luận văn thạc sĩ 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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Hồng Sơn NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XUẤT HIỆN SƢƠNG MUỐI PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN CÂY CÀ PHÊ CHÈ Ở TỈNH SƠN LA VÀ ĐIỆN BIÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội, 2012 z ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Hồng Sơn NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XUẤT HIỆN SƢƠNG MUỐI PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN CÂY CÀ PHÊ CHÈ Ở TỈNH SƠN LA VÀ ĐIỆN BIÊN Chuyên ngành: Sử dụng bảo vệ tài nguyên môi trường Mã số: 60 85 15 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Dương Văn Khảm, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Môi trường Bộ Tài nguyên Môi trường Hà Nội, 2012 i z MỤC LỤC Trang PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục tiêu 2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 3 Phạm vi nghiên cứu 4 Phƣơng pháp khoa học sử dụng luận văn Những kết đạt đƣợc Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 6.1 Ý nghĩa khoa học 6.2 Ý nghĩa thực tiễn Cơ sở liệu sử dụng 7.1 Về liệu khí tƣợng 7.2 Các liệu viễn thám Bố cục đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ SƢƠNG MUỐI VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CÀ PHÊ Ở TỈNH SƠN LA, ĐIỆN BIÊN 1.1 Tổng quan sƣơng muối đặc điểm sinh thái cà phê 1.1.1 Tổng quan sƣơng muối 1.1.2 Đặc điểm sinh thái cà phê 10 iv z 1.2 Tổng quan nghiên cứu sƣơng muối 13 1.2.1 Các nghiên cứu sƣơng muối giới 13 1.2.2 Tổng quan nghiên cứu sƣơng muối Việt Nam 18 1.3 Tình hình phát triển cà phê Sơn La Điện Biên 20 1.3.1 Tình hình phát triển cà phê tỉnh Điện Biên 20 1.3.2 Tình hình phát triển cà phê tỉnh Sơn La 22 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XUẤT HIỆN SƢƠNG MUỐI Ở TỈNH SƠN LA VÀ ĐIỆN BIÊN 25 2.1 Điêu kiên tự nhiên tỈnh Sơn La, Điện Biên 25 2.1.1 Tỉnh Sơn La 25 2.1.2 Tỉnh Điện Biên 30 2.2 Đặc trƣng khả xuất sƣơng muối tỉnh Sơn La Điện Biên 38 2.2.1 Số liệu sử dụng 38 2.2.2 Đặc trƣng khả xuất sƣơng muối tỉnh Sơn La Điện Biên 41 2.2.3 Phân hạng mức độ khắc nghiệt sƣơng muối 60 CHƢƠNG XÂY DỰNG TẬP BẢN ĐỒ CHUYÊN ĐỀ VỀ SƢƠNG MUỐI VÀ ĐỀ XUẤT VÙNG AN TOÀN SƢƠNG MUỐI Ở TỈNH SƠN LA VÀ ĐIỆN BIÊN 64 3.1 Nội suy liệu không gian thông tin viễn thám GIS phục vụ xây dựng đồ sƣơng muối khu vực nghiên cứu 64 3.1.1 Số liệu sử dụng 64 3.1.2 Tính toán nhiệt độ lớp phủ bề mặt từ ảnh MODIS ảnh NOAA 65 3.1.3 Tính tốn nhiệt độ khơng khí tối thấp từ giá trị LST 72 3.1.4 Tính tốn độ ẩm khơng khí từ ảnh MODIS NOAA 76 v z 3.1.5 Tính toán khả xuất sƣơng muối sở liệu ảnh viễn thám 82 3.2 Xây dựng tập đồ chuyên đề sƣơng muối 89 3.2.1 Xây dựng sở liệu 89 3.2.3 Quy trình thành lập đồ chuyên đề 98 3.2.4 Kết xây dựng đồ chuyên đề sƣơng muối tỉnh Sơn La Điện Biên 100 3.3 Đề xuất vùng an toàn sƣơng muối tỉnh Sơn La Điện Biên 108 3.3.1 Tỉnh Sơn La 108 3.3.2 Tỉnh Điện Biên 109 KẾT LUẬN 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 vi z DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Diễn biến diện tích (ha) cà phê tỉnh Điện Biên 22 Bảng 1.2 Diễn biến diện tích (ha) cà phê Sơn La 23 Bảng 1.3 Các tiểu vùng trồng cà phê Sơn La 24 Bảng 2.1 Một số đặc trƣng trung bình năm khí hậu tỉnh Sơn La 30 Bảng 2.2.Một số đặc trƣng khí hậu tỉnh Điện Biên 38 Bảng 2.3 Lƣới trạm khí tƣợng khu vực nghiên cứu 39 Bảng 2.4 Thống kê sƣơng muối tỉnh Sơn La Điện Biên vùng lân cận 43 Bảng 2.5 Số ngày xuất sƣơng muối trung bình nhiều năm (ngày) tỉnh Sơn La, Điện Biên vùng lân cận 45 Bảng 2.6 Ngày bắt đầu xảy sƣơng muối với suất bảo đảm 47 Bảng 2.7 Ngày kết thúc sƣơng muối với suất bảo đảm 47 Bảng 2.8 Ảnh hƣởng KKL đến khả xuất sƣơng muối khu vực có độ cao dƣới 1500m 50 Bảng 2.9 Đặc trƣng nhiệt độ khơng khí (0C) thời gian xuất sƣơng muối (từ - giờ) Sơn La, Điện Biên vùng lân cận 52 Bảng 2.10 Tỷ lệ (%) khả xuất sƣơng muối theo ngƣỡng nhiệt độ tối thấp tuyệt đối từ - Sơn La, Điện Biên vùng lân cận 53 Bảng 2.11 Đặc trƣng độ ẩm khơng khí (%) thời gian xuất sƣơng muối (từ - giờ) Sơn La, Điện Biên vùng lân cận 54 vii z Bảng 2.12 Tỷ lệ (%) khả xuất sƣơng muối theo ngƣỡng độ ẩm khơng khí trung bình từ -7 Sơn La, Điện Biên vùng lân cận 55 Bảng 2.13 Tỷ lệ (%) khả xuất sƣơng muối theo ngƣỡng tốc độ gió lúc 1giờ Sơn La, Điện Biên vùng lân cận 56 Bảng 2.14 Tỷ lệ (%) khả xuất sƣơng muối theo ngƣỡng lƣợng mây tổng quan lúc 1giờ 7giờ Sơn La, Điện Biên vùng lân cận 57 Bảng 2.15 Kịch xuất sƣơng muối Sơn La, Điện Biên vùng lân cận 59 Bảng 2.16 Chỉ tiêu phân hạng mức độ khắc nghiệt sƣơng muối theo số liệu quan trắc Sơn La, Điện Biên vùng lân cận 61 Bảng 2.17 Kết phân hạng mức độ khắc nghiệt sƣơng muối mạng lƣới trạm khí tƣợng Sơn La, Điện Biên vùng lân cận 62 Bảng 3.1 Hệ số toán LST1 67 Bảng 3.2 Các đặc trƣng thống kê nhiệt độ trung bình nhiều năm nội suy quan trắc vùng nghiên cứu (tháng 1, 2, 3) 72 Bảng 3.3 Các đặc trƣng thống kê nhiệt độ trung bình nhiều năm nội suy quan trắc vùng nghiên cứu (tháng 11,12) 76 Bảng 3.4 Kết thống kê mức độ tin cậy phƣơng trình chuỗi số liệu phụ thuộc 85 Bảng 3.5 So sánh số liệu quan trắc số liệu tính tốn số ngày có sƣơng muối trung bình thời kỳ 2000-2009 88 Bảng 3.6 Diện tích đất tự nhiên (km2) bị ảnh hƣởng sƣơng muối theo đai độ cao tỉnh Sơn La 111 Bảng 3.7 Diện tích đất tự nhiên (km2) bị ảnh hƣởng sƣơng muối theo đai độ cao tỉnh Điện Biên 112 viii z DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Mơ hình xây dựng đồ giám sát sƣơng muối số liệu viễn thám số khí tƣợng 14 Hình 1.2 Bản đồ giám sát sƣơng muối ảnh hƣởng đến trồng mùa đông cho tháng Châu âu 