Kịch bản biến đổi khí hậu có gì mới lạ?

KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CÓ GÌ MỚI LẠ?

Tô Văn Trường

 

Biến đổi khí hậu (BĐKH) là vấn đề mang tính chất toàn cầu được cả loài người quan tâm. Vừa qua, Chính phủ đã thành lập Ủy ban quốc gia về biến đổi khí hậu do Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng là Chủ tịch. Hơn hai chục thành viên, gồm Phó Thủ tướng Hoàng Trung Hải và nhiều vị lãnh đạo cao cấp của các Bộ, Ngành, nói lên tầm quan trọng của BĐKH đối với sự phát triển bền vững của đất nước. Phía quốc tế đánh giá cao Việt Nam có được các cam kết chính trị mạnh mẽ từ cấp lãnh đạo cao nhất :“Những bước tiến về chính sách và luật pháp như xây dựng chiến lược BĐKH, kế hoạch hành động quốc gia, chương trình hành động của các tỉnh, đẩy mạnh lồng ghép vấn đề BĐKH vào tất cả các chương trình, kế hoạch, dự án nhanh chóng có được trong thời gian qua nhờ vào những cam kết chính trị đó”.

Từ sau cuộc họp Ban Chỉ đạo quốc gia lần thứ nhất, Việt Nam đã huy động được hơn 1,2 tỷ USD tài trợ quốc tế cho các hoạt động ứng phó với biến đổi khí hậu ở Việt Nam. Các chương trình đáng chú ý bao gồm 500 triệu USD từ Chính phủ Nhật Bản cho Chương trình hỗ trợ ứng phó với BĐKH (SP-RCC) trong 3 năm 2010-2012; 250 triệu USD từ Quỹ Công nghệ sạch (CTF) cho các dự án giao thông đô thị và năng lượng; 100 triệu USD cho Chương trình REDD từ Chính phủ Na-Uy; và 49 dự án CDM được đăng ký. Bên cạnh đó, nhiều chương trình tài trợ khác được đàm phán, thỏa thuận (khoảng 1,3 tỷ USD).

Chương trình hành động của Quốc gia đối phó với BĐKH phải dựa trên các kịch bản BĐKH cho Việt Nam. Năm 2010, theo lời mời của đại học Chiang Mai, Thái Lan, tôi viết 1 chương trong cuốn sách “Climate Change Challenges in the Mekong Region” (Các thách thức về biến đổi khí hậu ở vùng Mekong). Năm 2011, tôi viết bài báo “Phiêu lưu và lãng phí” đăng trên VNN và Tuổi Trẻ có đề cập đến những bất cập của kịch bản BĐKH (phiên bản 2009 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt).

Bộ Tài nguyên & Môi trường mới công bố phiên bản BĐKH năm 2011. Đây là cố gắng rất đáng ghi nhận của các nhà khoa học, và cơ quan chủ quản. Một câu hỏi được đặt ra phiên bản này so sánh với phiên bản năm 2009 có gì mới lạ? 

Nhận thức chung

Theo chúng tôi hiểu BĐKH hiện nay được xem là một lĩnh vực khoa học liên kết nhiều ngành khoa học khác nhau (Interdisciplinary). Theo cách phân chia của (IPCC), có 3 nhóm ngành trong đó các nhà khoa học có nhiệm vụ phải giải quyết được 3 nhóm vấn đề: 1) Bản chất của sự BĐKH (Physical Science – WG1); 2) Tác động của BĐKH, tính dễ bị tổn thương và thích ứng với BĐKH (Impact, Adaptation and Vulnerability – WG2); và 3) Giảm thiểu BĐKH (Mitigation – WG3). nhiệm vụ của WG1 là trả lời được các câu hỏi về bằng chứng của sự BĐKH hiện đại, chứng minh được những nguyên nhân gây BĐKH, chỉ ra được khả năng mô phỏng khí hậu (hiện tại và quá khứ) của các mô hình, tính hợp lý của các kịch bản khí nhà kính và kết quả dự tính (projection) khí hậu tương lai bằng các mô hình. Từ những kết quả của WG1, nhiệm vụ của WG2 là đánh giá mức độ tác động, mức độ tổn thương và khả năng cũng như chiến lược thích ứng với BĐKH. Cũng cần lưu ý là BĐKH có thể mang lợi đến cho một số đối tượng, khu vực, lĩnh vực, nhưng việc đánh giá của WG2 chủ yếu nhấn mạnh ở khía cạnh tác động xấu của BĐKH. Cũng từ kết quả chứng minh của WG1 về nguyên nhân gây BĐKH mà hiện nay đã được xác định là do gia tăng hàm lượng khí nhà kính từ hoạt động của con người. Nhiệm vụ của WG3 là tìm các giải pháp giảm thiểu sự BĐKH. Khái niệm “giảm thiểu” (mitigation) được hiểu là làm sao để giảm phát thải khí nhà kính qua đó giữ cho khí hậu Trái đất không nóng lên nữa và dần dần trở nên ổn định. Đó cũng là động cơ thúc đẩy phát triển các công nghệ sạch, sản xuất và sử dụng năng lương sạch. Tuy nhiên, gần đây người ta cũng đề cập đến việc “giảm thiểu” tác động của BĐKH, nghĩa là có sự khác nhau giữa “Mitigation of Climate Change” (WG3 quan tâm) và “Mitigation of Climate Change Impacts” (các quốc gia chịu tác động xấu của BĐKH quan tâm).

