Một số đặc điểm hạn hán trong khu vực tây nguyên giai đoạn 1985 2014

Để thực hiện mục tiêu của đồ án: Đánh giá được một số đặc điểm qua tình trạng hạn hán ở khu vực Tây Nguyên trong những năm giai đoạn 1985-2014 được xác định bằng chỉ số hạn chuẩn hóa lượ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

DƯƠNG TRẦN TRÚC GIANG

MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM HẠN HÁN TRONG KHU VỰC

TÂY NGUYÊN GIAI ĐOẠN 1985-2014

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KHÍ TƯỢNG HỌC

Mã ngành: 52410221

TP HỒ CHÍ MINH - 11/2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM HẠN HÁN TRONG KHU VỰC

TÂY NGUYÊN GIAI ĐOẠN 1985 -2014

Sinh viên thực hiện: Dương Trần Trúc Giang MSSV: 0250010008 Khóa: 2013 – 2017

Giảng viên hướng dẫn: Th.s Lê Thị Thu Hằng

TP HỒ CHÍ MINH - 11/2017

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017

NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khoa: KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

3 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 10/7/2017

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 5/11/2017

5 Họ và tên người hướng dẫn: Th.s Lê Thị Thu Hằng

Người hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên)

Nội dung và yêu cầu đã được thông qua

bộ môn Ngày tháng năm 2017 Trưởng bộ môn (Ký và ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin cảm ơn các quý thầy, cô trong tổ bộ môn khoa Khí Tượng – Thủy Văn cùng các quý thầy cô giảng dạy tại trường Tài Nguyên và Môi Trường Thành Phố Hồ Chí Minh, đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại trường trong 4 năm qua cho em hiểu được các kiến thức bổ ích về chuyên ngành và một số kiến thức khác để em hoàn thành đồ án này

Với lòng biết ơn sâu sắc của mình, em xin cảm ơn giảng viên hướng dẫn Thạc

sĩ Lê Thị Thu Hằng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu, tìm kiếm số liệu và hoàn thành đồ án

Cuối cùng, em xin cảm ơn người thân trong gia đình, bạn bè và mọi người xung quanh vì trong suốt quá trình học tập và thực hiện đồ án em luôn nhận được sự động viên, giúp đỡ của mọi người

Do hạn chế về thời gian cũng như kiến thức của bản thân còn yếu kém, mặc dù

đã có nhiểu cố gắng nhưng đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý chỉ bảo quý báu của quý thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT iv

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 Định nghĩa và phân loại hạn hán 4

1.1.1 Khái niệm hạn hán 4

1.1.2 Phân loại hạn hán 5

1.1.3 Đặc trưng của hạn hán 5

1.2 Nguyên nhân và tình trạng hạn hán 5

1.2.1 Nguyên nhân gây ra hạn hán 5

1.2.2 Nguyên nhân gây ra hạn hán tại Tây Nguyên 6

1.2.3 Tình trạng hạn hán trong những năm gần đây 13

1.3 Các nghiên cứu về hạn hán trong và ngoài nước 15

1.3.1 Các nghiên cứu về hạn hán trên thế giới 15

1.3.2 Các nghiên cứu về hạn hán tại Việt Nam 16

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ SỐ LIỆU 18

2.1 Phương pháp nghiên cứu 18

2.1.1 Một số chỉ số hạn hán 18

2.1.2 Lựa chọn chỉ số hạn 22

2.1.3 Phương pháp phân tích xu thế 23

2.2 Số liệu sử dụng trong đề tài 24

CHƯƠNG 3:MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM HẠN HÁN Ở KHU VỰC TÂY NGUYÊN GIAI ĐOẠN 1985 -2014 26

3.1 Xác định tình trạng hạn hán ở khu vực Tây Nguyên dựa vào chỉ số khô cằn J giai đoạn 1985 -2014 26

3.2 Xác định tình trạng hạn hán ở khu vực Tây Nguyên dựa vào chỉ số SPI giai đoạn 1985-2014 30 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC PL.1

DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Các ngưỡng phân cấp hạn theo chỉ số SPI 19

Bảng 2.2 Các ngưỡng phân cấp hạn theo chỉ số Ped 19

Bảng 2.3 Các ngưỡng phân cấp hạn theo chỉ số J 20

Bảng 2.4 Các ngưỡng phân cấp hạn theo chỉ số hiệu suất giáng thủy 20

Bảng 2.5 Các ngưỡng phân cấp hạn khí tượng theo chỉ số EDI 21

Bảng 2.6 Các ngưỡng phân cấp hạn nông nghiệp theo chỉ số MI 21

Bảng 2.7 Các ngưỡng phân cấp hạn thủy văn theo chỉ số Kh 22

Bảng 2.8 Danh sách các trạm khí tượng sử dụng số liệu trong đồ án 24

Bảng 2.9 Một số tính chất đặc điểm khí hậu của các trạm khu vực Tây Nguyên 24

Bảng 3.1 Kết quả chỉ số khô cằn J TB tháng của từng trạm giai đoạn 1985-2014 27

Bảng 3.2 Bảng thể hiện so sánh giữa các tháng thực tế lý thuyết (mùa khô) theo Bảng 2.9 với kết quả tính toán (mùa hạn) chỉ số khô cằn J TB các tháng giai đoạn 1985-2014 của 8 trạm trong khu vực Tây Nguyên 28

Bảng 3.3 Phân bố mức độ hạn trong các tháng mùa hạn của từng trạm 29

Bảng 3.4 Tần suất xuất hiện của các sự kiện trong giai đoạn 1985 -2014 ở trạm Đăk Tô (Kon Tum) 31

Bảng 3.5 Tần suất xuất hiện của các sự kiện trong giai đoạn 1985 -2014 ở trạm Pleiku (Gia Lai) 32

Bảng 3.6 Tần suất xuất hiện của các sự kiện trong giai đoạn 1985 -2014 ở trạm Ayunpa (Gia Lai) 34

Bảng 3.7 Tần suất xuất hiện của các sự kiện trong giai đoạn 1985 -2014 ở trạm Buôn Ma Thuột (Đăk Lăk) 35

Bảng 3.8 Tần suất xuất hiện của các sự kiện trong giai đoạn 1985 -2014 ở trạm M‘Đrăk (Đăk Lăk) 36

Bảng 3.9 Tần suất xuất hiện của các sự kiện trong giai đoạn 1985 -2014 ở trạm Đăk Nông (Đăk Nông) 37

Bảng 3.10 Tần suất xuất hiện của các sự kiện trong giai đoạn 1985 -2014 ở trạm Bảo Lộc (Đăk Lăk) 39

Bảng 3.11 Tần suất xuất hiện của các sự kiện trong giai đoạn 1985 -2014 ở trạm Liên Khương (Bảo Lộc) 40

Bảng 3.12 Thống kê tóm tắt các tính chất hạn hán của các trạm khí tượng ở khu vực Tây Nguyên 42

Bảng 3.13 Bảng thống kê năm hạn hầu hết ở khu vực Tây Nguyên và đợt El Nino trong xảy ra trong thời kỳ 30 năm (1985-2014) 44

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Vị trí địa lý vùng Tây Nguyên 7

