Chương 1: Tổng quan Chương 2: Đối tƣợng, nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu Chương 3. Kết quả nghiên cứu sự biến đổi và tác động của hiện tƣợng hạn hán tại tỉnh Gia Lai Kết luận và khuyến nghị Tài liệu tham khảo. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.
Cơ sở lý thuyết của vấn đề nghiên cứu Khái niệm, đặc điểm của hạn hán và phân loại hạn hán Theo định nghĩa của Nguyễn Đức Ngữ, 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 sinh trƣởng và phát dục của cây trồng, làm mùa màng thất bát, môi trƣờng suy thoái, gây ra đói nghèo, dịch bệnh [15]. Một cách tổng quát hạn đƣợc xác định liên quan tới một số điều kiện trung bình hạn dài (chẳng hạn nhƣ giáng thủy, cân bằng giữa giáng thủy và bốc thoát hơi. Nó đƣợc phản ánh trong hầu hết các định nghĩa về hạn, một số định nghĩa ví dụ đƣợc đƣa ra dƣới đây: - Hạn là một thời kỳ dị thƣờng của thời tiết khô kéo dài do sự thiếu hụt giáng thủy gây nên một sự mất cân bằng thủy văn nghiêm trọng và kéo theo những ý nghĩa rộng hơn là sự thiếu hụt ẩm đối với việc sử dụng nƣớc của con ngƣời - Đặc trƣng cơ bản của hạn là sự giảm khả năng cấp nƣớc trong một khoảng thời gian nào đó và trên một khu vực nào đó - Hạn là một khoảng thời gian, nhìn chung khoảng từ vài tháng hoặc vài năm trong đó sự cung cấp ẩm thực tế tại một nơi nào đó thƣờng nhỏ hơn sự cung cấp ẩm mang tính khí hậu - Hạn là một sự thiếu hụt nghiêm trọng nguồn nƣớc tự nhiên so với chuẩn - Hạn là một điều kiện mà bất cứ khi nào lƣợng nƣớc dùng cho các hoạt động của con ngƣời không thể đƣợc đáp ứng vì một lý do nào đó. Các định nghĩa này thƣờng chƣa rõ ràng, không đƣa ra đƣợc câu trả lời định lƣợng về “khi nào”, “bao lâu” hoặc “khắc nghiệt nhƣ thế nào” hạn sẽ xảy ra.
Đặc trưng của hạn hán Xét riêng cho một đợt hạn thì hạn hán đƣợc đặc trƣng bởi các yếu tố sau: 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Đặc trƣng về không gian: Hạn có thể xảy ra trên các lãnh thổ với diện tích rất lớn có thể lên tới hàng trăm km2, điển hình nhƣ hạn lục địa có thể xảy ra trên phạm vi hàng trăm, thậm chí hàng nghìn km2, đặc biệt là các trƣờng hợp nghiêm trọng hạn có thể trải rộng hàng triệu km2, có khi chiếm gần nửa đại lục. Tuy nhiên mức độ nghiêm trọng của hạn hán không giống nhau trên các vùng địa lý và có thể trải rộng hoặc thu hẹp theo thời gian. - Đặc trƣng về thời gian: Thời gian hạn hán là khoảng thời gian xảy ra hạn hán trên một địa bàn nhất định. Thời gian này ngắn nhất cũng là vài tháng, hạn hán có thể kéo dài vài năm hoặc hàng chục năm.
- Đặc trƣng về cƣờng độ: Cƣờng độ hạn hán là mức độ thiếu hụt lƣợng mƣa hay mức độ ảnh hƣởng hạn hán kết hợp với sự thiếu hụt đó. Nó thƣờng đƣợc xác định bởi sự lệch khỏi mức độ trung bình của các chỉ số khí hậu và liên quan mật thiết với thời gian xác định ảnh hƣởng của hạn. Nguyên nhân gây hạn hán Hạn hán xuất hiện khi thời tiết bất thƣờng nhƣ nhất thời thiếu hụt lƣợng mƣa hoặc lƣợng mƣa nhận đƣợc thƣờng xuyên ít ỏi. Hạn hán đƣợc cho là do những nguyên nhân sau: - Hạn hán xảy ra do mƣa quá ít, lƣợng mƣa nhận đƣợc không đáng kể trong một thời gian dài, có thể hầu nhƣ quanh năm, đây là tình trạng khá phổ biến trên các vùng khô hạn và bán khô hạn.
