phần Mở đầu, Kết luận và Kiến nghị, nội dung chính của Luận án bao gồm 03 Chƣơng, trong đó: Chƣơng 1. Đối tƣợng, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu.1 Khái niệm chung 1.1 Định nghĩa hạn hán Hạn hán là một hiện tƣợng khí hậu bình thƣờng, mang tính quy luật. Nhƣng nhiều khi hạn hán đƣợc hiểu lầm là sự kiện hiếm thấy và ngẫu nhiên.
Hạn hán xuất hiện ở tất cả các vùng khí hậu với các đặc trƣng hạn rất khác nhau. Hạn hán là một dị thƣờng tạm thời, khác với sự khô cằn ở vùng có lƣợng mƣa thấp và là đặc tính thƣờng xuyên của khí hậu khô và sự khan hiếm nƣớc [99]. Hạn hán rất khác với các hiện tƣợng khác, bởi nó diễn ra từ từ song có thể kéo dài vài tháng đến vài năm, và hạn hán xảy ra ảnh hƣởng đáng kể đến nhiều lĩnh vực. Hơn nữa hạn hán lại mang tính đặc trƣng theo vùng, các đặc trƣng của nó biến đổi đáng kể từ vùng này sang vùng khác.
Chính sự phức tạp của hiện tƣợng này mà cho đến nay vẫn chƣa có một sự thống nhất về định nghĩa hạn và phƣơng pháp xác định hạn hán. Từ thập kỷ 80 của thế kỷ 20 đã có hơn 150 định nghĩa khác nhau về hạn [99]. Gần đây, một số tác giả cũng đƣa ra các định nghĩa hạn nhƣ sau: Theo Kramer P. Hạn hán là khoảng thời gian kéo dài của lƣợng mƣa thiếu hụt dẫn đến thiệt hại về cây trồng và mất năng suất.
Hạn là sự thiếu hụt lƣợng mƣa trong một thời kỳ dài thƣờng là một mùa hoặc lâu hơn, dẫn đến sự thiếu hụt nƣớc cho các hoạt động, nhóm hoặc các lĩnh vực môi trƣờng. Hạn hán là một đặc trƣng thƣờng xuyên của khí hậu, liên quan đến sự thiếu hụt lƣợng mƣa trong một thời kỳ dài, dẫn đến giảm nguồn nƣớc trong các hoạt động, các cộng đồng hoặc các hệ sinh thái dƣới nƣớc [95]. Nhìn chung, các định nghĩa đều chỉ ra nhân tố ảnh hƣởng chính đến hạn hán là lƣợng mƣa. Do vậy, hạn hán thƣờng liên quan đến thời điểm mƣa (sự bắt đầu đầu muộn hoặc kết thúc sớm của mùa mƣa, sự xuất hiện mƣa trong mối liên hệ với các 15 z giai đoạn phát triển chính của mùa màng) và hiệu quả của mƣa (bao gồm cƣờng độ mƣa, số lần mƣa).
Bên cạnh đó, các nhân nhân tố khí hậu khác nhƣ nhiệt độ cao, gió mạnh, và độ ẩm tƣơng đối thấp cũng là nguyên nhân gây ra hạn hán ở nhiều khu vực trên thế giới, làm tăng tính khốc liệt của hạn hán một cách đáng kể.2 Phân loại hạn hán Theo tác giả Nguyễn Đức Ngữ (2002), Tổ chức Khí tƣợng Thế giới (WMO, 1975) đã phân định hạn hán gồm các loại sau [13, 103]: - Hạn khí tƣợng là sự thiếu hụt nƣớc trong cán cân lƣợng mƣa - lƣợng bốc hơi. Lƣợng mƣa đặc trƣng cho phần thu và lƣợng bốc hơi đặc trƣng cho phần chi của cán cân nƣớc. Do lƣợng bốc hơi đồng biến với cƣờng độ bức xạ, nhiệt độ, tốc độ gió và nghịch biến với độ ẩm nên hạn hán gia tăng khi nắng nhiều, nhiệt độ cao, gió mạnh, thời tiết khô ráo. - Hạn nông nghiệp là sự thiếu hụt mƣa dẫn tới mất cân bằng giữa hàm lƣợng nƣớc thực tế trong đất và nhu cầu nƣớc của cây trồng.
