Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về vấn đề nghiên cứu Chương 2: Đặc điểm tự nhiên và phát triển kinh tế - xã hội huyện Tuy Phƣớc, tỉnh Bình Định Chương 3: Đánh giá ảnh hƣởng của thiên tai và đề xuất giải pháp giảm thiểu thiệt hại trong phát triển kinh tế nông hộ huyện Tuy Phƣớc, tỉnh Bình Định. 10 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ ẢNH HƢỞNG CỦA THIÊN TAI ĐẾN HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP 1. Trên thế giới Nghiên cứu về thiên tai, tai biến thiên nhiên và tác động của nó đến đời sống của con ngƣời đƣợc bắt đầu từ rất sớm, bởi nhiều nhà khoa học cho rằng thiên tai đã đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế và sự tồn tại của nhân loại nhƣ: Các nhà sử học tin rằng, một đợt hạn hán nghiêm trọng và kéo dài bất thƣờng là nguyên nhân chính dẫn đến sự biến mất của nền văn minh Maya (Hodell et al.
Từ những năm 1960, thế giới đã bắt đầu quan tâm nghiên cứu thiên tai và những tác động của nó đến đời sống của con ngƣời, đặc biệt là những thiên tai mang tính chất toàn cầu và phân thành 2 nhóm thiên tai: Thiên tai khí tƣợng thủy văn và địa vật lý. Trong đó, các nghiên cứu thiên tai tác động đến phát triển nông, lâm nghiệp thƣờng chủ yếu nghiên cứu về thiên tai khí tƣợng nhƣ hạn hán, lũ lụt, bão, lốc xoáy nhiệt đới và cháy rừng. Trong đó, phổ biến nhất là các nghiên cứu tác động của lũ lụt, ngập lụt và hạn hán đến sản xuất nông nghiệp. - Nghiên cứu tác động của lũ lụt, ngập lụt đến sản xuất nông nghiệp Từ những năm 1970, đã có rất nhiều nghiên cứu về ngập lụt phục vụ cho phòng tránh và giảm thiểu thiệt hại trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là các khu vực đồng bằng châu thổ các lƣu vực sông trên thế giới.
Đáng chú ý là công trình của Oya (1973, 1977) và H. Verstappen (1983) (dẫn theo [40]) nghiên cứu về tình trạng ngập lụt, dòng chảy lũ, khả năng bị lầy hóa, hiện tƣợng bồi lấp bằng cách đo vẽ, thành lập bản đồ địa mạo chi tiết, phân loại các khu vực có nguy cơ ngập lụt ở các đồng bằng châu thổ của Đông và Đông Nam Á. Đồng thời, các công trình này đã đánh giá mức độ ảnh hƣởng của ngập lụt đến sản xuất nông nghiệp trên các vùng đồng bằng sông Kiso, Chikugo, Yoshino, Yahagi, Shonai, Neyagawa (Nhật Bản), sông Mê Kông (Việt Nam), sông Nile (Ai Cập) [40]. 11 Trong những năm gần đây, hƣớng nghiên cứu tác động của ngập lụt, kết hợp với cảnh báo thiên tai và dự báo xu thế, tần suất dƣới sự hỗ trợ của công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) phát triển rất mạnh.
Những công trình này mang lại hiệu quả cao hơn, do có thể định lƣợng hóa hoặc mô hình hóa các diễn biến của thiên tai, từ đó đánh giá đƣợc mức độ ảnh hƣởng cũng nhƣ xu thế ảnh hƣởng của nó đến các hoạt động phát triển KT- XH, đặc biệt là trong sản xuất nông nghiệp. Điển hình là công trình của P. Bathurst và nnk (2003). Giai đoạn từ 2000 - 2003, Dự án SPHERE do Trung tâm Khoa học Môi trƣờng (CSIC) Tây Ban Nha đã triển khai công trình nghiên cứu nhằm nâng cao công tác cảnh báo nguy cơ tai biến ngập lụt xuyên quốc gia cho 2 nƣớc Pháp và Tây Ban Nha.
