Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của vấn đề nghiên cứu. - Chương 2: Thực trạng, nguyên nhân và tác động của hạn hán đến sản xuất nông nghiệp trên lưu vực sông Ba, tỉnh Gia Lai. - Chương 3: Đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại và ứng phó với hạn hán đối với sản xuất nông nghiệp trong bối cảnh biến đổi khí hậu. 9 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.
Khái niệm Trên thế giới, khái niệm hạn hán (drought) được đưa ra theo nhiều cách tiếp cận khác nhau, tùy vào diễn biến hạn, ngư ng sử dụng, mức độ tác động cũng như mục đích nghiên cứu. Tuy nhiên, hầu hết đều dựa vào diễn biến của các yếu tố khí hậu như nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa và các biểu hiện của nguồn nước như nguồn nước ngầm, mực nước của sông, suối, ao hồ, đập.Wilhite [50] thì “Hạn hán là kết quả của sự thiếu hụt lượng mưa tự nhiên trong một thời kì dài, thường là một mùa hoặc lâu hơn”. Ông cho rằng mặc dù các nhân tố khí hậu (nhiệt độ cao, gió mạnh, độ ẩm tương đối thấp) thường gắn liền với hạn hán ở nhiều vùng trên thế giới và có thể làm nghiêm trọng thêm mức độ hạn, song lượng mưa vẫn là nhân tố ảnh hưởng chính gây ra hạn hán. Theo Tổ chức khí tượng Mỹ (AMS, 1997) thì “Hạn hán là sự thiếu hụt lượng mưa gây ra thiếu hụt nước trong một số hoạt động hoặc một nhóm người nhất định”.
Trong Hội nghị chống hạn hán và sa mạc hóa của UN (UN Convention to Combat Drought and Desertification – UN Secretariat General, 1994) cho rằng “Hạn hán là hiện tượng tự nhiên, xuất hiện khi lượng mưa thấp dưới mức bình thường một cách đáng kể, gây ra mất cân bằng thủy văn nghiêm trọng, làm ảnh hưởng xấu đến tài nguyên đất”. Xuất phát từ góc độ tác động của hạn hán đến SXNN, Tổ chức Nông Lương thế giới (FAO, 1983) định nghĩa “Hạn hán là quảng thời gian trong năm khi năng suất cây trồng bị thiệt hại do thiếu hụt độ ẩm đất”. 10 Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) quan niệm như sau: “Hạn hán là hiện tượng lượng mưa thiếu hụt nghiêm trọng kéo dài, làm giảm hàm lượng ẩm trong không khí và hàm lượng nước trong đất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối, hạ thấp mực nước ao hồ, mực nước trong các tầng chứa nước dưới đất gây ảnh hưởng xấu đến sự sinh trưởng của cây trồng, làm môi trường suy thoái gây đói nghèo, dịch bệnh. Có thể có nhiều quan niệm khác nhau về hạn hán, nhưng các quan niệm trên đều nhấn mạnh đến một số đặc điểm nhất định về hạn hán: Đây là hiện tượng thiếu hụt lượng mưa trong một thời gian tương đối dài, cùng với sự tăng cao của nhiệt độ trong thời gian tương ứng, gió mạnh trong khi lớp phủ bề mặt hạn chế, làm cho quá trình bốc hơi mạnh mẽ, hàm lượng nước trong đất giảm, dòng chảy sông ngòi hạ thấp, gây bất lợi cho đời sống, sức khỏe con người cũng như sự sinh trưởng phát triển của cây trồng, vật nuôi… Trong các quan niệm trên, quan niệm về hạn hán của WMO là quan niệm phổ biến nhất, cụ thể, chặt chẽ và rõ ràng nhất.
Quan niệm này cũng được Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam vận dụng vào các văn bản. Vì vậy, trong luận văn này tôi sử dụng quan niệm của WMO khi nói đến hạn hán. Phân loại Hạn hán có thể phân loại theo nhiều cách khác nhau, nhưng phổ biến nhất là phân thành bốn loại cơ bản: - Hạn khí tượng: thiếu hụt lượng mưa trong cán cân lượng mưa – bốc hơi. Hạn khí tượng là sự hiếu hụt nước trong cán cân lượng mưa, lượng bốc hơi, nhất là trong trường hợp không mưa kéo dài.
