Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nguy cơ cháy rừng tại khu vực tây bắc và bắc trung bộ việt nam

Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nguy cơ cháy rừng tại Việt Nam. Phân tích cụ thể cho khu vực Tây Bắc và Bắc Trung Bộ.

• Tác giả: Lý Văn Hợp
• Người hướng dẫn: NGƯT. TS Bế Minh Châu
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng & môi trường
• Đề tài: Bước Đầu Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Biến Đổi Khí Hậu Đến Nguy Cơ Cháy Rừng Tại Khu Vực Tây Bắc Và Bắc Trung Bộ - Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2009
• Địa điểm: Xuân Mai

Tóm tắt

I. Báo động ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến cháy rừng Việt Nam

Biến đổi khí hậu (BĐKH) không còn là một dự báo xa vời. Nó đã trở thành một thực tại cấp bách, tác động trực tiếp đến an ninh sinh thái toàn cầu. Tại Việt Nam, đặc biệt là khu vực Tây Bắc và Bắc Trung Bộ, những ảnh hưởng này biểu hiện rõ rệt qua sự gia tăng tần suất và cường độ của các vụ cháy rừng. Nghiên cứu tiên phong của Lý Văn Hợp (2009) dưới sự hướng dẫn của TS. Bế Minh Châu đã cung cấp những bằng chứng định lượng ban đầu, cho thấy mối liên hệ không thể phủ nhận giữa các yếu tố khí hậu biến đổi và nguy cơ hỏa hoạn gia tăng. Các phân tích dữ liệu khí tượng trong hai thập kỷ (1980-2000) đã chỉ ra một xu hướng đáng lo ngại: nhiệt độ gia tăng, lượng mưa phân bố bất thường và các hiện tượng thời tiết cực đoan xảy ra thường xuyên hơn. Những thay đổi này trực tiếp làm biến đổi độ ẩm của lớp phủ thực vật, biến những cánh rừng vốn là lá phổi xanh thành các vùng vật liệu cháy tiềm tàng. Vấn đề đặt ra không chỉ là thiệt hại về tài nguyên rừng, mà còn là sự đe dọa đến hệ sinh thái rừng Tây Bắc và các nỗ lực bảo vệ rừng Bắc Trung Bộ, ảnh hưởng sâu sắc đến sinh kế người dân và gây ra những tác động kinh tế xã hội nghiêm trọng. Bài viết này sẽ đi sâu phân tích những phát hiện từ nghiên cứu gốc, làm rõ cơ chế tác động và dự báo các kịch bản tương lai, từ đó đề xuất các giải pháp chiến lược trong công tác quản lý rủi ro thiên tai.

1.1. Thực trạng nhiệt độ gia tăng và thời tiết cực đoan

Dữ liệu từ Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia cho thấy một xu hướng nóng lên rõ rệt. Cụ thể, nhiệt độ trung bình năm tại thời điểm 13 giờ ở các trạm quan trắc như Sơn La, Lai Châu, Vinh và Thanh Hóa đều ghi nhận sự gia tăng trong giai đoạn 1980-2000. Đồng thời, lượng mưa có sự thay đổi cực đoan: tăng mạnh vào mùa mưa nhưng lại giảm sâu vào mùa khô, đây chính là thời điểm cao điểm của mùa cháy. Sự xuất hiện của hiện tượng El Nino cũng làm gia tăng tần suất các đợt nắng nóng bất thường và hạn hán kéo dài, tạo điều kiện lý tưởng cho lửa bùng phát và lan rộng. Những yếu tố này cộng hưởng, làm thay đổi toàn diện các điều kiện vi khí hậu trong rừng, đẩy nguy cơ cháy lên mức báo động.

