Từ kinh nghiệm của các nước trên thế giới

Tại các nước phát triển như Nhật, Mỹ, Anh... đã có một hệ thống các trạm nghiệm triều ven bờ biển hiện đại, đo đạc mực nước hàng chục, thậm chí hàng trăm năm và mật độ trạm đủ dày để tính toán các đặc trưng mực nước bằng phương pháp thống kê cho toàn bộ các biển và đại dương đảm bảo độ chính xác rất cao phục vụ cho các ngành kinh tế quốc dân.

Hiện tượng mực nước biển bị thay đổi (dâng và rút) đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong nghiên cứu mực nước biển nói chung và tính toán các giá trị cực trị mực nước nói riêng. Hiện tượng này bị tác động bởi nguyên nhân địa chất, khí tượng và khí hậu, các nghiên cứu của Hays và Pitman, 1973 cho thấy những biến đổi của đáy đại dương là nguyên nhân làm cho mực nước biển ở một số vùng hạ xuống tới 300 m trong khoảng 80 triệu năm gần đây. Các nghiên cứu hiện nay cho thấy quá trình địa kiến tạo vẫn đang dẫn đến hiện tượng dâng, hạ mực nước tại các khu vực khác nhau. Nghiên cứu của Boesh vào năm 1982 cho thấy ở bang Louisana, Hoa Kỳ, xảy ra hiện tượng nước biển dâng do có sự lún của đáy biển vào khoảng 1 m trong 1 thế kỷ. Trong khi đó, ở Phần Lan lại xảy ra hiện tượng nước biển rút do có sự nâng lên của đáy biển.

Tuy nhiên, các quá trình địa chất xảy ra rất chậm trong khí đó xu thế biến đổi khí hậu hiện nay và trong tương lai đã và đang là nguyên nhân cực kỳ quan trọng làm thay đổi mực nước biển. Các nghiên cứu cho thấy trong giai đoạn 1992 - 2003, ở Đông Nam cực mực nước biển thay đổi khoảng 18 mm/ năm, trong khi đó ở Tây Nam cực chỉ thay đổi ở mức 9 mm/năm. Theo đánh giá ở vùng biển Australia, kể từ năm 1870 đến nay, sự thay đổi của mực nước biển trung bình ở mức 1,7 mm/năm. Dựa trên các kết quả đánh giá các số liệu đo mực nước trên các trạm nghiệm triều, trong các tài liệu đã đi đến kết luận rằng trong thế kỷ XX, mực nước biển thay đổi từ - 1,1 mm đến + 0,7 mm/năm. Các kết quả nghiên cứu được công bố cho thấy trong giai đoạn 1993 - 2003 mực nước biển dâng được đánh giá thông qua số liệu vệ tinh altimetry vào khoảng 3,1 ± 0,7 mm/năm, cao hơn rất nhiều so với giá trị mực nước biển dâng trung bình, vào khoảng 1,7 ± 0,5 mm/năm. 

Liên tục trong nhiều thập kỷ qua các chương trình quan trắc biển và đại dương toàn cầu đã được đặt ra, trong đó không thể thiếu được hệ thống quan trắc mực nước biển toàn cầu. Các Chương trình GLOSS (Global Sea Level Observing System), hay GOOS (Global Ocean Oserving System) đang triển khai quan trắc mực nước liên quan đến biến đổi khí hậu (BĐKH). Trong khuôn khổ Chương trình TGCP 200 đã tổ chức quan trắc mực nước biển và nghiên cứu dao động của chúng qua các kỳ địa chất và kiến tạo hiện đại. Sự phối hợp đánh giá dao động thẳng đứng của vỏ Trái Đất theo từng quy mô bằng cả hai phương pháp địa chất và hải văn nhằm phân tích, đánh giá hoạt động của tân kiến tạo đến sự thay đổi của mực nước biển. 

Áp dụng vào Việt Nam để có kịch bản BĐKH chính xác hơn 

Theo đánh giá của Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP), Việt Nam là một trong những quốc gia có nhiều khả năng chịu nhiều tác động tiêu cực từ biến đổi khí hậu với những biểu hiện của các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, mưa lớn, hạn hán và nước biển dâng. Theo các dự báo, nhiệt độ vào năm 2100 so với thời kỳ 1980 - 1999 có xu hướng tăng khoảng 1,1 - 1,90C đến 2,1 - 3,60C, lượng mưa tăng hàng năm 1,6 - 14,6 %, mực nước biển dâng khoảng 11,5 - 68 cm. Trong các tác động này, mực nước biển dâng với tốc độ 0,5 - 0,6 cm/năm là đáng lo ngại nhất, đặc biệt là khu vực phía Nam Việt Nam.

Việc xây dựng hệ thống giám sát độ dâng của mực nước biển dưới tác động của hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu là một trong những nội dung cơ bản của Chiến lược Quốc gia về biến đổi khí hậu và Chiến lược Phát triển bền vững Việt Nam giai đoạn 2011 - 2020 của Chính phủ nhằm đánh giá xu hướng dâng của mực nước biển và kịp thời đề ra các biện pháp ứng phó với hiện tượng này. Hiện nay các hệ thống cũng như công nghệ có đủ khả năng quan trắc được mức độ dâng, hạ của mực nước biển trung bình, như hệ thống quan trắc mực nước biển toàn cầu GLOSS (Global Sea Level Observing System) ở mức milimet, chủ yếu dựa trên các trạm hải văn đo mực nước thường xuyên. Từ hệ thống đo mực nước này kết hợp với các trị số khí tượng – hải văn khác để có được chuỗi dữ liệu về mực nước trung bình hàng năm và nhiều năm tại các trạm nghiệm triều dọc bờ biển và các đảo. Đây là những số liệu tin cậy nhất trong quan trắc các xu hướng dâng/hạ của nước biển toàn cầu nói chung và khu vực biển Việt Nam nói riêng. 