Ở đây lượng mưa tiêu biểu cho phần thu và lượng bốc hơi tiêu biểu cho phần chi của cán cân nước. Do lượng bốc hơi đồng biến với cường 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 [19]. 11 Loại hạn hán này thể hiện trên cơ sở sự khô hạn (thiếu nước) và khoảng thời gian khô hạn (thiếu nước). Cường độ và khoảng thời gian là hai yếu tố quan trọng nhất trong nghiên cứu loại hạn hán này.
Hạn khí tượng nên được định nghĩa theo từng khu vực vì điều kiện khí quyển, yếu tố dẫn đến sự thiếu hụt lượng mưa, lại phụ thuộc khí hậu từng vùng. - Hạn nông nghiệp: thiếu hụt nước mưa dẫn tới mất cân bằng giữa lượng nước thực tế và nhu cầu nước của cây trồng. Là sự mất cân bằng giữa hàm lượng nước thực tế trong đất và nhu cầu nước của cây trồng. Hạn NN thực chất là hạn sinh lý được xác định bởi điều kiện nước thích nghi hoặc không thích nghi của cây trồng, của hệ thống canh tác NN, hay của thảm thực vật tự nhiên.
Ngoài lượng mưa ra, hạn NN liên quan với nhiều điều kiện tự nhiên (như địa hình, thổ như ng,…) và điều kiện xã hội (điều tiết thủy lợi, chế độ canh tác,. Nghiên cứu hạn hán NN thường được tiến hành trên cơ sở khác biệt về độ nhạy của các loại cây trồng trong các giai đoạn phát triển khác nhau. Diện tích đất canh tác NN là rất quan trọng trong nghiên cứu loại hạn hán này vì nó là khu vực đầu tiên bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi hạn hán. - Hạn thủy văn: dòng chảy sông suối giảm rõ rệt, mực nước trong các tầng chứa nước dưới đất hạ thấp.
Là hiện tượng các dòng chảy sông, suối thấp hơn TBNN rõ rệt và mực nước trong các tầng chứa nước dưới đất hạ thấp. Ngoài lượng mưa ra, hạn thuỷ văn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác: dòng chảy mặt, nước ngầm tầng nông, nước ngầm tầng sâu,… Loại hạn hán này liên quan đến ảnh hưởng của những thời kỳ thiếu hụt lượng mưa trên bề mặt hoặc dưới bề mặt cung cấp nước hơn là thiếu hụt lượng mưa. Hạn hán thủy văn thường xảy ra đồng thời hoặc sau hạn hán khí tượng và hạn hán NN. Không giống như hai loại hạn hán đã kể trên, hạn hán 12 thủy văn cần nhiều thời gian diễn ra hơn trước khi sự thiếu hụt lượng mưa được nhận diện trong các thành phần khác của hệ thống thủy văn (như hồ chứa và lượng nước ngầm).
- Hạn kinh tế - xã hội: thiếu hụt nguồn nước cấp cho các hoạt động KT - XH. Là hiện tượng nước không đủ cung cấp cho nhu cầu của các hoạt động KT - XH. Loại hạn hán này liên quan đến nguồn cung và cầu của một số hàng hóa hoặc dịch vụ với các yếu tố của hạn hán khí tượng, hạn hán thủy văn và hạn hán NN. Hạn hán khác với các loại thiên tai khác ở nhiều khía cạnh.