Hạn nông nghiệp thực chất là hạn sinh lý đƣợc xác định bởi điều kiện nƣớc thích nghi hoặc không thích nghi của cây trồng, hệ canh tác nông nghiệp, thảm thực vật tự nhiên,… Ngoài lƣợng mƣa, hạn nông nghiệp chịu ảnh hƣởng bởi điều kiện tự nhiên và điều kiện xã hội. - Hạn thuỷ văn là sự thiếu hụt dòng chảy sông suối so với trung bình nhiều năm và sự hạ thấp mực nƣớc ở các tầng chứa nƣớc dƣới đất. Ngoài lƣợng mƣa, hạn thủy văn chịu ảnh hƣởng bởi nhiều yếu tố khác nhƣ dòng chảy mặt, nƣớc ngầm tầng nông, nƣớc ngầm tầng sâu,… - Hạn kinh tế - xã hội là nƣớc không đủ cung cấp cho nhu cầu của các hoạt động kinh tế - xã hội. Về mối quan hệ giữa các loại hạn [96], hạn khí tƣợng xảy ra trƣớc tiên do không mƣa hoặc mƣa không đáng kể trong thời gian đủ dài, kết hợp với sự thay đổi của các đặc trƣng khí hậu nhƣ số giờ nắng nhiều, nhiệt độ cao, tốc độ gió lớn, độ ẩm tƣơng đối thấp,… dẫn đến bốc thoát hơi nƣớc gia tăng.
Sự thiếu hụt mƣa và gia tăng bốc hơi sẽ dẫn đến sự suy giảm/suy kiệt độ ẩm đất, xảy ra hạn nông nghiệp. Sự suy kiệt độ ẩm đất cũng đồng thời dẫn đến sự suy giảm nƣớc ngầm làm giảm lƣu lƣợng và hạ thấp mực nƣớc ngầm. Sự suy giảm đồng thời cả dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm dẫn đến hạn thủy văn (Hình 1.1 Mối quan hệ giữa các loại hạn (ISDR, 2009) 1.2 Tình hình hạn hán và các nghiên cứu về hạn hán trên thế giới 1.1 Tình hình hạn hán trên thế giới Hạn hán đƣợc coi là thiên tai tự nhiên ảnh hƣởng nhiều và trực tiếp đến nhân loại. Theo thống kê, kể từ năm 1900 - 2010, hạn hán trên thế giới đã làm cho hơn 11 triệu ngƣời thiệt mạng và hơn 2 tỷ ngƣời bị ảnh hƣởng [96].
Ở Châu Phi, hạn hán năm 1974 đã dẫn đến đói kém và suy dinh dƣỡng của 150 triệu ngƣời, làm chết trên 300. Đợt hạn ở Sudan trong năm 1984 - 1985 làm chết khoảng 500. Lƣợng mƣa mùa mƣa không đáng kể trong các năm 2004, 2005 ở các nƣớc nhƣ Sômali, Kênia, Êtiôpi, Đông Bắc Tandania và Djibôti gây thiệt hại đáng kể về sản lƣợng ngũ cốc ở các quốc gia này. Những đợt hạn khủng khiếp xảy ra vào năm 2009 và 2011, bao trùm phần phía Bắc Châu Phi và Kenya, sản lƣợng lúa mì giảm nghiêm trọng nhất trong lịch sử chỉ đạt 45% so với năm có điều kiện tốt nhất.
Trong khoảng thời gian 2000 - 2010, hạn xảy ra liên tiếp ở nhiều nƣớc, trong đó tại Bunrađi, Djibôti, Êtiôpi, Kenya, Xômali và Cộng hòa Tandania có khoảng 11 triệu ngƣời bị thiếu lƣơng thực [96]. Ở Châu Mỹ, nhiều quốc gia thƣờng xuyên phải đối mặt với hạn hán. Hạn hán năm 1988 - 1989 ở Uruguay đã làm giảm khả năng sản xuất điện do sự phụ thuộc vào dòng chảy. Ở phía Nam của Braxin, hạn hán năm 2004 - 2005 làm thiệt hại 17 z nghiêm trọng đến sản lƣợng ngũ cốc và đậu tƣơng, đặc biệt là ở vùng Riô Đờ Gian Nê Rô, nơi sản xuất lƣơng thực lớn nhất của nƣớc này; năm 2006 hạn hán ở khu vực này đã làm thiệt hại 11% diện tích đậu tƣơng; đợt hạn hán đầu năm 2012 xảy ra ở vùng Đông Bắc Braxin đƣợc xem là đợt hạn hán nghiêm trọng nhất trong vòng nửa thế kỷ qua, hạn hán đã tác động đến cuộc sống ngƣời dân tại trên 1.000 thị trấn ở quốc gia lớn nhất Nam Mỹ này.
