1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ Chính sách công: Đánh giá hạn hán trên địa bàn tỉnh An Giang

102 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Đánh giá hạn hán trên địa bàn tỉnh An Giang
Tác giả Lê Trung Thành
Người hướng dẫn PGS.TS. Trần Thị Vân
Trường học Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Chính sách công
Thể loại Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2024
Thành phố TP. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 102
Dung lượng 2,03 MB

Nội dung

Giới hạn nghiên cứu: hạn hán là quá trình động, xảy ra trên diện rộng, trong thời gian dài và chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố nhiệt độ, lượng mưa, mực nước, hoạt động thủy lợi… Do thời

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Mã Số: 8340402

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2024

Trang 2

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN THỊ VÂN

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

PGS.TS Võ Lê Phú

TRƯỞNG KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

Trang 3

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: LÊ TRUNG THÀNH MSHV: 2170474 Ngày sinh: 01/11/1980 Nơi sinh: An Giang Chuyên ngành: Chính sách công Mã số: 8340402

I TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ HẠN HÁN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH AN GIANG

(Assessment of drought in An Giang province)

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1 Nhiệm vụ: Đánh giá mức độ khô hạn cho tỉnh An Giang dựa trên kỹ thuật xử lý

ảnh viễn thám, từ đó đề xuất các biện pháp phòng chống và giảm nhẹ tác động từ hạn hán xảy ra tác động đến sản xuất nông nghiệp và cuộc sống người dân trong điều kiện khí hậu thay đổi hiện nay

2 Nội dung nghiên cứu:

(1) Tổng quan các tài liệu, cơ sở khoa học về hạn hán, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về ứng dụng viễn thám giám sát nhiệt độ và hạn hán

(2) Xử lý ảnh viễn thám xác định các chỉ số, chỉ tiêu đánh giá mức độ khô hạn (3) Lập bản đồ phân vùng mức độ khô hạn cho các tháng mùa khô năm 2024 (4) Đánh giá thực trạng khô hạn trên địa bàn tỉnh An Giang theo các tháng mùa

khô năm 2024 (5) Đề xuất các biện pháp phòng chống và giảm nhẹ tác động từ khô hạn trên địa

bàn tỉnh

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/01/2024 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/06/2024 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Trần Thị Vân

TP.HCM, ngày 01 tháng 07 năm 2024

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS.TS Trần Thị Vân TS Nguyễn Hoàng Anh

TRƯỞNG KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

Trang 4

Lê Trung Thành

Trang 5

TÓM TẮT

Hạn hán là một trong những thiên tai gây trở ngại lớn đến sự phát triển kinh tế-xã hội và đời sống của người dân, đặc biệt là những nơi sản xuất nông nghiệp là ngành trọng điểm và chiếm vai trò chủ đạo như tỉnh An Giang Luận văn đã sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh MODIS tổ hợp 8 ngày MOD9A1 với độ phân giải 500 m và MOD11A2 với độ phân giải 1 km để tính toán các chỉ số thực vật NDVI và nhiệt đồ bề mặt LST, từ đó tính toán chỉ số khô hạn theo tình trạng nhiệt độ - thực vật (TVDI) cho khu vực tỉnh An Giang trong giai đoạn mùa khô năm 2024 Các kết quả tính toán và đánh giá cho thấy, hiện tượng khô hạn diễn ra vào mùa khô năm 2024 tại tỉnh An Giang là khá nghiêm trọng, khô hạn xảy ra ở phần lớn diện tích tỉnh An Giang vào các thời điểm mùa khô năm 2024 Vào giai đoạn đầu mùa khô, hơn 50% diện tích tỉnh An Giang có tình trạng khô hạn ở mức độ hạn nhẹ vào các thời điểm khảo sát Hạn nhẹ bắt đầu diễn biến trở thành các mức độ hạn vừa và hạn nặng vào thời điểm cuối tháng 3 Thời điểm giữa tháng 4 là thời điểm khô hạn xảy ra nghiêm trọng nhất của mùa khô năm 2024 với khô hạn ở mức độ vừa chiếm hơn 40% diện tích và mức độ khô hạn nặng chiếm gần 30% diện tích tỉnh An Giang Huyện Tịnh Biên là khu vực có mức độ khô hạn nghiêm trọng nhất khu vực nghiên cứu, với diện tích khu vực có mức độ hạn nặng lên tới 70% diện tích huyện vào thời điểm giữa tháng 4 Kết quả nghiên cứu đã trình bày diễn biến khô hạn theo không gian và thời gian tại tỉnh An Giang giai đoạn mùa khô năm 2024 trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nóng lên toàn cầu hiện nay Đồng thời đề xuất các giải pháp, góp phần hỗ trợ các công tác quản lý, bảo vệ cây trồng, quy hoạch và quản lý môi trường bền vững, chuẩn bị ứng phó hiện tượng hạn hán đang ngày càng trở nên nghiêm trọng, nhằm đảm bảo đời sống và an sinh cho người dân trên địa bản tỉnh

Trang 6

ABSTRACT

Drought is one of the natural disasters that causes major obstacles to economic development and people's lives; especially where agricultural production is a key industry and plays a leading role such as An Giang province The thesis used 8-day composite MODIS satellite image data MOD9A1 with 500 m resolution and MOD11A2 with 1 km resolution to calculate NDVI vegetation indices and LST surface thermography From there, calculate the temperature-vegetation drought index (TVDI) for An Giang province during the dry season of 2024 Calculation and assessment results show that the drought phenomenon occurring in the dry season of 2024 in An Giang province is quite serious; Drought occurs in most areas of An Giang province during the dry season of 2024 At the beginning of the dry season, more than 50% of An Giang province's area had mild drought at the time of the survey Mild drought began to develop into moderate and severe drought levels at the end of March Mid-April is the most severe drought of the 2024 dry season, with moderate drought accounting for more than 40% of the area and severe drought accounting for nearly 30% of the area of An Giang province Tinh Bien district is the area with the most severe drought in the study area, with an area with severe drought reaching 70% of the district area in mid-April The research results presented the spatial and temporal evolution of drought in An Giang province during the dry season of 2024 in the context of current climate change and global warming At the same time, solutions have been proposed, contributing to supporting management, crop protection, planning and sustainable environmental management; Prepare to respond to the increasingly serious drought phenomenon, in order to ensure the life and well-being of people in the province

Trang 7

socio-LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và có nguồn gốc rõ ràng Các thông tin, số liệu thống kê, hình ảnh và các thông tin thu thập đều được trích xuất rõ ràng trong phần tài liệu tham khảo Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay gian trá, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Lê Trung Thành

Trang 8

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

4 Nội dung nghiên cứu 3

5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 4

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VIỄN THÁM GIÁM SÁT HẠN HÁN 11

1.2.1 Nghiên cứu trên thế giới 11

1.2.2 Nghiên cứu ở Việt Nam 14

Trang 9

1.3 THỰC TRẠNG HẠN HÁN 16

1.3.1 Tình hình hạn hán ở Việt Nam 16

1.3.2 Thực trạng hạn hán ở vùng ĐBSCL 22

1.4 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 25

1.4.1 Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên 25

1.4.2 Đặc điểm kinh tế, xã hội 26

CHƯƠNG 2: CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ VIỄN THÁM 28

2.1.1 Nguyên lý viễn thám 28

2.1.2 Thông tin đối tượng mặt đất của dữ liệu ảnh viễn thám 29

2.1.3 Viễn thám hồng ngoại nhiệt 30

2.1.4 Hệ thống dữ liệu ảnh vệ tinh MODIS sử dụng trong nghiên cứu 30

2.2 CƠ SỞ TÍNH TOÁN TỪ TƯ LIỆU VIỄN THÁM 34

2.2.1 Cơ sở tính toán nhiệt độ bề mặt từ ảnh MODIS 34

2.2.2 Cơ sở tính toán chỉ số khô hạn TVDI 36

2.3 CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ THỐNG KÊ 43

2.4 DỮ LIỆU SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 44

2.4.1 Dữ liệu MOD09A1 – Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa NDVI 44

2.4.2 Dữ liệu MOD11A2 – Nhiệt độ bề mặt LST 45

2.4.3 Các dữ liệu khác 45

2.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46

2.5.1 Phương pháp tổng quan và thu thập dữ liệu 46

2.5.2 Phương pháp thống kê 46

2.5.3 Phương pháp viễn thám 46

2.5.4 Công cụ xử lý dữ liệu 48

2.6 QUY TRÌNH THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU 48

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50

Trang 10

3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ THÀNH PHẦN 50

3.1.1 Nhiệt độ bề mặt LST từ dữ liệu MOD11A2 50

3.1.2 Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa NDVI từ dữ liệu MOD9A1 54

3.1.3 Chỉ số khô hạn nhiệt độ - thực vật TVDI 54

3.2 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN BỐ KHÔ HẠN THEO TVDI 57

3.2.1 Chỉ tiêu phân vùng khô hạn 57

3.2.2 Bản đồ phân bố không gian mức độ khô hạn 58

3.2.3 Thống kê mức độ khô hạn theo đơn vị hành chính cấp huyện 62

3.2.4 Kiểm chứng độ chính xác 74

3.3 NGUYÊN NHÂN GÂY KHÔ HẠN 75

3.4 ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG VÀ GIẢM NHẸ TÁC ĐỘNG TỪ HẠN HÁN 76

Trang 11

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

AVHRR : Máy đo bức xạ độ phân giải rất cao tiên tiến (Advanced Very

High Resolution Radiometer) BĐKH : Biến đổi khí hậu

ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long ENVI : Phần mềm xử lý ảnh viễn thám (Environment for Visualizing

Images) KTTV : Khí tượng thủy văn LST : Nhiệt độ bề mặt đất (Land Surface Temperature) MODIS : Máy quang phổ bức xạ ghi hình độ phân giải trung bình (Moderate

Resolution Imaging Spectroradiometer) MRT : Phần mềm chiết tách ảnh (MODIS Reprojection Tool) NDVI : Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa (Normalized Difference

Vegetation Index) NOAA : Cục Quản Lý Đại Dương và Khí Quyển Quốc Gia Mỹ (National

Oceanic and Atmospheric Administration) SPSS : Phần mềm thống kê (Statistical Package for the Social Sciences)

TPHCM : Thành phố Hồ Chí Minh TVDI : Chỉ số khô hạn nhiệt độ - thực vật (Temperature-Vegetation