- Hạn hán do lƣợng mƣa trên khu vực trong một thời gian dài thấp hơn rõ rệt so với mức nhiều năm cùng kỳ. Tình trạng này có thể xảy ra cả ở nhiều vùng mƣa. - Lƣợng mƣa tuy không ít lắm, nhƣng trong một thời gian nhất định trƣớc đó không mƣa hoặc lƣợng mƣa chỉ đáp ứng nhu cầu tối thiểu của sản xuất và môi trƣờng xung quanh. Đây là tình trạng phổ biến trên các vùng khí hậu gió mùa, có sự khác biệt rõ rệt về mƣa giữa mùa mƣa và mùa khô.
Bản chất và tác động của hạn hán gắn liền với định nghĩa về hạn hán. - Hiện tƣợng El Nino cũng tác động rõ rệt đến tình trạng hạn hán. Những năm có xảy ra hiện tƣợng El Nino, lƣợng mƣa giảm, nhiệt độ bức xạ mặt trời tăng 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com lên, bốc hơi tăng mạnh nên dễ gây hạn hán (nhƣ Bangladet). Ở Việt Nam, năm 1998 xảy ra hiện tƣợng El Nino dẫn tới hạn hán nghiêm trọng ở Tây Nguyên.
Bên cạnh đó, một số nguyên nhân khác từ hoạt động của con ngƣời cũng có thể gây ra tình trạng hạn hán. Đầu tiên phải kể đến là do tình trạng chặt phá, đốt rừng bừa bãi làm mất nguồn nƣớc ngầm dẫn đến cạn kiệt nguồn nƣớc; việc lựa chọn cây trồng không phù hợp, ví dụ nhƣ vùng ít nƣớc cũng trồng cây cần nhiều nƣớc (nhƣ lúa) làm cho việc sử dụng nƣớc quá nhiều, dẫn đến việc cạn kiệt nguồn nƣớc; thêm vào đó công tác quy hoạch sử dụng nƣớc, bố trí xây dựng công trình không phù hợp, làm cho nhiều công trình không phát huy đƣợc tác dụng. Tiếp đó, thiếu nƣớc trong mùa khô (mùa kiệt) là do không đủ nguồn nƣớc và thiếu những biện pháp cần thiết để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng gia tăng do sự phát triển kinh tế - xã hội ở các khu vực, các vùng chƣa có quy hoạch hợp lý hoặc quy hoạch phát triển không phù hợp [15]. Phân loại hạn hán Hạn hán có thể đƣợc phân loại theo nhiều cách khác nhau.
Theo Tổ chức Khí tƣợng Thế giới (WMO) hạn hán đƣợc phân ra 4 loại: hạn khí tƣợng, hạn nông nghiệp, hạn thuỷ văn và hạn kinh tế xã hội. Hạn khí tƣợng và hạn thủy văn mô tả về hiện tƣợng vật lý còn hạn nông nghiệp và hạn kinh tế - xã hội mô tả những tác động của 2 loại hạn trên đến sản xuất nông nghiệp đời sống kinh tế - xã hội của con ngƣời. - Hạn khí tƣợng: Gắn liền với sự thiếu hụt nƣớc trong cán cân lƣợng mƣa, lƣợng bốc hơi, nhất là trong trƣờng hợp liên tục mất mƣa. Ở đây lƣợng mƣa tiêu biểu cho phần thu và lƣợng bốc hơi tiêu biểu 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. Bên cạnh đó, các khái niệm về hạn hán khí tƣợng đƣợc đƣa ra ở mỗi vùng cụ thể hoàn toàn khác nhau. Ở Ấn Độ, ngƣời ta xem hạn hán khí tƣợng xuất hiện khi lƣợng mƣa theo mùa ở một vùng nào đó thấp hơn 75% so với lƣợng mƣa trung 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com bình ở vùng đó trong một thời gian dài. Ở Philipin, một địa phƣơng đƣợc coi là sẽ có hạn hán khí tƣợng khi lƣợng mƣa thấp hơn 40% so với mức trung bình của ba tháng liên tục và đƣợc so sánh với con số thống kê về lƣợng mƣa hàng tháng trƣớc đây của địa phƣơng đó.