Bằng cách tiếp cận đa phƣơng pháp địa chất, địa mạo, lịch sử, thống kê và hệ thống thông tin địa lý và tích hợp dữ liệu ngập lụt trong quá khứ và hiện tại, phân tích đánh giá các vết lũ trong quá khứ; phân tích các tài liệu về lịch sử (các bức ảnh, tài liệu ghi chép); sự biến đổi khí hậu và cổ khí hậu; thống kê xác định tần suất lũ; các dữ liệu đơn tính đƣợc tích hợp trong (GIS) cảnh báo các kịch bản tai biến ngập lụt. Bên cạnh đó, hƣớng nghiên cứu thủy văn dòng chảy thông qua kết quả thực địa, đo đạc các vết lũ với các mô hình (MIKE, HEC-HMS,…) cũng đƣợc thực hiện hay nghiên cứu ngập lụt bằng phƣơng pháp đánh giá tổn thƣơng, xem xét đến bối cảnh xã hội của các mối nguy hiểm và liên hệ tính dễ bị tổn thƣơng xã hội tới khả năng phục hồi, chống chịu của cộng đồng, trong đó có rủi ro trong sản xuất nông nghiệp. - Nghiên cứu hạn hán và tác động của hạn hán đến sản xuất nông nghiệp: Trên thế giới đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về hạn hán, hầu hết đều khẳng định, hạn hán là hiện tƣợng hết sức phức tạp mà sự hình thành là do cả hai nguyên nhân cả tự nhiên và con nguời. Dựa trên kết quả nghiên cứu của mình, nhóm tác giả Tsakiris và cộng sự (2004) đã khẳng định, các yếu tố tự nhiên gây hạn nhƣ sự dao động của các dạng hoàn lƣu khí quyển ở phạm vi rộng và các vùng xoáy nghịch, hoặc các hệ thống áp thấp cao, sự BĐKH, sự thay đổi nhiệt độ mặt nƣớc 12 biển nhƣ El Nino và các nguyên nhân do con ngƣời nhƣ nhu cầu nƣớc ngày càng gia tăng, phá rừng, ô nhiễm môi trƣờng ảnh hƣởng tới nguồn nƣớc, quản lý đất và nƣớc kém bền vững, gây hiệu ứng nhà kính.
Đến nay, gần nhƣ các công trình nghiên cứu về hạn hán phục vụ cho sản xuất nông nghiệp đều hƣớng đến việc quản lý, giám sát hạn dựa trên các chỉ số hạn và các ngƣỡng hạn. Rất nhiều chỉ số hoặc hệ số hạn khác nhau đã đƣợc phát triển và ứng dụng ở các nƣớc trên thế giới nhƣ: chỉ số ẩm Ivanov (1948), chỉ số khô Budyko (1950), chỉ số khô Penman, chỉ số gió mùa GMI, chỉ số mƣa 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 nƣớc mặt (SWSI), chỉ số RDI (Reclamation Drought Index)… Tuy nhiên, hầu nhƣ chƣa có chỉ số nào có ƣu điểm vƣợt trội so với các chỉ số khác trong mọi điều kiện. Do đó, việc áp dụng các chỉ số hay hệ số hạn phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của từng vùng cũng nhƣ hệ thống cơ sở dữ liệu quan trắc sẵn có ở vùng đó. Do vậy, một số nƣớc phát triển trên thế giới thành lập các Trung tâm quan sát, dự báo hạn hán, điển hình: Trung tâm Quốc gia về giảm nhẹ hạn hán (NDMC) của Mỹ đã phát hành thông tin thƣờng xuyên cho các ngành phát triển kinh tế, đặc biệt là cho nông nghiệp với các nhiệm vụ chính gồm: Đánh giá các điều kiện hạn và hiện trạng hạn hán dựa trên sự phối hợp giám sát hạn hán toàn diện giữa các cơ quan của Bộ Nông nghiệp và Trung tâm Quốc gia về giảm nhẹ hạn hán; Cung cấp các bản đồ chỉ số hạn của Cơ quan Khí quyển Đại dƣơng Quốc gia (NOAA) cho 6, 12 tuần; Nhận định về hạn hán mùa do Trung tâm Dự báo Khí hậu thuộc NOAA đƣợc cập nhật hàng tháng; Tính toán của NOAA về lƣợng mƣa cần có đến cuối các đợt hạn hán trên toàn nƣớc Mỹ; Giám sát hạn hán của NOAA thông qua các chỉ số hạn, bao gồm: Chỉ số chuẩn hoá lƣợng mƣa, tỷ chuẩn lƣợng mƣa hàng tháng; chỉ số hạn khắc nghiệt theo Palmer (cập nhật hàng tuần); chỉ số ẩm cây trồng (cập nhật hàng tuần).
