Kịch Bản Phát Thải RCP & SSP: So Sánh Khác Biệt Chuẩn IPCC

Kịch bản phát thải RCP và SSP là khung tham chiếu khoa học do IPCC xây dựng nhằm mô phỏng xu thế nóng lên toàn cầu. Nếu RCP đo lường độ bức xạ cưỡng bức vật lý, thì ma trận tích hợp SSPx-y bổ sung động lực kinh tế xã hội, giúp dự báo chính xác các thách thức thích ứng.

Sự phát triển của các thế hệ kịch bản biến đổi khí hậu IPCC

Để đưa ra những dự báo khí hậu định lượng hỗ trợ các nhà hoạch định chính sách toàn cầu, Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) đã liên tục cải tiến các khung kịch bản phát thải qua từng giai đoạn báo cáo đánh giá. Trước năm 2010, cộng đồng khoa học sử dụng Báo cáo Đặc biệt về Kịch bản Phát thải (SRES) từ Báo cáo Đánh giá lần thứ Ba (TAR) và lần thứ Tư (AR4). Các kịch bản SRES (như A1FI, A2, B1, B2) chủ yếu mô tả các viễn cảnh phát triển kinh tế xã hội và suy ra lượng khí thải tương ứng mà chưa tính đến các chính sách can thiệp khí hậu cụ thể.

Đến Báo cáo Đánh giá lần thứ Năm (AR5) công bố năm 2013-2014, IPCC đã tạo ra bước ngoặt phương pháp luận với việc giới thiệu các Đường dẫn Nồng độ Đại diện (Representative Concentration Pathways – RCP). Tiếp đó, trong Báo cáo Đánh giá lần thứ Sáu (AR6) công bố từ năm 2021 đến 2023, hệ thống này tiếp tục được nâng cấp thành khung ma trận tích hợp kết hợp giữa Lộ trình Kinh tế – Xã hội Chung (Shared Socioeconomic Pathways – SSP) và các mức bức xạ RCP, tạo ra công cụ dự báo khí quyển hoàn thiện nhất lịch sử.

Để hiểu rõ hơn các đánh giá chính thức của Liên Hợp Quốc về mức độ tổn thương của các quốc gia đang phát triển, bạn đọc có thể tham khảo chuyên đề báo cáo khí hậu IPCC với các dự báo cụ thể cho dải ven biển Đông Nam Á.

Kịch bản RCP là gì và các cấp độ bức xạ cưỡng bức

Đặc trưng cốt lõi của thế hệ kịch bản RCP là tiếp cận vấn đề từ góc độ vật lý thuần túy. Khác với cách tiếp cận xuôi truyền thống (từ giả định kinh tế → lượng phát thải → nồng độ khí nhà kính → thay đổi khí hậu), RCP chọn điểm xuất phát từ đích đến: mức bức xạ cưỡng bức (Radiative Forcing) mà hệ thống Trái Đất hấp thụ ròng vào năm 2100 so với thời kỳ tiền công nghiệp (năm 1750), tính bằng đơn vị Watt trên mét vuông (W/m2).

Bốn kịch bản RCP nền tảng trong AR5 bao gồm:

• RCP2.6 (Kịch bản giảm phát thải nghiêm ngặt): Dự báo bức xạ cưỡng bức đạt đỉnh khoảng 3 W/m2 vào giữa thế kỷ rồi giảm dần xuống 2,6 W/m2 vào năm 2100. Kịch bản này đòi hỏi phát thải ròng toàn cầu phải về 0 vào nửa sau thế kỷ 21 nhằm giữ mức tăng nhiệt độ bề mặt địa cầu dưới 2,0°C.
• RCP4.5 (Kịch bản phát thải trung bình – thấp): Nồng độ khí nhà kính đạt đỉnh quanh năm 2040 và mức bức xạ ổn định tại 4,5 W/m2 vào năm 2100 nhờ các nỗ lực chuyển dịch năng lượng và bảo vệ rừng toàn cầu.
• RCP6.0 (Kịch bản phát thải trung bình – cao): Bức xạ cưỡng bức ổn định ở mức 6,0 W/m2 vào năm 2100 thông qua việc ứng dụng một số công nghệ giảm thải nhưng tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch vẫn duy trì ở mức cao.
• RCP8.5 (Kịch bản phát thải rất cao): Thường được gọi là kịch bản kinh doanh như thông lệ (Business-as-Usual), giả định không có bất kỳ chính sách kiểm soát khí thải nào, đẩy bức xạ cưỡng bức lên tới 8,5 W/m2 và nồng độ CO2 vượt mốc 1.000 ppm vào cuối thế kỷ.

