâng cao hiểu biết về tác động của BĐKH hỗ trợ cho thích ứng với BĐKH ngày càng nhiều. Thông tin về các tác động của biến đổi khí hậu đến đối với cực trị KTTV và hiện tượng KTTV nguy hiểm là không đầy đủ ở Việt Nam, đặc biệt đối với các vùng trọng điểm Đồng bằng sông Hồng, Đồng bằng sông Cửu Long, khu vực ven biển Miền Trung nơi chịu ảnh hưởng nặng nề của thiên tai và biến đổi khí hậu... Một hệ thống giám sát tác động BĐKH đầy đủ và hiệu quả là cơ sở để tiếp tục nghiên cứu phát hiện và ghi nhận tác động của biến đổi khí hậu; đặc biệt là tác động đến các yếu tố cực trị và hiện tượng KTTV nguy hiểm. Nhằm đáp ứng một phần mục tiêu này, Đề tài “Nghiên cứu luận cứ khoa học của hệ thống giám sát tác động của biến đổi khí hậu đến các đặc trưng cực trị của các yếu tố khí tượng thủy văn, hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm ở Việt Nam phục vụ phát triển kinh tế xã hội bền vững”, mã số BĐKH.24/16-20 thuộc Chương trình: “Khoa học và công nghệ ứng phó với biến đổi khí hậu, quản lý tài nguyên và môi trường giai đoạn 2016 - 2020” đã được phê duyệt triển khai. Hệ thống giám sát tác động của BĐKH mà đề tài hướng đến với mục tiêu giám sát tác động của BĐKH đến các yếu tố cực trị (nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, gió, mực nước biển, mực nước và lưu lượng dòng chảy) và các hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm (bão, lũ, mưa lớn, hạn hán, nắng nóng, rét hại, ngập lụt, xâm nhập mặn) phục vụ phát triển kinh tế xã hội bền vững về bản chất là hệ thống giám sát BĐKH, nhưng chú trọng nhiều đến khía cạnh tác động của BĐKH đến cực trị các yếu tố và hiện tượng KTTV nguy hiểm.

Mục tiêu của đề tài là: (1) Xác định được luận cứ khoa học của hệ thống giám sát tác động của biến đổi khí hậu đến các yếu tố cực trị (nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, gió, mực nước biển, mực nước và lưu lượng dòng chảy) và các hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm (bão, lũ, mưa lớn, dông sét, hạn hán, nắng nóng, rét hại, ngập lụt, xâm nhập mặn); (2) Cung cấp các thông tin về biến đổi khí hậu và tác động của biến đổi khí hậu đến các yếu tố cực trị, hiện tượng khí tượng thuỷ văn nguy hiểm phục vụ phát triển kinh tế - xã hội bền vững ở Việt Nam; (3) Đề xuất được các tiêu chí xác định tác động của biến đổi khí hậu đến các yếu tố cực trị, hiện tượng KTTV nguy hiểm phục vụ thiết lập hệ thống giám sát tác động của biến đổi khí hậu ở Việt Nam, chi tiết cho các vùng trọng điểm: Đồng bằng sông Cửu Long, ven biển miền Trung và Đồng bằng sông Hồng; (4) Góp phần tăng cường năng lực trong công ứng phó với biến đổi khí hậu ở Việt Nam.

Đề tài đã tập chung thực hiện các nội dung gồm thu thập, xử lý, chuẩn hóa các nội dung tư liệu, tài liệu; Xây dựng luận cứ khoa học của hệ thống giám sát; Xây dựng bộ tiêu chí và chỉ số giám sát; Đề xuất hệ thống giám sát chi tiết cho 03 vùng trọng điểm; Nghiên cứu giải pháp tăng cường năng lực giám sát BĐKH, dự báo, cảnh báo sớm YTCT, hiện tượng KTTV nguy hiểm.

Đây là một bài toán khó và mới không chỉ ở Việt Nam mà cả các nước trong khu vực. Sau hai năm 6 tháng thực hiện, tập thể cán bộ tham gia đề tài đã từng bước làm chủ được vấn đề và đã hoàn thành tốt các nội dung trong đề cương, đã đạt được các mục tiêu đặt ra ban đầu và đã có được đầy đủ các sản phẩm theo yêu cầu. Những kết quả khoa học chính mà đề tài đã đạt được bao gồm:

1. Xây dựng được cơ sở dữ liệu về mạng lưới trạm khí tượng, thủy văn, hải văn và các yếu tố cực trị, hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm ở Việt Nam. Cơ sở dữ liệu được xây dựng bao gồm số liệu các đặc trưng yếu tố cực trị và hiện tượng KTTV nguy hiểm theo tháng và năm từ 1980 đến nay cho các trạm trong 3 khu vực trọng điểm Đồng bằng sông Cửu Long, ven biển miền Trung và Đồng bằng sông Hồng và bổ sung thêm số liệu tại các vùng khí hậu khác.