Hình 2.1 Bản đồ phân vùng khí hậu khu vực Tây Nguyên 25

Hình 3.1 Chỉ số khô cằn J TB các tháng giai đoạn 1985 - 2014 của các trạm khí tượng nghiên cứu trong khu vực Tây Nguyên 26

Hình 3.2 Số tháng hạn và mức độ hạn hán của các trạm khu vực Tây Nguyên 30

Hình 3.3 Chỉ số SPI năm trạm Đăk Tô (Kon Tum) giai đoạn 1985 - 2014 31

Hình 3.4 Chỉ số SPI năm trạm Pleiku (Gia Lai) giai đoạn 1985 - 2014 32

Hình 3.5 Chỉ số SPI năm trạm Ayunpa (Gia Lai) giai đoạn 1985 - 2014 33

Hình 3.6 Chỉ số SPI năm trạm Buôn Ma Thuột (Đăk Lăk) giai đoạn 1985 - 2014 35

Hình 3.7 Chỉ số SPI năm trạm M’Đrăk (Đăk Lăk) giai đoạn 1985 - 2014 36

Hình 3.8 Chỉ số SPI năm trạm Đăk Nông (Đăk Nông) giai đoạn 1985 - 2014 37

Hình 3.9 Chỉ số SPI năm trạm Bảo Lộc (Lâm Đồng) giai đoạn 1985 - 2014 38

Hình 3.10 Chỉ số SPI năm trạm Liên Khương (Lâm Đồng) giai đoạn 1985 - 2014 39

Hình 3.11 Số sự kiện hạn hán và số sự kiện HN, HRN của từng trạm khu vực Tây Nguyên giai đoạn 1985 – 2014 41

MỞ ĐẦU

Các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, lũ, hạn hán, sóng thần, mưa đá … gây thiệt hại đáng kể về người, tài sản, kinh tế xã hội và môi trường Trong các loại thiên tai kể trên thì hạn hán là loại thiên tai lớn thứ 3 sau lũ lụt và bão Hạn hán xảy ra

ở khắp nơi trên thế giới, trong xu thế ấm lên toàn cầu thì sự biến đổi của hạn hán có xu thế tăng về tần suất và cường độ, phạm vi hạn hán cũng mở rộng hơn nên đã gây rất nhiều khó khăn cho con người

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với sự kéo dài của lãnh thổ theo phương kinh tuyến, hoàn toàn nằm trong vùng nội chí tuyến nên có bức xạ dồi dào, độ ẩm lớn, lượng mưa nhiều Tuy nhiên hiện tượng hạn hán lại xảy ra ở một số nơi thuộc khu vực Bắc Bộ, Nam Bộ và Tây Nguyên vào mùa đông, hạn mùa hè thịnh hành ở Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ Tây Nguyên là một trong những vùng khí hậu chịu ảnh hưởng nặng nề của hạn hán Với địa hình núi và cao nguyên rộng lớn, nằm khuất bên sườn Tây của dãy Trường Sơn, lại ở khá cao so với mực nước biển, khí hậu Tây Nguyên có tính chất của khí hậu vùng xích đạo nhiệt đới với hai mùa là mùa mưa và mùa khô Về mùa đông, do tác dụng chắn gió của dãy Trường Sơn, luồng tín phong Đông Bắc sau khi để lại một lượng hơi ẩm lớn (dưới dạng mưa) bên sườn Đông Trường Sơn sau đó vượt qua núi sang sườn Tây lại chịu thêm ít nhiều tác dụng “phơn” trong quá trình đi xuống theo sườn thoải lưu vực sông Mê Kông, càng trở nên khô hơn Bởi vậy tình trạng khô hạn trong mùa đông ở đây càng trở nên nghiêm trọng

Chính vì vậy, việc xem xét mức độ hạn hán ở Tây Nguyên là việc làm cần thiết

để ứng phó với tình trạng hạn hán và giảm thiểu tối đa những thiệt hại mà nó gây ra

Đứng trước thực tế đó, hướng nghiên cứu của đồ án được chọn là: “Một số đặc điểm hạn hán ở khu vực Tây Nguyên giai đoạn 1985 - 2014”

Để thực hiện mục tiêu của đồ án:

Đánh giá được một số đặc điểm qua tình trạng hạn hán ở khu vực Tây Nguyên trong những năm giai đoạn 1985-2014 được xác định bằng chỉ số hạn chuẩn hóa lượng mưa SPI kết hợp với chỉ số khô cằn J

Đồ án thực hiện với nội dung là tìm hiểu tổng quan về hạn hán, sử dụng số liệu

và các phương pháp tính để đánh giá được một số đặc điểm hạn hán qua tình trạng hạn

hán ở khu vực Tây Nguyên trong thời kỳ năm 1985 – 2014 xác định bằng các chỉ số hạn

Với phạm vi nghiên cứu trong khu vực Tây Nguyên gồm 5 tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đăk Lăk, Lâm Đồng, Đăk Nông và lấy số liệu liệu lượng mưa và nhiệt độ của 8 trạm khí tượng các tỉnh trong khu vực trên gồm các trạm Đăk Tô, Pleiku, Ayunpa, Buôn Ma Thuột, M’Đrăk, Đăk Nông, Bảo Lộc, Liên Khương trong giai đoạn 30 năm (1985 - 2014)

Và sử dụng một số phương pháp nghiên cứu như sau:

+ Phương pháp thu thập tài liệu và số liệu: Thu thập các thông tin cần thiết liên quan đến đề tài từ sách vở, các bài báo cáo, báo mạng cùng với thu thập các số liệu cần

có từ các trạm để áp dụng vào đồ án

+ Phương pháp thống kê và lựa chọn các chỉ số hạn: Thống kê các chỉ số hạn hán tìm hiểu các ưu điểm và nhược điểm của chỉ số đó để tiến hành lựa chọn chỉ số phù hợp với đồ án

+ Phương pháp phân tích xu thế: Xem xét xu thế tuyến tính tăng hay giảm của hạn hán trong khu vực

Ý nghĩa thực tiễn của đồ án:

Hiểu và trình bày được một bài luận văn, đồ án Biết cách tìm và sử dụng tài liệu tham khảo, số liệu phục vụ cho đồ án

Từ bài đồ án này nắm bắt được các vấn đề liên quan đến hạn hán, thu thập số liệu lượng mưa và nhiệt độ của 30 năm (1985 - 2014) tại 8 trạm khí tượng khu vực Tây Nguyên và tính toán được số liệu chỉ số hạn chuẩn hóa lượng mưa SPI, chỉ số khô cằn J, cuối cùng đánh giá được một số đặc điểm hạn hán qua tình trạng hạn hán ở khu vực Tây Nguyên

Nội dung của đồ án ngoài bìa, mục lục, lời cảm ơn, phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục thì nội dung bài được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Tổng quan Chương này giới thiệu tổng quát về hạn hán bao gồm tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước, định nghĩa, nguyên nhân, đặc trưng của hạn hán

Chương 2: Phương pháp nghiên cứu và cơ sở số liệu Chương này trình bày nguồn số liệu tính toán các chỉ số hạn và phương pháp tính