Dryness Index) UTM : Hệ tọa độ UTM (Universal Transverse Mercator) WMO : Tổ chức Khí tượng Thế giới (World Meteorological Organization)

Trang 12

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Các thông số bộ cảm biến MODIS 31

Bảng 2.2: Thông số các kênh phổ ảnh MODIS 32

Bảng 2.3: Mô tả chi tiết các ký hiệu trong ảnh MODIS 33

Bảng 2.4: Chi tiết tên một ảnh MODIS cụ thể 33

Bảng 2.5: Các kênh ảnh được sử dụng để tính nhiệt độ bề mặt đất 34

Bảng 2.6: Tổng hợp dữ liệu nghiên cứu 44

Bảng 3.1: Phân cấp mức độ khô hạn đối với chỉ số TVDI 58

Bảng 3.2: Diện tích mức độ khô hạn các thời điểm mùa khô năm 2024 60

Bảng 3.3: Phần trăm diện tích mức độ khô hạn các thời điểm mùa khô năm 2024 60Bảng 3.4: Diện tích và phần trăm diện tích các mức độ khô hạn huyện An Phú giai đoạn mùa khô năm 2024 62

Bảng 3.5: Diện tích và phần trăm diện tích các mức độ khô hạn huyện Châu Phú giai đoạn mùa khô năm 2024 63

Bảng 3.6: Diện tích và phần trăm diện tích các mức độ khô hạn huyện Châu Thành giai đoạn mùa khô năm 2024 64

Bảng 3.7: Diện tích và phần trăm diện tích các mức độ khô hạn huyện Chợ Mới giai đoạn mùa khô năm 2024 65

Bảng 3.8: Diện tích và phần trăm diện tích các mức độ khô hạn huyện Phú Tân giai đoạn mùa khô năm 2024 66

Bảng 3.9: Diện tích và phần trăm diện tích các mức độ khô hạn huyện Thoại Sơn giai đoạn mùa khô năm 2024 67

Bảng 3.10: Diện tích và phần trăm diện tích các mức độ khô hạn huyện Tịnh Biên giai đoạn mùa khô năm 2024 68

Trang 13

Bảng 3.11: Diện tích và phần trăm diện tích các mức độ khô hạn huyện Tri Tôn giai

đoạn mùa khô năm 2024 68Bảng 3.12: Diện tích và phần trăm diện tích các mức độ khô hạn thị xã Tân Châu

giai đoạn mùa khô năm 2024 69Bảng 3.13: Diện tích và phần trăm diện tích các mức độ khô hạn thành phố Châu

Đốc giai đoạn mùa khô năm 2024 70Bảng 3.14: Diện tích và phần trăm diện tích các mức độ khô hạn thành phố Long

Xuyên giai đoạn mùa khô năm 2024 70

Trang 14

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Các loại hạn hán và tác động của nó 7

Hình 1.2 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu 25

Hình 2.1 Nguyên lí hoạt động của viễn thám 28

Hình 2.2 Phản xạ phổ của đất, nước, thực vật (Nguồn: Gupta, 1991) 28

Hình 2.3 Quỹ đạo bay của vệ tinh Terra 31

Hình 2.4 Trục chụp khu vực nghiên cứ của MODIS 33

Hình 2.5 Phát xạ trung bình của các loại vật chất trên bề mặt trái đất thể hiện trong kênh 31 và 32 36

Hình 2.6 Sơ đồ không gian của nhiệt độ bề mặt – chỉ số thực vật và mối quan hệ với sự bốc hơi (Evaporation), sự thoát hơi nước của cây (Transpiration) và phần trăm lớp phủ thực vật 37

Hình 2.7 Chỉ số TVDI của một pixel ảnh (Ts, NDVI) được xác định như một tỷ lệ giữa đường A = (Ts – Tmin) và B = (Tsmax – Tsmin) 41

Hình 2.8 Quy trình thực hiện nghiên cứu 49

Hình 3.1 Bản đồ phân bố không gian giá trị LST khu vực nghiên cứu giai đoạn mùa khô năm 2024: a) 08/01/2024 b) 24/01/2024 c) 09/02/2024 d) 17/02/2024 e) 12/03/2024 f) 28/03/2024 g) 13/04/2024 h) 29/4/2024 52

Hình 3.2 Bản đồ phân bố không gian giá trị NDVI khu vực nghiên cứu giai đoạn mùa khô năm 2024: a) 08/01/2024 b) 24/01/2024 c) 09/02/2024 d) 17/02/2024 e) 12/03/2024 f) 28/03/2024 g) 13/04/2024 h) 29/4/2024 53

Hình 3.3 Giá trị rìa khô sử dụng cho tính toán TVDI các thời điểm ảnh vệ tinh 57Hình 3.4 Bản đồ phân bố phân cấp mức độ khô hạn theo giá trị TDVI khu vực

nghiên cứu giai đoạn mùa khô năm 2024: a) 08/01/2024 b) 24/01/2024 c)

Trang 15

09/02/2024 d) 17/02/2024 e) 12/03/2024 f) 28/03/2024 g) 13/04/2024 h)

29/4/2024 59

Hình 3.5 Diện tích mức độ khô hạn tỉnh An Giang các thời điểm mùa khô năm 2024 71

Hình 3.6 Diện tích mức độ khô hạn huyện An Phú mùa khô năm 2024 71

Hình 3.7 Diện tích mức độ khô hạn huyện Châu Phú mùa khô năm 2024 71

Hình 3.8 Diện tích mức độ khô hạn huyện Châu Thành mùa khô năm 2024 71

Hình 3.9 Diện tích mức độ khô hạn huyện Chợ Mới mùa khô năm 2024 72

Hình 3.10 Diện tích mức độ khô hạn huyện Phú Tân mùa khô năm 2024 72

Hình 3.11 Diện tích mức độ khô hạn huyện Thoại Sơn mùa khô năm 2024 72

Hình 3.12 Diện tích mức độ khô hạn huyện Tịnh Biên mùa khô năm 2024 72

Hình 3.13 Diện tích mức độ khô hạn huyện Tri Tôn mùa khô năm 2024 73

Hình 3.14 Diện tích mức độ khô hạn thị xã Tân Châu mùa khô năm 2024 73

Hình 3.15 Diện tích mức độ khô hạn thành phố Châu Đốc mùa khô năm 2024 73

Hình 3.16 Diện tích mức độ khô hạn TP Long Xuyên mùa khô năm 2024 73

Trang 16

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hạn hán là một hiện tượng thường xuyên xuất hiện và xảy ra ở hầu hết các vùng địa lý khác nhau Hạn hán thường gây ảnh hưởng trên diện rộng và ít khi là nguyên nhân trực tiếp gây tổn thất về nhân mạng nhưng thiệt hại do hạn gây ra là rất lớn Số liệu thống kê trong và ngoài nước cho thấy thiệt hại do hạn hán thường xếp thứ nhất hoặc thứ hai trong số các loại hình thiên tai phổ biến do tác động của biến đổi khí hậu

Theo báo cáo của Viện Phân tích rủi ro Mapleocroft (England, 10/2010), Việt Nam đứng thứ 13/16 nước chịu tác động mạnh của hạn hán Còn theo thống kê của Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia, trong vòng 50 năm qua, Việt Nam có đến 38 năm xảy ra hạn hán (chiếm 76%) Hạn hán có thể nói là một trong những thiên tai gây trở ngại lớn nhất đối với việc phát triển kinh tế - xã hội Hạn hán làm tăng khả năng xâm nhập mặn, giảm năng suất cây trồng, mất đất canh tác, dẫn tới nguy cơ sa mạc hóa, hoang mạc hóa (Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 2013)

Việt Nam là một nước nông nghiệp, vì vậy các ngành sản xuất và xuất khẩu nông nghiệp chiếm tỷ trọng cao trong nền kinh tế cả nước Tuy nhiên, phần lớn nguồn nước cấp chủ yếu cho sinh hoạt, tưới tiêu và canh tác nông nghiệp đều phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn nước của tự nhiên Những năm gần đây, biến đổi khí hậu nói chung và El Nino nói riêng đang diễn ra ngày càng nghiêm trọng, khiến lượng mưa thay đổi, mùa mưa thường đến muộn và kết thúc sớm Điều này khiến cho mùa khô ngày càng kéo dài với lượng mưa ngày càng ít Cùng với đó là nhiệt độ tăng cao trong, dẫn đến trình trạng khô hạn vào mùa khô ở nước ta ngày càng trở lên nghiêm trọng hơn do Vùng ĐBSCL, trong đó có tỉnh An Giang, là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất bởi hạn hán kéo dài Thiếu nước tưới cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp, kết hợp với diễn biến xâm nhập mặn ngày càng nghiêm trọng là những tác động vô cùng nghiêm trọng của hiện tượng hạn hán cực

Trang 17

đoan Tình trạng này sẽ gây ảnh hưởng lớn đến đời sống người dân, nhất là với những hộ sản xuất nông nghiệp

Hạn hán là dạng thiên tai có điểm đặc trưng là tác động của nó thường tích lũy một cách khá chậm chạp trong khoảng thời gian dài và có thể kéo dài trong nhiều năm sau khi đợt hạn kết thúc Hiện tượng thiên tai này là một quá trình diễn ra trong thời gian dài và trên phạm vi rộng, cho nên khi thực hiện nghiên cứu về vấn đề này cần có những phương pháp đáp ứng được các yêu cầu trên Trong các phương pháp hiện nay, việc sử dụng viễn thám để nghiên cứu vấn đề này có rất nhiều tiềm năng và thỏa mãn được các tiêu chí trên, do ảnh vệ tinh có khả năng cung cấp được nhiều thông tin hữu ích trên một phạm vi rộng lớn và theo chu kì Ngoài ra, viễn thám còn là một kỹ thuật nổi bật hơn các phương pháp thông thường trong quá trình đánh giá nhờ khả năng cung cấp thông tin nhanh chóng và chi phí hợp lí Do đó, việc áp dụng viễn thám trong nghiên cứu về hạn hán là hoàn toàn phù hợp, công nghệ này có thể hỗ trợ trong việc nghiên cứu nhiệt độ bề mặt để theo dõi quá trình hạn, để hỗ trợ cho việc cảnh báo, xây dựng các chính sách quản lý môi trường bền vững ở hiện tại và tương lai