2. Tổng quan, phân tích tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến các vấn đề khoa học của đề tài, trong đó hầu hết là các công trình được đăng gần đây. Các nội dung chính được tổng quan gồm phương pháp, tiêu chí xác định mạng lưới trạm giám sát BĐKH và tác động BĐKH, bộ chỉ số giám sát, tiêu chí lựa chọn bộ chỉ số. Các hệ thống cung cấp các thông tin giám sát.

3. Xác định được luận cứ khoa học của hệ thống giám sát tác động của biến đổi khí hậu đến các yếu tố cực trị và các hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm. Trong đó xây dựng được cơ sở, phương pháp để xác định các thành phần hệ thống gồm: (i) Mạng lưới quan trắc phục vụ đánh giá tác động BĐKH; (ii) hệ thống các tiêu chí và quy trình lựa chọn chỉ số giám sát BĐKH, chỉ số giám sát tác động BĐKH, chỉ số giám sát các yếu tố cực trị và hiện tượng KTTV nguy hiểm; (iii) Hệ thống cung cấp thông tin giám sát BĐKH và tác động BĐKH.

4. Tính toán lựa chọn bộ chỉ số các chỉ số tác động của biến đổi khí hậu đến đặc trưng cực trị của các yếu tố khí tượng thủy văn, hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm và xây dựng bộ công cụ tính toán các chỉ số. Dựa trên số liệu quan trắc, bộ chỉ số được lựa chọn, công cụ tính toán đã tính toán, phân tích và đưa ra một số kết quả giám sát tác động của biến đổi khí hậu đến đặc trưng cực trị và hiện tượng KTTV nguy hiểm cho các vùng trọng điểm: Đồng bằng sông Cửu Long, ven biển miền Trung và Đồng bằng sông Hồng. Kết quả tính toán cho thấy bộ chỉ số đã cung cấp một cái nhìn trực quan, dễ dàng phân định mức độ, xu thế tác động của BĐKH đến đặc trưng cực trị và hiện tượng KTTV nguy hiểm. Bộ chỉ số cũng có tính khả thi cao do hầu hết các số liệu đầu vào đều được thống kê, báo cáo hàng năm và vì vậy có thể thực hiện giám sát đánh giá hiệu quả thích ứng định kỳ phục vụ ra các quyết định thích ứng.

5. Tính toán và đề xuất được mạng lưới trạm KTTV (khí tượng, thủy văn, hải văn) dùng trong giám sát cho các vùng trọng điểm: Đồng bằng sông Cửu Long, ven biển miền Trung và Đồng bằng sông Hồng và các vùng khí hậu khác.

6. Xây dựng được hệ thống cung cấp thông tin giám sát tác động của biến đổi khí hậu đến các cực trị yếu tố và các hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm ở Việt Nam. Một hệ thống dữ liệu, số liệu, tài liệu rất lớn được tích hợp vào hệ thống cung cấp thống thông tin dưới dạng cơ sở dữ liệu. Một phần mềm trang thông tin điện tử được xây dựng, có thể sử dụng công cụ tương tác cho phép người sử dụng lựa chọn các thông tin được quan tâm.

7. Đề xuất được các giải pháp tăng cường năng lực giám sát biến đổi khí hậu, cảnh báo, dự báo sớm các cực trị yếu tố, hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm dưới tác động của biến đổi khí hậu ở Việt Nam được đề xuất trên cơ sở phân tích hiện trạng năng lực hiện nay, yêu cầu trong tương lai về giám sát biến đổi khí hậu, cảnh báo, dự báo sớm các cực trị yếu tố, hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm. Các giải pháp cụ thể về tăng cường năng lực đo đạc giám sát, năng lực con người, năng lực cảnh báo, dự báo, năng lực công nghệ, khoa học kỹ thuật đã được đề xuất.

8. Đề tài đã có được 01 bài báo khoa học trên các tạp chí quốc tế ISI, và 04 bài báo trong nước liên quan trực tiếp đến các kết quả nghiên cứu của đề tài.

9. Về sản phẩm đào tạo: Đề tài đã tạo môi trường làm việc, học thuật cho nhiều nghiên cứu sinh và học viên cao học, trong đó hướng dẫn khoa học của chủ nhiệm đề tài có 04 học viên cao học. Đề tài cũng hỗ trợ đào tạo 01 tiến sĩ.

10. Đề tài đã chuyển giao sản phẩm cho Đài KTTV khu vực Nam bộ, Trung Trung bộ và Trung tâm Quan trắc KTTV.

Tạp chí Khí tượng Thủy văn

Vụ KHCN