Chương 3: Một số đặc điểm hạn hán ở khu vực Tây Nguyên giai đoạn

1985-2014 Chương này đưa ra những kết quả của đồ án đạt được

là một rào cản lớn trong việc định nghĩa hạn hán một cách chính xác Khi nghiên cứu hạn hán, cần phân biệt rõ ràng giữa định nghĩa về mặt lý thuyết và định nghĩa về mặt thực tiễn Định nghĩa về mặt lý thuyết được hình thành từ hiểu biết tổng thể về hạn hán

và phục vụ cho việc thiết lập các chính sách hạn hán, trong khi định nghĩa về mặt thực tiễn nhằm mục đích xác định ngày bắt đầu, mức độ khắc nghiệt, thời điểm kết thúc của giai đoạn hạn, phục vụ cho các mục đích cụ thể [5] Một số định nghĩa hạn hán thường dùng được mô tả dưới đây:

Theo Wilhite (2000), tác giả cho rằng mặc dù hạn hán xảy ra thường gắn liền với các nhân tố khí hậu như nhiệt độ cao, tốc độ gió mạnh hay độ ẩm tương đối thấp, lượng mưa vẫn là nhân tố chính gây ra hạn hán Về bản chất, hạn hán là “kết quả của

sự thiếu hụt lượng mưa tự nhiên trong một thời kỳ dài, thường là một mùa hoặc lâu hơn”.[18]

Theo Tổ chức khí tượng thế giới (WMO, 1992), đưa ra hai định nghĩa về hạn hán dưới đây có thể tin cậy: “Hạn hán là sự thiếu hụt kéo dài hay thiếu hụt nghiêm trọng lượng mưa” và “ Hạn hán là giai đoạn thời tiết khô dị thường đủ dài, gây ra thiếu hụt lượng mưa, từ đó gây ra mất cân bằng trong hệ thống thủy văn”.[19]

Hoặc theo một số tác giả Việt Nam cũng đề cập khái niệm hạn hán khá lôgic như tác giả Nguyễn Đức Ngữ (2002) đề cập khái niệm hạn hán là sự thiếu hụt lượng mưa trong một khoảng thời gian kéo dài nhiều tháng hoặc nhiều năm làm giảm hàm lượng ẩm trong không khí và hàm lượng nước trong đất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối, hạ thấp mực nước ao hồ, mực nước trong các tầng chứa nước dưới đất gây ảnh hưởng xấu đến sự sinh trưởng của cây trồng, làm môi trường suy thoái gây đói nghèo dịch bệnh [9]

Nhìn chung, định nghĩa về hạn hán rất đa dạng và thay đổi tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu hạn hán

1.1.2 Phân loại hạn hán

Có thể phân loại hạn hán theo nhiều cách khác nhau, nhưng phổ biến nhất và theo tổ chức Khí Tượng Thế giới (WMO) và trong nghiên cứu của Lê Thị Hiệu (2012), hạn hán được phân loại theo 4 loại: hạn khí tượng, hạn thủy văn, hạn nông nghiệp và hạn kinh tế - xã hội [19];[6]

Hạn khí tượng: Thiếu hụt lượng mưa trong cán cân lượng mưa - bốc hơi

Hạn thủy văn: Dòng chảy sông suối giảm rõ rệt, mực nước trong các tầng chứa nước dưới đất hạ thấp

Hạn nông nghiệp: Thiếu hụt nước mưa dẫn tới mất cân bằng giữa lượng nước thực tế và nhu cầu nước của cây trồng

Hạn kinh tế - xã hội: Thiếu hụt nguồn nước cấp cho các hoạt động KT-XH

- Thời gian hạn hán chỉ khoảng thời gian một đợt hạn hán kéo dài, thông thường nó kéo dài ít nhất là hai đến ba tháng để chắc chắn là hạn hán, sau đó có thể kéo dài hàng tháng, hàng năm [18]

- Sự trải rộng theo không gian hạn hay chính là phạm vi hạn hán: Hạn có thể xảy ra với diện tích hàng trăm km2 đến hàng triệu km2, đặc biệt là các đợt hạn nghiêm trọng có thể kéo dài từ mùa này sang mùa khác và ảnh hưởng trên một phạm vi rộng lớn (WMO, 1975) [18]

1.2 Nguyên nhân và tình trạng hạn hán

1.2.1 Nguyên nhân gây ra hạn hán

Có nhiều nguyên nhân gây ra hạn hán, cụ thể theo Nguyễn Đức Ngữ (2002) thì hạn hán xảy ra khi có thời tiết bất thường gây nên thiếu hụt lượng mưa nhất thời hoặc

lượng mưa nhận được thường xuyên ít ỏi [9] Hạn hán được cho là do những nguyên nhân sau:

- Hạn hán do mưa quá ít, lượng mưa không đáng kể trong một thời gian dài, hầu như quanh năm, đây là tình trạng khá phổ biến trên các vùng khô hạn và bán khô hạn [9]

- Hạn hán do lượng mưa trong một thời gian dài thấp hơn rõ rệt so với mức nhiều năm cùng kỳ Tình trạng này có thể xảy ra cả ở nhiều vùng mưa [9]

- Mưa không ít lắm, nhưng trong một thời gian nhất định trước đó không mưa hoặc mưa chỉ đáp ứng nhu cầu tối thiểu của sản xuất và môi trường xung quanh Đây

là tình trạng phổ biến trên các vùng khí hậu gió mùa, có sự khác biệt rõ rệt về mưa giữa mùa mưa và mùa khô Bản chất và tác động của hạn hán gắn liền với định nghĩa

về hạn hán [9]

- Hiện tượng El Nino cũng tác động khá mạnh đến tình trạng hạn hán Năm El Nino, lượng mưa giảm, nhiệt độ bức xạ mặt trời tăng lên, bốc hơi tăng mạnh nên dễ gây hạn hán (như Bangladet) Ở Việt Nam, năm 1998 xảy ra hiện tượng El Nino dẫn tới hạn hán nghiêm trọng ở Tây Nguyên [9]

Ngoài ra một số nguyên nhân do hoạt động của con người cũng có thể gây ra hạn hán Trước hết là do tình trạng phá rừng bừa bãi làm mất nguồn nước ngầm dẫn đến cạn kiệt nguồn nước; việc trồng cây không phù hợp, vùng ít nước cũng trồng cây cần nhiều nước (như lúa) làm cho việc sử dụng nước quá nhiều, dẫn đến việc cạn kiệt nguồn nước; thêm vào đó công tác quy hoạch sử dụng nước, bố trí công trình không phù hợp, làm cho nhiều công trình không phát huy được tác dụng Thêm nữa, thiếu nước trong mùa khô (mùa kiệt) là do không đủ nguồn nước và thiếu những biện pháp cần thiết để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng gia tăng do sự phát triển kinh tế - xã hội ở các khu vực, các vùng chưa có quy hoạch hợp lý hoặc quy hoạch phát triển không phù hợp [9]

1.2.2 Nguyên nhân gây ra hạn hán tại Tây Nguyên

a)Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên của khu vực Tây Nguyên

Tây Nguyên gồm 5 tỉnh, xếp theo thứ tự vị trí địa lý từ Bắc xuống Nam gồm Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông và Lâm Đồng với diện tích tự nhiên là 54.474

km2 chiếm 16,8% diện tích tự nhiên cả nước [12]