Xuất phát từ những lý do nêu trên, đề tài “Đánh giá hạn hán trên địa bàn

tỉnh An Giang” được thực hiện Kết quả nghiên cứu sẽ là nguồn tư liệu và cơ sở

khoa học hỗ trợ công tác quy hoạch, quản lý môi trường bền vững cho các cơ quan quản lí tỉnh An Giang trong công tác đánh giá và chuẩn bị ứng phó các diễn biến hạn hán xảy ra trong tương lai

2 Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá mức độ khô hạn cho tỉnh An Giang dựa trên kỹ thuật xử lý ảnh viễn thám, từ đó đề xuất các biện pháp phòng chống và giảm nhẹ tác động từ hạn hán xảy ra tác động đến sản xuất nông nghiệp và cuộc sống người dân trong điều kiện khí hậu thay đổi hiện nay

Trang 18

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: là mức độ khô hạn, thông qua việc khảo sát nhiệt độ

bề mặt thu được từ ảnh MOD11A2, chỉ số thực vật thu được từ ảnh vệ tinh MOD9A1 và tính toán chỉ số khô hạn TVDI Đề tài lựa chọn sử dụng ảnh MODIS với ưu điểm là nguồn dữ liệu miễn phí, dễ dàng thu thập, thời gian theo dõi bề mặt đất liên tục, tầm bao phủ rộng lớn phù hợp cho nghiên cứu ở cấp một vùng lãnh thổ

Khu vực nghiên cứu: tỉnh An Giang nằm ở vùng ĐBSCL, bao gồm 11 đơn vị

hành chính cấp huyện gồm các thành phố là Long Xuyên và Châu Đốc, thị xã Tân Châu và các huyện An Phú, Châu Phú, Châu Thành, Chợ Mới, Phú Tân, Thoại Sơn, Tịnh Biên và Tri Tôn

Thời gian nghiên cứu: khảo sát trong giai đoạn mùa khô các tháng 1, 2, 3 và

4 năm 2024

Giới hạn nghiên cứu: hạn hán là quá trình động, xảy ra trên diện rộng, trong

thời gian dài và chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố nhiệt độ, lượng mưa, mực nước, hoạt động thủy lợi… Do thời gian nghiên cứu ngắn chỉ trong một học kỳ với khả năng thu thập dữ liệu bị hạn chế (vì liên quan đến Ban Ngành), nên học viên chỉ tập trung vào sử dụng nguồn dữ liệu từ ảnh vệ tinh miễn phí (MODIS) nhưng được thế giới đánh giá chất lượng và sử dụng cho nhiều nghiên cứu ứng dụng Vì vậy trong đề tài này, luận văn chỉ xem xét đến các thông tin trực tiếp từ ảnh vệ tinh để khảo sát nhiệt độ bề mặt và quan hệ với lớp phủ bề mặt để tính toán chỉ số khô hạn, tử đó

đánh giá mức độ khô hạn trên địa bàn tỉnh An Giang

4 Nội dung nghiên cứu

(1) Tổng quan các tài liệu, cơ sở khoa học về hạn hán, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về ứng dụng viễn thám giám sát nhiệt độ và hạn hán

(2) Xử lý ảnh viễn thám xác định các chỉ số, chỉ tiêu đánh giá mức độ khô hạn (3) Lập bản đồ phân vùng mức độ khô hạn cho các tháng mùa khô năm 2024

Trang 19

(4) Đánh giá thực trạng khô hạn trên địa bàn tỉnh An Giang theo các tháng mùa khô năm 2024

(5) Đề xuất các biện pháp phòng chống và giảm nhẹ tác động từ khô hạn trên địa bàn tỉnh

5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 5.1 Tính khoa học

Cơ sở lý thuyết của phương pháp xác định vùng khô hạn từ kỹ thuật viễn thám là giải pháp khoa học trong đánh giá nguy cơ hạn hán của một vùng lãnh thổ Kết quả của đề tài sẽ minh chứng khả năng của công nghệ vũ trụ giám sát hiện trạng bề mặt trước nguy cơ của biến đổi khí hậu, hỗ trợ con người bằng cách không cần tiếp xúc trực tiếp, đi đến tận nơi cũng có thể biết mọi sự thay đổi trên bề mặt trái đất

5.2 Tính thực tiễn

Trong những năm gần đây, do những biến động khó lường của khí hậu cũng như những tác động tiêu cực từ hoạt động của con người đã làm cho tình trạng hạn hán ở vùng ĐBSCL nói chung và tỉnh An Giang nói riêng trở nên nghiêm trọng Hạn hán diễn ra thường xuyên hơn, không những vào mùa khô và ngay cả trong mùa mưa, ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sản xuất cũng như đời sống sinh hoạt của người dân Do vậy, ứng dụng tư liệu viễn thám phục vụ công tác theo dõi, đánh giá nguy cơ và ứng phó với hạn hán là một vấn đề có ý nghĩa thực tiễn

Kết quả của đề tài nghiên cứu góp phần hoàn thiện phương pháp phân tích hiện trạng hạn hán theo không gian và thời gian, đưa ra những cảnh báo về nguy cơ cũng như các biện pháp phòng chống và ngăn ngừa hạn hán, giúp chính quyền địa phương có cái nhìn tổng quan về tình trạng này để đưa ra những chính sách và quy hoạch tài nguyên hợp lý, góp phần giảm nhẹ thiên tai, thích ứng với tình trạng biến đổi khí hậu như hiện nay

Đề tài cũng cung cấp cơ sở dữ liệu, bản đồ để làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu có liên quan trong tương lai

Trang 20

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN

CỨU

1.1 TỔNG QUAN VỀ HẠN HÁN 1.1.1 Hạn hán và phân loại

1.1.1.1 Khái niệm về hạn

Hạn là một hiện tượng bình thường, mang tính quy luật Hạn xuất hiện hầu như ở tất cả các vùng khí hậu với các đặc trưng rất khác nhau từ vùng này đến vùng khác (Nguyễn và cộng sự, 2007) Từ những năm 1980 đã có hơn 150 khái niệm khác nhau về hạn Một số khái niệm khác về hạn:

- “Hạn hán là kết quả của sự thiếu hụt lượng mưa tự nhiên trong một thời kỳ

dài, thường là một mùa hoặc lâu hơn” (Wilhite, 2000) - “Hạn là một thời kỳ thời tiết khô dị thường đủ dài do thiếu mưa và gây nên sự mất cân bằng nghiêm trọng về nước; hoặc là sự thiếu mưa trong một thời kỳ dài gây nên sự thiếu nước cho nhiều hoạt động của các nhóm ngành và nhóm môi trường” (Trần và cộng sự, 2008)

Nhưng nhìn chung hạn hán là tình trạng thiếu hụt mưa trong một thời gian tương đối dài Tuy nhiên, hạn hán khác với khô cằn Hạn là một dị thường tạm thời, khác với sự khô cằn ở vùng ít mưa và là đặc tính thường xuyên của khí hậu (Nguyễn và cộng sự, 2007)

Hạn hán được nhìn nhận là một trong những hiện tượng môi trường có tính phá hoại nghiêm trọng, gây ra sự sụt giảm sản lượng nông nghiệp và tăng đáng kể khả năng cháy rừng Thông thường, hạn hán thường xảy ra trên diện rộng, nên việc quan trắc bằng các phương pháp truyền thống rất khó khăn, đặc biệt ở những nước đang phát triển, với nhiều hạn chế trong việc đầu tư cho hệ thống quan trắc các tham số môi trường

Hạn hán khác với các loại thiên tai khác (như lũ lụt, áp thấp nhiệt đới và động đất) ở chỗ:

- Các tác động thường tích tụ dần qua một khoảng thời gian tương đối dài

Trang 21

- Thời điểm bắt đầu cũng như kết thúc thường khó nhận biết - Chưa có một khái niệm chính xác nào về hạn hán được đưa ra và chính thức được thừa nhận

- Tác động thường vô hình và trên một phạm vi rộng lớn Hạn hán khác với các thảm họa tự nhiên khác theo các khía cạnh quan trọng sau (Wilhite, 2000)

- Không tồn tại một định nghĩa chung về hạn hán - Hạn hán có sự khởi đầu chậm, là hiện tượng từ từ, dẫn đến khó có thể xác định được 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 hưởng bởi hạn hán có thể thay đổi theo thời gian

1.1.1.2 Phân loại hạn hán

Hạn hán được phân ra thành 4 loại:

- Hạn khí tượng (Meteorological Drought): là kiểu hạn khi “Thiếu hụt lượng

mưa trong cán cân lượng mưa - bốc hơi” (Lê, 2012) Trong đó lượng mưa đặc trưng cho phần thu, lượng bốc hơi đặc trưng cho phần chi Lượng bốc hơi càng cao càng góp phần làm hạn gia tăng

- Hạn nông nghiệp (Agricultural Drought): là kiểu hạn khi thiếu hụt nước mưa

dẫn tới mất cân bằng giữa lượng nước thực tế và nhu cầu nước của cây trồng Theo Ngô (2011), hạn nông nghiệp thường xảy ra ở nơi độ ẩm đất không đáp ứng đủ nhu cầu của một cây trồng cụ thể ở thời gian nhất định và cũng ảnh hưởng đến vật nuôi và các hoạt động nông nghiệp khác Mối quan hệ giữa lượng mưa và lượng mưa thấm vào đất thường không được chỉ rõ Sự thẩm thấu lượng mưa vào trong đất sẽ phụ thuộc vào các điều kiện ẩm trước đó, độ dốc của đất, loại đất, cường độ của sự kiện mưa Các đặc tính của đất cũng biến đổi Ví dụ, một số loại đất có khả năng giữ nước tốt hơn, nên nó giữ cho các loại đất đó ít bị hạn hơn

- Hạn thủy văn (Hydrological Drought): Hạn thủy văn là kiểu hạn khi liên

quan đến sự thiếu hụt nước mặt và các nguồn nước mặt phụ Nó được lượng hóa bằng dòng chảy, tuyết, mực nước hồ, hồ chứa và nước ngầm Thường có sự trễ thời

Trang 22

gian giữa sự thiếu hụt mưa, tuyết, hoặc ít nước trong dòng chảy, hồ, hồ chứa, làm cho các giá trị đo đạc của thủy văn không phải là chỉ số hạn sớm nhất (Ngô 2011)

- Hạn kinh tế - xã hội: là kiểu hạn phản ánh mối quan hệ giữa sự cung cấp và

nhu cầu hàng hóa kinh tế (ví dụ như cung cấp nước, thủy điện), nó phụ thuộc vào lượng mưa Sự cung cấp đó biến đổi hàng năm như là một hàm của lượng mưa và nước Nhu cầu nước cũng dao động và thường có xu thế dương do sự tăng dân số, sự phát triển của đất nước và các nhân tố khác nữa (Ngô, 2011)

