Tổng quan nghiên cứu

Nhiệt độ không khí và lượng mưa là hai yếu tố khí hậu quan trọng, phản ánh sự khác biệt và biến đổi của các vùng khí hậu. Tại tỉnh An Giang, nằm trong vùng Đồng bằng sông Cửu Long, nhiệt độ trung bình năm dao động từ 25,6ºC đến 30,6ºC, với xu thế tăng khoảng 0,02ºC mỗi năm trong giai đoạn 2001-2021. Lượng mưa tích lũy trung bình năm là khoảng 1483 mm, có sự biến động không gian lớn và xu hướng tăng 20 mm/năm. Đặc biệt, huyện Tịnh Biên có nhiệt độ trung bình năm cao nhất và lượng mưa thấp nhất toàn tỉnh. Việc nghiên cứu đặc trưng và diễn biến mưa, nhiệt độ trong 21 năm qua nhằm mục tiêu đánh giá sự biến đổi theo thời gian và không gian, từ đó đề xuất các giải pháp ứng phó và giảm nhẹ tác động của biến đổi khí hậu đối với tỉnh An Giang. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu quan trắc mặt đất tại trạm Châu Đốc kết hợp với dữ liệu vệ tinh MODIS và vệ tinh GEO, phân tích diễn biến mưa nhiệt theo tháng, mùa, năm và theo các đơn vị hành chính. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ công tác quản lý tài nguyên khí hậu, quy hoạch phát triển bền vững và ứng phó với biến đổi khí hậu tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về biến đổi khí hậu, viễn thám và phân tích dữ liệu khí tượng thủy văn. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  • Lý thuyết biến đổi khí hậu và tác động đến nhiệt độ, lượng mưa: Nhiệt độ và lượng mưa là chỉ số quan trọng phản ánh sự biến đổi khí hậu, chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố như ánh sáng mặt trời, độ ẩm, địa hình, và hoàn lưu khí quyển. Sự gia tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu và biến đổi lượng mưa theo không gian và thời gian là cơ sở để đánh giá xu thế biến đổi khí hậu tại địa phương.

  • Mô hình viễn thám và phân tích dữ liệu vệ tinh: Sử dụng dữ liệu vệ tinh MODIS để trích xuất nhiệt độ bề mặt đất (LST) và dữ liệu vệ tinh GEO với thuật toán PERSIANN-CCS để tính toán lượng mưa dựa trên nhiệt độ bề mặt đám mây. Mô hình này cho phép phân tích biến đổi khí hậu với độ phân giải không gian cao, khắc phục hạn chế của dữ liệu quan trắc mặt đất thưa thớt.

Các khái niệm chính bao gồm: nhiệt độ bề mặt đất (LST), lượng mưa tích lũy, viễn thám hồng ngoại nhiệt, thuật toán PERSIANN-CCS, và phân tích xu thế biến đổi.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp sau:

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu nhiệt độ bề mặt LST từ sản phẩm MOD11A2 của vệ tinh MODIS với độ phân giải 1 km, dữ liệu lượng mưa từ vệ tinh GEO sử dụng thuật toán PERSIANN-CCS với độ phân giải 4 km, và số liệu quan trắc mặt đất tại trạm khí tượng Châu Đốc trong giai đoạn 2001-2021.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp viễn thám để trích xuất và hiệu chỉnh dữ liệu nhiệt độ và lượng mưa, kết hợp với phương pháp GIS để phân tích phân bố không gian theo các đơn vị hành chính. Phân tích thống kê bao gồm tính trung bình, giá trị cực đại, cực tiểu, và xác định xu thế biến đổi qua phương trình hồi quy tuyến tính. Kiểm chứng dữ liệu vệ tinh bằng mối tương quan với số liệu quan trắc mặt đất.