1.2. Mối liên hệ trực tiếp giữa khí hậu và hệ sinh thái rừng

Khí hậu là yếu tố quyết định đến cấu trúc và sức khỏe của hệ sinh thái rừng. Khi nhiệt độ tăng và độ ẩm giảm, thảm thực vật khô đi nhanh chóng, đặc biệt là các loại vật liệu dễ cháy như lá rụng, cành khô. Quá trình này làm giảm ngưỡng bắt lửa của vật liệu, khiến chỉ một nguồn nhiệt nhỏ cũng có thể gây ra thảm họa. Tại Tây Bắc và Bắc Trung Bộ, nơi có nhiều kiểu rừng dễ bị tổn thương, sự thay đổi này càng trở nên nguy hiểm. Tình trạng suy thoái rừng do các hoạt động của con người cũng làm giảm khả năng giữ nước của hệ sinh thái, khiến khu vực càng dễ bị ảnh hưởng bởi các điều kiện thời tiết khô hạn do biến đổi khí hậu gây ra, tạo thành một vòng luẩn quẩn đầy rủi ro.

II. Thách thức cháy rừng Tây Bắc Bắc Trung Bộ do BĐKH

Khu vực Tây Bắc và Bắc Trung Bộ từ lâu đã được xác định là những trọng điểm cháy rừng của Việt Nam. Tuy nhiên, dưới tác động của biến đổi khí hậu, những thách thức này đang trở nên phức tạp và khó lường hơn bao giờ hết. Nghiên cứu của Lý Văn Hợp đã định lượng hóa sự gia tăng nguy cơ này thông qua chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P. Kết quả cho thấy chỉ sau hai thập kỷ, chỉ số P trung bình đã tăng từ 15-17%, một con số biết nói về mức độ gia tăng của các điều kiện thời tiết thuận lợi cho cháy. Điều này đồng nghĩa với việc số ngày có cảnh báo cháy ở cấp IV (nguy hiểm) và cấp V (cực kỳ nguy hiểm) ngày càng nhiều. Đặc biệt, mùa khô có xu hướng đến sớm và kết thúc muộn hơn, kéo dài thời gian nguy cơ cháy trong năm. Gió Tây khô nóng, một đặc trưng của vùng Bắc Trung Bộ, cũng hoạt động với cường độ mạnh hơn, làm vật liệu cháy khô kiệt và đẩy nhanh tốc độ lan của đám cháy. Những thách thức này đòi hỏi một cách tiếp cận mới trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng (PCCCR), không chỉ tập trung vào dập lửa mà còn phải chú trọng vào dự báo, cảnh báo sớm và quản lý rủi ro thiên tai một cách chủ động.

2.1. Tác động từ hạn hán kéo dài và thảm thực vật khô

Một trong những biểu hiện rõ nhất của BĐKH tại hai khu vực này là các đợt hạn hán kéo dài và gay gắt hơn. Lượng mưa giảm mạnh vào mùa khô khiến độ ẩm trong đất và không khí xuống rất thấp. Điều này trực tiếp ảnh hưởng đến lớp phủ thực vật. Cây cối thiếu nước, dễ bị khô héo, lá rụng nhiều hơn, tạo ra một lớp vật liệu cháy dày đặc và cực kỳ dễ bắt lửa. Theo nghiên cứu, sự thay đổi này không chỉ làm tăng khả năng bùng phát cháy mà còn làm tăng cường độ và tốc độ lan truyền của lửa, khiến công tác chữa cháy trở nên vô cùng khó khăn và nguy hiểm.

2.2. Sự gia tăng tần suất các ngày có nguy cơ cháy cấp IV V

Phân tích dữ liệu lịch sử cho thấy số ngày có chỉ tiêu P đạt cấp IV (nguy cơ cháy cao) và cấp V (nguy cơ cháy rất cao) đã tăng lên đáng kể. Ví dụ, tại trạm Thanh Hóa, số ngày cấp IV-V trung bình trong thập kỷ 80 là 61 ngày, nhưng đã tăng lên 78 ngày trong thập kỷ 90 (tăng 27%). Tương tự, tại trạm Sơn La, mức tăng lên đến 39%. Sự gia tăng này là một chỉ báo trực tiếp cho thấy các điều kiện thời tiết nguy hiểm đang trở nên phổ biến hơn. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết phải cải tiến hệ thống giám sát điểm cháy và cảnh báo sớm để cộng đồng và lực lượng chức năng có thể phản ứng kịp thời.