Để đánh giá tác động của BĐKH và xây dựng chiến lược ứng phó trước hết cần phải đánh giá xem khí hậu trong tương lai biến đổi như thế nào. Muốn vậy cần phải xây dựng được các kịch bản BĐKH. Trên qui mô toàn cầu, các kịch bản này được xây dựng từ kết quả dự tính khí hậu của các mô hình khí hậu toàn cầu (GCM). Đối với các quốc gia và vùng lãnh thổ, sản phẩm của các GCM thường có độ phân giải khá thô nên người ta thường xây dựng các kịch bản BĐKH bằng các phương pháp downscaling. Có hai phương pháp downscaling là downscaling thống kê (statistical downscaling) và downscaling động lực (dynamical dowscaling).

Phương pháp downscaling thống kê thiết lập mối quan hệ thống kê (hiện nay chủ yếu là quan hệ hồi qui hoặc phức tạp hơn là mạng thần kinh nhân tạo (ANN) giữa tập số liệu quan trắc (trên mạng lưới trạm) và số liệu mô phỏng của GCM cho thời kỳ chuẩn (baseline) và giả thiết rằng mối quan hệ này vẫn đúng cho tương lai, sau đó sử dụng mối quan hệ này với đầu vào (các biến độc lập) là sản phẩm dự tính của GCM để xác định tập giá trị các yếu tố khí hậu tương lai cho các trạm. Ưu điểm chính của phương pháp này là đơn giản, dễ sử dụng, không đòi hỏi tài nguyên, năng lực tính toán mạnh. Nhược điểm quan trọng nhất của phương pháp downscaling thống kê là (1) không đảm bảo được mối quan hệ vật lý giữa các biến khí hậu (vì mỗi biến được xác định theo một hoặc một số phương trình liên hệ khác nhau); (2) quan hệ thống kê trong quá khứ có thể không còn đúng trong tương lai do điều kiện khí hậu sẽ bị biến đổi; (3) chỉ có thể nắm bắt được “qui luật” nhưng khó có thể nắm bắt được những biến đổi đột biến (extreme events); (4) chỉ dự tính được cho những nơi có thể thiết lập được các quan hệ thống kê (những nơi có số liệu quan trắc).

Còn downscaling động lực sử dụng sản phẩm của các GCM làm đầu vào cho các mô hình khí hậu khu vực. Phương pháp này đòi hỏi tính toán nhiều và tài nguyên máy tính lớn.

Sự giống nhau giữa 2 kịch bản BĐKH năm 2009 và 2011 của Việt Nam

Theo tôi hiểu xét về nội dung, hai kịch bản có các điểm chung giống nhau là  đều được xây dựng dựa trên 3 kịch bản phát thải khí nhà kính của IPCC (Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu 2007): B1 (thấp), B2, A1B (trung bình) và A2, A1FI (cao). Cả 2 phiên bản đều sử dụng phương pháp xây dựng kịch bản giống nhau là downscaling thống kê. Đều lấy thời kỳ 1980-1999 làm thời kỳ so sánh (hay thời kỳ chuẩn – baseline). Đều coi B2 và A1B là kịch bản trung bình, A2 và A1FI là kịch bản cao nhưng không nói rõ kết quả được suy ra từ kịch bản cụ thể nào?. Trong khi đó B2 và A1B biến thiên theo thời gian rất khác nhau, A2 và A1FI cũng biến thiên rất khác nhau. Hai cặp này chỉ xấp xỉ nhau (về hàm lượng phát thải khí nhà kính) vào cuối thế kỷ 21 (khoảng 2090). Đây là vấn đề cần phải tiếp tục làm rõ.

Cả 2 phiên bản 2009 và 2011 đều chưa đưa ra được mức độ tin cậy (hay mức độ không chắc chắn –Uncertainty) của các kịch bản (vì chưa có tập mẫu đủ lớn để đánh giá).