Tây Nguyên là vùng cao nguyên, phía Bắc giáp tỉnh Quảng Nam, phía Đông giáp các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận, phía Nam giáp các tỉnh Đồng Nai, Bình Phước, phía Tây giáp với các tỉnh Attapeu (Lào) và Ratanakiri và Mondulkiri (Campuchia) Trong khi Kon Tum có biên giới phía Tây giáp với cả Lào và Campuchia, thì Gia Lai, Đắk Lắk và Đắk Nông chỉ có chung đường biên giới với Campuchia Còn Lâm Đồng không có đường biên giới quốc tế [12]

Hình 1.1.Vị trí địa lý vùng Tây Nguyên

(Nguồn: Sách giáo khoa Địa lý lớp 9)

Thực chất, Tây Nguyên không phải là một cao nguyên duy nhất mà là một loạt cao nguyên liền kề Đó là các cao nguyên Kon Tum cao khoảng 500 m, cao nguyên Kon Plông, cao nguyên Kon Hà Nừng, Pleiku cao khoảng 800 m, cao nguyên M'Đrăk cao khoảng 500 m, cao nguyên Buôn Ma Thuột cao khoảng 500 m, Mơ Nông cao khoảng 800-1000 m, cao nguyên Lâm Viên cao khoảng 1500 m và cao nguyên Di

Linh cao khoảng 900-1000 m Tất cả các cao nguyên này đều được bao bọc về phía Đông bởi những dãy núi và khối núi cao (chính là Trường Sơn Nam) [12]

Tây Nguyên lại có thể chia thành ba vùng địa hình đồng thời là ba vùng khí hậu, gồm Bắc Tây Nguyên (tương ứng với các tỉnh Kon Tum và Gia Lai, trước là một tỉnh), Trung Tây Nguyên (tương ứng với các tỉnh Đắk Lắk và Đắk Nông), Nam Tây Nguyên (tương ứng với tỉnh Lâm Đồng).Trung Tây Nguyên có độ cao thấp hơn và nền nhiệt độ cao hơn hai tiểu vùng phía Bắc và Nam [12]

Với đặc điểm thổ nhưỡng đất đỏ bazan ở độ cao khoảng 500 m đến 600 m so với mặt biển, Tây Nguyên rất phù hợp với những cây công nghiệp như cà phê, ca cao,

hồ tiêu, dâu tằm Cây điều và cây cao su cũng đang được phát triển tại đây Cà phê là cây công nghiệp quan trọng số một ở Tây Nguyên Tây Nguyên cũng là vùng trồng cao su lớn thứ hai sau Đông Nam Bộ Và đang tiến hành khai thác Bô xít Tây Nguyên cũng là khu vực ở Việt Nam còn nhiều diện tích rừng với thảm sinh vật đa dạng, trữ lượng khoáng sản phong phú hầu như chưa khai thác và tiềm năng du lịch lớn, Tây Nguyên có thể coi là mái nhà của Miền Trung, có chức năng phòng hộ rất lớn Tuy nhiên, nạn phá rừng, hủy diệt tài nguyên thiên nhiên và khai thác lâm sản bừa bãi chưa ngăn chận được tại đây có thể dẫn đến nguy cơ làm nghèo kiệt rừng và thay đổi môi trường sinh thái [12]

+ Đặc điểm khí hậu:

Theo PGS.TS Nguyễn Quang Kim (2005) khí hậu Tây Nguyên chịu ảnh hưởng của khí hậu cận xích đạo, ảnh hưởng chủ yếu gió mùa Tây Nam, mùa hè mưa nhiều, thời tiết ôn hòa, ngược lại vào mùa Đông Xuân hầu như không mưa, khô hạn gay gắt Riêng từ Đông Bắc đến Đông Tây Nguyên (KongPlong, An Khê, Phú Túc, M’Đrắk,

Đà Lạt,…) có chế độ gió mùa Tây Nam và Đông Bắc nên mưa muộn hơn và kéo dài nhưng lượng mưa ít, mùa khô cũng gay gắt [10]

Nhiệt độ: Trung bình năm khoảng 200C điều hoà quanh năm và có xu thế tăng dần từ Nam ra Bắc và từ cao xuống thấp, chỉ từ 4 - 5oC biên độ nhiệt ngày và đêm chênh lệch cao trên 5,50C [10]

Lượng mưa: Mưa có xu hướng tăng dần từ vùng thấp lên vùng cao Do ảnh hưởng của địa hình, sự phân bố mưa theo không gian khá phức tạp: Các sườn núi có hướng đón gió lượng mưa tăng lên rõ rệt từ 2600-2800mm Ngược lại thung lũng khuất gió, lượng mưa năm giảm đáng kể chỉ còn 1100-1200 mm Mùa mưa từ tháng V đến tháng X chiếm 85%-90% tổng lượng mưa của cả năm [10]

Độ ẩm: Biến động theo mùa, thời kỳ thịnh hành gió mùa Tây Nam (tháng V-X)

độ ẩm cao 87-90% và thời kỳ thịnh hành gió mùa Đông Bắc (tháng XI-IV năm sau) là thời kỳ khô hạn độ ẩm thấp 74-81% [10]

Lượng bốc hơi: Lượng bốc hơi hàng năm của Tây Nguyên khá lớn trên 1000mm Lượng bốc hơi cao nhất ở Cheo Reo 1738mm Tháng có lượng bốc hơi thấp nhất là Pleiku 37mm và Đăk Nông 43,8 mm [10]

Theo Hoàng Đức Hùng (2014), trong ”Nghiên cứu phân vùng khí hậu khu vực Tây Nguyên” đã phân vùng Tây Nguyên thành 3 vùng dựa trên các đặc điểm khí hậu,

địa hình ở Tây Nguyên [4] :

- Vùng nú i cao phía Bắc Tây Nguyên (vùng I): Ở vùng khí hậu này, độ cao đi ̣a

hình từ 750m trở lên đến 2000m, bao gồm chuỗi cao nguyên núi cao phía Bắc và Tây Bắc Tây Nguyên với nú i Ngọc Lĩnh, cao nguyên Kon- Plông, cao nguyên Kon – Hà - Nừng và phần lớn diện tích cao nguyên Pleiku Nhiệt độ đặc trưng của vùng từ 6500-

80000C, tương ứng với nhiệt độ trung bình từ 18- 220C, ranh giới phân định vùng là đường đẳng tri ̣ 80000C.Đặc điểm khí hậu mang tính chất khí hậu nhiệt đới núi cao, mát quanh năm không có ngày thời tiết vượt ngưỡng nắng nóng, ngược lại có nhiều ngày nhiệt độ Tm 150C.[4]

- Vùng khí hậu Trung Tây Nguyên (vùng II): Vùng khí hậu này chiếm phần lớn diện tích Tây Nguyên bao gồm từ vùng trũng lòng hồ Yaly, toàn bộ chuỗi liên tiếp cao nguyên Gia Lai- Đắk Lắk - Đắk Nông, phía Tây cao nguyên Đà Lạt Chủ yếu phần diện tích có độ cao đi ̣a hình < 750m và xen kẽ một ít khu vực núi cao > 750m Nhiệt

độ đặc trưng của vùng là 8000- 90000C, tương ứng với nhiệt độ trung bình năm từ 22- 24,50C mang đặc điểm vùng khí hậu nhiệt đới thuần thúy với lượng nhiệt phong phú Nhiệt độ vùng khí hậu này từ khoảng 8000- 85000C nửa phía Tây vùng và có xu thế tăng dần lên 8500- 95000C ở phía Đông vùng [4]