2.3. Tác động kinh tế xã hội và sinh kế người dân địa phương

Cháy rừng không chỉ gây thiệt hại về tài nguyên và môi trường. Nó còn gây ra những tác động kinh tế xã hội nặng nề. Đối với cộng đồng dân cư sống phụ thuộc vào rừng ở Tây Bắc và Bắc Trung Bộ, rừng là nguồn cung cấp lâm sản, dược liệu, và là không gian sinh tồn. Khi rừng bị cháy, sinh kế người dân bị đe dọa trực tiếp. Hơn nữa, cháy rừng gây ô nhiễm không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng, phá hủy cơ sở hạ tầng và gây tốn kém chi phí cho công tác dập lửa và phục hồi sau thảm họa. Việc đánh giá đúng mức độ rủi ro là bước đầu tiên để xây dựng các chính sách hỗ trợ và chuyển đổi sinh kế bền vững cho người dân vùng bị ảnh hưởng.

III. Phương pháp đánh giá nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu P

Để định lượng ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, việc lựa chọn một phương pháp đánh giá khoa học và phù hợp là cực kỳ quan trọng. Nghiên cứu đã kế thừa và áp dụng mô hình dự báo cháy rừng dựa trên chỉ tiêu khí tượng tổng hợp (P) của V. Nesterop, một công thức được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam. Phương pháp này có ưu điểm là dựa trên các yếu tố khí tượng cơ bản, có thể thu thập dữ liệu một cách hệ thống và liên tục. Công thức tính chỉ số P tập trung vào ba biến số chính: nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (t13), độ chênh lệch bão hòa của độ ẩm không khí lúc 13 giờ (d13), và lượng mưa. Bằng cách tích lũy giá trị của tích (t13 x d13) qua các ngày không mưa, chỉ số P phản ánh mức độ khô hạn tích lũy của môi trường và vật liệu cháy. Khi chỉ số này vượt qua các ngưỡng nhất định, cấp độ nguy cơ cháy rừng sẽ được xác định, từ thấp đến cực kỳ nguy hiểm. Việc áp dụng phương pháp này cho phép các nhà khoa học không chỉ đánh giá thực trạng mà còn mô hình hóa các kịch bản tương lai khi các yếu tố đầu vào (như nhiệt độ) thay đổi theo dự báo về biến đổi khí hậu.

3.1. Giới thiệu mô hình dự báo cháy rừng của V. Nesterop

Công thức của V. Nesterop được xây dựng dựa trên nguyên lý vật lý cơ bản: nhiệt độ cao và độ ẩm thấp làm tăng tốc độ bốc hơi nước, khiến vật liệu cháy khô nhanh hơn. Công thức có dạng: P = K ∑ (ti13 x di13), trong đó K là hệ số điều chỉnh theo lượng mưa (K=0 nếu mưa ≥ 5mm và K=1 nếu mưa < 5mm). Chỉ số P được tính cộng dồn qua 'n' ngày liên tiếp không có mưa đáng kể. Dựa trên giá trị của P, nguy cơ cháy được phân thành 5 cấp. Mô hình này tuy đơn giản nhưng hiệu quả trong việc cung cấp một chỉ số tổng hợp, phản ánh điều kiện thời tiết vĩ mô ảnh hưởng đến nguy cơ cháy trên một khu vực rộng lớn.

3.2. Mối tương quan giữa nhiệt độ lượng mưa và độ ẩm

Một bước tiến quan trọng của nghiên cứu là xác lập được phương trình tương quan định lượng giữa các yếu tố khí tượng. Để có thể dự báo chỉ số P trong tương lai, cần phải ước tính được giá trị của d13 (độ chênh lệch bão hòa độ ẩm) dựa trên nhiệt độ dự báo. Nghiên cứu đã xây dựng thành công phương trình hồi quy tuyến tính, cho thấy d13 có mối quan hệ đồng biến chặt chẽ với nhiệt độ (T13) và nghịch biến với lượng mưa (M). Ví dụ, tại trạm Vinh, phương trình có dạng: d13 = -28.87 + 1.25T13 - 0.01M. Việc xác lập các phương trình này là cơ sở khoa học vững chắc để nội suy các giá trị khí tượng trong tương lai, từ đó tính toán nguy cơ cháy rừng theo các kịch bản BĐKH khác nhau.