- Hạn thuỷ văn: Liên quan đến sự giảm sút dòng chảy (nƣớc mạch, nƣớc ngầm) xuống dƣới mức xác định, đối với một thời kỳ xác định, đối với một thời kỳ xác định của giá trị trung bình nhiều năm; khái niệm đó chỉ liên quan đến số liệu về lƣợng nƣớc có sẵn và cƣờng độ khai thác có liên quan đến các hoạt động bình thƣờng nhƣ cấp nƣớc sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp. - Hạn nông nghiệp: Gắn liền với 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. Đây là một loại hạn rất khó xác định sự ảnh hƣởng riêng biệt của nó vì sự thích nghi và năng suất cây trồng ngoài lƣợng mƣa ra còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhƣ độ màu mỡ của đất, giống cây trồng, quá trình chăm sóc… - Hạn kinh tế - xã hội: là loại hạn rất khác biệt so với 3 loại hạn trên vì nó liên quan đến nhu cầu cung cấp nƣớc cho các hoạt động kinh tế - xã hội.
Hạn kinh tế - xã hội xảy ra khi lƣợng nƣớc không đủ cung cấp cho các hoạt động kinh tế - xã hội của con ngƣời. Do vậy, ngoài lƣợng mƣa đây là loại hạn phụ thuộc rất lớn vào sự gia tăng dân số và phát triển kinh tế. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Sơ đồ quá trình hạn Nguồn: [11] Hình 1.1 mô tả quá trình hạn, cũng nhƣ mô tả mối quan hệ giữa các loại hạn.
Theo đó, hạn khí tƣợng sẽ xảy ra trƣớc tiên do sự thiếu hụt về lƣợng mƣa (mƣa không đáng kể hay thời gian mƣa không đủ dài), đồng thời lƣợng thoát hơi nƣớc gia tăng. Sự thiếu hụt mƣa và tăng bốc thoát hơi nƣớc dẫn đến sự suy giảm/suy kiệt độ ẩm đất, xảy ra hạn nông nghiệp ở những vùng không đƣợc tƣới. Sự suy kiệt độ ẩm đất cũng đồng thời dẫn đến sự suy giảm lƣu lƣợng và hạ thấp mực nƣớc ngầm. Sự suy giảm đồng thời cả dòng mặt và dòng ngầm dẫn đến hạn thủy văn [11].
Theo nhóm chuyên gia Trung Quốc, có 3 loại hạn theo quan điểm hạn khí tƣợng nông nghiệp: - Hạn khí quyển: Cƣờng độ bốc hơi mạnh, cây thoát hơi nhiều, chƣa hạn, song bộ rễ không hút đủ nƣớc bù đắp lại lƣợng bốc hơi, thoát hơi, dẫn tới suy giảm nƣớc trong cậy - Hạn thổ nhƣỡng: Hàm lƣợng nƣớc trong đất ít, bộ rễ không hút đƣợc nƣớc từ đất để bù đắp lƣợng bốc hơi, thoát hơi dẫn tới mất cân bằng giữa phần thu và 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com phần chi của nƣớc trong thân, ảnh hƣởng đến hoạt động bình thƣờng của cây. - Hạn sinh lý: Môi trƣờng đất xấu đi, cản trở hoạt động sinh lý của rễ làm mất cân bằng nƣớc trong cây. Ba loại hạn nêu trên có liên quan mật thiết đến nhau.