- Vùng nú i cao phía Nam Tây Nguyên (vùng III): Bao gồm khu vực khí hậu cao nguyên nú i cao Bảo Lộc- Đà Lạt- Liên Khương, độ cao đi ̣a hình vùng cao nguyên có

độ cao 750m trở lên đến 2000m Nhiệt độ đặc trưng vùng khí hậu này 6500 - 80000C, tương đương với nhiệt độ trung bình từ 18,0- 22,00C nằm trong ngưỡng nhiệt đới nú i cao Tương tự vùng khí hậu núi cao phía Bắc mát quanh năm không có ngày thời tiết vượt ngưỡng nắng nóng, ngược lại có nhiều ngày nhiệt độ Tm150C [4]

Đối với cấp tiểu vùng, vùng khí hậu Trung Tây Nguyên được phân chia thành 5 tiểu vù ng khí hâ ̣u theo chế đô ̣ mưa:

- Tiểu vù ng II1: Thung lũng và núi thấp lòng hồ Yaly (bao gồm chủ yếu phần diện tích dọc theo lòng hồ Yaly nối với phần núi thấp phía Tây cao nguyên Pleiku và khu vực thung lũng thấp của Kon Tum) Đặc trưng lượng mưa tiểu vùng

∑R(Năm):1600- 2200mm, điều kiện đủ ẩm [4]

- Tiểu vù ng II 2: Thung lũng thấp xen kẽ đèo phía Đông Gia Lai (bao gồm toàn

bộ diện tích phần phía Đông cao nguyên Pleiku, khu vực trũng thấp Gia Lai, Ayunpa, đèo An Khê kết nối vùng Cheo Reo- Phú Túc) Đặc trưng lượng mưa chi phối tiểu vùng ∑R(Năm): 1300 - 1600mm, điều kiện thiếu ẩm [4]

- Tiểu vù ng II 3: Bình nguyên phía Tây Pleiku - Buôn Mê Thuật (bao gồm phần lớn nửa phía Bắc cao nguyên Buôn Ma Thuột- Buôn Hồ, vùng Cư Jut và Đắk Min của cao nguyên Đắk Nông và toàn bộ vùng trũng thấp phía Tây cao nguyên Pleiku- Buôn

Hồ Đặc trưng lượng mưa chi phối tiểu vùng ∑R(Năm): 1600- 1800mm, đủ ẩm và có nguy cơ thiếu ẩm [4]

- Tiểu vù ng II 4: Cao nguyên liền kề Buôn Hồ - Buôn Mê Thuật- M’Đrắk (bao gồm cao nguyên Buôn Hồ, cao nguyên Buôn Ma Thuột nối liền với M’Đrắk và phần nhỏ diện tích phía Đông Bắc cao nguyên Đắk Nông) Chỉ tiêu chi phối tiểu vùng ∑R (Năm): 1800- 2200mm, đủ ẩm [4]

- Tiểu vù ng II 5: Cao nguyên Đắk Nông- Lâm Hà (bao gồm toàn bộ diện tích phía Nam của cao nguyên Đắk Nông và diện tích nửa phía Tây của cao nguyên Bảo Lộc) Chỉ tiêu chi phối tiểu vùng ∑R (Năm): 2000- 2800mm, dư thừa ẩm [4]

+ Đặc điểm thủy văn:

Tây Nguyên có 4 hệ thống sông chính: Thượng sông Xê Xan, thượng sông Srêpok, thượng sông Ba và sông Đồng Nai Tổng lưu lượng nước mặt là 50 tỷ mét khối/năm Chế độ dòng chảy chịu tác động của khí hậu Nguồn nước ngầm tương đối lớn nhưng nằm sâu, giếng khoan trên 100 mét [12]

b) Nguyên nhân gây hạn hán ở khu vực

Với vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên như thế thì nguyên nhân dẫn đến hạn hán

ở Tây Nguyên là do một số nguyên nhân sau:

Với địa hình núi và cao nguyên rộng lớn, nằm khuất bên sườn Tây của dãy Trường Sơn, lại ở khá cao so với mực nước biển, khí hậu Tây Nguyên có tính chất của khí hậu vùng xích đạo nhiệt đới với hai mùa là mùa mưa và mùa khô Về mùa đông,

do tác dụng chắn gió của dãy Trường Sơn, luồng tín phong Đông Bắc sau khi để lại một lượng hơi ẩm lớn (dưới dạng mưa) bên sườn Đông Trường Sơn sau đó vượt qua núi sang sườn Tây lại chịu thêm ít nhiều tác dụng “phơn” trong quá trình đi xuống theo sườn thoải lưu vực sông Mê Kông, càng trở nên khô hơn gây nên hạn hán

Theo quy luật, mùa khô hàng năm ở Tây Nguyên kéo dài từ tháng XI đến tháng

IV năm sau với đặc trưng thời tiết chủ yếu là khô, lạnh và có thể có sương giá ở một số nơi trong thời kỳ đầu mùa; nóng, khô cùng với sự xuất hiện của một vài đợt gió Tây khô nóng, hoặc một số trận dông nhiệt, có khi có mưa đá trong thời kỳ cuối mùa.Tổng lượng mưa trong toàn mùa khô chỉ chiếm khoảng từ 5 – 15% tổng lượng mưa cả năm, trong đó chủ yếu là đóng góp lượng mưa do ảnh hưởng của không khí lạnh tăng cường mạnh hoặc bão muộn ở thời kỳ đầu mùa và dông nhiệt ở cuối mùa Thời kỳ ít mưa nhất kéo dài liên tục từ cuối tháng XII đến đầu tháng III Song song với những biến đổi về thời tiết, dòng chảy trong sông suối cũng có xu thế chung là giảm dần từ đầu mùa đến khoảng tháng III, tháng IV là thời điểm cạn kiệt nhất Khan hiếm nguồn nước thường xảy ra vào thời kỳ từ tháng I đến tháng IV với tổng lượng dòng chảy 3 tháng nhỏ nhất chỉ đạt từ 3 – 6% tổng lượng dòng chảy năm Trong thời kỳ này, một số sông suối nhỏ có thể trở nên cạn kiệt hoàn toàn Những năm gần đây một phần do mất rừng

nên khả năng giữ nước của lưu vực giảm sút, phần khác do sông, suối bị ngăn lại làm nhiều tầng, đoạn nên số sông suối bị cạn kiệt hoàn toàn tăng mạnh Trong những mùa khô gần đây có nhiều sông, suối có diện tích lưu vực rộng hàng trăm km2, nằm ở vùng

có lượng mưa năm khá phong phú nhưng vẫn bị khô cạn và hết nước.Và vài năm gần đây trong mùa mưa và cả năm trên hầu kết các lưu vực sông ở Tây Nguyên chưa có trận lũ đáng kể nào Qua theo dõi cho thấy, hầu hết những năm ít mưa lũ trong mùa mưa thì mùa khô kế tiếp sẽ xảy ra thiếu nước nghiêm trọng, điển hình như các năm

1997, 2004 và đặc biệt là năm 2016 [13]