IV. Kịch bản BĐKH và dự báo nguy cơ cháy rừng đến năm 2100

Từ nền tảng phương pháp luận vững chắc, nghiên cứu đã tiến hành xây dựng các dự báo định lượng về nguy cơ cháy rừng tại Tây Bắc và Bắc Trung Bộ đến cuối thế kỷ 21. Bằng cách sử dụng các kịch bản biến đổi khí hậu do Bộ Khoa học Công nghệ & Môi trường cung cấp (ứng với các mức phát thải thấp, vừa và cao), nghiên cứu đã tính toán sự thay đổi của nhiệt độ và sau đó là chỉ số P trong các mốc thời gian 2020, 2050, 2070 và 2100. Kết quả là một bức tranh đáng báo động. Theo đó, nhiệt độ trung bình trong các tháng mùa cháy được dự báo sẽ tăng từ 2.3°C đến 4.0°C vào năm 2100. Sự gia tăng nhiệt độ này trực tiếp dẫn đến sự gia tăng cả về số ngày có nguy cơ cháy cao và tổng chỉ số P tích lũy trong mùa cháy. Những con số này cung cấp bằng chứng khoa học thuyết phục, nhấn mạnh sự cấp bách của việc lồng ghép các yếu tố biến đổi khí hậu vào chiến lược quản lý rủi ro thiên tai và phòng cháy chữa cháy rừng (PCCCR) quốc gia. Đây không còn là vấn đề của tương lai xa, mà là một thực tế cần được ứng phó ngay từ bây giờ.

4.1. Dự báo sự gia tăng nhiệt độ tại Tây Bắc và Bắc Trung Bộ

Theo các kịch bản, nhiệt độ tại cả hai vùng đều có xu hướng tăng, nhưng mức độ có sự khác biệt. Vùng Bắc Trung Bộ được dự báo có nhiệt độ tăng nhanh hơn so với Tây Bắc. Cụ thể, đến năm 2100, nhiệt độ trong mùa cháy có thể tăng thêm từ 2.3°C đến 4.0°C tùy theo kịch bản phát thải. Sự nhiệt độ gia tăng này sẽ làm trầm trọng thêm các điều kiện khô hạn, đẩy nhanh quá trình làm khô thảm thực vật, và trực tiếp làm tăng giá trị tích số (t13 x d13) trong công thức tính chỉ số P.

4.2. Phân tích số ngày cháy cấp nguy hiểm IV V trong tương lai

Đây là kết quả đáng chú ý nhất. So với hiện tại, tổng số ngày có chỉ tiêu P đạt cấp IV và V được dự báo sẽ tăng mạnh. Tại vùng Bắc Trung Bộ, mức tăng dao động từ 2% đến 55% vào năm 2100. Con số này ở vùng Tây Bắc còn đáng báo động hơn, với mức tăng từ 20% đến 70%. Điều này có nghĩa là trong tương lai, các giai đoạn thời tiết cực kỳ nguy hiểm cho cháy rừng sẽ kéo dài hơn và xảy ra thường xuyên hơn, đặt ra áp lực khổng lồ lên hệ thống giám sát điểm cháy và các lực lượng ứng phó tại chỗ.

4.3. Sự thay đổi tổng chỉ tiêu P theo các kịch bản phát thải

Tổng chỉ tiêu P trong mùa cháy, một thước đo cho mức độ khô hạn tích lũy, cũng được dự báo tăng mạnh. Vùng Bắc Trung Bộ có thể chứng kiến mức tăng từ 2% đến 47%, trong khi vùng Tây Bắc là từ 4% đến 45% vào cuối thế kỷ. Sự gia tăng tổng chỉ số P cho thấy mức độ nguy hiểm chung của cả mùa cháy sẽ cao hơn, không chỉ dừng lại ở việc tăng số ngày nguy hiểm đơn lẻ. Điều này hàm ý rằng ngay cả trong những ngày không đạt cấp IV-V, điều kiện nền vẫn khô hơn, khiến rừng dễ bị tổn thương hơn trước các nguồn lửa.