Hình 1.1 Các loại hạn hán và tác động của nó

(Nguồn: National Drought Mitigation Centre, 2012)

1.1.2 Nguyên nhân gây ra hạn hán

Có rất nhiều nguyên nhân gây hạn hán, có thể chia thành hai nguyên nhân chính sau:

- Khách quan: Do các yếu tố tự nhiên như khí hậu (lượng mưa, lượng bốc

hơi…) thất thường, nguồn nước (nước mặt, nước ngầm) cạn kiệt, địa hình và thổ nhưỡng không thuận lợi… gây ra sự thiếu hụt nước, không đáp ứng được nhu cầu của con người trong các hoạt động sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, kinh tế - xã hội và môi trường

Trang 23

- Chủ quan: “Mặc dù hạn hán là một hiện tượng tự nhiên nhưng nó cũng bị

tác động bởi các hoạt động của con người” (Trần và cộng sự, 2008) Con người đã

gây ra hạn hán góp phần làm cho hán hán thêm nghiêm trọng là vì: ✓ Tình trạng phá rừng bừa bãi làm mất nguồn nước ngầm dẫn đến cạn kiệt

nguồn nước ✓ Việc trồng cây không phù hợp, vùng ít nước cũng trồng cây cần nhiều nước

(như lúa) làm cho việc sử dụng nước quá nhiều, dẫn đến việc cạn kiệt nguồn nước

✓ Công tác quy hoạch sử dụng nước, bố trí công trình không phù hợp, làm cho nhiều công trình không phát huy được tác dụng Vùng cần nhiều nước lại bố trí công trình nhỏ, còn vùng thiếu nước (sử dụng nguồn nước tự nhiên là chủ yếu) lại bố trí công trình lớn

✓ Nhận thức của người về sử dụng bền vững tài nguyên hạn chế ✓ Các hệ thống chính sách còn thiều đồng bộ

1.1.3 Các yếu tố tác động lên hạn hán (1) Yếu tố khí tượng

Có rất nhiều yếu tố khí tượng tác động lên hạn hán Trong đó, hai yếu tố quan trọng nhất là lượng mưa và lượng bốc hơi

Lượng mưa: Lượng mưa đóng vai trò quan trọng trong việc sử dụng nguồn

nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt Sự biến đổi lượng mưa trong tương lai, đặc biệt là mưa bất thường vào mùa mưa và giảm lượng mưa trong mùa khô ảnh hưởng đến các mục đích sử dụng nguồn nước trên địa bàn Đồng thời, lượng mưa cũng là nguồn cung cấp bổ sung cho nguồn nước dưới đất Cùng với nhiệt độ, lượng mưa thấp có thể gây ra hạn hán trên diện rộng

Lượng bốc hơi: bao gồm các yếu tố thành phần như:

- Độ ẩm tương đối: Là tỷ số phần trăm lượng hơi nước chứa trong không khí

và giới hạn tối đa của hơi nước chứa trong không khí ở cùng nhiệt độ Nó biểu hiện tính chất ẩm của không khí trong sự tương quan với nhiệt độ Độ ẩm càng nhỏ, bốc hơi diễn ra càng mạnh mẽ

Trang 24

- Nhiệt độ: Gia tăng nhiệt độ không khí làm quá trình bốc hơi bề mặt tăng

nhanh hơn Nguồn nước bề mặt tại các sông, kênh rạch và bề mặt đất bị bốc hơi nhanh, ảnh hưởng đến sự suy giảm nguồn nước mặt và ngay cả nước dưới đất Nhiệt độ trong không khí tăng kết hợp độ ẩm tương đối thấp, có tác động đến lượng nước có sẵn để bổ sung nguồn cung cấp nước ngầm Nhiệt độ không khí tăng kết hợp với lượng bốc hơi và nhu cầu thủy lợi cũng tăng sẽ dẫn đến sự suy giảm nguồn nước ngầm

- Gió và sự chuyển động đối lưu của không khí: Những nơi có gió và chuyển

động đối lưu mạnh mẽ thì sẽ có lượng bốc hơi và thoát hơi nước cao hơn Điều này có mối quan hệ với độ ẩm tương đối, vì nếu không có gió, không khí môi trường xung quanh không lưu thông, làm cho độ ẩm gia tăng, không tạo điều kiện thuận lợi cho sự bốc hơi và ngược lại

Ngoài ra, một số yếu tố khác cũng làm ảnh hưởng đến sự bốc hơi như: độ ẩm của đất, kiểu của thảm thực vật ; thực vật ở những vùng khô cằn như cây xương rồng và những loại cây giữ nước, sự thoát hơi nước của chúng ít hơn những cây ở những vùng khác Ở những nơi có mật độ thảm thực vật mà cao thì có nghĩa là tỷ lệ thoát hơi nước của thực vật cũng giảm theo

(2) Nguồn nước

Nước mặt: Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng

mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất Lượng giáng thủy này được thu hồi bởi các lưu vực, tổng lượng nước trong hệ thống này tại một thời điểm cũng tùy thuộc vào một số yếu tố khác như khả năng chứa của các hồ, vùng đất ngập nước và các hồ chứa nhân tạo, độ thấm của đất bên dưới các bể chứa nước này, các đặc điểm của dòng chảy mặt trong lưu vực, thời lượng giáng thủy và tốc độ bốc hơi địa phương Tất cả các yếu tố này đều ảnh hưởng đến tỷ lệ mất nước

Nước ngầm: Nước ngầm là nguồn bổ sung dòng chảy chủ yếu cho sông, suối

vào mùa khô Nước ngầm hay còn gọi là nước dưới đất, là nước ngọt được chứa trong các lỗ rỗng của đất hoặc đá Nó cũng có thể là nước chứa trong các tầng ngậm nước bên dưới mực nước ngầm Nước ngầm được khai thác từ các tầng chứa nước dưới đất, có vai trò là kho chứa nước ngầm và điều tiết dẫn cho nước mặt Nước

Trang 25

ngầm cũng có những đặc điểm giống như nước mặt như: nguồn vào (bổ cập), nguồn ra và chứa Sự khác biệt chủ yếu với nước mặt là do tốc độ luân chuyển chậm (dòng thấm rất chậm so với nước mặt), khả năng giữ nước ngầm nhìn chung lớn hơn nước mặt khi so sánh về lượng nước đầu vào Nguồn cung cấp nước cho nước ngầm là nước mặt thấm vào tầng chứa Các nguồn thoát tự nhiên như sông, suối và thấm vào các đại dương

(3) Địa hình

Độ dốc là yếu tố đặc trưng cho địa hình vùng đồi núi Độ dốc cũng là một nhân tố tự nhiên tác động lên hạn hán Độ dốc càng lớn thì khả năng giữ ẩm, giữ nước trên bề mặt và trong đất càng kém Tùy thuộc vào các khu vực và mục đích sử dụng khác nhau ta có thể chia độ dốc thành các cấp độ khác nhau

Theo Hội Khoa học đất Việt Nam (2000), trong quy phạm điều tra lập bản đồ đất tỷ lệ lớn đã quy định xác định độ dốc thực tế theo 6 cấp Trong xây dựng bản đồ đơn vị đất đai toàn quốc đã gộp vào bốn cấp như sau:

1 Đất có độ dốc dưới 8° được coi là vùng đất bằng phẳng, thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp

2 Độ dốc từ 8° - 15° được coi là vùng đất gần như bằng phẳng, ít dốc song vẫn cần làm ruộng bậc thang trong sản xuất nông nghiệp

3 Độ dốc từ 15° - 25° đây là những vùng đất có độ dốc trung bình nhưng đã hạn chế nhiều đối với sản xuất nông nghiệp

4 Độ dốc trên 25° việc trồng cây nông nghiệp rất hạn chế Đất khu vực này chủ yếu trồng rừng

(4) Rừng

Một trong những chức năng quan trọng của rừng là nuôi dưỡng nguồn nước, đảm bảo cân bằng đất và nước Vào mùa mưa rừng có thể cản nước thông qua tán lá và thảm lá rụng, làm tăng độ thấm nước mưa vào đất và làm tăng khả năng giữ nước của đất Nếu đất không có rừng bảo vệ, sẽ mất đi khả năng giữ nước Khả năng giữ nước của rừng làm cho 70% lượng nước mưa được ngấm xuống đất làm nước ngầm

(5) Biến đổi khí hậu

Trang 26

Trong vòng vài chục năm trở lại đây, tình trạng biến đổi khí hậu trên toàn cầu ngày càng tăng rõ nét và những tác động xấu nghiêm trọng do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến trái đất là rất lớn, thể hiện cụ thể bằng các biểu hiện như: mực nước biển dâng, băng tan, tình trạng nắng nóng, bão lụt, hạn hán, dịch bệnh, thiệt hại kinh tế, giảm đa dạng sinh học, hủy diệt hệ sinh thái Gây hạn hán nhiều nơi: khi mức nhiệt cao trên đại dương và trong khí quyển đã đẩy tốc độ cơn bão đạt mức kinh hoàng Khi một số nơi trên thế giới đang phải hứng chịu cảnh ngập lụt do mực nước biển dâng và bão lũ, thì ở nhiều nơi khác hạn hán lại đang hoành hành Các chuyên gia ước tính tình trạng hạn hán sẽ tăng ít nhất 66% do khí hậu ngày càng ấm hơn Hạn hán xảy ra thường xuyên sẽ thu hẹp nguồn cung cấp nước, làm giảm chất lượng các sản phẩm nông nghiệp, khiến nguồn cung ứng lương thực trên toàn cầu trở nên bấp bênh

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VIỄN THÁM GIÁM SÁT HẠN HÁN

Trong những thập kỷ gần đây hạn hán xảy ra nhiều nơi trên thế giới, gây nhiều thiệt hại về kinh tế, ảnh hưởng đến đời sống con người và môi trường sinh thái Hàng năm có khoảng 21 triệu ha đất biến thành đất không có năng suất kinh tế do hạn hán Trong gần 1/4 thế kỷ vừa qua, số dân gặp rủi ro vì hạn hán trên những vùng đất khô cằn đã tăng hơn 80% (Lê, 2012) Chính vì vậy trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu về hạn hán Hiện nay trên thế giới, việc ứng dụng viễn thám đã và đang được áp dụng rộng rãi trong công tác quản lý và giám sát tài nguyên và môi trường Đặc biệt viễn thám nhiệt đã góp phần quan trọng trong việc hỗ trợ công tác theo dõi diễn biến khô hạn dưới tác động của BĐKH như hiện nay

