I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Sương Muối và Cà Phê Chè Sơn La
Vùng Tây Bắc, đặc biệt là Sơn La và Điện Biên, có tiềm năng lớn cho phát triển cây lâu năm như cây cà phê chè. Tuy nhiên, sương muối và nhiệt độ thấp là những thách thức lớn. Những năm gần đây, tác hại của sương muối đối với cây cà phê chè đã chứng minh rõ vai trò và ảnh hưởng của nó. Sơn La và Điện Biên có địa hình núi non bao quanh các bồn địa, cao nguyên, khí hậu ôn hòa, thích hợp cho cây cà phê chè. Cà phê được trồng trên sườn dốc hoặc chỏm đồi với độ cao khoảng 600m, đất đỏ đá vôi dày và phì nhiêu. Vùng cà phê này nằm ở vĩ độ cao, tương tự vùng cà phê Sao Paulo, Minas Gerais của Brazil. Khí hậu ở đây nóng và mưa vào mùa hạ, lạnh và khô vào mùa đông, tạo điều kiện cho cây cà phê sinh trưởng tốt. Theo ông Joao Brandao, cà phê Tây Bắc có thể sánh ngang với cà phê Brazil về chất lượng nếu phát triển bền vững.
1.1. Khái Niệm và Cơ Chế Hình Thành Sương Muối
Sương muối là hiện tượng hơi nước đóng băng thành hạt nhỏ, rắn, xốp, trắng như muối trên mặt đất hoặc bề mặt cây cỏ khi không khí ẩm và lạnh. Đây là hiện tượng thời tiết nguy hiểm, gây chết cây trồng và vật nuôi. Hạt sương muối cấu thành từ nhiều băng li ti, đường kính khoảng 0,03 - 0,2mm, bên trong có những đường dẫn khí cực nhỏ. Sương muối thường hình thành vào đêm hoặc sáng sớm, trời lặng gió, quang mây, nhiệt độ không khí xuống thấp, độ ẩm thích hợp. Bức xạ hiệu dụng mạnh làm nhiệt độ vật chất trên mặt đất hạ thấp, hơi nước ngưng kết thành hạt băng. Nếu nhiệt độ hoặc độ ẩm không phù hợp, chỉ xuất hiện hạt băng hoặc lớp băng.
1.2. Phân Loại Sương Muối Theo Quá Trình Hình Thành
Theo Lại Văn Chuyển và nnk, sương muối được phân loại theo quá trình hình thành hay diễn biến của mây ban đêm. Loại a1 là sương muối khi trời quang suốt đêm, hình thành ngay sau khi mặt trời lặn và phát triển đến sáng sớm. Loại a2 là sương muối khi trời quang vào nửa trước đêm, hình thành nhanh và đạt cực đại giữa đêm, sau đó tan dần khi trời nhiều mây. Loại a3 là sương muối vào những đêm mây thay đổi, lúc quang mây lúc đầy mây, khiến sương muối phát triển rồi tan đi liên tục.
II. Tình Hình Phát Triển Cà Phê Chè Tại Sơn La và Điện Biên
Với sự giúp đỡ của cơ quan phát triển Pháp, diện tích cà phê chè đã được mở rộng ở một số địa phương, đưa tổng diện tích trong cả nước lên trên 2 vạn hecta. Tuy nhiên, quá trình phát triển cây cà phê chè cũng có những thiếu sót dẫn đến hiệu quả thấp, một số vùng trồng rồi lại phải hủy bỏ. Nguyên nhân được cho là do quy hoạch kém, trồng cà phê vào vùng đất xấu hoặc vùng có sương muối. Lựa chọn định hướng phát triển cà phê bền vững sẽ mang lại những lợi ích to lớn như giá trị sản phẩm được nâng lên, tạo việc làm, đảm bảo an ninh xã hội. Quan trọng hơn là thông qua phát triển cà phê bền vững theo chứng chỉ sẽ góp phần tạo ra cộng đồng có trách nhiệm – một yếu tố phát triển xã hội bền vững.
