Nhận thức rõ những thách thức do BĐKH gây ra, ngày 15/5/2013, UBND TP.HCM đã ban hành quyết định về Kế hoạch hành động ứng phó với BĐKH trên địa bàn TP.HCM đến năm 2015. Mục tiêu chiến lược của kế hoạch này là dựa trên đánh giá mức độ tác động của BĐKH đến các lĩnh vực và ngành nghề để xây dựng và hoàn thiện từng bước kế hoạch hành động cụ thể có tính khả thi nhằm ứng phó BĐKH cho từng giai đoạn ngắn hạn và dài hạn, đảm bảo sự phát triển của thành phố; thực hiện và tận dụng các cơ hội phát triển nền kinh tế theo hướng tiêu thụ năng lượng một cách hiệu quả nhất trong nỗ lực tham gia cùng cộng đồng quốc tế giảm nhẹ BĐKH, bảo vệ sự tồn tại của con người cùng các sinh vật sống trên trái đất. Để hoàn thành mục tiêu trên, 3 nhóm nhiệm vụ được xác định bao gồm: nhóm nhiệm vụ thích ứng với BĐKH, nhóm nhiệm vụ giảm nhẹ BĐKH và nhóm nhiệm vụ hỗ trợ. Trong đó, ở nhóm nhiệm vụ hỗ trợ, đề cập đến việc phân công Sở Khoa học và Công nghệ phối hợp với Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Thông tin và Truyền Thông cùng với các Sở ngành và đơn vị liên quan thực hiện 2 nhiệm vụ: xây dựng bộ cơ sở dữ liệu về BĐKH tích hợp nhằm phục vụ công tác quản lý, điều hành, hoạch định chiến lược của thành phố; kiểm kê được lượng khí thải từ các hoạt động của thành phố nhằm xây dựng giải pháp giảm nhẹ, ứng phó BĐKH cho giai đoạn tiếp theo. Đây chính là tiền đề pháp lý quan trọng để hướng đến xây dựng hệ thống giám sát BĐKH tích hợp với hệ thống quan trắc môi trường trên địa bàn thành phố.
Trong đề tài này, từ bộ dữ liệu đầu vào là bản đồ địa hình, bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ sử dụng đất (2005, 2010, 2015); số liệu khí tượng (12 điểm đo mưa, 2 trạm khí tượng, số liệu lượng mưa, nhiệt độ không khí, lượng bốc hơi, độ ẩm không khí, số giờ nắng theo ngày, 1990 - 2014); thủy văn (2 trạm thủy văn, 13 trạm nước mặt, số liệu mực nước theo giờ, 1990- 2014, mực nước chân triều, mực nước đỉnh triều, lưu tốc chảy ra, lưu tốc chảy vào, lưu lượng chảy ra, lưu lượng chảy vào, lưu lượng bình quân theo tháng, 2005- 2014); môi trường không khí (15 trạm không khí, số liệu CO, TSP, NO2, độ ồn, Pb, PM10 theo tháng, 2005-2014); nước mặt (2 trạm thủy văn, 24 trạm nước mặt, số liệu COD, độ đục, PO4, NH4, TSS, dầu, DO, độ mặn, pH, Coliform, BOD5, E.Coli theo tháng, 2005- 2014),…nhóm nghiên cứu đã tiến hành chuẩn hóa dữ liệu theo định dạng Geodatabase.
Qua khảo sát hiện trạng hệ thống cho thấy, mạng lưới quan trắc môi trường không khí, môi trường nước trên địa bàn TP.HCM tuy có nhiều điểm mạnh về thiết bị quan trắc, phân tích, nhân lực thực hiện quan trắc, mức độ phổ biến thông tin ô nhiễm không khí, nước, nhưng vẫn còn tồn tại một số điểm yếu như số lượng trạm quan trắc thưa thớt, thông số quan trắc chưa đầy đủ, phương thức quan trắc chủ động chưa đáp ứng yêu cầu đánh giá diễn biến chất lượng môi trường không khí, nước theo thời gian thực, chưa xây dựng bản đồ lan truyền chất lượng không khí, nước toàn thành phố. Bên cạnh những cơ hội như sự quan tâm từ nhiều thành phần (Nhà nước, tư nhân, tổ chức nước ngoài), sự đồng thuận của người dân, sự phát triển của công nghệ quan trắc không khí, nước hiện đại, tự động, việc phát triển mạng lưới quan trắc môi trường đối mặt với nhiều thách thức như kinh phí đầu tư xây dựng, nâng cấp mạng lưới còn hạn chế so với nhu cầu, công tác quan trắc môi trường chưa đáp ứng yêu cầu giám sát BĐKH.
