MỞ ĐẦU Hạn hán là một dạng thiên tai xảy ra thƣờng do thiếu hụt lƣợng mƣa đủ lớn trong một khoảng thời gian tƣơng đối dài. Trong một số trƣờng hợp sự thiếu hụt mƣa kết hợp với sự tăng cao của nhiệt độ làm quá trình bốc hơi từ bề mặt đất đƣợc đẩy mạnh. Hạn hán gây nên những điều kiện bất lợi cho hoạt động sản xuất nông nghiệp, sinh hoạt của ngƣời dân… Điểm đặc trƣng của hạn hán là tác động của nó thƣờng tích lũy một cách chậm chạp trong một khoảng thời gian dài và có thể kéo dài trong nhiều năm sau khi đợt hạn kết thúc. Những đợt hạn hán có thể xảy ra ở mọi nơi, vào bất cứ thời gian nào, đã và đang gây ra cho nhân loại những thiệt hại vô cùng to lớn.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu, nhiệt độ đƣợc dự tính sẽ gia tăng và lƣợng mƣa cũng biến đổi cả về lƣợng, thời gian và không gian. Do đó, BĐKH sẽ tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến nguy cơ hạn hán cả về mặt xu thế và mức độ hạn hán ở phạm vi toàn cầu, khu vực, quốc gia cũng nhƣ ở một số tiểu vùng khí hậu… BĐKH là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21. BĐKH đƣợc cho là sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trƣờng trên phạm vi toàn thế giới. Các hiện tƣợng khí hậu cực đoan nhƣ hạn hán, lũ lụt, bão lớn… gia tăng cả về tần suất và cƣờng độ.
Theo báo cáo đánh giá lần thứ 4 của Ban Liên Chính phủ về BĐKH (IPCC) đƣa ra nhiều nghiên cứu cho thấy, khí hậu ấm hơn sẽ làm gia tăng nguy cơ lũ lụt và hạn hán. Nguy cơ hạn hán phụ thuộc vào nhiều yếu tố khí hậu và phi khí hậu. Do vậy, hạn hán xảy ra có thể là hạn khí tƣợng (lƣợng mƣa dƣới mức trung bình), hạn thủy văn (hạ thấp mực nƣớc ở các sông, hồ và nƣớc ngầm), hạn nông nghiệp (độ ẩm đất thấp) và hạn kinh tế xã hội (do kết hợp của các loại hạn kể trên). Nguy cơ hạn hán sẽ khác nhau ở các khu vực, quốc gia và tiểu vùng khí hậu khác nhau.
Theo báo cáo mới nhất của Viện phân tích rủi do Maplecroft (Maplecroft, England, 10/2010), Việt Nam đứng thứ 13/16 nƣớc hàng đầu phải chịu tác động mạnh mẽ của hiện tƣợng BĐKH toàn cầu trong 30 năm tới. Thực tế, trong những năm gần đây, do sự BĐKH và môi trƣờng, con ngƣời đã và đang phải đƣơng đầu với thiên tai hạn hán ở mức độ khắc nghiệt hơn. Ở Việt Nam, trƣớc TIEU LUAN MOI download1 : skknchat@gmail.com đây, hạn hán đã từng làm mất mùa, gây ra nạn đói trầm trọng. Ngày nay, trong quá trình phát triển, mặc dù có sự quan tâm và đầu tƣ một hệ thống thuỷ nông khá hoàn chỉnh, nhƣng hạn hán vẫn thƣờng xuyên xảy ra và gây khó khăn rất lớn cho đời sống kinh tế - xã hội, môi sinh.
Nhìn chung, tần suất xuất hiện hạn hán ngày càng gia tăng, tác hại của nó đối với các ngành kinh tế quốc dân, đặc biệt là sản xuất nông, lâm, ngƣ nghiệp và môi trƣờng sinh thái ngày càng lớn. Theo Văn phòng đại diện của tổ chức y tế thế giới (WHO) tại Việt Nam [36], sau bão và lũ, hạn hán đứng thứ ba về tần suất xảy ra trong các thảm họa thiên nhiên ở Việt Nam. Hạn hán có thể là do tác động bất lợi của thời tiết cực đoan, ngày càng xảy ra nhiều đợt hạn hán trên cả nƣớc. Những vùng chịu ảnh hƣởng nhiều nhất của hạn hán là khu vực đồng bằng sông Hồng ở miền Bắc và khu vực Tây Nguyên.