Tại Mỹ, quốc gia có nền sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ phát triển hàng đầu thế giới, song trong những năm bị hạn hán, thiệt hại về kinh tế ở nƣớc này cũng rất nghiêm trọng. Theo thống kê, mức thiệt hại bình quân hàng năm do hạn hán gây ra là lớn nhất, ƣớc tính từ 6 - 8 tỷ USD [77]. Đặc biệt, thiệt hại về kinh tế do hạn hán năm 1988 ƣớc tính khoảng 40 tỷ USD. Tính trong 10 năm (1980 -1989), hạn hán tại quốc gia này đã làm chết hàng ngàn ngƣời.
Tại Bang Texas, hạn năm 1996 đã gây thiệt hại khoảng 5 tỉ USD trong lĩnh vực nông nghiệp. Đợt nắng nóng năm 2006 gây hạn hán ở nhiều nơi, riêng tại bang California làm chết 140 ngƣời. Hạn hán năm 2011 bao phủ các bang ở phía Nam, trong đó các khu vực nhƣ Texas, Oklahoma và New Mexico bị ảnh hƣởng nặng nề nhất. Năm 2012 và 2013, hạn hán tiếp tục xảy ra trên quy mô lớn, đã đẩy giá lƣơng thực tăng cao, ƣớc tính giá bán lẻ thực phẩm tăng khoảng 4%, Trong đó đợt hạn xảy ra trong 6 tháng đầu năm 2012 bao trùm 55% diện tích nƣớc Mỹ là đợt hạn hán tồi tệ nhất kể từ năm 1956 [24].
Tại Châu Âu, đợt hạn năm 2004 - 2005, lƣợng mƣa chỉ đạt một nửa so với trung bình nhiều năm, đặc biệt ở các quốc gia nhƣ Anh, Pháp, Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha. Tại nƣớc Nga, hạn hán năm 2010 xảy ra trên quy mô lớn, gây thiệt hại nghiêm trọng đến môi trƣờng, kinh tế và sức khỏe con ngƣời. Ở Moldova, trong những năm gần đây, đặc biệt là năm 2012, hạn hán và các hiện tƣợng thời tiết cực đoan đã trở nên phổ biến hơn gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến trồng trọt, chăn nuôi và sinh kế của ngƣời dân [84]. Tại Úc, hạn hán xảy ra liên tục từ giữa 2002 đến 2010, chỉ tính riêng năm 2006, sản lƣợng lúa mì tại quốc gia này chỉ đạt 46% so với trung bình thời kỳ 1961- 2010 [60].
Châu Á là một trong những khu vực thƣờng xuyên chịu ảnh hƣởng của hạn hán trên thế giới. Tại Ấn Độ, năm 1987 xảy ra hạn hán thảm khốc dẫn đến nạn đói 18 z lan rộng, Chính phủ Ấn Độ đã ban hành quy chế quản lý hạn hán và Luật phòng chống, giảm nhẹ thiên tai hạn hán. Tại Nhật Bản, năm 1994 hạn nặng xảy ra trên 1/3 lãnh thổ, nhiều vùng phải vận chuyển nƣớc từ xa đến. Tại Inđônêsia, hạn hán năm 1982 - 1983 xảy ra đồng thời với hiện tƣợng El Nino đã làm cho 420.000 ha lúa bị thiếu nƣớc, trong đó khoảng 158.000 ha lúa bị mất trắng và 3,7 ha rừng bị cháy trụi.
Trong các năm 1997 - 1998, nhiều nƣớc ở khu vực Đông Nam Á hầu nhƣ không có mƣa, nhiệt độ tăng cao gây cháy rừng ở nhiều nơi, điển hình là Inđônêsia và Malaysia. Đặc biệt vào năm 1991, nắng nóng kéo dài kết hợp với hiện tƣợng El Nino đã làm 483.000 ha lúa bị thiếu nƣớc, trong đó có 190.000 ha lúa bị mất trắng, trên 88.000 ha rừng bị cháy tại Kalimantan [24]. Tại Trung Quốc, hạn hán tác động nghiêm trọng đến cuộc sống hàng ngày và các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt là tại các khu vực đông dân nghèo. Hạn hán là nguyên nhân gây tổn thất đến 48% tổng thiệt hại kinh tế trực tiếp của Trung Quốc.
Trong đợt hạn năm 1994 - 1995, mỗi năm bị tổn thất 25 triệu tấn lƣơng thực; hạn hán năm 2000 - 2001 đã làm 61 triệu ngƣời bị thiếu nƣớc sinh hoạt. Đợt hạn năm 2006 gây thiếu nƣớc cho khoảng 36 triệu ngƣời và tổn thất khoảng 42 triệu tấn lƣơng thực.