Tuy nhiên một vấn đề đặt ra đó là số liệu dâng/hạ của mực nước biển trung bình tại các trạm nghiệm triều được tính ra có phải là mực nước dâng/hạ tuyệt đối của nước biển trung bình không? Hay là số liệu tương đối do chính nền đất tại khu vực đặt trạm nghiệm triều bị nâng/hạ do biến động địa động lực của nền đất. Nếu nền đất tại trạm nghiệm triều bị lún xuống tức là giá trị độ cao của trạm triều ký khi đo mực nước sẽ cao hơn thực tế dâng của mực nước biển và ngược lại. Vì vậy số liệu quan trắc chưa đủ độ tin cậy tuyệt đối, đặc biệt là những khu vực có biên độ nâng/hạ nền đất lớn. Đây chính là sự cần thiết mà một số nước trên thế giới đã tiến hành các quan trắc đồng thời giữa các trạm nghiệm triều và các thiết bị giám sát nâng/hạ mặt đất để xác định một cách tuyệt đối biến động mực nước biển trung bình.

Theo TS. Lê Anh Dũng – Viện trưởng Viện Khoa học đo đạc và bản đồ: Ở nước ta, dịch chuyển địa động lực bao gồm dịch chuyển ngang, đứng của các khối địa động lực, việc quan trắc dịch chuyển địa động lực đã và đang được Viện khoa học Đo đạc và Bản đồ triển khai trên 175 mốc phủ trùm 22 đới đứt gãy chính đang hoạt động trên phần đất liền nước ta. “Đó chính là cơ sở khoa học, cơ sở thực tiễn và tính khả thi cho việc triển khai dự án này đối với nâng/hạ địa động lực tại các trạm đo mực nước ven biển khi quan trắc mực nước biển trung bình ở nước ta” – ông Lê Anh Dũng cho hay.

Sẽ tiến hành đo trọng lực tuyệt đối và GNSS trên các mốc tại 13 trạm khí tượng hải văn biển

Theo Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ, Dự án dự kiến thực hiện trên khu vực của 13 trạm khí tượng hải văn ven biển và các đảo thuộc vùng ven biển Việt Nam. Đó là: Trạm Khí tượng Hải văn Cô Tô, Trạm Khí tượng Hải văn Hòn Dấu, Trạm Khí tượng Hải văn Sầm Sơn, Trạm Khí tượng Hải văn Hòn Ngư, Trạm Khí tượng Hải văn Hoành Sơn, Trạm Khí tượng Hải văn Cồn Cỏ, Trạm Khí tượng Hải Sơn Trà, Trạm Khí tượng Hải văn Quy Nhơn, Trạm Khí tượng Hải Lý Sơn, Trạm Khí tượng Hải Phú Quý, Trạm Khí tượng Hải văn Vũng Tàu, Trạm Khí tượng Hải văn Côn Đảo, Trạm Khí tượng Hải Phú Quốc.

Theo TS. Lê Anh Dũng, trong chu kỳ đo đầu tiên (đợt 1 năm 2016), lưới đo đồng thời trên 13 điểm. Trong những năm tới, khi hệ thống các trạm GEODETIC CORS được triển khai trên lãnh thổ Việt Nam, hệ thống này sẽ được liên kết. Việc tính toán và xử lý số liệu GNSS dựa trên việc tính truyền tọa độ, độ cao trong khung quy chiếu quốc tế ITRF (liên kết với 3 điểm IGS là KUNM - Côn Minh, Trung Quốc, WUHN - Vũ Hán, Trung Quốc và TNML - Hồng Kông, Trung Quốc). Các Véc tơ Baseline và được tính toán theo phương pháp bình sai lưới trắc địa tự do để xác định các véc tơ dịch chuyển không gian, chuyển dịch ngang và chuyển dịch đứng tại mỗi vị trí. Độ chính xác cao hơn mức milimet cho mỗi chu kỳ đo và kết quả sẽ được ước tính trung bình hàng năm sau 5 chu kỳ đo từ 2016 đến 2020.

Có thể nói, việc xây dựng hệ thống quan trắc xác định mức độ dịch chuyển đứng (nâng/hạ) của các khối địa động lực tại khu vực các trạm khí tượng hải văn nhằm cải chính vào số liệu đo mực nước biển trung bình hàng năm, phục vụ đánh giá nâng/hạ tuyệt đối và cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu - nước biển dâng cho Việt Nam sau 5 năm là rất cần thiết, phù hợp với phương pháp hiện nay của thế giới. Đó cũng chính là mục tiêu quan trọng nhất mà dự án hướng đến góp phần vào việc tăng độ chính xác cho các kịch bản biến đổi khí hậu ở Việt Nam hiện nay.

Thu Giang

(Bài đã được đăng trên Báo Tài nguyên và Môi trường số đặc biệt xuân Bính Thân 2016)