Đặc điểm đặc trưng nhất là tác động của hạn hán thường tích lũy một cách chậm chạp trong một khoảng thời gian dài và có thể kéo dài trong một giai đoạn nhất định. Sơ đồ mô tả mối quan hệ của các loại hạn theo WMO [18] Theo phân tích sơ đồ trên cho thấy: hạn khí tượng xảy ra trước tiên do không mưa hoặc do mưa không đáng kể trong thời gian đủ dài, đồng thời những yếu tố khí tượng đi kèm với sự thiếu hụt mưa gây bốc thoát hơi nước gia tăng. Sự thiếu hụt mưa và gia tăng bốc hơi sẽ dẫn đến sự suy giảm độ ẩm 13 đất – hạn đất và hạn NN ở vùng không được tưới xảy ra. Sự suy kiệt độ ẩm đất cũng đồng thời dẫn đến sự suy giảm lượng bổ sung cho nước ngầm làm giảm lưu lượng và hạ thấp mực nước ngầm.
Sự suy giảm đồng thời cả dòng mặt và dòng ngầm dẫn đến hạn thủy văn. Trong khuôn khổ nội dung nghiên cứu, đề tài tiến hành phân tích, đánh giá tác động của hạn khí tượng đến hoạt động trồng trọt trong NN. Đây là hoạt động KT - XH đặc thù ở LVS Ba, đồng thời là hoạt động kinh tế phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện tự nhiên, nhất là khí hậu và nguồn nước. Đặc điểm Theo Wilhite [50], hạn hán khác với các thảm họa tự nhiên khác theo các khía cạnh quan trọng sau: - Hạn là hiện tượng có sự khởi đầu chậm, diễn ra từ từ, khó có thể xác định được sự bắt đầu và kết thúc hạn cho đến khi có những ảnh hưởng nhất định đến đời sống, sản xuất hoặc cảnh quan môi trường sinh thái.
- Thời gian hạn xảy ra dao động trong vài tháng và có thể từ năm này sang năm khác, vùng trung tâm và vùng xung quanh bị ảnh hưởng bởi hạn không cố định mà sẽ thay đổi theo thời gian. - Không có một chỉ số hạn đơn lẻ nào có thể xác định chính xác sự bắt đầu, kết thúc cũng như mức độ khắc nghiệt của đợt hạn cũng như các tác động tiềm năng của nó. - Phạm vi không gian tác động của hạn hán thường lớn hơn nhiều so với một số thảm họa khác. Do đó, các ảnh hưởng của hạn có thể trải dài trên nhiều vùng địa lí.
Tác động tích lũy lại và mức độ ảnh hưởng của nó sẽ mở rộng khi hạn tiếp tục kéo dài từ mùa này sang mùa khác hoặc sang năm khác. Để đánh giá khách quan tình trạng hạn hán trên khu vực nghiên cứu đồng thời nhận xét khách quan về quy luật diễn biến hạn, đề tài sử dụng chuỗi 14 số liệu nghiên cứu trong thời gian khá dài, từ năm 1997 – 2018. Và tập trung vào đánh giá chỉ số khô hạn cán cân nước K theo thời gian. Nguyên nhân Theo Nguyễn Đức Ngữ (2002) [30], hạn hán xảy ra do thời tiết bất thường gây nên lượng mưa thường xuyên ít ỏi hoặc nhất thời thiếu hụt lượng mưa.
Thường thì hạn hán bắt nguồn từ các nguyên nhân sau: - Mưa rất ít, lượng mưa không đáng kể trong thời gian dài hầu như quanh năm, đây là tình trạng phổ biến trên các vùng khô hạn và bán khô hạn. - Lượng mưa trong khoảng thời gian dài đáng kể thấp hơn rõ rệt mức trung bình nhiều năm cùng kỳ. Tình trạng này có thể xảy ra trên hầu khắp các vùng, kể cả vùng mưa nhiều. - Mưa không ít lắm, nhưng trong một thời gian nhất định trước đó không mưa hoặc mưa chỉ đáp ứng nhu cầu tối thiểu của sản xuất và môi trường xung quanh.
Đây là tình trạng phổ biến trên các vùng khí hậu gió mùa, có sự khác biệt rõ rệt về mưa giữa mùa mưa và mùa khô. Bản chất và tác động của hạn hán gắn liền với định loại về hạn hán.