Sự khác biệt quan trọng giữa hai phiên bản (PB2009 và PB2011)

Có ý kiến cho rằng mực nước được dự báo theo phiên bản 2011 thay đổi theo vùng (khó áp dụng hơn kịch bản năm 2009 do dự báo trong thang số “từ …đến”). Lượng mưa lại dự báo thay đổi theo mùa nên chỉ áp dụng được với ngoài Bắc. (Dự báo năm 2009 là theo tháng nên dễ sử dụng). Đặc biệt lượng mưa ngày lớn nhất dự báo trong kịch bản là khá bất lợi đối với khu vực phía Bắc và khá an toàn cho khu vực Nam Trung Bộ và Nam Bộ. Nếu điều này thực sự xảy ra thì lượng mưa 1 ngày max khu vực phía Bắc sẽ tăng gấp rưỡi trong 90 năm nữa dẫn tới tràn xả lũ các hồ chứa (đặc biệt hồ chứa nhỏ với con lũ tính theo giờ) sẽ phải nâng cấp toàn bộ; Ngập lụt đô thị, nông nghiệp (hệ số tiêu cao lên nhiều)

Đối với khu vực Nam bộ, các số liệu thống kê cho thấy, mưa 1 ngày max, mưa trận có xu hướng tăng về tổng lượng. Trong dự báo này lại cho kết quả giảm đi từ 20-40% trong 90 năm tới?  Nếu được như vậy thì tốt quá.

 Theo tôi hiểu, phiên bản 2009 chi tiết hơn về biến đổi theo thời gian (tính cho từng thập kỷ của thế kỷ 21) nhưng thô hơn về phân bố không gian (chỉ tính cho 7 vùng khí hậu). Phiên bản 2011 thể hiện sự phân bố không gian chi tiết hơn thông qua hệ thống các bản đồ nhưng không cho thông tin cụ thể về sự biến đổi qua từng giai đoạn trong thế kỷ 21, ngoại trừ kịch bản B2 trong đó nhiệt độ trung bình năm và lượng mưa năm chi tiết đến từng thập kỷ, các yếu tố khác lấy hai mốc thời gian là giữa và cuối thế kỷ 21.

Phiên bản 2011 có thêm các kịch bản biến đổi của nhiệt độ tối thấp và tối cao trung bình, số ngày có nhiệt độ cao nhất trên 35 độ C. Theo trình bày trong văn bản, phiên bản 2011 có tham khảo thêm sản phẩm của các mô hình PRECIS và MRI (của Nhật) và sản phẩm của các mô hình thống kê SIMCLIM và SDSM.

Có thể nói, Phiên bản 2011 đã cố gắng đưa ra các kịch bản được xem là chi tiết về phân bố không gian, nhưng chưa có gì để đảm bảo rằng các kịch bản này là đáng tin cậy vì các lý do sau:

 Các bản đồ được xây dựng dựa trên nguồn số liệu nào không rõ? Nếu chúng được xây dựng dựa vào số liệu tính toán từ vị trí mạng lưới trạm chắc chắn kết quả nội suy cho những vùng có mật độ trạm thưa thớt (các vùng núi cao, hẻo lánh) sẽ chứa đựng sai số lớn. Nếu sử dụng trực tiếp sản phẩm mô hình số thì chưa đủ (vì sản phẩm của MRI chỉ có 2 giai đoạn 2015-2039 và 2075-2099) còn sản phẩm của PRECIS chưa được kiểm chứng. Nếu “trộn” cả hai loại trên cần phải chỉ ra phương pháp xử lý.

Sự khó hiểu (giống như “hộp đen”) trong việc lựa chọn phương pháp xây dựng kịch bản (chỉ nói là “chi tiết hóa thống kê” - Statistical Downscaling, mà không nói rõ phương pháp nào) làm cho người đọc phải đánh dấu hỏi (?)

Các sản phẩm của PRECIS, MRI, SDSM và SIMCLIM được sử dụng hay tham khảo như thế nào cũng không được trình bày cụ thể, dẫn đến việc có thể suy diễn một cách logic rằng kịch bản 2011 được xây dựng như phiên bản 2009 (tức sử dụng các phần mềm thống kê MAGICC/SCENGEN)

Nếu như vậy, hệ thống các bản đồ của kịch bản 2011 chỉ thuần túy là nội suy các giá trị nhận được từ mạng lưới vị trí trạm bằng phần mềm nào đó (mà trong trường hợp này rất có thể là phần mềm đồ họa SURFER ???), tức là còn tiềm ẩn sai số nội suy do không thể đưa vào sự ảnh hưởng của các nhân tố địa lý (biến thiên của nhiệt độ theo độ cao chẳng hạn, hoặc sự bất đồng nhất lớn của lượng mưa theo không gian, vv...).