2.1. Ưu Thế và Định Hướng Phát Triển Cà Phê Bền Vững
Lựa chọn phát triển cà phê bền vững là con đường tốt nhất để xây dựng vùng cà phê Tây Bắc đạt một tầm vóc mới, hoàn toàn có thể đối xứng vùng phát triển cà phê với Tây Nguyên, không chỉ về số lượng mà cả chất lượng. Vùng cà phê Tây Bắc có ưu thế là thích hợp cho phát triển cà phê chè – đang là xu hướng tiêu dùng của thế giới, do đó bán được với giá cao, hiện từ 2.400 USD/tấn nhân, trong khi cà phê Robusta Tây Nguyên chỉ bán được với giá thấp hơn. Tập đoàn Thái Hòa cam kết quyết tâm cùng người dân Tây Bắc phát triển cà phê bền vững theo quy tắc quốc tế và xây dựng trở thành thương hiệu lớn trên thị trường thế giới.
2.2. Khó Khăn và Thách Thức Do Sương Muối Gây Ra
Sau 10 năm thiệt hại nặng nề của trận sương muối thiêu rụi gần cả vùng cà phê của năm 1999, cây cà phê đã được khôi phục và khẳng định là một trong những cây công nghiệp chủ lực trong chương trình xuất khẩu. Nằm trong chủ trương chuyển đổi cơ cấu cây trồng, thực hiện công nghiệp hoá nông nghiệp - nông thôn và miền núi, cây cà phê đã lên vùng Tây Bắc trong sự hy vọng của người dân cũng như lãnh đạo các cấp. Thời gian đầu, cây phát triển tương đối tốt và ổn định, nhưng khi bước vào thời kỳ thu hoạch đã “vấp” phải sự khắc nghiệt của thời tiết nơi đây. Sương muối đã làm hàng nghìn hecta cà phê không ra quả và chết dần.
III. Nghiên Cứu Khả Năng Xuất Hiện Sương Muối Tại Sơn La Điện Biên
Nghiên cứu đánh giá khả năng xuất hiện sương muối phục vụ phát triển cây cà phê chè ở 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên nhằm góp phần phát triển bền vững cây cà phê chè ở khu vực Tây Bắc. Mục tiêu chính là đánh giá được khả năng xuất hiện và ảnh hưởng của sương muối đến cây cà phê chè ở 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên, đồng thời xây dựng được tập bản đồ chuyên đề về sương muối tác động đến cây cà phê chè.
3.1. Thu Thập và Xử Lý Dữ Liệu Khí Tượng và Sản Xuất Cà Phê
Để đạt được mục tiêu, cần thu thập và xử lý số liệu khí tượng, thực trạng sản xuất cây cà phê chè ở 2 tỉnh Sơn La, Điện Biên. Thu thập số liệu bản đồ nền, ảnh vệ tinh phục vụ toán tính toán nhiệt độ bề mặt, đổ ẩm không khí hỗ trợ xây dựng bản đồ chuyên đề sương muối. Tổng quan tình hình nghiên cứu về sương muối trong và ngoài nước. Nghiên cứu khả năng xuất hiện sương muối ở 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên.
3.2. Đánh Giá Ảnh Hưởng và Xây Dựng Bản Đồ Chuyên Đề
Đánh giá ảnh hưởng của sương muối đến khả năng phát triển cây cà phê chè ở 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên. Xử lý, chiết xuất các thông tin trên ảnh MODIS phục vụ xây dựng các bản đồ chuyên đề về sương muối. Xây dựng tập bản đồ chuyên đề sương muối ở 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên bằng công nghệ GIS. Đề xuất vùng an toàn sương muối phục vụ quy hoạch phát triển sản xuất cà phê chè ở vùng nghiên cứu.
IV. Phương Pháp Nghiên Cứu Đánh Giá Sương Muối và Cà Phê Chè
Luận văn sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau để đánh giá khả năng xuất hiện sương muối và ảnh hưởng của nó đến cây cà phê chè. Các phương pháp này bao gồm thu thập và kế thừa tài liệu, điều tra khảo sát thực địa, điều tra nhanh nông thôn, phân tích và tổng hợp tài liệu, thống kê áp dụng trong khí tượng - khí hậu, viễn thám trong phân tích ảnh vệ tinh, GIS và phương pháp chuyên gia.