Mặc dù ít khi gây tai nạn và thƣơng tích, song hạn hán thƣờng có tác động lớn đối với tình trạng sức khỏe con ngƣời do thiếu nƣớc sạch, điều kiện vệ sinh kém và suy dinh dƣỡng. Theo kịch bản BĐKH và nƣớc biển dâng của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, vùng đồng bằng sông Hồng đƣợc dự tính sẽ chịu tác động nặng nề của việc tăng mực nƣớc biển, nhiệt độ tăng và thay đổi chế độ khí hậu theo mùa ngày càng sâu sắc hơn. Tần suất và số lƣợng hạn hán trên khu vực này do vậy cũng có thể bị thay đổi mạnh mẽ trong những thập kỷ tiếp theo. Ninh Bình là một tỉnh nằm ở phía Nam vùng đồng bằng sông Hồng với diện tích 1420,76km2, Phía Bắc và Đông Bắc giáp Tỉnh Nam Định và Hà Nam; Phía Tây Nam giáp Tỉnh Thanh Hoá; Phía Tây giáp Tỉnh Hoà Bình; Phía Nam giáp Biển.
Địa hình Ninh Bình khá phức tạp (miền núi, bán sơn địa, chiêm trũng và đồng bằng ven biển), chịu ảnh hƣởng trực tiếp của khí hậu Bắc bộ và Khu bốn. Mạng lƣới sông ngòi chằng chịt, đan xen với chế độ thuỷ triều phức tạp bao gồm tổ hợp các dạng lũ lớn: lũ sông Hoàng Long từ Hoà Bình đổ về, lũ nội địa sông Đáy, lũ sông Hồng qua sông Đào Nam Định chuyển sang, thuỷ triều biển. Do vị trí địa lý nên Ninh Bình chịu ảnh hƣởng của loại hình thời tiết, khí hậu khác nhau làm cho sản xuất nông nghiệp, công tác phòng chống thiên tai gặp nhiều khó khăn và phức tạp. Trong những năm gần đây, tình trạng hạn hán đã xảy ra liên tiếp với mức độ ngày càng khắc nghiệt và tác động bất lợi trên diện TIEU LUAN MOI download2 : skknchat@gmail.com rộng tại tỉnh Ninh Bình.
Nó đã gây ra những thiệt hại không chỉ cho phát triển kinh tế mà còn tác động rất bất lợi đến sự ổn định của xã hội, gây ô nhiễm môi trƣờng, giảm chất lƣợng cuộc sống và hạn hán càng trở thành vấn đề thời sự của khu vực này. Nhƣ vậy, để có đƣợc những biện pháp phòng chống cũng nhƣ thích ứng với hạn hán trong tƣơng lai một cách hiệu quả ở tỉnh Ninh Bình, cần phải tiến hành nghiên cứu đánh giá hạn hán cũng nhƣ tác động của BĐKH đến hạn hán, qua đó đề xuất các biện pháp tích cực nhằm phục vụ công tác hoạch định chiến lƣợc phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Đây chính là lý do học viên chọn đề tài luận văn là “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến sự biến đổi hạn hán tỉnh Ninh Bình”. Mục tiêu tổng quát của luận văn là ứng dụng các phƣơng pháp tính toán chỉ số hạn trong khí tƣợng, thuỷ văn và nông nghiệp để tính toán và đánh giá tác động của BĐKH đến sự biến đổi hạn hán, đề xuất các giải pháp thích ứng và phòng chống hạn hán trong tƣơng lai tại tỉnh Ninh Bình.