Khái niệm bức xạ cưỡng bức trong vật lý khí quyển

Bức xạ cưỡng bức là chỉ số định lượng sự mất cân bằng giữa năng lượng bức xạ mặt trời chiếu vào Trái Đất và năng lượng nhiệt hồng ngoại phát xạ ngược ra không gian vũ trụ tại tầng đối lưu đỉnh (tropopause). Khi nồng độ các khí nhà kính như CO2, CH4, N2O tăng lên, chúng giữ lại nhiều nhiệt hơn, tạo ra giá trị bức xạ cưỡng bức dương.

Mức bức xạ cưỡng bức càng lớn tương ứng với lượng nhiệt năng tích lũy trong hệ thống khí hậu – đại dương càng nhiều, thúc đẩy băng tan tại các vùng cực, làm giãn nở nhiệt nước biển và làm gia tăng tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan trên diện rộng.

Thế hệ kịch bản SSP: Lộ trình phát triển kinh tế xã hội chung

Mặc dù các kịch bản RCP mang lại sự chuẩn hóa cho các nhà vật lý mô hình khí hậu, nhưng chúng bộc lộ một hạn chế: cùng một mức bức xạ 4,5 W/m2 có thể đạt được bằng nhiều con đường xã hội khác nhau. Một thế giới dân số đông nhưng tiêu thụ năng lượng thấp có thể tạo ra cùng lượng phát thải như một thế giới dân số ít nhưng mức tiêu thụ xa hoa lãng phí. Để giải quyết khoảng trống này, cộng đồng nghiên cứu quốc tế đã xây dựng 5 Lộ trình Kinh tế – Xã hội Chung (SSP) trong Báo cáo AR6.

Các kịch bản SSP được định hình dựa trên hai trục thách thức chính: Thách thức đối với việc giảm thiểu phát thải (Mitigation Challenges) và Thách thức đối với việc thích ứng với biến đổi khí hậu (Adaptation Challenges).

Chi tiết 5 viễn cảnh phát triển kinh tế xã hội SSP

• SSP1 – Phát triển bền vững (Con đường Xanh): Thế giới chuyển dịch mạnh mẽ sang tôn trọng giới hạn sinh thái, đầu tư mạnh vào giáo dục, y tế, năng lượng tái tạo, giảm bất bình đẳng xã hội và tiêu thụ ít tài nguyên. Thách thức giảm thiểu và thích ứng đều ở mức thấp.
• SSP2 – Con đường trung đạo (Xu thế hiện hành): Sự phát triển kinh tế và xã hội tiếp diễn theo các xu thế lịch sử đã có. Tiến trình phát triển không đồng đều giữa các quốc gia, việc bảo vệ môi trường có chuyển biến nhưng chậm chạp. Thách thức giảm nhẹ và thích ứng đều ở mức trung bình.
• SSP3 – Chia rẽ khu vực (Con đường gập ghềnh): Chủ nghĩa dân tộc và an ninh nội bộ đặt lên trên hợp tác quốc tế. Các chính sách bảo hộ gia tăng, nghèo đói gia tăng, năng lực nghiên cứu công nghệ suy giảm. Cả thách thức giảm thiểu và thích ứng đều ở mức rất cao.
• SSP4 – Bất bình đẳng sâu sắc (Thế giới chia cắt): Khoảng cách phân hóa giàu nghèo ngày càng nới rộng cả trong nội bộ từng nước lẫn giữa các khối quốc gia. Giới tinh hoa tiếp cận công nghệ xanh tiên tiến trong khi đa số dân nghèo chịu tổn thương nặng nề trước thiên tai. Thách thức thích ứng cực cao dù thách thức giảm nhẹ ở mức thấp.
• SSP5 – Tăng trưởng dựa vào nhiên liệu hóa thạch (Con đường cao tốc): Nền kinh tế toàn cầu phát triển thần tốc, phụ thuộc sâu vào việc khai thác dầu mỏ, khí đốt và than đá kết hợp công nghệ khai phóng. Con người sở hữu nguồn lực tài chính dồi dào để thích ứng nhưng thách thức cắt giảm phát thải là bất khả thi.