V. Top giải pháp ứng phó nguy cơ cháy rừng do biến đổi khí hậu

Đối mặt với những dự báo đầy thách thức, việc xây dựng và triển khai các giải pháp ứng phó đồng bộ, hiệu quả là yêu cầu sống còn. Dựa trên kết quả phân tích, các giải pháp không thể chỉ giới hạn trong phạm vi kỹ thuật dập lửa truyền thống. Thay vào đó, cần một chiến lược toàn diện, kết hợp giữa công nghệ, chính sách, và sự tham gia của cộng đồng. Trọng tâm của chiến lược này phải là quản lý rủi ro thiên tai dựa trên dự báo và cảnh báo sớm. Việc nâng cấp các mô hình dự báo cháy rừng bằng cách tích hợp dữ liệu thời gian thực và các kịch bản BĐKH là ưu tiên hàng đầu. Bên cạnh đó, các biện pháp can thiệp vào cấu trúc rừng, như trồng rừng hỗn giao, tạo đường băng cản lửa, và quản lý vật liệu cháy, cũng cần được đẩy mạnh. Cuối cùng, nâng cao nhận thức và năng lực cho cộng đồng địa phương, những người sống gần rừng, là chìa khóa để xây dựng một hệ thống phòng cháy chữa cháy rừng (PCCCR) bền vững, có khả năng chống chịu và thích ứng với những thay đổi khó lường của khí hậu trong tương lai.

5.1. Nâng cao hiệu quả phòng cháy chữa cháy rừng PCCCR

Cần hiện đại hóa trang thiết bị và phương tiện chữa cháy, đồng thời tăng cường huấn luyện, diễn tập cho các lực lượng chuyên trách và tại chỗ theo các kịch bản cháy lớn, lan nhanh do thời tiết cực đoan. Áp dụng phương châm '4 tại chỗ' một cách thực chất, đảm bảo nguồn nhân lực và vật lực sẵn sàng ứng phó ngay từ khi đám cháy mới bùng phát. Việc xây dựng các hồ chứa nước, hệ thống kênh mương trữ nước trong rừng cũng là một giải pháp hạ tầng quan trọng cần được đầu tư.

5.2. Tăng cường quản lý rủi ro thiên tai và giám sát điểm cháy

Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm đa kênh, tích hợp dữ liệu từ vệ tinh, trạm khí tượng mặt đất và các ứng dụng di động để thông tin cảnh báo đến được với người dân và chính quyền một cách nhanh nhất. Tăng cường ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong việc giám sát điểm cháy và phân vùng rủi ro, giúp xác định các 'điểm nóng' cần ưu tiên các biện pháp phòng ngừa. Việc xây dựng bản đồ nguy cơ cháy được cập nhật thường xuyên theo các kịch bản khí hậu sẽ là công cụ đắc lực cho các nhà quản lý.

5.3. Các giải pháp bảo vệ rừng Bắc Trung Bộ và hệ sinh thái Tây Bắc

Cần thúc đẩy các mô hình nông-lâm kết hợp bền vững, giúp giảm áp lực lên tài nguyên rừng và cải thiện sinh kế người dân. Triển khai các dự án trồng rừng bằng các loài cây bản địa có khả năng chịu hạn và chống chịu lửa tốt hơn. Tăng cường công tác tuần tra, bảo vệ rừng Bắc Trung Bộ và Tây Bắc, xử lý nghiêm các hành vi vi phạm có nguy cơ gây cháy. Đồng thời, cần có chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng hợp lý để khuyến khích cộng đồng tham gia bảo vệ và phát triển vốn rừng, tạo ra một cơ chế tự bảo vệ bền vững trước những thách thức từ biến đổi khí hậu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Biến đổi khí hậu đang là vấn đề nóng bỏng và đƣợc xã hội quan tâm bởi những tác động đến toàn thể thế giới sinh vật trên trái đất. Trong thế kỷ XX, đặc biệt là ở những thập kỷ cuối ngƣời ta nhận thấy rất rõ những biến đổi về khí hậu trên quy mô toàn cầu. Theo tính toán của tổ chức Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), trong những thập niên gần đây, nhiệt độ tăng trung bình 0,3 % mỗi thập niên. Mƣa trở nên thất thƣờng hơn, cƣờng độ mƣa thay đổi.