1.2.1 Nghiên cứu trên thế giới

Nghiên cứu hạn hán xuất phát từ những nghiên cứu về năng lượng bức xạ mặt trời và mối quan hệ tương quan của chỉ số thực vật và nhiệt độ bề mặt đất Jackson và cộng sự (1981) là người đầu tiên nghiên cứu và đưa ra lý thuyết cân bằng năng lượng từ việc tách nhiệt bức xạ của mặt trời thành nhiệt cảm biến, có thể làm nóng không khí và là nguồn nhiệt tiềm ẩn sử dụng cho quá trình bốc hơi

Chen và cộng sự (1994), đã phát triển chỉ số thực vật khác thường (AVI – anomaly vegetation index) để nghiên cứu tác động của thảm thực vật hàng năm

Trang 27

Xiao và cộng sự (1995) đề xuất chỉ số thực vật được nước cung cấp (WSVI – Water Supplying Vegetation Index) để phát hiện hạn hán bằng cách kết hợp các thông tin về thảm thực vật từ ảnh vệ tinh do NOAA cung cấp Qin và cộng sự (2008) đã phát triển chỉ số mới để phát hiện hạn hán là chỉ số hạn vuông góc (PDI – Perpendicular Drought Index), được định nghĩa là đoạn thẳng song song với đường đất và vuông góc với đường giao nhau của gốc tọa độ trong đồ thị phân tán hai chiều của kênh phản xạ hồng ngoại (NIR) Chỉ số này dùng để đánh giá tình trạng hạn hán ở vùng phía bắc Trung Quốc, sử dụng ảnh vệ tinh MODIS

Goward và cộng sự (2002) sử dụng NDVI và LST để dự đoán về nhiệt độ lớp không khí sát bề mặt đất Từ những nghiên cứu về mối quan hệ giữa NDVI và LST, Sandholt và cộng sự (2002) đã đưa ra chỉ số về sự thiếu hụt nước gọi là chỉ số khô hạn nhiệt độ - thực vật (TVDI – Temperature – vegetation dryness index) dựa trên không gian (Ts, NDVI), xác định “giới hạn ướt” và “giới hạn khô” trong mối quan hệ nghịch đảo với chỉ số NDVI Nghiên cứu sử dụng ảnh NOAA – AVHRR năm 1990 của vùng Ferlo (khu vực phía bắc vùng bán hoang mạc Senegal, Tây Phi) Kết quả bước đầu giúp ích cho công tác nghiên cứu đánh giá độ ẩm của đất cũng như theo dõi hạn hán sau này

Sau đó, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện dựa trên nghiên cứu của Sandholt và cộng sự (2002), Wan và cộng sự (2004) đã sử dụng tính chỉ số NDVI từ ảnh Terra – MODIS 16 ngày và dữ liệu LST ban ngày trong khoảng thời gian từ 25/05/2001 đến 09/06/2001 kết hợp với dữ liệu khí tượng hàng tháng từ tháng 01/2000 đến tháng 12/2001 để nghiên cứu về hạn hán khu vực nông thôn nước Mỹ Chỉ số được sử dụng là VTCI (Vegetation temperature condition index) cũng dựa trên mối quan hệ giữa NDVI và LST (tương tự chỉ số TVDI đang được sử dụng trong nghiên cứu này) Kết quả chỉ ra rằng, chỉ số khô hạn không những liên quan đến lượng mưa hiện tại mà còn liên quan đến lượng mưa trong quá khứ Ngoài ra, chỉ số này còn ít nhiều phụ thuộc vào đặc trưng của vùng và được sử dụng tốt hơn trong suốt mùa sinh trưởng của thực vật

Năm 2006, Xin và cộng sự đã sử dụng ảnh vệ tinh AVHRR để nghiên cứu về độ ẩm của đất tại Trung Quốc dựa trên mối quan hệ giữa nhiệt độ bề mặt đất và chỉ

Trang 28

số thực vật Năm 2008, Patel và cộng sự đã sử dụng chỉ số khô hạn TVDI từ ảnh MODIS để đánh giá độ ẩm đất ở khu vực bán hoang mạc Ấn Độ Chỉ số TVDI được tính toán từ chỉ số thực vật từ ảnh MODIS tổ hợp 8 ngày và sản phẩm nhiệt bề mặt Kết quả nghiên cứu cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa TDVI và độ ẩm đất, tình trạng hạn hán (đặc biệt vào mùa sinh trưởng của thực vật)

Năm 2009, Karnieli và cộng sự đã sử dụng ảnh vệ tinh AVHRR để nghiên cứu đánh giá hạn hán cho khu vực Bắc Mỹ trong suốt mùa hè (từ tháng 04 đến tháng 09 trong 21 năm) Kết quả nghiên cứu cho thấy mối quan hệ LST và NDVI trên thực tế thay đổi theo vị trí nghiên cứu, mùa và các loại thực vật Trên thực tế, mối tương quan giữa LST và NDVI là nghịch đảo chỉ tại những khu vực đất khô, ở các vĩ độ trung bình, còn ở những vùng đất nhiệt đới và vĩ độ cao, mối quan hệ này là thuận Điều này cho thấy khi nước là nhân tố quyết định quá trình sinh trưởng (những vùng vĩ độ thấp và vào giữa các mùa) của thực vật, mối quan hệ LST – NDVI là nghịch đảo Tuy nhiên, khi năng lượng là nhân tố quyết định quá trình sinh trưởng của thực vật (những vùng ở vĩ độ cao, ở độ cao lớn, ở giai đoạn đầu mùa sinh trưởng), mối quan hệ này lại là thuận

Năm 2010, Cai và cộng sự đã dựa trên mối quan hệ giữa NDVI và LST để xây dựng chỉ số cung cấp nước cho thực vật (VWSI – Vegetation Water Supply) từ ảnh vệ tinh MODIS để phát hiện hán hán ở tỉnh Vân Nam (Trung Quốc) Kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ số VWSI được sử dụng cho những khu vực nông nghiệp với mật độ thực vật cao và sử dụng cho một khu vực cục bộ nhất định

Năm 2012, Son và cộng sự đã sử dụng chỉ số khô hạn TVDI để đánh giá hạn hán nông nghiệp khu vực hạ lưu sông Mê Kông Nghiên cứu sử dụng ảnh MODIS NDVI hàng tháng và dữ liệu LST mùa khô từ năm 2002 – 2010 Sau đó kết quả được hiệu chỉnh bằng cách sử dụng dữ liệu độ ẩm đất AMSR và lượng mưa TRMM Sau đó, so sánh chỉ số thiếu nước của thực vật (CWSI – Crop Water Stress Index) và TVDI để theo dõi hạn hán trong vùng Kết quả chỉ ra rằng hạn hán vừa và nặng được phân bố theo không gian từ tháng 10 đến tháng 3 ở khu vực phía đông bắc Thái Lan và Campuchia Hạn hán đặc biệt nghiêm trọng hơn trong khoảng thời

Trang 29

gian từ 2003 – 2006 Các kết quả này đóng vai trò quan trọng trong cảnh báo hạn hán và lập trình thủy lợi

Năm 2015, Zhang và cộng sự kết hợp giữa lớp ảnh nhiệt bề mặt MODIS LST và lớp ảnh chỉ số thực vật MODIS, NDVI để xác định các khoảng thời gian cấy lúa ở các tỉnh như: Hắc Long Giang, Cát Lâm, Liêu Ninh ở Trung Quốc Trong đó, các loại che phủ đất khác (như cây lâu năm, mặt nước thủy sản hay sông hồ, và các thảm thực vật thưa thớt) có khả năng ảnh hưởng đến việc nhận dạng đất canh tác lúa đã được loại bỏ nhờ vào việc chúng có đặc điểm biến động theo thời gian khác biệt so với cây lúa Việc đánh giá độ chính xác của bản đồ kết quả thông qua sử dụng các dữ liệu ảnh có độ phân giải cao hơn cho thấy rằng bản đồ lúa xây dựng từ dữ liệu ảnh MODIS cho miền Đông Bắc Trung Quốc trong năm 2010 đã có một độ chính xác cao (độ chính xác phân loại và độ chính xác thực tế tương ứng đạt 92% và 96%,) Các bản đồ xây dựng từ dữ liệu ảnh MODIS nói trên cũng có sự tương quan với bộ dữ liệu bản đồ quốc gia năm 2010 của Trung Quốc cả về diện tích và mô hình không gian

Năm 2021, Kloos và cộng sự đã thực hiện một nghiên cứu về việc dự báo sự gia tăng về tần suất và mức độ nghiêm trọng của hạn hán đối với mùa màng ở Trung Âu, đặc biệt là tại Bavaria, Đức Nghiên cứu thực hiện phân tích tương quan giữa NDVI và LST trong giai đoạn từ năm 2001 đến 2020 Sau đó, áp dụng ba chỉ số hạn hán — Chỉ số Điều kiện Nhiệt độ (Temperature Condition Index - TCI), Chỉ số Điều kiện Thực vật (Vegetation Condition Index - VCI), và Chỉ số Sức khỏe Thực vật (Vegetation Health Index - VHI) để đánh giá ảnh hưởng của hạn hán với thực vật nhằm đánh giá tác hại của thiên tai này Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của các chỉ số dựa trên viễn thám trong giám sát hạn hán nông nghiệp Các kết quả có thể giúp cải thiện các chiến sách quản lý và giải pháp ứng phó nhằm giảm thiểu tác động của hạn hán đối với sản xuất nông nghiệp và nguồn tài nguyên nước

1.2.2 Nghiên cứu ở Việt Nam

Thực tế, có rất nhiều chỉ số được ứng dụng để nghiên cứu hạn hán Trong phần tổng quan này chỉ đưa ra một số chỉ số cơ bản được áp dụng nhiều để nghiên cứu ở Việt Nam Theo Dương (2008), nhiều nước trên thế giới đã sử dụng ảnh vệ

Trang 30

tinh với các kênh phổ khác nhau để xây dựng một số mô hình giám sát và dự báo hạn hán Việc làm này dựa trên tính chất vật lý của quá trình bốc thoát hơi và tính chất sinh học của thực vật: Chỉ số thực vật có tương quan thuận với độ ẩm đất và tương quan nghịch với nhiệt độ bề mặt Cụ thể là độ ẩm đất cao cây trồng phát triển tốt, sự bốc thoát hơi cây trồng mạnh, nhiệt độ thảm cây trồng và bề mặt đất giảm