Điều này là bởi khu vực Tây Nguyên mỗi năm có một nửa thời gian là mùa khô với tổng lượng nước mưa nhận được hàng tháng < 100mm, riêng các tháng XII, tháng

I và II lượng mưa thường đạt dưới 10mm, chưa đủ bù cho lượng bốc hơi bề mặt [13]

Tây Nguyên bây giờ trồng cây công nghiê ̣p rất nhiều Nếu đảm bảo được diê ̣n

tích tưới tiêu cây trồng có quy hoa ̣ch thì sẽ không có vấn đề gì Nhưng diê ̣n tích trồng nhiều mà không được quy hoa ̣ch, phát sinh vấn đề thiếu nước là chắc chắn [3]

Nước ngầm suy giảm: Tây Nguyên là vùng đất bazan rộng lớn nhất Việt Nam, loại đất này thường dễ hấp thụ nước Tuy nhiên trong nhiều năm qua, viê ̣c khai thác quá mức nguồn nước cho canh tác cây công nghiệp ở khu vực này đã gây nên sự mất cân bằng nghiêm trọng giữa nước mặt và nước ngầm Lượng nước ngầm thiếu hụt, nước dự trữ tại các sông suối và hồ đập cạn kiệt nên nhiều trạm bơm thủy lợi đang ngừ ng hoa ̣t đô ̣ng Tây Nguyên cũng là nơi có lượng nước mặt, nước ngầm được sinh

ra chủ yếu từ nước mưa, hầu như không có lượng nước nhập vào từ các vùng lân cận, khả năng điều tiết nước tự nhiên ngày một giảm sút do rừng bị chặt phá, trong khi khả năng trữ nhân tạo không theo kịp sự gia tăng nhu cầu dùng nước nên sự thiếu hụt lượng mưa sẽ kéo theo sự thiếu hụt nghiêm trọng lượng nước trong mùa khô kế tiếp.[3]

Hiện tượng El Nino cũng là một phần nguyên nhân gây hạn hán ở Tây Nguyên, các tác đô ̣ng từ hiê ̣n tượng thời tiết El Nino làm cho nền nhiệt tăng cao, thiếu hụt lượng mưa dẫn đến tình tra ̣ng khô ha ̣n gay gắt ở khu vực Tây Nguyên Điển hình những năm có El Nino tỷ lệ hạn hán xảy ra thường xuyên hơn

Tóm lại, ngoài nguyên nhân do vị trí địa lý và đặc điểm khí hậu, thủy văn, địa hình ở các khu vực khác nhau, thì Tây Nguyên cũng có các nguyên nhân chủ yếu được nêu ở phần 1.2.1

1.2.3 Tình trạng hạn hán trong những năm gần đây

- Trên thế giới

Hạn hán xảy ra nhiều trên toàn thế giới và gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng.Trong lịch sử thế giới, xảy ra nhiều đợt hạn hán khủng khiếp khiến sông ngòi, cây cối chết khô, con người lâm vào thảm cảnh Điển hình các trận hạn hán xảy ra trên

thế giới được thống kê trong bài Báo Nghệ An (2017), 9 kỷ lục hạn hán khủng khiếp nhất lịch sử thế giới [1]:

Sahel (Tây Phi) năm 2012: Năm 2012, gần 20 triệu người ở 8 quốc gia Tây Phi

gồm các khu vực Sahel đã phải đối mặt với hạn hạn khủng khiếp kèm theo loại cây trồng chết hàng loạt, bệnh dịch hạch bùng phát, xung đột vũ trang giữa các phe phái Điều đó khiến họ lâm vào nạn đói khủng khiếp, thảm họa này trở thành một trong những thảm cảnh tồi tệ nhất trên hành tinh trong những năm gần đây [1]

Ethiopia từ năm 1983-1985: Nạn đói tồi tệ nhất xảy ra ở Ethiopia trong lịch sử

hiện đại do một đợt hạn hán khắc nghiệt xảy ra trong khu vực, khiến hơn 400.000 ca tử vong [1]

Đông Phi năm 2011: Giữa tháng VII năm 2011 và giữa năm 2012, một đợt hạn

hán nghiêm trọng ảnh hưởng đến toàn bộ Đông Phi Hạn hán gây ra một cuộc khủng hoảng lương thực trầm trọng khắp Somalia, Djibouti, Ethiopia, Kenya và đe dọa cuộc sống của hơn 10 triệu người [1]

Brazil năm 2015: Hạn hán Brazil năm 2015, là một đợt hạn hán kéo dài ảnh

hưởng đến phía Đông Nam của Brazil bao gồm cả khu vực đô thị của Sao Paulo và Rio de Janeiro Đợt hạn hán này được mô tả là tồi tệ nhất trong 80 năm qua [1]

Bắc Mỹ năm 2002: Hạn hán năm 2002 kéo dài và khá nghiêm trọng ở một số

khu vực, đặc biệt ảnh hưởng nặng nề đến miền Bắc nước Mỹ [1]

Tây Ban Nha năm 2014: Năm 2014, nhiều nơi ở Tây Ban Nha bị hạn hán cường

độ cao nhất trong hơn một thế kỷ rưỡi Valencia và Alicante là hai trong những khu vực tồi tệ nhất bị ảnh hưởng.Theo cơ quan khí tượng của nước này, trong vòng 150 năm qua, họ chưa bao giờ chứng kiến một đợt hạn hán dài và dữ dội như vậy [1]

- Ở Việt Nam

Theo thẩm định của Liên Hiệp Quốc, miền Nam và miền Trung Việt Nam đang gặp khủng hoảng nước ngày càng trầm trọng do ảnh hưởng của nạn hạn hán [14] Hạn hán xảy ra ở các vùng khác nhau với mức độ và thời gian khác nhau, gây nên những hậu quả nghiêm trọng cho nền kinh tế nước ta, ảnh hưởng đến cuộc sống người dân

Sau đây là cụ thể một số đợt hạn hán xảy ra theo thống kê trong nghiên cứu của

Lê Thị Hiệu (2012)[6]:

Hạn năm 1992, hạn nặng ở miền Trung và đồng bằng Nam Bộ đã làm cho 6.000ha rừng đặc dụng ở Quảng Nam - Đà Nẵng bị cháy, 300.000 ha lúa hè thu ở Nam

Bộ bị hại, mất trắng 10.000 ha Ước tính thiệt hại trên 50 tỷ đồng [6]

Hạn hè thu năm 1993 ở Bắc Trung Bộ, do lượng mưa thiếu hụt suốt trong 7 - 8 tháng, đặc biệt là các tháng VI, VII, VIII với nhiệt độ cao (38 – 400C), nắng nóng gay gắt, hạn đã xảy ra hết sức nghiêm trọng Đồng ruộng bị nứt nẻ, lúa bị chết, hầu hết các

hồ đập bị cạn nước, ngay cả nước sinh hoạt cũng khó khăn Đó là đợt hạn hiếm thấy trong vòng 50 - 60 năm gần đây ở khu vực này, làm cho trên 26.000 ha lúa không cấy được hoặc bị chết và trên 35.000 ha hạn nặng, 500 ha rừng bị cháy.Thiệt hại ước tính trên 42 tỷ đồng [6]