Những vùng mƣa nhiều, lƣợng mƣa tập trung hơn, cƣờng độ mƣa lớn hơn. Các vùng hạn trở lên khô hạn và nóng hơn. Toàn bộ mặt đệm đều nóng lên, đặc biệt là ở các vĩ độ cao dẫn đến hiện tƣợng băng tan tại các vùng cực, đồng thời thể tích nƣớc biển giãn nở gây nên hiện tƣợng rất đáng quan tâm là nƣớc biển dâng cao. Tần suất và cƣờng độ hiện tƣợng El-Nino tăng đáng kể, gây lũ lụt và hạn hán ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới.

Trong vài thập kỷ gần đây, điều kiện khí hậu thay đổi với những đợt nắng nóng khô hạn kéo dài bất thƣờng đã làm cho nguy cơ xảy ra cháy rừng tăng cao. Ở nhiều nơi cháy rừng trở thành thảm hoạ gây thiệt hại lớn đối với tính mạng và tài sản của con ngƣời cũng nhƣ tài nguyên và môi trƣờng sống. Trên thế giới và ở Việt Nam, những năm gần đây số vụ cháy rừng không ngừng tăng lên cả về số lƣợng và diện tích. Theo số liệu thống kê của Cục Kiểm Lâm, năm 2007 cả nƣớc sảy ra 773 vụ cháy rừng tăng 46.4 % so với năm 2006, diện tích bị cháy năm 2007 là 4 249.12 lần so với năm 2006.

Năm 2008, cả nƣớc xảy ra 146 vụ cháy, diện tích bị thiệt hại là 693. Quá tình phát triển của một đám cháy, chịu ảnh hƣởng của rất nhiều nhân tố nhƣ đặc điểm rừng, các yếu tố khí tƣợng, địa hình, điều kiện kinh tế xã hội…Tuy nhiên việc tiến hành dự báo nguy cơ một đám cháy rừng hiện nay thƣờng dựa vào các nhân tố khí tƣợng là chính. 8 Nhiều nhà khoa học đã cảnh báo rằng sự biến đổi khí hậu sẽ ảnh hƣởng rất phức tạp đến nguy cơ cháy rừng. Mặc dù vấn đề này đã đƣợc một số nƣớc trên thế giới và các tổ chức phi chính phủ quan tâm nhƣng hiện vẫn còn thiếu những nghiên cứu mang tính định lƣợng và có sức thuyết phục cao.

Riêng ở Việt Nam thì đây là một vấn đề vô cùng mới mẻ. Vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài tốt nghiệp “ Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nguy cơ cháy rừng tại khu vực Tây Bắc và Bắc Trung Bộ - Việt Nam” nhằm đánh giá sự biến đổi của tình hình cháy rừng những thập kỉ gần đây làm cơ sở đánh giá ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đến nguy cơ cháy rừng tại khu vực những năm sau này, từ đó đề xuất một số giải pháp ứng phó với sự biến đổi này. 9 PHẦN II TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Trên thế giới * Biến đổi khí hậu Đến gần cuối thế kỷ XX, các nhà khoa học mới xác định đƣợc chính xác tác động của con ngƣời làm biến đổi khí hậu trên hành tinh.

Theo báo cáo của Uỷ ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu toàn cầu (IPCC – intergovernmental Panel on Climate Change) thì kết quả nghiên cứu cho thấy từ năm 1750 trở về trƣớc, tức là thời gian chƣa xảy ra công nghiệp hóa, hàm lƣợng CO2 đo đƣợc là 280 ppm, nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất lúc đó đƣợc giữ ổn định, đó là hàm lƣợng cân bằng (đơn vị hàm lƣợng 1ppm là khí: 1 phân tử CO2 trộn với 1 triệu phân tử khí quyển). Đến năm 2005, hàm lƣợng CO2 đo đƣợc là 379 ppm, tăng khá cao so với mức cân bằng 280 ppm. Hàm lƣợng CO2 trong khí quyển tăng làm cho bề mặt trái đất nóng lên. Từ 1996 – 2005 nhiệt độ bề mặt trái đất tăng 0,74 oC.