Năm 2007, Trần trong nghiên cứu “Sử dụng tư liệu MODIS theo dõi độ ẩm đất/thực vật bề mặt: Thử nghiệm với chỉ số mức khô hạn nhiệt độ - thực vật (TVDI)” đã chỉ ra được sự phân bố theo không gian và thời gian (trong và giữa các năm) của chỉ số TVDI Kết quả ban đầu cho thấy hiệu quả của việc sử dụng tư liệu MODIS với độ phân giải thời gian cao trong việc theo dõi biến động của hệ sinh thái vùng nhiệt đới Hơn nữa, có thể sử dụng chỉ số TVDI kết hợp với những chỉ số hạn hán khác và các quan trắc khí tưỡng tích lũy nhiều năm để nghiên cứu biến đổi khí hậu và xây dựng hệ thống theo dõi, phát hiện, dự báo sớm những biến động, thảm họa trong nông nghiệp cấp khu vực

Năm 2012, Huỳnh và cộng sự đã sử dụng ảnh MOD11A2 và MOD9Q1 để theo dõi sự thay đổi nhiệt độ bề mặt và tình hình khô hạn trong nghiên cứu “Ứng dụng ảnh MODIS theo dõi sự thay đổi nhiệt độ bề mặt và tình hình khô hạn vùng đồng bằng sông Cửu Long” Nghiên cứu sử dụng chỉ số khô hạn TVDI đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình tính toán nhiệt độ bề mặt và các chỉ số liên quan Kết quả số liệu nhiệt bề mặt có độ tin cậy cao thể hiện ở mối tương quan chặt chẽ với các dữ liệu đo đạc, khảo sát Đây là nghiên cứu góp phần xác định khu vực khô hạn ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp liên quan đến biến đổi khí hậu như hiện nay

Năm 2015, Trịnh và cộng sự đã có nghiên cứu “Ứng dụng viễn thám đánh giá nguy cơ hạn hán khu vực huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận”, sử dụng ảnh LANDSAT và chỉ số khô hạn TVDI để đánh giá nguy cơ hạn hán khu vực huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để lập bản đồ nguy cơ khô hạn và giảm thiểu thiệt hại cho hạn hán gây ra

Cũng trong năm 2015, Hoàng và cộng sự đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu điều kiện khí hậu nông nghiệp phục vụ phát triển kinh tế - xã hội và phòng tránh thiên tai vùng Tây Nguyên” để ứng dụng công nghệ viễn thám đánh giá hạn hán ở Tây

Trang 31

Nguyên dựa trên chỉ số hạn viễn thám (LWSI) Chỉ số LSWI được tính từ ảnh viễn thám sẽ được đối chiếu với số liệu đo đạc thực địa để phân ngưỡng (từ thấp đến cao) theo các mức sau: hạn nặng, hạn vừa, hạn nhẹ, bình thường và ẩm Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đã cho thấy sự phân bố của giá trị LSWI tương đối phù hợp với sự phân bố của khu vực khô hạn Vùng Tây Nguyên luôn là khu vực căng thẳng về hạn hán Các tháng cuối năm 2012 và đầu năm 2013 giá trị LSWI thấp chiếm ưu thế, thể hiện hạn hán xuất hiện trên diện rộng Kết quả nghiên cứu trên cho thấy việc sử dụng chỉ số khô hạn LSWI là phù hợp với các tỉnh ở Tây Nguyên, vì vừa đảm bảo tính chất sinh – vật lý của quá trình hạn hán đối với cây trồng, vừa đảm bảo tính thực tiễn hạn hán ở Tây Nguyên

1.3 THỰC TRẠNG HẠN HÁN

Hạn hán có tác động to lớn đến môi trường, kinh tế, chính trị xã hội và sức khoẻ con người Hạn hán là nguyên nhân dẫn đến đói nghèo, bệnh tật thậm chí là chiến tranh do xung đột nguồn nước

Hạn hán tác động đến môi trường như hủy hoại các loài thực vật, các loài động vật, quần cư hoang dã, làm giảm chất lượng không khí, nước, làm cháy rừng, xói lở đất Các tác động này có thể kéo dài và không khôi phục được

Hạn hán tác động đến kinh tế xã hội như giảm năng suất cây trồng, giảm diện tích gieo trồng, giảm sản lượng cây trồng, chủ yếu là sản lượng cây lương thực Tăng chi phí sản xuất nông nghiệp, giảm thu nhập của lao động nông nghiệp Tăng giá thành và giá cả các lương thực Giảm tổng giá trị sản phẩm chăn nuôi Các nhà máy thủy điện gặp nhiều khó khăn trong quá trình vận hành

1.3.1 Tình hình hạn hán ở Việt Nam

Theo báo cáo “Nghiên cứu về hạn hán” của Trung tâm Khai thác và Chuyển giao Công nghệ về Thủy lực và Nước (2002), Việt Nam nằm trong vành đai nhiệt đới của bán cầu Bắc, với bờ biển dài gần 3.000 km, là quốc gia phải hứng chịu hầu như tất cả mọi loại hình thiên tai, trong đó bão, lũ lụt và hạn hán là những loại thiên tai có tần số xuất hiện nhiều nhất và gây hậu quả nặng nề cho đời sống kinh tế, xã hội và môi trường Lượng mưa hàng năm tương đối lớn nhưng phân bố không đều cho tất cả các vùng Mùa mưa ở các vùng (Bắc, Trung và Nam) thường không đến

Trang 32

cùng một thời điểm Vào mùa mưa, lượng mưa thường lớn gấp 5 – 6 lần so với mùa khô, trung bình chiếm tới 75 – 85% tổng lượng mưa hàng năm (mùa mưa thường rơi vào từ tháng 5 đến tháng 11) Lượng nước hạn chế có được trong suốt sáu tháng còn lại của mùa khô không thể đủ để đáp ứng nhu cầu cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp

Một trong những nguyên nhân quyết định sự phân bổ lượng mưa không đều giữa các vùng, miền chính là do đặc trưng về địa hình Vùng núi dốc ở phía đông, lượng mưa trung bình khoảng 2.000 – 3.000 mm/năm Trong khi đó, lượng mưa ở những vùng thung lũng lại rất thấp Đồng thời, ở các tỉnh ven biển, hiện tượng nước biển tràn vào và xâm nhập mặn đã gây ra tình trạng thiếu nước trầm trọng Bên cạnh đó, nước trên các dòng sông và suối trong suốt mùa mưa chiếm khoảng 70 – 80% lượng mưa cả năm, những tháng còn lại và những năm ít mưa thì lượng nước thấp hơn 2 – 3 lần

Trong những năm gần đây, nhiều tỉnh ở Việt Nam thường xuyên phải đối mặt với tình trạng thiếu nước và hạn hán Nguy cơ sa mạc hóa với hiện tượng diện tích đất canh tác bị cát vùi lấp, đặc biệt là ở những vùng cát ven biển, đang đe dọa cuộc sống của người dân Biến đổi khí hậu cùng với sự quá tải về dân số (bùng nổ dân số) đô thị và tác động của quá trình phát triển thiếu quy hoạch hoặc có quy hoạch nhưng thực hiện kém hiệu quả chính là những nhân tố góp phần làm tăng nguy cơ hạn hán ở nhiều nơi, nhiều vùng trên đất nước

Việt Nam là một nước thuần nông, nền kinh tế chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp Tỷ lệ dân nông thôn chiếm hơn 80% dân số cả nước Một trong những đặc trưng của sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam là phần lớn dựa vào nguồn nước mưa tự nhiên; trong khi đó lượng mưa lại phân bố không đều và khí hậu thường xuyên biến đổi, chưa kể đến hạn hán hoặc lũ lụt có thể xảy ra bất cứ lúc nào Những yếu tố bất lợi này ảnh hưởng rất lớn đến nền kinh tế quốc dân

Ở Việt Nam, hạn hán xảy ra ở vùng này hay vùng khác với mức độ và thời gian khác nhau, gây ra những thiệt hại to lớn đối với kinh tế - xã hội, đặc biệt là nguồn nước và sản xuất nông nghiệp

(1) Thiên tai hạn hán thiếu nước năm 1992 – 1993

Trang 33

Thiếu hụt nghiêm trọng lượng mưa vào cuối năm 1992 gây hạn hán thiếu nước cho sản xuất và dân sinh trong năm 1993 Ở Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ, thiếu hụt mưa so với trung bình nhiều năm (TBNN) tới 30 – 70%, có nơi 100% từ tháng 8 – 11/1992 và tới 40 – 60% trong những tháng đầu năm 1993 (bảy tháng đầu năm 1993, mưa bằng 25 – 40% TBNN), đã gây ra hạn hán ngay cuối vụ mùa năm 1992 Đầu năm 1993, dự trữ nguồn nước trong đất, sông suối và ở các hồ chứa rất ít Hạn hán thiếu nước nghiêm trọng trong vụ đông xuân 1992 – 1993, hè thu 1993, ở hầu hết các vùng Tổng diện tích lúa đông xuân bị hạn trên 176.000 ha (bị chết trên 22.000 ha)

Mực nước trên các sông đều thấp hơn TBNN từ 0,1 – 0,5 m Mặn xâm nhập sâu vào các cửa sông, từ 10 – 20 km, có lúc tới 30 km Tháng 7/1993, mực nước các hồ chứa lớn đều ở dưới mức nước chết vẫn được tiếp tục khai thác chống hạn Các hồ chứa vừa và nhỏ đều cạn kiệt

Hạn hán tác động mạnh nhất đến nông nghiệp các tỉnh Thanh Hoá – Bình Thuận (gần 1/2 diện tích lúa vụ hè thu năm 1993 bị hạn, bị chết 24.093 ha Đồng bằng sông Cửu Long thì hạn hán ít gay gắt hơn

