CHƯƠNG 1 TONG QUAN TINH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ DỰ BAO.1 Khái niệm về bạn hán 11-1 Định nghĩ và phân loại hạn hán. Hạn hắn là một phần tự nhiên của khí hậu, hạn hán hình thành do một hoặc nhiễu nguyên nhân khác nhau, bao gồm sự thiếu hụt mưa, lượng bốc hơi lớn và việc khai thắc quá mức. nguồn ti nguyên nước. Hạn hinxuất hiện trên khắp thểgiới có thể xảy ra ở ắt cả các ving khí hậu, với các đị tính của hạn biển đổi đáng kế từ vùng này sang vùng khắc.
Han han là một sự sai khác theo thời gian, rất khá cvới sự khô hạn. Bởi khô hạn bị giới han trong những vùng có lượng mưa thấp, nhiệt độ cao và là một đặc trưng lâu dài của ˆhí hậu [1]. So với các thảm họa tự nhiên khác như: xoáy, lũ lụt, động đắt, núi lửa phun trào và sống thin có sự khởi đầu nhanh chóng, có ảnh hưởng trực tiếp và có cầu trúc, thi "hạn hắn lại ngược lại. Hạn hán khác với các thảm họa tự nhiên khác theo các kl cạnh quan trọng sau |2] Không tồn tại một định nghĩa chung về hạn bán.
LÝ Hạn hán có sự khỏi đầu chậm, là hiện tượng ừ từ, dẫn đến khó có th xác dịnh được sự bắt đầu và kết thúc một thời kỳ hạn. “Thời gian hạn dao động từ vả thắng đến vi năm, vũng trung tâm và ving xung quanh bị ảnh hưởng bởi han hán có thé thay đổi theo thời gian. Không có một chỉ thị hoặc một chỉ số hạn đơn lẻ nào có thể xác định chính xác sự bắt đầu và mức độ khắc nghiệt của sự kiện hạn công như các tie động tằm năng của nó. Phạm vi không gian của hạn hắn thường lớn hơn nhiễu so với các thảm họa khác, do 46 các ảnh hướng của hạn thường trai dài trên nhiều vùng địa lý lớn.
Các tác động của hạn nhìn chung không theo edu trúc và khó định lượng, Các tác động tích lũy lại và mức độ ảnh hưởng của hạn sẽ mở rộng khi các sự kiện hạn tiếp ‘tue kếo dai từ mùa này sang mùa khác hoặc sang năm khác. ¥ Mặt khác, hạn hán ánh hưởng đến nhiều lĩnh vực kinh tế và xã hội nên các định nghĩa an sẽ được đưa ra theo nhiều cách tiếp cận khác nhau: như các ngưỡng sử dụng, theo mục đích sử dụng, khu vực, địa phương. Hơn nữa, hạn xây ra với tin suất thay đổi gần như ở tit cã các vùng trên toàn cầu, các tác động của hạn đến nhiễu lĩnh vực cũng khác nhau theo không gian và thời gian. Như vậy để có được một định nghĩa chung nhất về hạn han thì rất khó.
Wilhite [2] cho rằng mặc dit các nhân tổ khi hậu (nhiệt độ cao, gió mạnh, độ âm. ương đổi thấp) thường gắn liễn với hạn hán ở nhiều vùng trên thể giới và có thể lâm nghiêm trọng thêm mức độ hạn. song lượng mưa vẫn à nhân tổ ảnh hưởng chỉnh gây ra hạn hin và tác giả cũng đã đưa ra một định nghĩa về hạn: "hạn han là kết quả của sự thiểu hụt lượng mưa tự nhiên trong một thời kỳ dài, thường là một mùa hoặc lâu hơn”, Chính vì vậy, han hn thường được gắn iễn với các khoảng thời điểm (mùa hạn chính, sự khởi đầu muộn của mùa mưa, sự xuất hiện mưa trong mồi liên hệ với các giai đoạn. sinh trường chính của cây trồng) và đặc tinh của mưa (cường độ mưa, các dgt ma).
Với các thời điểm hạn xuất hiện khác nhau sẽ dẫn đến các sự kiện hạn khác nhau về ác động, phạm vi ảnh hưởng cũng như các đặc tính khí hậu của bạn khác nhau. Trong cuốn sách nói về hạn hắn va nông nghiệp (Drought and agriculture) của tổ chức WMO (Khí tượng Thể giới) [3], thì hạn hán được phân thành 4 loại là: (1) Hạn khí tượng: 2) Hạn thủy văn: 3) Hạn nông nghiệp, (4) Hạn kinh tế xã h (1) Hạn khí tượng (Meteorological Drought): Là hiện tượng thiế hụt nước trong suốt một khoáng thời gian nao đó do sự mắt cân bằng giữa lượng giáng thủy và bốc hơi, hạn khí tượng phản ánh đặc trưng vật lý hạn hán. Hạn khí tượng không phản ánh được ảnh thưởng của sự thiểu hụt đồng chấy nhưng lại phản ảnh tt sự thiết hụt nước thực tẾ 2) Hạn nông nghiệp (Agricultural Drought): Thường xây ra ở nơi độ âm đắt không đáp ứng đủ như. của một iy trồng cụ thể ở thời gian nhất định và cũng ảnh hưởng đến vật nuôi và các hoạt động nông nghiệp khác.
Mối quan hệ giữa lượng mưa và lượng mưa thắm vào đất thường không được chỉ rõ. Sự thẳm thấu lượng mưa vào trong đất sẽ Tụ thuộc vio các đi kiện âm trước đó, độ đốc cũ đất loi đất, cường độ mưa. Hạn nông nghiệp xây ra sau hạn hắn khí tượng, bởi vi hạn khí tượng có ảnh hưởng đến lượng ước có trong đắt, khả năng giờ nước trong đất thấp thi khả năng xảy ra hạn nông nghiệp si cao và ngược li. Vĩ đụ, một số loại đất có khả năng giữ nước tốt hom th cúc loại đắt đố itbj hạn hơn, (3) Hạn thuỷ van (Hydrological Drought): Liên quan đến sự thiếu hụt nguồn nước mặt và nguồn nước ngằm.
Né được lượng hóa bằng đồng chảy, tuyết, mực nước hd, hồ chứa va nước ngầm. Hạn thủy văn xu hiện trễ hơn hạn khí tượng vả nông nghiệp, sau khi thúc một đợt hạn khí tượng và nông nghiệp tỉ hạn thủy văn phái mắt một khoảng thời gian đài mới kết thúc. Cũng giống như hạn nông nghiệp, hạn thủy văn không chỉ ra cđược mỗi quan hệ rõ rằng giữa lượng mưa và trang thấi cung cắp nước b mặt trong cá hồ, bể chứa, ting ngập nước, đồng suối. Bởi vì quá tình hình thành dòng chảy rt phức tạp và phụ thuộc vào nhiều thành phần trong hệ thống thủy văn, như sự tướitều, kiểm soit lũ lục vận chuyển nước, phit điện, cung cắp nước sinh hoạt và bảo tồn môi trường.
(4) Hạn kinh tễ xã hội khác hoàn toàn với các loại hạn Khóc, Bởi nó phản ánh mỗi quan hệ giữa sự cung cấp và nhu cầu hàng hóa ánh tế (vỉ dụ như cung cắp nước, thủy điện) nó phy thuộc vào lượng mưa. Sự cung cắp dé biển đổi hàng năm như là một hàm của lượng mưa và nước. Nhu cầu nước cũng dao động và thưởng có xu thể tăng do sự tăng dân số, sự phát iễn của kinh tế va các nhân tổ khác, Khi lượng mưa hiệu qua giảm, lượng bốc hơi tăng trong quá trình thay đỏi khí hậu s đến biểu hiện đầu tiên của hạn hán đó là hạn khí tượng. Hạn khí tượng sẽ quyết định.