Trƣớc nguy cơ này các nhà khoa học thế giới đã mô phỏng tính toán 6 kịch bản dự báo tăng nhiệt độ và mực nƣớc biển. Theo các kịch bản này, nếu hàm lƣợng khí nhà kính năm 2100 bằng 850 ppm thì nhiệt độ trung bình toàn cầu của bề mặt trái đất sẽ tăng 2,8 oC so với năm 2000 và mực nƣớc biển sẽ dâng từ 0,21 – 0,48m, gây một thảm hoạ không lƣờng trƣớc cho nhân loại, đó là chƣa kể từ nay đến lúc đó biến đổi khí hậu sẽ tạo ra bão lụt, hạn hán, sụt lở đất, nhiễm mặn, bệnh tật… Gia tăng số vụ cháy rừng và mức độ thiệt hại là một trong các hậu quả nghiêm trọng, tiềm tàng đƣợc cảnh báo trong tƣơng lai. * Vấn đề nghiên cứu dự báo nguy cơ cháy rừng Các kết quả nghiên cứu đã khẳng định mối liên hệ chặt chẽ giữa điều kiện thời tiết, mà quan trọng nhất là nhiệt độ, lƣợng mƣa, độ ẩm không khí với độ ẩm vật liệu và khả năng xuất hiện cháy rừng. Vì vậy, hầu hết các 10 phƣơng pháp dự báo cháy rừng đều tính đến đặc điểm diễn biến hàng ngày của lƣợng mƣa, nhiệt độ và độ ẩm không khí (MiBbach K.

Ở một số nƣớc, khi dự báo nguy cơ cháy rừng, ngoài việc căn cứ vào yếu tố khí tƣợng còn căn cứ vào các yếu tố khác, chẳng hạn ở Đức và Mỹ sử dụng thêm độ ẩm vật liệu cháy, (Brown,1979), ở Pháp tính thêm lƣợng nƣớc hữu hiệu trong đất và độ ẩm vật liệu cháy. Ngoài ra cũng có sự khác biệt nhất định khi sử dụng các yếu tố khí tƣợng để dự báo cháy rừng. Chẳng hạn ở Australia, ngƣời ta sử dụng nhiệt độ, độ ẩm không khí, tốc độ gió, lƣợng mƣa và số ngày không mƣa; ở Trung Quốc còn bổ sung thêm cả tốc độ gió, số ngày không mƣa và lƣợng bốc hơi. Ở Thụy Điển và các nƣớc vùng bán đảo Scandinavia sử dụng nhiệt độ không khí cao nhất và độ ẩm không khí thấp nhất trong ngày.

Trong khí đó ở Nga và một số nƣớc khác lại dụng nhiệt độ và độ ẩm không khí 13giờ. Những năm gần đây, ở Trung Quốc đã đề xuất phƣơng pháp cho điểm các yếu tố ảnh hƣởng đến nguy cơ cháy rừng, bao gồm cả yếu tố kinh tế - xã hội, và nguy cơ cháy rừng đƣợc tính theo tổng số điểm của các yếu tố đó. Có thể thấy mặc dù có những nét giống nhau, nhƣng cho đến nay vẫn không có phƣơng pháp dự báo nguy cơ cháy rừng nào đƣợc sử dụng chung cho các nƣớc trên thế giới. Ở mỗi nƣớc, thậm chí mỗi địa phƣơng vẫn nghiên cứu xây dựng phƣơng pháp dự báo riêng.

Hiện có một số phƣơng pháp dự báo nguy cơ cháy rừng nhƣ sau: - Dự báo nguy cơ cháy theo độ ẩm vật liệu cháy. Phƣơng pháp này căn cứ vào độ ẩm của chính bản thân vật liệu. Tiến hành thu thập mẫu vật liệu cháy dƣới tán rừng và xác định độ ẩm của chúng. Nếu độ ẩm vật liệu càng thấp thì nguy cơ cháy rừng càng cao và ngƣợc lại.