Dù đã sử dụng tất cả sản phẩm hiện có từ các phương pháp (downscaling thống kê, mô hình số PRECIS và MRI) thì tập mẫu vẫn còn quá ít để đánh giá, ước lượng tính không chắc chắn (hay tính bất định - Uncertainty). Và do đó, kịch bản 2011 vẫn chưa thể sử dụng làm cơ sở khoa học để đánh giá tác động của BĐKH, lại càng không thể dựa vào đó để thực thi cái gọi là xây dựng kế hoạch hành động ứng phó với BĐKH. Vì nếu chưa có gì chắc chắn để nói BĐKH tác động như thế nào thì không thể ứng phó được.

Một số kiến nghị

Trong lúc chờ đợi có được những kết quả đáng tin cậy của các kịch bản, phiên bản 2011 có thể được sử dụng như là một thông điệp cảnh báo về sự BĐKH ở Việt Nam, qua đó nâng cao nhận thức cộng đồng, đặc biệt là “quan trí”.

Như đã đề cập trước đây, việc xây dựng kịch bản BĐKH chỉ do Bộ TN&MT thực hiện, rồi cũng do Bộ TN&MT xét duyệt, đánh giá, đề xuất, chẳng khác gì “vừa đá bóng, vừa thổi còi”! Do đó, cần thiết phải có ít nhất một đơn vị có đủ năng lực chuyên môn đánh giá độc lập không thuộc Bộ TN&MT. Phương thức đánh giá độc lập cần phải thực hiện đầy đủ các qui trình, như báo cáo của đơn vị xây dựng kịch bản, thẩm định trực tiếp các công đoạn xây dựng kịch bản.

 Xu hướng hiện nay trên thế giới khi xây dựng các kịch bản BĐKH ở qui mô quốc gia và vùng lãnh thổ người ta cố gắng tạo ra được càng nhiều sản phẩm dự tính khí hậu càng tốt, và càng có nhiều tổ chức, cá nhân tham gia một cách độc lập càng tốt, sau đó tổ hợp lại bằng các phương pháp khác nhau để nhận được các kịch bản có tính bất định nhỏ nhất, cố gắng đạt được độ tin cậy cao nhất.

Để có được một kịch bản đáng tin cậy, cần phải có nhiều cơ sở và cá nhân cùng thực hiện và thực hiện độc lập với nhau để nhận được nhiều bộ kết quả dự tính BĐKH khác nhau. Mỗi một bộ kết quả đó được xem là một mẫu (sample) thống kê. Khi có số lượng mẫu đủ lớn sẽ tổ hợp lại (ensemble) để được kịch bản “tốt nhất có thể”. Đồng thời khi có số lượng mẫu lớn mới có thể đánh giá được tính bất định của kịch bản. Ví dụ có 100 mẫu từ các cá nhân/tập thể về sự biến đổi của nhiệt độ trung bình sẽ xác định được khoảng biến đổi của nhiệt độ mà “phần lớn” (xác suất lớn) mẫu rơi vào khoảng đó.

Thay cho lời kết: Việt Nam đã được cảnh báo là một trong những quốc gia bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi BĐKH, do đó xây dựng kịch bản BĐKH là việc làm vô cùng hệ trọng, đòi hỏi sự quan tâm đầu tư thích đáng, tiến hành một cách công phu, nghiêm túc nhất. Đây là việc làm mang tính khoa học rất cao cho nên cần huy động tối đa tiềm lực các nhà khoa học trí thức của đất nước.

Trong cụm từ “Kịch bản biến đổi khí hậu” có hai khái niệm “kịch bản” và “biến đổi”. Cả hai khái niệm này đều đòi hỏi tư duy biện chứng khi nghiên cứu giải quyết vấn đề. Đã là kịch bản thì chỉ là dự kiến, dự báo cho nên không thể có những phương án khuôn mẫu và hoàn hảo ngay. Hơn nữa, không chỉ khí hậu mà các yếu tố về kinh tế, chính trị xã hội cũng liên tục “biến đổi”. Chương trình, kế hoạch, dự án đối phó với biến đổi khí hậu rất tốn kém, lại phải căn cứ vào các kịch bản. Sai “một ly đi một dặm”. Bởi vậy, kịch bản cần được quan tâm, bổ sung hoàn chỉnh kịp thời trên cơ sở những phân tích, dự báo đúng đắn nhất.