én việc có xuất hiện hạn hắn hay không và nó cũng là cơ sở phát sinh các loại hạn hán ˆhác. Khi thảm phủ thực vật day (như rùng rm) sẽ làm giảm tốc độ dòng khi có lợi cho qué trình ngưng tụ hơi nước din đến lượng mưa tăng, ngược ai khỉ thâm phủ thực vật mỏng sẽ lim tăng tốc độ dòng khí làm giảm khả năng gây mưa. Do đó, hạn khí tượng, xây ra ở một mức độ nào dé sẽ dẫn đến hạn nông nghiệp, hạn thủy văn và ngược lại Sản lượng nông nghiệp chủ yếu phụ thuộc vào công tác thủy lợi, thậm chi khi lượng. mưa và độ âm dit giảm nhưng cây trồng vẫn cho năng suit cao, Hạn thủy văn cũng có tác động đến hạn nông nghiệp; hạn thủy văn là trang thái khô cần cực đoạn của lưu vực trong một khoảng thời gian dai (it ất là một quý hoặc 1 năm), quá trình hình thành.
dong chảy bao gồm toàn bộ quá trình vật ly của lưu vực như lượng mưa, bốc hơi mặt xuông, bốc hơi mặt đắt và quá trình ngẫm từ mặt đất xuống ting nước ngằm. Hạn thiy văn làm cho lượng nước trong lưu vực thiểu hụt, mực nước ngằm hạ thép im ảnh hưởng ng tá thủy lợi, gây khó khăn cho việc cung cấp nước cho cây 4]. Tửnhững phân tích ở trên cho thấy, 4 loại hạn han ở trên có sự iên quan và tương hỗ chật chế với nhau, được thể hiện như trong hình 1.1 Hạn khí tượng > Hạn kinh tế xã hội + nông nghiệp | _ Hạn thủy văn Hình 1.1 Sơ đồ quan hệ giữa các loại hạn bán [5] Ghi chú: née liền là mắt liên quan trực tiếp, nét đứt là mỗi liên quan giản tiếp 1.2 Các chi: lạm “Theo H. Tallaksen [6], thuật ngữ “định nghĩa thời kỳ hạn hán” vả “chỉ sé hạn hin’ vẫn còn chưa rõ răng.
Chỉ số hạn hin thường là một con số đặc trưng cho trạng thái chung của hạn han tại một thời điểm đo được. Còn định nghĩa một thời kỳ hạn. hắn được áp dung để lựa chọn các thời kỳ hạn hin trong một chuỗi thời gian bao gồm su bắt đầu và kết thúc của các đợt hạn hắn. Vige dự tính bạn hin dựa trên các chỉ số hạn "hắn được trình bay chỉ ết bởi WMO [3] và Richard R.
Tuy nhiên, mỗi chỉ số. "hạn han đều được lựa chọn sao cho phù hợp với khu vue nghiên cứu và mục đích nghiên cứu. Dưới đây là một số số đã được dùng phổ biển trên thể giới.1 Chỉ số hạn khí tượng Hạn khí tượng là sự thiếu hụt lượng nước bắt thường được tạo ra do sự mắt cân bằng giữa lượng giáng thủy và bốc hoi, chi số hạn khí tượng chủ yếu được tinh toán từ các, xế tổ như lượng giáng thủy, nhiệt độ không khí, bc hơi và các yêu tổ khí tượng khác. Chi số hạn khí tượng thường được phân thành hai loại là chi số giáng thủy và chỉ số đa yếu 6 khí lượng (1) Chỉ số giáng thủy DTin số phân bổ giáng thu} hàng năm Phân bổ giíng thủy là một trong những dạng nhận biết cơ bản của hiện tượng hạn hin trong một vùng nhất định.
Và tằn số phân bố giáng thủy được xác định trong khoảng.1 Phân cấp hạn hn theo chi số giáng thủy uP Điều kiện - Rất khô ~2ø, <P<P~ø, — | -Khô ~y<P<P tơy - Bình thường -Âm “Trong đó: P là lượng giáng thuỷ trong một năm xem xét; P là lượng giáng thuỷ trung bình trong thời kì chuẩn; 6 là độ lệch chuẩn. Chi số chuẩn hóa lượng mura (Standardized Precipitation Index ~ SPL) SPI là chi số dựa vào khả năng có thé của giáng thuỷ cho bắt cứ thang thời gian nào. Chỉ số SPI được xác định như sau: (R-R,,) SPI= ay o “Trong đó: R là lượng giáng thuỷ trong khoảng thời gian xác định; Ry là lượng giáng thuỷ trung bình trong khoảng thời gian xác định đó; ø là giá tị độ lệch chuẩn. Năm 1993, SPI đã được MeKe và cộng sự IS] phát triển để tinh toán các thời kỳ khô hạn và âm ớt với các quy mô thời gian khác nhau.