Tuy nhiên phƣơng pháp này hiện ít đƣợc áp dụng trong thực tế vì thời gian cân, sấy để xác định độ ẩm vật liệu lâu, do vậy thông tin dự báo thƣờng không 11 kịp thời. Ngoài ra phƣơng pháp thƣờng phức tạp, đòi hỏi trang thiết bị cân, sấy chính xác, độ tin cậy của phƣơng pháp giảm khi quy mô diện tích và sự đa dạng của các kiểu rừng ở khu vực dự báo tăng. - Dự báo nguy cơ cháy rừng theo điều kiện thời tiết: Điều kiện thời tiết thƣờng đồng nhất trên một phạm vi tƣơng đối rộng và có quan hệ chặt chẽ với tốc độ bốc hơi và độ ẩm vật liệu cháy, đặc biệt là các loại vật liệu dễ cháy. Vì vậy các yếu tố thời tiết thƣờng đƣợc sử dụng để dự báo độ ẩm vật liệu và nguy cơ cháy rừng.

Những yếu tố thời tiết có ảnh hƣởng mạnh nhất đến độ ẩm vật liệu và nguy cơ cháy rừng là nhiệt độ, độ ẩm không khí, lƣợng mƣa và tốc độ gió. Trên cơ sở nghiên cứu mối quan hệ giữa diễn biến của các yếu tố khí tƣợng với độ ẩm và khả năng cháy của vật liệu, ngƣời ta xây dựng những công thức (mô hình) dự báo nguy cơ cháy rừng. Một trong những công thức dự báo nguy cơ cháy rừng đƣợc áp dụng rộng rãi ở Nga và các nƣớc Đông âu là công thức Chỉ tiêu tổng hợp của V. Công thức có dạng nhƣ sau: n P  K  ti13x di13 i 1 Trong đó: P – là chỉ tiêu tổng hợp để dự báo nguy cơ cháy rừng - K là hệ số điều chỉnh theo lƣợng mƣa ngày.

K có giá trị bằng 1 khi lƣợng mƣa ngày < 3mm, K có giá trị bằng 0 khi lƣợng mƣa ngày 3mm. - n là số ngày không mƣa hoặc có mƣa nhƣng lƣợng mƣa <3mm kể từ ngày cuối cùng có lƣợng mƣa 3mm. - ti13 và di13 là nhiệt độ (oC) và độ chênh lệch bão hòa của độ ẩm không khí (mb) lúc 13 giờ (giờ địa phƣơng). Căn cứ vào giá trị của chỉ số P, phân thành 5 cấp nguy cơ cháy rừng nhƣ sau: 12 Bảng 01.

Ngưỡng phân cấp nguy cơ cháy rừng theo V. Nesterop TT Cấp cháy Giá trị của chỉ số P Cấp nguy cơ cháy rừng 1 I <300 Ít khả năng cháy 2 II 300-1000 Nguy cơ cháy thấp 3 III 1001-2500 Nguy cơ cáy trung bình 4 IV 2501-4000 Nguy cơ cháy cao 5 V >4000 Nguy cơ cháy rất cao Khi áp dụng, công thức dự báo và ngƣỡng phân cấp nguy cơ cháy rừng của V. Nesterop thƣờng đƣợc điều chỉnh để phù hợp với điều kiện cụ thể của mỗi Quốc gia và mỗi địa phƣơng. Ở Trung Quốc, sử dụng phƣơng pháp chỉ tiêu khả năng bén lửa của Yangmei, với công thức: I = 1/4.

mb4) Trong đó: T- nhiệt độ không khí lúc 14 giờ (oC); R - độ ẩm không khí lúc 14 giờ (%); M - lƣợng bốc hơi ngày (mm); M - Số giờ nắng; a1, a2 , a3, a4 – các hệ số trong phƣơng trình tƣơng quan giữa các chỉ tiêu khi tƣợng trên với khả năng bén lửa đã đƣợc xác lập. Ở Australia, hiện thƣờng sử dụng chỉ số nguy cơ cháy rừng (FFDI) của Mc. Công thức nhƣ sau: FFDI = 2exp(0.0345H) Trong đó : H - độ ẩm không khí tƣơng đối (%) ; T - nhiệt độ không khí (oC); V – tốc độ gió trung bình ở độ cao 10m (m/s); D – nhân tố khô hạn, có giá trị từ 0 đến 10.