Đặc Điểm và Xu Thế Biến Đổi Của Hạn Hán Khu Vực Tây Nguyên

Khám phá đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn hán khu vực Tây Nguyên trong luận văn thạc sĩ HUS, cung cấp cái nhìn sâu sắc về vấn đề này.

• Tác giả: Vũ Anh Tuân
• Người hướng dẫn: Pgs. Vũ Thanh Hằng
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Khí tượng học
• Đề tài: Đặc Điểm Và Xu Thế Biến Đổi Của Hạn Hán Khu Vực Tây Nguyên
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Khái niệm về hạn hán và nguyên nhân gây ra hạn hán
• 1.1.1. Khái niệm về hạn hán
• 1.1.2. Nguyên nhân gây ra hạn hán
• 1.1.2.1. Nguyên nhân tự nhiên
• 1.1.2.2. Nguyên nhân do con người
• 1.2. Khái quát về điều kiện tự nhiên ở Tây Nguyên
• 1.2.1. Vị trí và đặc điểm địa hình
• 1.2.2. Đặc điểm khí tượng thủy văn
• 1.2.2.1. Đặc điểm khí hậu
• 1.2.2.2. Đặc điểm thủy văn
• 1.3. Tình hình nghiên cứu hạn hán trong và ngoài nước
• 1.3.1. Tình hình nghiên cứu hạn hán ngoài nước
• 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước
• 1.3.3. Các chỉ tiêu xác định hạn hán
• 2. CHƯƠNG 2: SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Số liệu nghiên cứu
• 2.1.1. Số liệu quan trắc
• 2.1.2. Số liệu về sức chứa ẩm tối đa của đất
• 2.2. Công thức tính, tiêu chí phân cấp của các chỉ tiêu hạn hán
• 2.3. Phương pháp đánh giá mối quan hệ và xu thế biến đổi
• 2.4. Phương pháp đánh giá hạn khí tượng
• 3. CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM VÀ XU THẾ BIẾN ĐỔI CỦA HẠN HÁN
• 3.1. Đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn khí tượng
• 3.1.1. Mối quan hệ của các chỉ số hạn
• 3.1.2. Tần suất của hạn khí tượng
• 3.1.2.1. Tần suất hạn theo tháng
• 3.1.2.2. Tần suất hạn theo năm
• 3.1.3. Thời gian hạn khí tượng
• 3.1.4. Các đợt hạn khí tượng điển hình
• 3.1.5. Xu thế biến đổi của hạn khí tượng
• 3.2. Đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn nông nghiệp dựa trên chỉ số CMI
• 3.2.1. Tần suất hạn trong vụ Đông Xuân
• 3.2.2. Tần suất hạn trong vụ Hè Thu
• 3.2.3. Tần suất hạn trong vụ Thu Đông
• 3.2.4. Xu thế biến đổi của hạn nông nghiệp dựa trên chỉ số CMI
• 3.3. Kết nối hiện tượng ENSO đối với tình trạng hạn hán ở Tây Nguyên
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về biến đổi hạn hán khu vực Tây Nguyên Đặc điểm và tác động

Hạn hán là một trong những hiện tượng khí hậu cực đoan, ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống và sản xuất nông nghiệp tại khu vực Tây Nguyên. Vùng đất này, với đặc điểm địa hình và khí hậu đa dạng, đang phải đối mặt với những thách thức lớn từ biến đổi khí hậu. Đặc biệt, từ năm 1980 đến nay, hạn hán đã trở thành một vấn đề nghiêm trọng, với nhiều đợt hạn khốc liệt xảy ra, gây thiệt hại lớn cho nông nghiệp và tài nguyên nước.

1.1. Khái niệm và nguyên nhân gây ra hạn hán tại Tây Nguyên

Hạn hán được định nghĩa là tình trạng thiếu hụt mưa kéo dài, dẫn đến sự thiếu nước cho cây trồng và sinh hoạt. Nguyên nhân chính gây ra hạn hán tại Tây Nguyên bao gồm sự biến đổi khí hậu, hiện tượng El Nino và các hoạt động khai thác tài nguyên không bền vững. Theo nghiên cứu, lượng mưa tại khu vực này đã giảm đáng kể trong những năm gần đây, làm gia tăng tần suất và mức độ nghiêm trọng của hạn hán.