Phân tích mối liên hệ, tương tác giữa BĐKH (lượng mưa, nhiệt độ trung bình và cực trị, bốc thoát hơi, số giờ nắng, độ ẩm không khí trung bình và cực tiểu) với các thành phần môi trường không khí (CO, TSP, Pb, NOx), các thành phần môi trường nước (nước sông, nước kênh rạch, nước biển ven bờ, nước dưới đất) tại TP.HCM giai đoạn 2009-2014 sử dụng hệ số tương quan Spearman cho thấy, hướng nghiên cứu tiếp theo là cần tiếp tục thu thập số liệu để có thể xây dựng các mô hình thể hiện tương tác giữa các thông số môi trường nước, không khí với các biến số khí hậu tốt hơn.
Để phục vụ công tác theo dõi, đánh giá BĐKH trên địa bàn thành phố, nhóm nghiên cứu đề xuất các thông số BĐKH (bao gồm nhiệt độ không khí, lượng mưa, bốc hơi, độ ẩm không khí, bức xạ, thời gian nắng, gió bề mặt, nhiệt độ nước, lưu lượng nước, mực nước, hướng nước chảy, diễn biến lòng sông, nhiệt độ nước biển, mực nước biển, diễn biến bờ biển), môi trường không khí (bao gồm các thông số khí tượng, nồng độ khí nhà kính, tổng lượng ozone, cường độ bức xạ cực tím), nước (bao gồm các thông số khí tượng thủy văn, độ mặn, độ axit, DO, mực nước dưới đất) cần quan trắc tại TP.HCM. Về hình thức quan trắc, do tính phức tạp, khó lường của BĐKH nên nhóm đề xuất quan trắc tự động, theo thời gian thực cho các thông số trên.
Nhóm cũng đề xuất số lượng trạm giám sát BĐKH, quan trắc môi trường tối ưu cần lắp đặt tại TP.HCM là 9 trạm khí tượng, 14 trạm thủy văn, 52 trạm nước mặt, 54 trạm nước dưới đất, 1 trạm nước biển ven bờ, 46 trạm không khí. Từ đó, tiến hành phân tích khảo sát, tìm kiếm vị trí phù hợp lắp đặt trạm giám sát BĐKH với kết quả đã xác định vị trí tối ưu lắp đặt 2 trạm khí tượng, 1 trạm thủy văn, 30 trạm nước mặt, 39 trạm nước dưới đất, 31 trạm không khí. Thiết kế mô hình trạm giám sát BĐKH, quan trắc môi trường truyền dữ liệu trực tuyến cho khu vực TP.HCM sử dụng mạng cảm biến không dây cho phép ghi nhận dữ liệu, phản hồi liên tục về các thông số BĐKH (bao gồm nhiệt độ không khí, lượng mưa, bốc hơi, độ ẩm không khí, bức xạ, thời gian nắng, gió bề mặt, nhiệt độ nước, lưu lượng nước, mực nước, hướng nước chảy, diễn biến lòng sông, nhiệt độ nước biển, mực nước biển, diễn biến bờ biển), môi trường không khí (bao gồm các thông số khí tượng, nồng độ khí nhà kính, tổng lượng ozone, cường độ bức xạ cực tím), nước (bao gồm các thông số khí tượng thủy văn, độ mặn, độ axit, DO, mực nước dưới đất).
Nhóm tác giải cũng xây dựng được website cung cấp số liệu giám sát BĐKH, quan trắc môi trường cập nhật theo thời gian thực hỗ trợ giao diện máy tính, điện thoại di động, và phân quyền cho từng đối tượng sử dụng; xây dựng các quy trình, phương pháp thu thập và xử lý dữ liệu của hệ thống tích hợp nhằm phục vụ công tác phân tích, đánh giá diễn biến chất lượng môi trường có liên hệ với diễn biến BĐKH và ngược lại; đề xuất giải pháp cụ thể để triển khai hệ thống giám sát BĐKH tích hợp với mạng lưới quan trắc môi trường tại TP.HCM.