Sự kết hợp ma trận SSPx-y trong báo cáo AR6

Trong Báo cáo Đánh giá lần thứ Sáu, IPCC không tách rời mà kết hợp chặt chẽ giữa lộ trình xã hội SSP và mức bức xạ cưỡng bức RCP tương ứng vào năm 2100, tạo ra ký hiệu chuẩn dạng SSPx-y. Trong đó, ký hiệu x biểu thị lộ trình kinh tế xã hội (từ 1 đến 5), còn y biểu thị mức bức xạ cưỡng bức mục tiêu (tính bằng W/m2).

Ví dụ, kịch bản SSP1-1.9 đại diện cho viễn cảnh lạc quan nhất, vừa có nền kinh tế bền vững vừa giữ bức xạ ở mức 1,9 W/m2 nhằm thực hiện cam kết đạt ngưỡng nhiệt độ 1,5 độ C vào cuối thế kỷ. Ngược lại, kịch bản SSP5-8.5 mô tả một thế giới phát triển công nghiệp cực đoan dựa vào than dầu, đưa Trái Đất vào tình trạng báo động đỏ.

So sánh chi tiết các kịch bản phát thải tiêu biểu IPCC

Dưới đây là bảng tổng hợp các kịch bản phát thải tích hợp đại diện thường được sử dụng trong các nghiên cứu khí hậu và lập kế hoạch thích ứng rủi ro thiên tai quốc tế:

Ý nghĩa thực tiễn đối với chính sách giảm phát thải

Để đưa nền kinh tế thế giới hướng về các kịch bản phát thải thấp như SSP1-1.9 hay SSP1-2.6, mỗi quốc gia và tổ chức doanh nghiệp phải tính toán chính xác chỉ số dấu chân carbon footprint trong toàn bộ chuỗi cung ứng sản xuất và tiêu dùng.

Chính phủ các nước thành viên Thỏa thuận Paris đang tích cực triển khai các lộ trình cam kết hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng không (Net Zero) vào năm 2050. Việc định giá carbon, phát triển thị trường tín chỉ xanh và chuyển dịch cơ cấu sang năng lượng gió, mặt trời là những công cụ kinh tế hữu hiệu nhất để biến kịch bản SSP1 thành hiện thực.

Tác động dự kiến của các kịch bản khí hậu đối với Việt Nam

Việt Nam được các tổ chức quốc tế xếp vào nhóm những quốc gia chịu rủi ro thiên tai và biến đổi khí hậu nghiêm trọng nhất thế giới, đặc biệt là khu vực Đồng bằng sông Cửu Long và dải đồng bằng duyên hải miền Trung. Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam định kỳ cập nhật Kịch bản Biến đổi Khí hậu và Nước biển dâng cho Việt Nam dựa trên các khung tham chiếu IPCC.

Theo kịch bản trung bình (SSP2-4.5), vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình tại Việt Nam dự báo tăng từ 1,9°C đến 2,4°C, mực nước biển dâng khoảng 53cm (với dải dao động từ 32cm đến 78cm). Tuy nhiên, nếu rơi vào kịch bản cực đoan (SSP5-8.5), mực nước biển dâng có thể lên tới 73cm (dao động từ 49cm đến 103cm). Khi mực nước biển dâng 100cm, gần 40% diện tích Đồng bằng sông Cửu Long, 13% diện tích Đồng bằng sông Hồng và khoảng 25.000 km đường giao thông huyết mạch có nguy cơ bị ngập chìm, ảnh hưởng trực tiếp đến an ninh lương thực quốc gia và sinh kế của hơn 20 triệu người dân.

Câu hỏi thường gặp về kịch bản phát thải RCP và SSP