Hạn đông xuân 1994 - 1995, hạn xảy ra gay gắt ở một số tỉnh thuộc cao nguyên Trung Bộ, trong đó Đắc Lắk đã bị hạn chưa từng thấy trong 50 năm qua ảnh hưởng rất lớn đến cây trồng, đặc biệt là cà phê - nguồn kinh tế lớn của nhân dân địa phương, nước sinh hoạt hàng ngày cũng bị thiếu nghiêm trọng Thiệt hại cho sản xuất khoảng

Năm 2002 là một năm hạn hán nghiêm trọng trên cả nước, nhất là ở vùng Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ và Tây Nguyên Từ đầu năm mưa rất ít, mãi đến tháng VIII vẫn tiếp tục nắng nóng, ít mưa trên các tỉnh ven biển Trung Bộ từ Quảng Bình đến Bình Thuận và trên 2 tỉnh Tây Nguyên là Gia Lai và Đắk Lắk, làm cho hầu hết các hồ nước ở khu vực này bị khô kiệt [6]

Những tháng trước mùa mưa năm 2003, hạn hán bao trùm hầu khắp Tây Nguyên, gây thiệt hại cho khoảng 300 ha lúa ở Kon Tum, 3000 ha lúa ở Gia Lai và 50.000 ha đất canh tác ở Đắk Lắk; thiếu nước cấp cho sinh hoạt của 100.000 hộ dân.Chỉ tính riêng cho Đắk Lắk, tổng thiệt hại ước tính khoảng 250 tỷ đồng.[6]

Hạn hán thiếu nước năm 2004 - 2005 xảy ra trên diện rộng nhưng không nghiêm trọng như năm 1997-1998 Ở Bắc Bộ, mực nước sông Hồng tại Hà Nội vào đầu tháng III xuống mức 1,72 m thấp nhất kể từ năm 1963 đến năm 2005 Ở Miền Trung và Tây Nguyên, nắng nóng kéo dài, dòng chảy trên các sông suối ở mức thấp hơn trung bình nhiều năm cùng kỳ, một số suối cạn kiệt hoàn toàn; nhiều hồ, đập dâng hết khả năng cấp nước [6]

Trong năm 2006, từ những tháng đầu năm cho đến những tháng cuối năm, do lượng mưa bị thiếu hụt so với trung bình nhiều năm nên tại nhiều nơi tình trạng thiếu nước dẫn đến khô hạn rồi hạn hán cục bộ xảy ra liên tục, rải rác ở một số tỉnh trong cả nước [6]

Mùa khô năm 2009 - 2010 là năm rất nhiều khu vực trên thế giới, trong đó có Việt Nam Trên các hệ thống sông, suối toàn quốc, dòng chảy đều thiếu hụt nhiều so với trung bình nhiều năm, có nơi tới 60-90%; mực nước nhiều nơi đạt mức thấp nhất lịch sử như sông Hồng, mực nước xuống mức thấp lịch sử nên đã gây thiếu nước cho sản xuất nông nghiệp, không mưa, nhiều nơi còn nghiêm trọng hơn năm 1998 [6]

Qua các thống kê trên có thể thấy tình trạng hạn hán và ảnh hưởng của hạn hán đang là vấn đề gay gắt cần quan tâm

1.3 Các nghiên cứu về hạn hán trong và ngoài nước

1.3.1 Các nghiên cứu về hạn hán trên thế giới

Trên thế giới, với hậu quả nghiêm trọng của hạn hán cần có các nghiên cứu về hạn hán (khái niệm, đặc trưng, tác động,…) để tìm ra các giải pháp khắc phục giảm thiểu hậu quả của hạn hán Các nước phát triển trên thế giới đã thông qua một số đặc

điểm của hạn hán đã thành lập nhiều công trình và các nghiên cứu về hạn hán để hướng đến việc quản lý hạn hán.Việc giám sát và quản lý hạn được dựa trên các chỉ số hạn và các ngưỡng hạn Hiện nay, rất nhiều chỉ số/hệ số hạn khác nhau đã được phát triển và ứng dụng ở các nước trên thế giới như: Chỉ số ẩm Ivanov (1948), chỉ số khô Budyko (1950), chỉ số khô Penman, chỉ số gió mùa GMI, chỉ số mưa chuẩn hóa SPI, chỉ số Sazonov, chỉ số Koloskov (1925), hệ số khô, hệ số cạn, chỉ số Palmer (PDSI), chỉ số độ ẩm cây trồng (CMI), chỉ số cấp nước mặt (SWSI), Để sử dụng các chỉ số hạn này cần có các điều kiện thích hợp với khu vực sử dụng nó Ngoài ra, các nước phát triển đã thành lập các trung tâm giám sát, dự báo, cảnh báo hạn hán với các nhiệm

vụ theo dõi, giám sát, dự báo và cảnh báo hạn hán, phối hợp với các ban ngành có liên quan để đề xuất và tiến hành các hoạt động ngăn ngừa, phòng tránh và giảm nhẹ tác hại của hạn hán, phối hợp với các cơ quan nghiên cứu khoa học xây dựng các phương pháp dự báo và cảnh báo hạn hán [6] Cụ thể như một số nước:

+ Ở Mỹ: Đã có trên 30 Bang lập kế hoạch phòng chống hạn hán với 3 hoạt động giám sát và cảnh báo sớm, đánh giá nguy cơ rủi ro và tác động và giảm nhẹ ứng phó với hạn hán Một số nơi thành lập các trung tâm giảm nhẹ hạn hán ở Mỹ: Các dạng thông tin về hạn hán được phát hành thường xuyên cho các ngành ở Mỹ, đặc biệt

là cho nông nghiệp [6]

+ Ở Úc: Tổ chức theo dõi và phục vụ phòng chống hạn hán (Bureau's Drought Watch Service) với sự liên kết giữa cơ quan khí tượng Úc (BOM) và cơ quan nông nghiệp trên toàn quốc đến tận các bang Chính sách quốc gia về hạn hán: Các dữ liệu phân tích mưa được thông báo rộng rãi trên các website, các thông tin viễn thám được ứng dụng rộng rãi trong việc xây dựng các sản phẩm về giám sát và cảnh báo hạn hán [6]

+ Một số trung tâm ở các nước khác: Hệ thống cảnh báo sớm hạn hán ở 1 số nước, trung tâm Giám sát hạn ở Nairobi (Kenya), ở Harare (Zimbabwe) để cảnh báo hạn cho các nước vùng Đông và Nam Phi,… [6]

1.3.2 Các nghiên cứu về hạn hán tại Việt Nam

Ở Việt Nam, trong các loại thiên tai, hạn hán được coi là thiên tai có mức phổ biến với người dân Việt Nam vì ảnh hưởng, tác động của nó đến nền kinh tế nước ta cũng như đời sống sinh hoạt là khá nghiêm trọng đặc biệt hạn hán đang càng ngày có

diễn biến phức tạp hơn, gay gắt hơn do đó nước ta cần nhiều nghiên cứu của các tác giả để có thể giảm được thiệt hại do hạn hán gây ra. Vì vậy, trong những năm qua nước ta đã có rất nhiều giáo sư, phó giáo sư tác giả nghiên cứu về hạn hán chủ yếu tập trung nghiên cứu ở các mảng hạn khí tượng, hạn thủy văn và hạn nông nghiệp với 2 nội dung chính “Các nghiên cứu cơ bản về hạn hán và tác động tới dân sinh, kinh tế,

xã hội” và “Các giải pháp, phòng chống và giảm nhẹ hạn hán”[6] Dưới đây là một số nghiên cứu hạn hán và kết quả đạt được của nghiên cứu:

+ PGS.TS Nguyễn Quang Kim (2003-2005), Nghiên cứu dự báo hạn hán vùng Nam Trung Bộ và Tây Nguyên và xây dựng các giải pháp phòng chống:Tác giả đã

nghiên cứu hiện trạng hạn hán, thiết lập cơ sở khoa học cho quy trình dự báo hạn, cơ

sở dữ liệu khu vực nghiên cứu để lập trình các phần mềm tính toán chỉ số hạn và phần mềm dự báo hạn khí tượng và thủy văn [10]

+ PGS.TS Trần Thục (2005-2008), Xây dựng bản đồ hạn hán và mức độ thiếu nước sinh hoạt ở Nam Trung bộ và Tây Nguyên: Tác giả đã đánh giá được mức độ hạn

hán và thiếu nước sinh hoạt ở 9 tỉnh Nam Trung Bộ và Tây Nguyên [16]

+TS Lê Trung Tuân (2007-2009), Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp KHCN phòng chống hạn hán phục vụ phát triển nông nghiệp bền vững ở các tỉnh miền Trung:

Tác giả đã có các đề xuất ứng dụng giải pháp được đưa ra để phòng chống hạn cho các tỉnh miền Trung với 3 nhóm: (1)Thu trữ nước, bảo vệ đất và giữ ẩm; (2) Quản lý vận hành công trình thuỷ lợi trong điều kiện hạn hán, chế độ tưới và (3) Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước [7]

+ TS Nguyễn Văn Thắng (2005 -2007), Nghiên cứu và xây dựng công nghệ dự báo và cảnh báo sớm hạn hán ở Việt Nam, tác giả đã đánh giá được mức độ hạn hán ở

các vùng khí hậu và chọn được các chỉ tiêu xác định hạn hán phù hợp với từng vùng khí hậu ở Việt Nam và xây dựng được công nghệ dự báo và cảnh báo sớm hạn hán cho các vùng khí hậu ở Việt Nam bằng các số liệu khí tượng thuỷ văn và các tư liệu viễn thám [11]

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ SỐ

Theo tác giả Ngô Thị Thanh Hương (2011), thì thuật ngữ “định nghĩa sự kiện hạn hán” và “chỉ số hạn hán” vẫn còn chưa rõ ràng Chỉ số hạn hán thường là một con

số đặc trưng cho trạng thái chung của hạn hán tại một thời điểm đo được Còn định nghĩa một sự kiện hạn hán được áp dụng để lựa chọn các sự kiện hạn hán trong một chuỗi thời gian bao gồm sự bắt đầu và kết thúc của các đợt hạn hán [8]

Đã có hơn 150 chỉ số hạn hán bao gồm các chỉ số hạn hán khí tượng, các chỉ số hạn hán thủy văn và các chỉ số hạn hán nông nghiệp, việc dự tính hạn hán dựa trên các chỉ số hạn hán được trình bày chi tiết trong (WMO, 1975; Heim, 2002) [20];[17] Tuy nhiên, mỗi chỉ số hạn hán đều được lựa chọn sao cho phù hợp với khu vực nghiên cứu

và mục đích nghiên cứu Dưới đây là một số chỉ số đã được dùng phổ biến trên thế giới được thống kê bởi tác giả Ngô Thi Thanh Hương (2011) và Lê Thị Hiệu (2012):[8];[6]

a) Chỉ số hạn khí tượng

+ Chỉ số chuẩn hóa lượng mưa (Standardized Precipitation Index - SPI):

Chỉ số SPI do McKee và cộng sự (1993) đưa ra dựa trên sự chênh lệch giáng thủy thực tế R so với trung bình nhiều năm 𝑅𝑡𝑏 chia cho độ lệch chuẩn 𝜎 Công thức được xác định như sau:

𝑆𝑃𝐼 =𝑅−𝑅𝑡𝑏

Vào năm 1993, chỉ số SPI được tác giả mở rộng để tìm ra thời kỳ hạn và ẩm trong các quy mô thời gian khác nhau, vì vậy chỉ số SPI có thể được tính cho các khoảng thời gian khác nhau ( 1 tháng, 3 tháng, 6 tháng , 12 tháng,…) Với các quy mô thời gian như thế chỉ số SPI có thể phản ánh được tác động của sự thiếu hụt lượng mưa đối với đặc trưng tài nguyên nước khác nhau như dòng chảy, nước ngầm, trữ lượng hồ

nước,… đồng thời có thể cung cấp cảnh báo hạn hán sớm, đánh giá hạn hán khắc nghiệt Chỉ số SPI tính toán cho bất cứ vùng nào dựa vào bản ghi giáng thuỷ dài hạn cho một thời kì yêu cầu.Giá trị SPI dương cho biết cao hơn giáng thuỷ trung bình, trong khi đó giá trị âm chỉ ra nó ít hơn giá trị trung bình

Bảng 2.1 Các ngưỡng phân cấp hạn theo chỉ số SPI

Ưu điểm của chỉ số SPI là dễ tính toán hơn các chỉ số khác, được nhiều tác giả

sử dụng nghiên cứu Nhược điểm là giá trị có thể thay đổi, chỉ sử dụng tham số giáng thủy

+ Chỉ số khô cằn (Aridity Index - J):

Chỉ số khô cằn J được De Martonne (1926) khai triển đưa ra phương pháp tính chỉ số khô cằn (J) của một khu vực bằng cách sử dụng phương trình sau đây:

Bảng 2.3 Các ngưỡng phân cấp hạn theo chỉ số J

Điều kiện Hạn rất

+ Chỉ số hiệu suất giáng thủy (Precipitation Effectiveness index - PE):

Hiệu suất giáng thủy của Thornthwaite (1931) đã chia các vùng khí hậu thành các lớp khác nhau dựa trên các chỉ số hiệu suất giáng thủy (PE), được tính toán từ các giá trị hàng tháng lượng mưa và nhiệt độ Chỉ số này được đưa ra như sau:

𝑃𝐸𝑖𝑛𝑑𝑒𝑥 = ∑ 115 ∗121 (P/(T-10))10/9 (2.4) Trong đó: P là giáng thủy hàng tháng (inch); T là nhiệt độ (o F); Phân bố vùng khí hậu dựa vào chỉ số hiệu suất giáng thủy của Thornthwaite đưa ra trong bảng sau:

Bảng 2.4 Các ngưỡng phân cấp hạn theo chỉ số hiệu suất giáng thủy

Giá trị PE > 128 100 → 127 64 → 99 32 → 63 16 → 31 < 16

Điều kiện Rất ẩm Ẩm Âm cận

ẩm Khô cận ẩm

Bán khô cằn Khô cằn

+ Chỉ số hạn thực tế (EDI):

Chỉ số EDI (Byun và Wilhite, 1996) được tính theo bước thời gian là ngày Tương tự như SPI, các giá trị EDI được chuẩn hoá cho phép so sánh sự khắc nghiệt của hạn hán tại 2 hay nhiều vùng với nhau mà không cần quan tâm đến sự khác