  • Timeline nghiên cứu: Thu thập và xử lý dữ liệu từ tháng 1/2001 đến tháng 12/2021, phân tích diễn biến theo tháng, mùa và năm, đồng thời phân tích không gian trên toàn tỉnh An Giang. Quá trình nghiên cứu hoàn thành trong vòng 6 tháng từ tháng 1/2024 đến tháng 6/2024.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nhiệt độ trung bình năm ổn định và có xu hướng tăng nhẹ: Nhiệt độ không khí trung bình năm tại trạm Châu Đốc trong 21 năm là 27,7ºC, với giá trị cao nhất 29,2ºC vào tháng 4 và thấp nhất 26,0ºC vào tháng 1. Xu thế tăng nhiệt độ trung bình năm là 0,02ºC mỗi năm, trong đó tháng 5 có mức tăng cao nhất 0,0622ºC/năm.

  2. Lượng mưa tích lũy năm có sự biến động và xu hướng tăng: Lượng mưa trung bình năm là 1483 mm, dao động từ 1403 mm đến 1516 mm. Phân bố lượng mưa theo không gian có sự khác biệt lớn giữa các năm, với xu hướng tăng khoảng 20 mm/năm. Mùa mưa chiếm 83-89% tổng lượng mưa năm.

  3. Phân bố không gian mưa và nhiệt độ khác biệt rõ rệt: Huyện Tịnh Biên có nhiệt độ trung bình năm cao nhất và lượng mưa tích lũy thấp nhất toàn tỉnh. Các vùng đồng bằng có nhiệt độ thấp hơn và lượng mưa cao hơn so với vùng đồi núi.

  4. Tương quan giữa dữ liệu vệ tinh và số liệu quan trắc mặt đất: Hệ số tương quan giữa dữ liệu vệ tinh MODIS và số liệu quan trắc tại trạm Châu Đốc đạt mức cao, chứng tỏ độ tin cậy của dữ liệu vệ tinh trong nghiên cứu biến đổi khí hậu.

Thảo luận kết quả

Sự gia tăng nhiệt độ trung bình năm tại An Giang phù hợp với xu hướng ấm lên toàn cầu và khu vực Đông Nam Á, phản ánh tác động của biến đổi khí hậu. Mức tăng 0,02ºC mỗi năm tuy nhỏ nhưng có ý nghĩa lâu dài đối với hệ sinh thái và sản xuất nông nghiệp. Lượng mưa có xu hướng tăng nhẹ nhưng phân bố không đồng đều theo không gian, gây ảnh hưởng đến nguồn nước và thủy lợi. Kết quả phân tích không gian cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các vùng địa lý, phù hợp với đặc điểm địa hình và khí hậu địa phương. Việc sử dụng dữ liệu vệ tinh kết hợp với số liệu quan trắc mặt đất đã khắc phục được hạn chế về mật độ trạm đo, cung cấp cái nhìn toàn diện hơn về biến đổi khí hậu tại tỉnh. Các biểu đồ xu thế nhiệt độ và lượng mưa theo năm, cùng bản đồ phân bố không gian, sẽ minh họa rõ nét các phát hiện này, hỗ trợ cho công tác quản lý và hoạch định chính sách.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường hệ thống quan trắc khí tượng thủy văn: Đầu tư lắp đặt thêm các trạm quan trắc tự động tại các vùng trọng điểm để nâng cao độ chính xác và độ phủ dữ liệu, phục vụ công tác dự báo và cảnh báo sớm.

  2. Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong quản lý tài nguyên khí hậu: Xây dựng hệ thống giám sát biến đổi khí hậu dựa trên dữ liệu vệ tinh để theo dõi liên tục diễn biến mưa và nhiệt độ, hỗ trợ ra quyết định kịp thời.

  3. Phát triển các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu: Khuyến khích áp dụng các kỹ thuật canh tác thích ứng với điều kiện nhiệt độ và lượng mưa biến đổi, như chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cải tạo đất và quản lý nước hiệu quả.

  4. Tăng cường công tác tuyên truyền và đào tạo: Nâng cao nhận thức cộng đồng và cán bộ quản lý về biến đổi khí hậu, các tác động và biện pháp ứng phó, nhằm tạo sự đồng thuận và hành động hiệu quả.