4.1. Thu Thập và Kế Thừa Tài Liệu Nghiên Cứu
Thu thập, tổng hợp và kế thừa các tài liệu có liên quan đến sương muối, sản xuất cây cà phê của các đề tài, dự án đã tiến hành cho khu vực nghiên cứu. Điều tra khảo sát thực địa nhằm bổ xung những tài liệu, dữ liệu về sương muối và cây cà phê ở vùng nghiên cứu trong những năm gần đây. Điều tra nhanh nông thôn: điều tra, phỏng vấn trực tiếp nông dân về ảnh hưởng của sương muối đến cây cà phê ở vùng nghiên cứu.
4.2. Phân Tích Thống Kê và Ứng Dụng Công Nghệ GIS
Các kết quả thu được về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội được phân tích đánh giá hệ thống theo từng mục đích, yêu cầu cụ thể trong từng nội dung của luận văn. Thống kê áp dụng trong khí tượng - khí hậu. Viễn thám trong phân tích ảnh vệ tinh. GIS: sử dụng công nghệ GIS với một số phần mềm chuyên dụng (ARC GIS; MapInfor; ARC VIEW, Envi.) để xử lý ảnh viễn thám và thành lập các bản đồ. Phương pháp chuyên gia.
V. Kết Quả Nghiên Cứu và Đề Xuất Vùng An Toàn Sương Muối
Nghiên cứu làm rõ được khả năng xuất hiện của sương muối ở 2 tỉnh Sơn La, Điện Biên. Đánh giá được ảnh hưởng của sương muối đến việc phát triển cà phê chè ở 2 tỉnh Sơn La, Điện Biên. Các bản đồ chuyên đề về sương muối ở 2 tỉnh Sơn La, Điện Biên. Đề xuất được các vùng trồng cà phê chè với các mức an toàn khác nhau ở 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên.
5.1. Ý Nghĩa Khoa Học và Ứng Dụng Thực Tiễn
Các bản đồ chuyên đề về sương muối được xây dựng trên nền tảng công nghệ viễn thám và GIS là một bước tiến mới về ứng dụng kỹ thuật cao đối với công tác phát triển khoa học công nghệ ở trong nước, từng bước tiếp cận với công nghệ hiện đại ở trên thế giới. Cung cấp cơ sở khoa học các thông tin viễn thám và GIS trong điều tra cơ bản nhằm nâng cao hiệu quả công tác nghiên cứu, giám sát và khai thác hợp lý tài nguyên khí hậu, thuỷ văn, khí hậu nông nghiệp trong sự phát triển chung của nền kinh tế.
5.2. Tăng Cường Dữ Liệu và Giám Sát Sương Muối
Tăng cường số liệu phục vụ công tác điều tra cơ bản nhằm quản lý và khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên cho từng vùng cụ thể trong sự phát triển kinh tế xã hội, đặc biệt là phát triển kinh tế vùng núi và những vùng khó khăn. Cung cấp công cụ giám sát sương muối, phục vụ phát triển nông nghiệp nói chung và phát triển cà phê nói riêng, giảm thiệt hại do thiên tai gây ra nâng cao hiệu quả kinh tế cho các hộ gia đình và các công ty cà phê ở các tỉnh nghiên cứu.
VI. Dữ Liệu Khí Tượng và Viễn Thám Sử Dụng Trong Nghiên Cứu
Nghiên cứu sử dụng dữ liệu khí tượng từ các trạm khí tượng trong vùng với chuỗi số liệu đủ dài (từ năm 1981 đến 2010). Các tài liệu từ các đề tài, các tạp chí và các nguồn khác cũng được thu thập để tham khảo và lựa chọn sử dụng. Các ảnh viễn thám cũng được thu thập từ các nguồn miễn phí (Phòng nghiên cứu Viễn thám và GIS - Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường; Trung tâm Viễn thám Quốc gia và trên một số trang web).
6.1. Thu Thập Dữ Liệu Khí Tượng Chi Tiết
Các số liệu khí tượng được thu thập từ các trạm khí tượng trong vùng với chuỗi số liệu trong thời gian đủ dài (từ năm 1981 đến 2010). Các tài liệu từ các đề tài, các tạp chí và các nguồn khác cũng đã được thu thập để tham khảo và lựa chọn sử dụng.
6.2. Sử Dụng Dữ Liệu Viễn Thám Miễn Phí
Các ảnh viễn thám cũng được thu thập từ các nguồn miễn phí (Phòng nghiên cứu Viễn thám và GIS - Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường; Trung tâm Viễn thám Quốc gia và trên một số trang web).