Các mục tiêu cụ thể bao gồm: - Đánh giá đƣợc tình trạng hạn hán tại tỉnh Ninh Bình thông qua các chỉ số hạn trong những thập kỷ gần đây; - Làm rõ đƣợc tính chất, mức độ và xu thế biến đổi của hạn hán ở tỉnh Ninh Bình trong những thập kỷ gần đây; - Đánh giá đƣợc sự tác động của việc gia tăng nhiệt độ, biến đổi lƣợng mƣa đến tình trạng hạn hán tại tỉnh Ninh Bình; - Đề xuất đƣợc các giải pháp phòng chống và thích ứng với hạn hán trong tƣơng lại góp phần phát triển kinh tế - xã hội bền vững tại tỉnh Ninh Bình. TIEU LUAN MOI download3 : skknchat@gmail.com Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ HẠN HÁN VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan chung về khái niệm hạn 1. Khái niệm về hạn hán Theo Wilhite (2000), hạn hán là một phần tự nhiên của khí hậu mặc dù nó vẫn bị nhầm lẫn là sự kiện hiếm và ngẫu nhiên.
Hiện tƣợng hạn hán có thể xảy ra ở hầu hết tất cả các vùng khí hậu, với các đặc tính của hạn biến đổi đáng kể từ vùng này sang vùng khác. Hạn hán là một sự sai khác theo thời gian, rất khác với sự khô hạn. Bởi khô hạn bị giới hạn trong những vùng lƣợng mƣa thấp, nhiệt độ cao và là một đặc trƣng lâu dài của khí hậu. So với các thảm họa tự nhiên nhƣ: tố, lốc xoáy, lũ lụt, động đất, sự phun trào núi lửa, và sóng thần có sự khởi đầu nhanh chóng, có ảnh hƣởng trực tiếp và có cấu trúc, thì hạn hán lại ngƣợc lại.
- Hạn hán có sự khởi đầu chậm, là hiện tƣợng từ từ, dẫn đến khó có thể xác định đƣợc sự bắt đầu và kết thúc một sự kiện hạn. - Thời gian hạn dao động từ vài tháng đến vài năm, vùng trung tâm và vùng xung quanh bị ảnh hƣởng bởi hạn hán có thể 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 cũng nhƣ các tác động tiềm năng của nó. - Phạm vi không gian của hạn hán thƣờng lớn hơn nhiều so với các thảm họa khác, do đó các ảnh hƣởng của hạn thƣờng trải dài trên nhiều vùng địa lý lớn.
- Các tác động của hạn nhìn chung không theo cấu trúc và khó định lƣợng. Các tác động tích lũy lại và mức độ ảnh hƣởng của hạn sẽ mở rộng khi các sự kiện hạn tiếp tục kéo dài từ mùa này sang mùa khác hoặc sang năm khác [33]. Mặc dù các nhân tố khí hậu (nhiệt độ cao, gió mạnh, độ ẩm tƣơng đối thấp) thƣờng gắn liền với hạn hán ở nhiều vùng trên thế giới và có thể làm nghiêm trọng thêm mức độ hạn, song lƣợng mƣa vẫn là nhân tố ảnh hƣởng chính gây ra hạn hán và tác giả cũng đã đƣa ra một định nghĩa về hạn: “hạn hán là kết quả của sự thiếu hụt lƣợng mƣa tự nhiên trong một thời kỳ dài, thƣờng là một mùa hoặc lâu hơn” [33]. Chính vì vậy, hạn hán thƣờng đƣợc gắn liền với TIEU LUAN MOI download4 : skknchat@gmail.com các khoảng thời điểm (mùa hạn chính, sự khởi đầu muộn của mùa mƣa, sự xuất hiện mƣa trong mối liên hệ với các giai đoạn sinh trƣởng chính của cây trồng) và đặc tính của mƣa (cƣờng độ mƣa, các đợt mƣa).
Với các thời điểm hạn xuất hiện khác nhau sẽ dẫn đến các sự kiện hạn khác nhau về tác động, phạm vi ảnh hƣởng cũng nhƣ các đặc tính khí hậu của hạn khác nhau. Theo Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (2002): Hạn hán là hiện tƣợng lƣợng mƣa thiếu hụt nghiêm trọng, kéo dài, làm giảm hàm lƣợng ẩm trong không khí và hàm lƣợng nƣớc trong đất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối, hạ thấp mực nƣớc ao hồ, mực nƣớc trong các tầng chứa nƣớc dƣới đất gây ảnh hƣởng xấu đến sự sinh trƣởng và phát dục của cây trồng, làm mùa màng thất bát, môi trƣờng suy thoái gây ra đói nghèo và dịch bệnh [11].