(2) Thiên tai hạn hán thiếu nước năm 1997 – 1998

Mùa mưa năm 1997 kết thúc sớm hơn một tháng; sáu tháng đầu năm 1998 lượng mưa bình quân chỉ đạt từ 30 – 70% cùng kỳ; vùng Tây Nguyên, ĐNB và Đồng bằng sông Cửu Long hầu như không mưa vào các tháng 3 – 6/1998; Trung Bộ hầu như không mưa trong tháng 6 – 9/1998 Nhiệt độ các tháng đầu năm 1998 đều cao hơn TBNN từ 1 – 3oC Các đợt nắng nóng gay gắt xảy ra liên tục và kéo dài từ 15 – 29 ngày trong tháng 3, 4, 5/1998 ở Nam Bộ và tháng 6, 7, 8/1998 ở Trung Bộ Mực nước các sông lớn đều thấp hơn TBNN cùng kỳ từ 0,5 – 1,5 m Đến đầu tháng 4/1998, các sông suối nhỏ ở Trung Bộ, Tây Nguyên, ĐNB dòng chảy rất nhỏ hoặc khô hạn Một số hồ vừa và toàn bộ hồ nhỏ đều khô cạn (Nghệ An có 579 hồ, Quảng Bình 110 hồ, Quảng Trị 85 hồ…) Mực nước các hồ chứa lớn và một số hồ chứa vừa khác xấp xỉ mực nước chết Mặn xâm nhập sâu 15 – 20 km vào nội đồng ở Miền Trung và Nam Bộ Nhiều nguồn nước ngọt bị nhiễm mặn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến cung cấp nước tưới và sinh hoạt

Trang 34

Hạn hán, thiếu nước mùa khô 1997 – 1998 nghiêm trọng nhất, hầu như bao trùm cả nước, gây thiệt hại nghiêm trọng: Lúa đông xuân, hè thu, lúa mùa bị hạn trên 750.000 ha (mất trắng trên 120.000 ha); cây công nghiệp và cây ăn quả bị hạn trên 236.000 ha (bị chết gần 51.000 ha); 3,1 triệu người thiếu nước sinh hoạt Tổng số thiệt hại về kinh tế khoảng 5.000 tỷ đồng Chính phủ đã phải trợ giúp hàng chục tỷ đồng để cung cấp nước sinh hoạt cho 18 tỉnh Những thiệt hại khác chưa thống kê và tính toán hết được như vấn đề kinh tế, môi trường, xói mòn, sa mạc hoá, thiếu ăn, suy dinh dưỡng, khủng hoảng tinh thần và giảm sút sức khoẻ của hàng triệu người

(3) Hạn hán năm 2001

Các tỉnh Phú Yên, Quảng Nam, Quảng Bình, Quảng Trị là những tỉnh bị hạn nghiêm trọng Các tháng sáu và bảy hầu như không mưa Chỉ riêng ở Phú Yên, hạn hán đã gây thiệt hại cho 7200 ha mía, 500 ha sắn, 225 ha lúa nước và 300 ha lúa nương

(4) Trong sáu tháng đầu năm 2002

Hạn hán nghiêm trọng đã diễn ra ở vùng Duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và ĐNB gây thiệt hại về mùa màng, gây cháy rừng trên diện rộng, trong đó có cháy rừng lớn ở các khu rừng tự nhiên U Minh thượng và U Minh hạ

(5) Những tháng trước mùa mưa năm 2003

Hạn hán bao trùm hầu khắp Tây Nguyên, gây thiệt hại cho khoảng 300 ha lúa ở Kon Tum, 3000 ha lúa ở Gia Lai và 50.000 ha đất canh tác ở Đắk Lắc; thiếu nước cấp cho sinh hoạt của 100.000 hộ dân Chỉ tính riêng cho Đắk Lắc, tổng thiệt hại

ước tính khoảng 250 tỷ đồng

(6) Hạn hán thiếu nước năm 2004 – 2005

Hạn hán thiếu nước năm 2004 – 2005 xảy ra trên diện rộng nhưng không nghiêm trọng như năm 1997 – 1998 Ở Bắc Bộ, mực nước sông Hồng tại Hà Nội vào đầu tháng ba xuống mức 1,72 m thấp nhất kể từ năm 1963 đến năm 2005 Ở Miền Trung và Tây Nguyên, nắng nóng kéo dài, dòng chảy trên các sông suối ở mức thấp hơn trung bình nhiều năm cùng kỳ, một số suối cạn kiệt hoàn toàn; nhiều hồ, đập dâng hết khả năng cấp nước

Trang 35

Ninh Thuận là địa phương bị hạn hán thiếu nước khốc liệt nhất trong vòng 20 năm qua, chủ yếu do mưa ít, lượng mưa trong bốn tháng (từ tháng 11/2004 đến tháng 2/2005) chỉ bằng khoảng 41% TBNN; các sông suối, ao hồ đều khô cạn, chỉ có hồ Tân Giang còn khoảng 500.000 m3 nước nhưng ở dưới mực nước chết, hồ thuỷ điện Đa Nhim – nguồn cung cấp nước chủ yếu cho Ninh Thuận, cũng chỉ còn 1/3 dung tích so với cùng kỳ năm trước Toàn tỉnh có 47.220 người thiếu nước sinh hoạt

Tại Bình Thuận, tháng 11/2004 đến 2/2005 hầu như không mưa Mực nước trên các triền sông gần như cạn kiệt, lượng dòng chảy còn lại rất nhỏ; sông Dinh, sông Lòng Thương bị cạn khô Mực nước các hồ trong tỉnh đều thấp hơn mực nước chết từ 1,7 đến 2,2 m Toàn bộ lượng nước còn lại trong các hồ chứa không đáp ứng đủ nhu cầu cấp nước sinh hoạt cho nhân dân, nước uống cho gia súc Hạn hán thiếu nước làm gần 50 ngàn người thiếu nước sinh hoạt, 16.790 hộ thiếu đói, khoảng 123.800 con bò thiếu thức ăn và trên 89.000 bò, dê, cừu thiếu nước uống

Theo thống kê chưa đầy đủ, đến cuối tháng 4/2005, tổng thiệt hại do hạn hán gây ra ở các tỉnh Nam Trung Bộ và Tây Nguyên đã lên tới trên 1.700 tỷ đồng Chính phủ phải cấp 100 tỷ đồng để hỗ trợ các địa phương khắc phục hậu quả hạn hán thiếu nước và 1500 tấn gạo để cứu đói cho nhân dân

Vùng ĐBSCL, thiệt hại do hạn hán, xâm mặn tới 720 tỷ đồng Trên sông Tiền, sông Hàm Luông, sông Cổ Chiên, sông Hậu, mặn xâm nhập sâu từ 60 – 80 km

Riêng sông Vàm Cỏ, mặn xâm nhập sâu tới mức kỷ lục là 120 – 140 km

(7) Hạn hán năm 2016

Theo Trung tâm Khí tượng thuỷ văn Trung ương (2016) thì tại Việt Nam, hiện tượng El Nino cũng tác động và làm tình hình thời tiết trong năm 2015 diễn biến phức tạp và bất thường Tại khu vực Nam Trung Bộ xảy ra hạn hán khốc liệt nhất trong hơn 50 năm qua, hay tại Quảng Ninh cuối tháng bảy, đầu tháng tám năm 2015 xảy ra mưa lũ với mức độ dữ dội nhất trong hơn 40 năm qua, gây ra nhiều thiệt hại cho cuộc sống của người dân Tại Đồng Bằng Sông Cửu Long ghi nhận mực nước lũ thấp nhất trong gần 100 năm Hay tại Miền Trung ghi nhận lượng mưa thiếu hụt

Trang 36

và thấp nhất trong nhiều năm trở lại đây Hay hai năm liên tiếp (2014 – 2015), trên khu vực Biển Đông, số lượng các cơn bão hoạt động ít hơn trung bình mọi năm

Thời điểm hiện tại, hiện tượng El Nino cũng làm mùa đông ở nước ta ấm bất thường trong những năm trở lại đây, các đợt rét đậm, rét hại trong thời gian sắp tới có khả năng diễn ra trong thời gian ngắn và kết thúc nhanh Nhiệt độ trung bình trong mùa đông năm nay dự báo sẽ cao hơn trung bình mọi năm từ 1 – 1,5oC trên toàn Bắc Bộ và Trung Bộ

Hiện nay, hiện tượng El Nino sẽ còn kéo dài đến tận tháng 6/2016 Như vậy, trong khoảng thời gian El Nino hoạt động sắp tới, tình hình khí hậu trên toàn thế giới sẽ còn những sự thay đổi khó lường hơn Các khu vực ở bắc bán cầu sẽ trải qua một mùa đông ấm bất thường (trong đó có Việt Nam), nhiều nơi trên thế giới tiếp tục rơi vào tình trạng hạn hán khốc liệt

Đặc biệt tại khu vực Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam bộ (Việt Nam) sẽ bước vào những tháng cao điểm của mùa khô (3 – 4/2016), với tình trạng nắng nóng gay gắt, hạn hán, xâm nhập mặn sẽ xảy ra trên diện rộng, làm ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất nông nghiệp cũng như đời sống sinh hoạt của người dân sẽ gặp rất nhiều khó khăn

(8) Hạn hán năm 2024

Năm 2024, Việt Nam đang phải đối mặt với một tình trạng hạn hán nghiêm trọng, với ảnh hưởng lan rộng trên khắp cả nước, đặc biệt là ở các khu vực miền Trung, Tây Nguyên và Đồng bằng sông Cửu Long Nguyên nhân chính của thiên tai hạn hán này là do hiện tượng El Nino gây ra sự thiếu hụt lượng mưa so với mức bình thường Hạn hán kéo dài đã làm trầm trọng thêm tình trạng xâm nhập mặn, đặc biệt là ở Đồng bằng sông Cửu Long Việc thiếu nước ngọt không chỉ ảnh hưởng đến sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp mà còn làm tăng nguy cơ cháy rừng do độ ẩm trong đất giảm và nhiệt độ cao

Chính phủ Việt Nam đã triển khai nhiều biện pháp ứng phó với tình trạng này Thủ tướng Chính phủ đã yêu cầu các bộ, ngành và địa phương xây dựng kế hoạch phòng chống hạn hán và xâm nhập mặn, bao gồm các biện pháp dự trữ nước, kiểm kê nguồn nước, và vận hành linh hoạt các hồ chứa thủy lợi, thủy điện

Trang 37

Ngoài ra, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã khuyến nghị các tỉnh, thành phố cần có các giải pháp ứng phó dài hạn, như nạo vét ao hồ để trữ nước, giảm diện tích trồng lúa vào mùa khô, và điều chỉnh cơ cấu cây trồng để phù hợp hơn với điều kiện khô hạn Để bảo đảm nguồn nước phục vụ sinh hoạt và sản xuất, cần phải tăng cường các biện pháp tiết kiệm nước và nâng cao nhận thức về biến đổi khí hậu và tác động của El Nino đối với nguồn nước