Có thể thấy, Mỹ đã tập trung vào 3 hoạt động bắt buộc của kế hoạch phòng chống hạn hán đó là Giám sát và cảnh báo sớm; Đánh giá nguy cơ rủi ro và tác động; Giảm nhẹ và ứng phó với hạn hán. [39] 13 Từ năm 1965, Úc đã thành lập tổ chức theo dõi và phục vụ phòng chống hạn hán (Bureau's Drought Watch Service) với sự liên kết giữa cơ quan khí tƣợng và cơ quan nông nghiệp trên toàn quốc đến tận các bang. Kể từ khi thực hiện “Chính sách quốc gia về hạn hán” năm 1992, tổ chức này đã triển khai các công việc phân tích tình hình mƣa; các sản phẩm phân tích mƣa đƣợc công bố thông qua bản tin thời tiết hoặc qua hệ thống webGIS của tổ chức này; các thông tin viễn thám đƣợc ứng dụng rộng rãi trong việc xây dựng các sản phẩm về giám sát và cảnh báo hạn. Từ năm 1995, Trung Quốc đã thành lập trung tâm Khí hậu Quốc gia (NCC) thuộc Cục Khí tƣợng Trung Quốc (CMA) nhằm thực hiện công tác giám sát, dự báo và đánh giá ảnh hƣởng của hạn hán đến sản xuất nông nghiệp.
Đồng thời trung tâm này cũng vận hành một hệ thống giám sát và cảnh báo sớm hạn hán, với nhiều sản phẩm khác nhau nhƣ các bản tin hạn hán hàng tháng, hàng năm. Trung Quốc cũng đã thực hiện thành công việc đánh giá phạm vi tác hại của hạn hán, đặc biệt là giám sát và dự báo, cảnh báo hạn hán cũng nhƣ đánh giá mức độ ảnh hƣởng với sự trợ giúp của công nghệ viễn thám, sử dụng số liệu về chỉ số thực vật đo từ vệ tinh VCI (Vegetation Condition Index) và chỉ số cung cấp nƣớc thực vật WSVI (Water Supplying Vegetation Index) và vận dụng các kỹ thuật phi tuyến tính phổ động lực học để xây dựng mô hình dự báo hạn hán với các ngƣỡng thời gian khác nhau. Mô hình dự báo với độ chính xác trung bình là 85%, việc dự báo hạn nông nghiệp và xác định nhu cầu tƣới bằng viễn thám đƣợc tiến hành dựa trên cơ sở mô hình cân bằng nƣớc và quan hệ giữa cây trồng với các điều kiện môi trƣờng. Đồng thời, căn cứ vào các nghiên cứu thực nghiệm, Trung Quốc cũng đã xác các chỉ tiêu và các cấp hạn hán đối với một số cây trồng nhƣ tiểu mạch, ngô, bông từ đó có thể dự báo, cảnh báo đƣợc mức độ hạn hán.
Năm 1989, UNDP và Tổ chức Khí tƣợng Thế giới cũng đã thành lập các Trung tâm giám sát hạn ở một số quốc gia châu Phi nhƣ ở Nairobi (Kenya),Harare (Zimbabwe) nhằm cảnh báo sớm hạn hán và đƣa ra các giải pháp giảm nhẹ tác động của các thiên tai khí tƣợng đến sản xuất nông nghiệp và nguồn nƣớc cho các nƣớc vùng Đông và Nam Phi. Nhiều quốc gia khác nhƣ Nigeria, Ấn Độ, Brazil, 14 Hungaria, Bồ Đào Nha, cũng đã có các hệ thống cảnh báo sớm về hạn hạn. Đối với các nƣớc ASEAN, từ năm 1987 thuộc khối ASEAN đã triển khai thử nghiệm Hệ thống theo dõi hạn hán (DWS) đặt tại Kedah, Malaysia nhằm đƣa ra cảnh báo các vùng thiếu hụt mƣa nghiêm trọng và các đợt hạn hán xảy ra trong khu vực.