1.2. Đặc điểm khí hậu và thủy văn khu vực Tây Nguyên

Tây Nguyên nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, với hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10, trong khi mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Lượng mưa không đồng đều, tập trung chủ yếu vào mùa mưa, dẫn đến tình trạng khô hạn trong mùa khô. Hệ thống sông suối tại đây cũng rất phong phú, nhưng trong mùa khô, mực nước thường giảm mạnh, ảnh hưởng đến nguồn nước sinh hoạt và sản xuất.

II. Vấn đề và thách thức từ biến đổi hạn hán tại Tây Nguyên

Biến đổi hạn hán không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn tác động đến đời sống của người dân. Nhiều hộ gia đình phải đối mặt với tình trạng thiếu nước sinh hoạt, trong khi sản xuất nông nghiệp gặp khó khăn do thiếu nước tưới. Các hiện tượng như sa mạc hóa cũng đang dần xuất hiện, đe dọa đến sự phát triển bền vững của khu vực.

2.1. Tác động của hạn hán đến nông nghiệp Tây Nguyên

Hạn hán đã gây ra thiệt hại lớn cho sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là đối với cây trồng chủ lực như cà phê, hồ tiêu và lúa. Nhiều diện tích cây trồng bị chết do thiếu nước, dẫn đến giảm năng suất và thu nhập của nông dân. Theo số liệu, trong các năm hạn hán nghiêm trọng, diện tích cây trồng bị thiệt hại có thể lên đến hàng chục ngàn hecta.

2.2. Nguy cơ sa mạc hóa và mất cân bằng sinh thái

Sự gia tăng tần suất hạn hán đã dẫn đến nguy cơ sa mạc hóa tại nhiều khu vực ở Tây Nguyên. Việc khai thác tài nguyên nước không bền vững và sự gia tăng dân số đã làm gia tăng áp lực lên hệ sinh thái. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn đe dọa đến sự đa dạng sinh học và cân bằng sinh thái trong khu vực.

III. Phương pháp nghiên cứu và giải pháp ứng phó với hạn hán

Để đánh giá và ứng phó với hạn hán, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học hiện đại. Việc sử dụng các chỉ số hạn như J, SPI và PDSI sẽ giúp xác định mức độ và xu thế biến đổi của hạn hán. Đồng thời, các giải pháp ứng phó như cải thiện hệ thống tưới tiêu và quản lý tài nguyên nước cũng cần được triển khai.

3.1. Các chỉ số đánh giá hạn hán

Các chỉ số như J, SPI và PDSI được sử dụng để đánh giá tình trạng hạn hán. Chúng giúp xác định mức độ khô hạn và tần suất xuất hiện của hạn hán trong khu vực. Việc áp dụng các chỉ số này sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho các nhà quản lý trong việc xây dựng kế hoạch ứng phó.

3.2. Giải pháp cải thiện quản lý tài nguyên nước

Cải thiện quản lý tài nguyên nước là một trong những giải pháp quan trọng để ứng phó với hạn hán. Việc xây dựng hệ thống tưới tiêu hiệu quả, bảo vệ nguồn nước và nâng cao nhận thức của cộng đồng về sử dụng nước bền vững sẽ giúp giảm thiểu tác động của hạn hán đến sản xuất nông nghiệp và đời sống.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về hạn hán

Nghiên cứu về hạn hán tại Tây Nguyên đã chỉ ra rằng việc áp dụng các biện pháp khoa học và công nghệ trong quản lý tài nguyên nước có thể giúp giảm thiểu tác động của hạn hán. Các mô hình dự báo hạn hán cũng đã được phát triển, cung cấp thông tin kịp thời cho người dân và các cơ quan chức năng.

4.1. Mô hình dự báo hạn hán

Mô hình dự báo hạn hán giúp cung cấp thông tin về tình trạng hạn hán trong tương lai, từ đó giúp người dân và các cơ quan chức năng có kế hoạch ứng phó kịp thời. Việc áp dụng công nghệ thông tin trong dự báo thời tiết cũng đã được triển khai tại nhiều địa phương.

4.2. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng các biện pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả đã giúp giảm thiểu thiệt hại do hạn hán. Nhiều địa phương đã triển khai các mô hình tưới tiêu thông minh, giúp tiết kiệm nước và nâng cao năng suất cây trồng.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu về hạn hán tại Tây Nguyên

Nghiên cứu về hạn hán tại Tây Nguyên cần tiếp tục được đẩy mạnh để hiểu rõ hơn về đặc điểm và xu thế biến đổi của hiện tượng này. Việc xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo sớm sẽ giúp cộng đồng chủ động hơn trong việc ứng phó với hạn hán.