Các giải pháp trên cần được triển khai trong vòng 3-5 năm tới, với sự phối hợp của các cơ quan quản lý địa phương, ngành nông nghiệp, môi trường và các tổ chức nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và khí tượng thủy văn: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch phát triển bền vững và các chương trình ứng phó biến đổi khí hậu.

  2. Các nhà nghiên cứu và học giả trong lĩnh vực khí hậu và môi trường: Tham khảo phương pháp và dữ liệu để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về biến đổi khí hậu và ứng dụng viễn thám.

  3. Người làm công tác quy hoạch và phát triển nông nghiệp: Áp dụng thông tin về diễn biến mưa nhiệt để điều chỉnh kế hoạch sản xuất, nâng cao hiệu quả và giảm thiểu rủi ro thiên tai.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức phi chính phủ: Nắm bắt thông tin về biến đổi khí hậu địa phương để chủ động thích ứng, bảo vệ sinh kế và phát triển bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Nhiệt độ trung bình năm tại An Giang thay đổi như thế nào trong 21 năm qua?
    Nhiệt độ trung bình năm dao động từ 25,6ºC đến 30,6ºC, với xu hướng tăng khoảng 0,02ºC mỗi năm, phản ánh sự ấm lên nhẹ nhưng ổn định.

  2. Lượng mưa tại An Giang có xu hướng biến đổi ra sao?
    Lượng mưa tích lũy trung bình năm là khoảng 1483 mm, có sự biến động không gian lớn và xu hướng tăng khoảng 20 mm/năm, đặc biệt tập trung vào mùa mưa.

  3. Tại sao cần kết hợp dữ liệu vệ tinh và số liệu quan trắc mặt đất?
    Dữ liệu vệ tinh cung cấp thông tin phân bố không gian rộng và liên tục, trong khi số liệu mặt đất có độ chính xác cao tại điểm đo. Kết hợp giúp hiệu chỉnh và nâng cao độ tin cậy của phân tích.

  4. Các yếu tố địa hình ảnh hưởng thế nào đến phân bố mưa và nhiệt độ?
    Địa hình đồi núi như ở huyện Tịnh Biên có nhiệt độ cao hơn và lượng mưa thấp hơn so với vùng đồng bằng, do ảnh hưởng của độ cao và cấu trúc địa hình đến khí hậu vi mô.

  5. Giải pháp nào được đề xuất để ứng phó với biến đổi khí hậu tại An Giang?
    Tăng cường hệ thống quan trắc, ứng dụng công nghệ viễn thám, phát triển kỹ thuật canh tác thích ứng, và nâng cao nhận thức cộng đồng là các giải pháp trọng tâm.

Kết luận

  • Nhiệt độ trung bình năm tại An Giang trong giai đoạn 2001-2021 dao động từ 25,6ºC đến 30,6ºC, với xu hướng tăng 0,02ºC mỗi năm.
  • Lượng mưa tích lũy trung bình năm khoảng 1483 mm, có sự biến động không gian lớn và xu hướng tăng 20 mm/năm.
  • Huyện Tịnh Biên có nhiệt độ cao nhất và lượng mưa thấp nhất trong tỉnh, phản ánh sự phân bố không đồng đều của các yếu tố khí hậu.
  • Kết hợp dữ liệu vệ tinh và số liệu quan trắc mặt đất giúp nâng cao độ chính xác và cung cấp cái nhìn toàn diện về biến đổi khí hậu.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng chính sách ứng phó biến đổi khí hậu và phát triển bền vững tại An Giang trong 3-5 năm tới.

Để tiếp tục phát triển nghiên cứu, cần mở rộng hệ thống quan trắc, cập nhật dữ liệu liên tục và áp dụng các mô hình dự báo khí hậu chính xác hơn. Các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu được khuyến khích sử dụng kết quả này để nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên khí hậu và bảo vệ sinh kế cộng đồng.