15 Hình 1.3 Bản đồ nguy sƣơng muối tháng Hy Lạp 15 Hình 1.4 Bản đồ phân bố sƣơng muối, ngày tháng năm 2008 tỉnh Quảng Tây Trung Quốc 16 Hình 1.5 Bản đồ phân bố sƣơng muối Nam Brazil 16 Hình 1.6 Bản đồ số ngày xuất sƣơng muối với độ phân giải km vùng Otago 17 Hình 1.7 Bản đồ phân bố sƣơng muối khu vực Emilia-Romagna Ý 17 Hình 1.8 Bản đồ ngày kết thúc khả xuất sƣơng muối với suất bảo đảm 10% 18 Hình 2.1 Phân bố khu vực xuất sƣơng muối 45 Hình 2.2 Mối quan hệ đợt khơng khí lạnh ngày xảy sƣơng muối năm 1999 số khu vực Sơn la, Điện Biên vùng lân cận 50 Hình 3.1 Nhiệt độ bề mặt lớp phủ LST theo ảnh MODIS NOAA 69 Hình 3.2 Đồ thị quan hệ số liệu thực đo LST theo ảnh viễn thám 72 Hình 3.3 Mối quan hệ Tmin LST Sơn La, Điện Biên 73 Hình 3.4 Bản đồ LST Tmin số đêm 74 Hình 3.5 Sơ đồ RH 77 Hình 3.6 Mối quan hệ tổng cột nƣớc độ ẩm riêng ix z luan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bien nƣớc W Timothy xây dựng 79 Hình 3.7 Bản đồ RH số đêm khu vực nghiên cứu 81 Hình 3.8 Một số kết minh hoạ phân bố sƣơng muối theo không gian 86 Hình 3.9 Bản đồ số ngày có sƣơng muối trung bình nhiều năm thời kỳ 2000 - 2009 87 Hình 3.10 Biểu diễn đồ A mơ hình quan hệ 89 Hình 3.11 Số liệu vector đƣợc biểu thị dƣới dạng điểm 91 Hình 3.12 Số liệu vector đƣợc biểu thị dƣới dạng cung 91 Hình 3.13 Số liệu vector đƣợc biểu thị dƣới dạng vùng (Polygon) 92 Hình 3.14 Mối quan hệ thông tin đồ thông tin thuộc tính 95 Hình 3.15 Sơ đồ khối thành lập đồ chuyên đề 99 Hình 3.16 Bản đồ ngày bắt đầu kết thúc sƣơng muối tỉnh Sơn La 97 Hình 3.17 Bản đồ ngày bắt đầu kết thúc sƣơng muối tỉnh Điện Biên 101 Hình 3.18 Bản đồ xác xuất xuất sƣơng muối tỉnh Sơn La 102 Hình 3.19 Bản đồ xác xuất xuất sƣơng muối tỉnh Điện Biên 104 Hình 3.20 Bản đồ mức độ khắc nghiệt sƣơng muối tỉnh Sơn La 105 Hình 3.21 Bản đồ mức độ khắc nghiệt sƣơng muối tỉnh Điện Biên 106 x luan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bien z luan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bien CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG BÁO CÁO ASCII Khuôn dạng chuẩn chuyển đổi thông tin ASTER Bức xạ kế phát xạ phản xạ nhiệt nâng cao CSDL Cơ sở liệu DEM Mơ hình số độ cao ĐPG Độ phân giải e Sức trƣơng nƣớc E Sức trƣơng nƣớc bão hoà ETM Hệ thống lập đồ chuyên đề nâng cao GIS Hệ thống thông tin địa lý HIRS Máy quét phổ độ phân giải cao KKL Khơng khí lạnh LST Nhiệt độ bề mặt đất LWIR Sóng dài hồng ngoại MODATM Sản phẩm khí MODIS MODIS Máy quét ảnh phổ độ phân giải trung bình NCAR Trung tâm Quốc gia Nghiên cứu Khí Mỹ NDVI Chỉ số thực vật chuẩn hóa NOAA Cơ quan quốc gia Đại dƣơng Khí P Áp suất khơng khí xi luan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bienluan.van.thac.si.nghien.cuu.danh.gia.kha.nang.xuat.hien.suong.muoi.phuc.vu.phat.trien.cay.ca.phe.che.o.2.tinh.son.la.va.dien.bien z