5.1. Tương lai của nghiên cứu hạn hán

Tương lai của nghiên cứu hạn hán tại Tây Nguyên sẽ tập trung vào việc phát triển các mô hình dự báo chính xác hơn, đồng thời nâng cao khả năng ứng phó của cộng đồng. Các nghiên cứu cũng cần chú trọng đến việc bảo vệ và phát triển tài nguyên nước bền vững.

5.2. Khuyến nghị cho các cơ quan quản lý

Các cơ quan quản lý cần có những chính sách và biện pháp cụ thể để ứng phó với hạn hán. Việc nâng cao nhận thức của cộng đồng về sử dụng tài nguyên nước bền vững cũng là một yếu tố quan trọng trong việc giảm thiểu tác động của hạn hán.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm về hạn hán và nguyên nhân gây ra hạn hán 1.1 Khái niệm về hạn hán Hiện nay chưa có một định nghĩa thống nhất về hạn và các chỉ tiêu xác định hạn bởi lẽ sự xuất hiện của hạn ở các nơi trên thế giới rất khác nhau về tính chất hạn và tác động của hạn. Lấy ví dụ, trong tài liệu chính thức của WMO đã có khoảng 60 định nghĩa khô hạn khác nhau trong mối quan hệ giữa điều kiện khí tượng thuỷ văn với sản xuất nông nghiệp. Từ những năm 1980 đã có hơn 150 khái niệm khác nhau về hạn, nhưng nói chung đều thống nhất chung với khái niệm là tình trạng thiếu hụt mưa trong một thời gian tương đối dài. Hạn có thể được xác định thông qua các chỉ số hạn hán.

Tuy nhiên, đa số các tác giả đều thống nhất một quan điểm: Khô hạn là tình trạng thiếu hụt mưa trong một thời gian tương đối dài cùng với sự tăng cao của nhiệt độ trong thời gian tương ứng. Khi đó, quá trình bốc hơi từ bề mặt đất được đẩy mạnh và tạo nên những điều kiện bất lợi cho sản xuất nông nghiệp và sự sinh trưởng của cây trồng [13]. Thực tế hạn hán xảy ra rất phức tạp, khái niệm về hạn phụ thuộc vào đối tượng sử dụng. Dựa vào bản chất và tác động của hạn hán mà phân ra 4 loại hạn như sau [13]: 1) Hạn khí tượng; 2) Hạn nông nghiệp; 3) Hạn thuỷ văn; và 4) Hạn kinh tế xã hội.1 minh hoạ mối quan hệ giữa các loại hạn.

+ Hạn khí tượng Hạn khí tượng được định nghĩa dựa trên mức độ khô hạn so với trung bình trong một khoảng thời gian xác định. Theo Nguyễn Đức Ngữ và Nguyễn Trọng Hiệu, hạn khí tượng là sự thiếu hụt nước trong cán cân mưa - bốc hơi và thường được xác định bởi một ngưỡng thiếu mưa trong một khoảng thời gian xác định trước (chẳng hạn như 75 phần trăm lượng mưa chuẩn) hay được xác định dựa trên mức độ khô hạn (so với "chuẩn" hoặc trung bình) và thời gian khô hạn. + Hạn nông nghiệp 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Hạn nông nghiệp là các nhân tố của hạn khí tượng tác động đến hoạt động sản xuất nông nghiệp, gây hậu quả xấu ảnh hưởng đến mùa màng. Thiếu hụt nước mưa dẫn tới mất cân bằng giữa lượng nước thực tế và nhu cầu nước của cây trồng.

Nguyên nhân chủ yếu do sự thiếu hụt lượng giáng thuỷ, sự khác nhau giữa bốc thoát hơi thực tế và tiềm năng, dẫn đến sự thiếu hụt nước trong đất, trong các lớp hồ, ao chứa nước. Sơ đồ mô tả mối quan hệ giữa các loại hạn [44] + Hạn thuỷ văn Hạn thuỷ văn xảy ra cùng pha với hạn khí tượng và hạn nông nghiệp. Cũng là sự thiếu hụt giáng thuỷ trong một thời gian dài làm cạn kiệt nước trên các sông ngòi, dòng chảy, hồ chứa có tác động đến một số các lĩnh vực kinh tế liên quan. + Hạn kinh tế - xã hội Hạn kinh tế - xã hội được hiểu như là sự thiếu hụt về khả năng đáp ứng và cung cấp nước cho các hoạt động kinh tế - xã hội.