1.3.2 Thực trạng hạn hán ở vùng ĐBSCL

Theo Trung tâm ứng phó thảm họa châu Á (Asian Disaster Preparedness Center), trong những năm gần đây, nhiều tỉnh ở Việt Nam thường xuyên phải đối mặt với tình trạng thiếu nước và hạn hán Nguy cơ sa mạc hóa với hiện tượng diện tích đất canh tác bị cát vùi lấp, đặc biệt là ở những vùng cát ven biển, đang đe dọa cuộc sống của người dân Biến đổi khí hậu cùng với sự bùng nổ dân số đô thị và tác động của quá trình phát triển thiếu quy hoạch nhưng thực hiện kém hiệu quả chính là những nhân tố góp phần làm tăng nguy cơ hạn hán ở nhiều nơi, nhiều vùng trên đất nước

Việt Nam là một nước thuần nông, nền kinh tế chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp Tỷ lệ dân nông thôn chiếm tới hơn 80% dân số cả nước Một trong những đặc trưng sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam là phần lớn dựa vào nguồn nước mưa tự nhiên: trong khi đó lượng mưa lại phân bố không đều và khí hậu thường xuyên biến đổi, chưa kể đến hạn hán hoặc lũ lụt có thể xảy ra bất cứ lúc nào Những yếu tố bất lợi này ảnh hưởng lớn đến nền kinh tế quốc dân

Diện tích vùng ĐBSCL gần 4 triệu hecta, trong đó đất nông nghiệp chiếm khoảng 2.9 triệu hecta, với diện tích đất trồng lúa khoảng 2 triệu hecta ĐBSCL được coi là vựa lúa lớn nhất nước Sản xuất nông nghiệp (trồng lúa và cây ăn quả) và đánh bắt hải sản là hai hoạt động chủ yếu của nên kinh tế vùng này

Địa hình của vùng ĐBSCL tương đối bằng phẳng với mạng lưới kênh mương dày đặc Hệ thống kênh rạch nơi đây chịu ảnh hưởng rất lớn từ các trận lũ hàng năm của sông Mekong

Điều kiện tự nhiên, khí hậu thuận lợi nên mùa vụ gần như quanh năm Tuy nhiên, bên cạnh đó, dòng chảy chính của sông Mekong vào mùa khô thường nhỏ và

Trang 38

mực nước thấp Nước biển xâm nhập sâu vào trong đất liền, có khi lên tới 55 – 110 km, gây khó khăn cho việc trồng cây lương thực và cây ăn quả

Trong giai đoạn mùa khô, hạn hán đã gây thiệt hại nặng nề cho mùa màng nơi đây, điển hình những đợt hạn nặng gần đây nhất là:

- Đợt hạn hán nghiêm trọng năm 2015-2016 diễn ra tại lưu vực Mekong đặc biệt là ĐBSCL Trong đợt hạn hán này, có 13 tỉnh thành tại ĐBSCL bị mặn xâm nhập, trong đó, 10 tỉnh đã công bố thiên tai, nhiều tỉnh công bố cấp độ 2 Tại nhiều cửa sông, độ mặn lên đến mức hơn 30g/l 20 triệu người dân ĐBSCL đã chịu ảnh hưởng Theo ước tính của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam, có khoảng 160.000 ha lúa bị thiệt hại, ước tính có khoảng 800.000 tấn lúa đã bị mất trắng Các tỉnh bị thiệt hại nặng nhất trong đợt hạn hán này là Kiên Giang (hơn 54.000 ha), Cà Mau (gần 50.000 ha), Bến Tre gần (14.000 ha), Bạc Liêu gần (12.000 ha) Theo phân tích của các chuyên gia, có hai nguyên nhân chính gây ra đợt hạn hán này Nguyên nhân thứ nhất là ảnh hưởng của hiện tượng El Nino dẫn đến nắng hạn gay gắt và lượng mưa thấp hơn hẳn so với các năm Nguyên nhân thứ hai là lượng nước đổ về ĐBSCL từ sông MeKong bị giảm mạnh do hệ thống các đập thủy điện được nhiều quốc gia xây dựng trên dòng chính của con sông đóng vai trò nguồn cung cấp nước chủ yếu cho ĐBSCL Các quốc gia thượng nguồn sông Mekong đã và đang xây dựng nhiều con đập ngăn sông này cũng như tăng cường việc sử dụng nước, mở ra những vùng đất nông nghiệp có lượng tưới tiêu nhiều hơn, các cụm tuyến công nghiệp dọc theo hai bên bờ sông Mekong cũng tiêu thụ nước không ít… Bên cạnh đó, 6 đập thủy điện xây trên lãnh thổ Trung Quốc đã giữ lại một lượng nước rất lớn ngăn nó không chảy xuống sông Mê Kông trong mùa khô Toàn vùng Bến Tre bị thiên tai gay gắt, thiệt hại nặng nhất trong 13 tỉnh ĐBSCL Nước máy nhiễm mặn vượt mức cho phép nhiều ngày nên người dân phải mua nước sông của các sà lan, ghe lớn mang về từ các tỉnh xung quanh với giá khoảng 200.000 đồng cho một khối nước sông (m3)

- Mùa khô năm 2017, 2018, 2019, hạn mặn mặc dù ít khốc liệt như năm 2016 nhưng vẫn xảy ra tình trạng thiếu nước, xâm nhập mặn Cụ thể, từ tháng 12 năm 2016 đến tháng 2 năm 2017, mưa giảm do bắt đầu vào mùa khô, riêng tháng 1, 2

Trang 39

xuất hiện những đợt mưa rào trái mùa nên lượng mưa cao hơn từ 15-30% so với với nhiều năm cùng thời kì; từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2017, lượng mưa đều có xu hướng giảm nhẹ so với trung bình nhiều năm cùng kỳ tại tất cả các tỉnh khu vực Nam Bộ Theo Trung tâm Dự báo khí tượng thuỷ văn Quốc gia, hiện tượng ENSO chuyển sang trạng thái El Nino từ tháng 11/2018 đến những tháng đầu năm 2019 Theo đó, tổng lượng mưa từ tháng 11 năm 2018 đến tháng 4 năm 2019 ở mức thấp hơn 20-50% so với trung bình nhiều năm; dòng chảy sông, suối thấp hơn trung bình nhiều năm từ 10-30%

- Từ giữa tháng 12 năm 2019, nước mặn đã xâm nhập sâu vào đất liền 40 đến 50 km, cao hơn năm 2016 khoảng 3 đến 5 km Tháng 1, tháng 2 và đến giữa tháng 3 năm 2020, ranh mặn 4g/l xâm nhập sâu vào đất liền 55 đến 110 km Với tình trạng xâm nhập mặn như vậy gây rủi ro rất lớn cho vụ đông xuân tại khu vực cách biển 50 đến 60 km, sẽ tác động đến các tỉnh: Long An, Tiền Giang, Trà Vinh, Vĩnh Long, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Hậu Giang, Cà Mau và Kiên Giang Tổng diện tích tự nhiên thuộc phạm vi ảnh hưởng với ranh 4g/lít là 1,68 triệu ha cao hơn 50.376ha so với năm 2016 Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho rằng, xâm nhập mặn mùa khô năm 2019-2020 có 1 số đặc điểm khác quy luật nhiều năm như: xuất hiện sớm hơn so TBNN gần 3 tháng, sớm hơn so mùa khô năm 2015-2016 gần 1 tháng; thời gian xâm nhập mặn kéo dài hơn 2-2,5 lần so với mùa khô 2015-2016; độ mặn ở vùng các cửa sông Cửa Tiểu, Cửa Đại, Hàm Luông liên tục duy trì ở đỉnh, cao suốt từ tháng 2 đến tháng 5, hầu như không giảm hoặc giảm không đáng kể trong các kỳ triều thấp, khác với đặc điểm thông thường là tăng theo kỳ triều cường, giảm theo kỳ triều thấp Dù thực hiện rất nhiều giải pháp ứng phó, nhưng hạn mặn đã làm cho 16.500ha lúa mùa năm 2019 (trên đất lúa tôm) ở Cà Mau bị thiệt hại; trong đó mất trắng là 14.000ha Hạn mặn cũng gây thiệt hại khoảng 41.900ha lúa đông xuân 2019-2020 ở các tỉnh ĐBSCL; trong đó mất trắng là 26.000ha Đối với cây ăn trái có đến 6.650ha bị ảnh hưởng do hạn mặn; trong đó mất trắng khoảng 355ha Hàng ngàn ha rau màu và hơn 8.715ha nuôi trồng thủy sản bị thiệt hại Cũng do hạn mặn kéo dài đã khiến 96.000 hộ (khoảng 430.000 người) bị thiếu nước ngọt sinh hoạt (thấp hơn so với mùa khô năm 2015-2016 có tới 210.000 hộ thiếu nước) Đáng lo

Trang 40

ngại là thực trạng sạt lở, sụp lún xảy ra nhiều nơi ở ĐBSCL bởi hạn hán, thiếu nước kéo dài làm mực nước trên các kênh trục xuống thấp Điển hình như ở vùng ngọt hóa Gò Công (Tiền Giang) xảy ra 112 điểm sạt lở, tổng chiều dài 15.920m; ở Cà Mau tuyến đê biển Tây bị sụp lún dài 240m, nguy cơ sụp 4.215m, lộ giao thông nông thôn bị sụp lún 24.957m; còn ở Kiên Giang sụp lún dài khoảng 1.500m; riêng An Giang có tới 9 điểm sạt lở đất chiều dài 225m, 8 căn nhà phải di dời khẩn cấp, ước thiệt hại khoảng 1,7 tỷ đồng

1.4 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.4.1 Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên

Hình 1.2 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu

Tỉnh An Giang nằm ở vùng ĐBSCL, giáp biên giới với Campuchia về phía tây, tỉnh Đồng Tháp về phía đông, tỉnh Kiên Giang về phía nam, thành phố Cần Thơ về phía đông nam và cách TP Hồ Chí Minh khoảng 200km về phía tây nam Địa lý của An Giang được chia thành 11 đơn vị hành chính gồm thành phố Long Xuyên, thị xã Châu Đốc và các huyện Châu Phú, Tịnh Biên, Tri Tôn, Châu Thành, Phú Tân, Chợ Mới, Thoại Sơn, An Phú và Tân Châu (Hình 1.2)

Ngày đăng: 25/09/2024, 14:35

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w