Hạn kinh tế - xã hội xuất hiện khi nhu cầu về lợi ích kinh tế vượt quá sự cung cấp nước do thời tiết gây ra sự thâm hụt nước trong tự nhiên. Nó khác với các loại hạn nêu trên vì nó xảy ra phụ thuộc vào quá trình cung cấp nước theo không gian và thời gian. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Nguyên nhân gây ra hạn hán a) Nguyên nhân tự nhiên Có nhiều nguyên nhân gây ra hạn hán nhưng nguyên nhân đầu tiên là do thường xuyên ít mưa hoặc do nhất thời thiếu hụt: Tây Nguyên là vùng đất bazan rộng lớn nhất Việt Nam. Loại đất này thường dễ hấp thụ nước, vì vậy nguồn nước ngầm ờ đây còn khá dồi dào.

Tuy nhiên, do lượng mưa ít trong mùa khô, dân số ngày càng tăng, diện tích này càng giảm do khai thác bât hợp lý, khả năng giữ nước này càng giàm đã gây nên sự mất cân bằng nghiêm trọng giữa nước mặt và nước ngầm, giữa khả năng cung cấp nước tưới và yêu cầu phát triển sản xuất. - Hiện tượng ENSO: El Nino là một trong những hiện tượng có tác động mạnh mẽ đến biến động khí hậu toàn cầu và là một trong những nguyên nhân hết sức quan trọng gây nên hạn hán, đặc biệt là hạn hán ở khu vực lân cận xích đạo Thái Bình Dương. Trong những năm có El Nino, lượng mưa giảm, nhiệt độ và bức xạ tăng làm bốc hơi tăng mạnh nên dễ bị hạn, nhất là vào vụ Đông Xuân. Đối với Việt Nam, đây là thời kỳ ít mưa nên rất dễ gây ra hạn hán.

Hiện tượng ENSO nhìn chung tác động đến các vùng khí hậu ở nước ta, điển hình là nửa phần phía Nam, là nơi chịu ảnh hưởng mạnh của El Nino nên dễ bị hạn trong những năm El Nino hoạt động, nhất là các năm El Nino hoạt động mạnh [14]. - Biến đối khí hậu: Nhiệt độ có xu thế tăng ở hầu hết các trạm quan trắc, tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây. Trung bình cả nước, nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1958-2014 tăng khoảng 0,62oC. Theo số liệu quan trắc thời kỳ 1961-2014, nhiệt độ ngày cao nhất (Tx) và thấp nhất có xu thế tăng rõ rệt, với mức tăng cao nhất lên tới 1 oC/10 năm.

Số ngày nóng (Tx ≥35oC) có xu thế tăng ở hầu hết các khu vực của cả nước. Trong thời kỳ 1958-2014, lượng mưa năm tính trung bình cả nước có xu thế tăng nhẹ. Trong đó, tăng nhiều nhất vào các tháng mùa đông và mùa xuân; giảm vào các tháng mùa thu. Nhìn chung, lượng mưa năm ở các khu vực phía Bắc có xu thế giảm 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] (từ 5,8% ÷ 12,5%/57 năm); các khu vực phía Nam có xu thế tăng (từ 6,9%÷ 19,8%/57 năm.

Số lượng các đợt hạn hán, đặc biệt là hạn khắc nghiệt gia tăng trên phạm vi toàn quốc. Các giá trị kỷ lục liên tiếp được ghi nhận trong vài năm trở lại đây. Từ năm 2000 đến nay, khô hạn gay gắt hầu như năm nào cũng xảy ra. Vào năm 2010 mức độ thiếu hụt dòng chảy trên hệ thống sông, suối cả nước so với trung bình nhiều năm từ 60÷ 90%, mực nước ở nhiều nơi rất thấp, tương ứng với tần suất lặp lại 40÷ 100 năm.

Năm 2015 mùa mưa kết thúc sớm, dẫn đến tổng lượng mưa thiếu hụt so với trung bình nhiều năm trên phạm vi cả nước, đặc biệt là ở Nam Bộ, Nam Trung Bộ và Tây Nguyên. b) Nguyên nhân do con người Mặc dù hạn hán là một hiện tượng tự nhiên nhưng nó cũng bị tác dộng bởi các hoạt động của con người. Con người đã gây ra hạn hán góp phần làm cho hạn hán thêm nghiêm trọng vì: Việc lập kế hoạch sản xuất, quy hoạch sử dụng đất ở nhiều nơi chỉ dựa trên việc đáp ứng các nhu cầu trước mắt, khai thác rừng bừa bãi và sử dụng tài nguyên rừng không bền vững hay nhận thức của người dân về sử dụng bền vững tài nguyên còn hạn chế. Dân số tăng nhanh đã dẫn tới tình trạng đất đai và các sẩn phẩm xã hội làm ra không đủ thỏa mãn nhu cầu tại chỗ và tạo thu nhập cho người dân nông thôn.

Dân số tăng nhanh là lý do chủ yếu gây áp lực lên tài nguyên thiên nhiên, dẫn đến việc sử dụng đất đai và quàn lý lài nguyên không hợp lý. Trong những năm gần đây xảy ra tình trạng di dân tự do từ các tỉnh đông dân ở phía Bắc, từ đồng bằng lên vùng cao miền núi để xây dựng khu kinh tế mới. Rất nhiều khu rừng và đất lâm nghiệp bị biến thành đất trồng trọt và đất ở, nguy cơ hạn hán và sa mạc hoá ở Tây Nguyên ngày càng tăng lên. Quá trình khai thác và sử dụng đất đai chưa kết hợp với việc nâng cao độ phì của đất, làm cạn kiệt độ phì của đất, không thực hiện biện pháp cải tạo đất và bảo vệ đất tránh bị rửa trôi, xói mòn.

Tình trạng du canh vẫn còn tồn tại ở các khu vực 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] miền núi xa xôi hẻo lánh. Đây cũng là lý do gây mất rừng, cháy rừng và tăng nhanh diện tích đồi trọc. Thêm vào đó, việc sử dụng quá mức phân hóa học và thuốc trừ sâu cũng làm cho mức độ ô nhiễm môi trường đất và nước ngày càng tăng.2 Khái quát về điều kiện tự nhiên ở Tây Nguyên 1.1 Vị trí và đặc điểm địa hình Phía Bắc của Tây Nguyên tiếp giáp với vùng rừng núi thuộc tỉnh Quảng Nam, phía Nam và Tây Nam giáp các tỉnh Bình Thuận, Đồng Nai với Bình Phước, phía Đông tiếp giáp các tinh ven biển Miền Trung: Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa và Ninh Thuận, phía Tây tiếp giáp với hai nước Lào và Campuchia. Diện tích tự nhiên của Tây Nguyên khoảng 56180 km, được giới hạn bởi các tọa độ địa lý: Vĩ độ Bắc: Từ 11°00W đến 15°00'20”.

Kinh độ Đông: Từ 107°00*00" đến 109°00'00”[12]. Có thể phân chia nhóm địa hình chính với các đặc điềm và vai trò khác nhau đối với điều kiện địa chất thủy văn nước dưới đất như sau: Địa hình núi khối tảng, địa hình bình sơn nguyên bóc mòn, địa hình cao nguyên bazan, thung lũng bóc mòn tích tụ, toàn bộ vùng Tây Nguyên được điều tra hầu hết thuộc địa hình vùng núi, có bề mặt phân cắt khá mạnh hoặc cao nguyên bazan[12].2 Đặc điểm khí tượng thủy văn a) Đặc điểm khí hậu Tây Nguyên nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rõ rệt. Mùa mưa thường bắt đầu từ cuối tháng 4 (hoặc đầu tháng 5) đến tháng 10 (hoặc tháng 11), khí hậu mát mẻ. Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 (hoặc đầu tháng 5) năm sau.

Phân bố mưa ở Tây Nguyên rất không đều cả về thời gian và không gian, về thời gian, lượng mưa lập trung nhiều nhất lừ tháng 5 đến tháng 10, về phạm vi phân bố, lượng mưa tăng theo sự gia tăng của độ cao địa hình, lượng mưa cao nhất khoảng 3500mm [12]. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] b) Đặc điểm thủy văn Tây Nguyên có hệ thống sông suối khá phong phú, phân bố tương đối đều. Các đường chia nước thường gần trùng với các quốc lộ chính QL 14, QL 19.Sông suối tạo thành 3 hệ thống chính sau [12]: Hệ thống sông Ba: Nằm ở phía Đông của vùng nghiên cứu, lưu vực của hệ thống sông này chiếm khoảng 24% diện tích Tây Nguyên.