3.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước tỉnh Hà Giang
3.1.4. Tác động đến bốc hơi nước và hạn hán
Thay đổi trong q trình bốc hơi khơng chỉ phụ thuộc vào nguồn cung cấp độ ẩm mà còn về năng lượng sẵn có và gió bề mặt đất. Nhiệt độ tăng từ 1 - 2 0C, làm cho độ ẩm trong khơng khí giảm, q trình bốc hơi bề mặt đất và sự thốt hơi nước của thực vật gia tăng. Tỷ lệ bay hơi khác nhau rất nhiều, tùy thuộc vào nhiệt độ và
độ ẩm tương đối. Sự ấm lên toàn cầu với sự gia tăng nhiệt độ sẽ tác động mạnh mẽ đến q trình thốt hơi bề mặt, khô hạn sẽ kéo dài và khắc nghiệt hơn vào mùa khô trong khu vực. Nhiệt độ thay đổi kéo theo khơng khí ẩm, lượng mưa và lưu thông khơng khí cũng thay đổi. Như vậy, tồn bộ hệ thống sẽ bị ảnh hưởng. Gia tăng bốc hơi làm cho việc sử dụng nguồn nước trên địa bàn tỉnh thêm trầm trọng trong mùa khô.
Phương pháp Blaney - Crridle được dùng để tính tốn lượng bốc hơi nước tham chiếu trong trường hợp khơng có đầy đủ số liệu quan trắc. Cơng thức tính bốc thốt hơi tham chiếu ETo (mm/ngày) đơn giản [13]:
ETo = p(0,48T + 8) (mm/ngày) (8) Trong đó:
T: nhiệt độ trung bình ngày (°C);
p: tỷ lệ phần trăm số giờ chiếu sáng trung bình năm đối với các ngày của tháng trong một chu kỳ tưới. Giá trị của p phụ thuộc vào vĩ độ địa lý nơi xem xét và thời gian tính tốn cho thời vụ cây trồng.
Từ cơng thức này dễ dàng tính được mức thay đổi lượng bốc hơi nước trong tương lai dưới sự thay đổi của mức thay đổi nhiệt độ:
ETo (ngày) = p * 0,48 * T (mm/ngày) (9)
Nhiệt độ trong tháng 1 là tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất tại Hà Giang (nhiệt độ trung bình là 14 0C), và tháng 7 là tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất (nhiệt độ trung bình là 27,5 0C). Mặt khác, kịch bản BĐKH cho biết thay đổi nhiệt độ tháng 1 và tháng 7 nên ta có thể tính được giá trị Eto tương ứng với tháng 1 và tháng 7. Như vậy, cơng thức tính lượng bốc hơi nước thay đổi đến năm 2100 (thời điểm thay đổi nhiệt độ lớn) đối với tháng 1 và tháng 7 có dạng:
ETo (tháng) = 30 * p * 0,48 * T (mm/tháng) (10)
Hà Giang thuộc vùng vĩ độ từ 200 vĩ độ Bắc đến 300 vĩ độ Bắc, do đó p nhận giá trị p = 0,24 đối với tháng 1 và p = 0,31 đối với tháng 7. Từ kịch bản BĐKH cho
biết mức thay đổi nhiệt độ đến năm 2100, ta xây dựng được bản đồ mức thay đổi lượng bốc hơi trong tháng 1 và tháng 7 tính đến năm 2100.
Cơng thức tính mức thay đổi lượng bốc hơi nước tháng 1: ETo1 (tháng) = 3,456 * T1 (mm/tháng) (11) Cơng thức tính mức thay đổi lượng bốc hơi nước tháng 7:
Hình 30. Bản đồ mức thay đổi lượng bốc hơi nước tháng 1 tỉnh Hà Giang (năm 2100 so với hiện tại)
Hình 31. Bản đồ mức thay đổi lượng bốc hơi nước tháng 7 tỉnh Hà Giang (năm 2100 so với hiện tại)
Qua 2 bản đồ mức thay đổi lượng bốc hơi tháng 1 và tháng 7 có thể thấy mức thay đổi lượng bốc hơi giữa các tháng khơng có sự chênh lệch đáng kể giữa các vùng. Thay đổi lượng bốc hơi tháng 1 nằm trong khoảng từ 9,0 đến 10,8 mm, còn thay đổi lượng bốc hơi tháng 7 nằm trong khoảng từ 6,7 đến 13,4 mm. Tuy nhiên, trong tháng 1 đa phần các huyện có mức thay đổi lượng bốc hơi nước chủ yếu nằm trong khoảng 9,6 đến 10,8 mm, trong khi trong tháng 7 đa phần các huyện có mức thay đổi lượng bốc hơi nước chủ yếu nằm trong khoảng 6,7 đến 8,5 mm. Như vậy tổng lượng bốc hơi nước trên toàn tỉnh Hà Giang trong tháng 1 (tháng khô cạn) lớn hơn so với tháng 7 (tháng mùa mưa). Điều này cũng giải thích tại sao dịng chảy mùa cạn ở nhiều sông suối ở mức thấp và có thể dùng để giải thích mối quan hệ nghịch đảo giữa lượng mưa và độ sâu dòng chảy.
Bản đồ hạn hán được xây dựng trên cơ sở bản đồ bốc hơi nước và bản đồ lượng mưa thông qua công thức tính chỉ số hạn hán: K = E/R, trong đó E là lượng bốc hơi nước trung bình năm và R là lượng mưa trung bình năm [4, 5].
Qua 2 bản đồ trên rút ra nhận xét:
- Chỉ số khô hạn năm 2010 dao động trong khoảng 0,51 - 2,34, năm 2020 dao động trong khoảng 0,52 - 2,33, tức là có 3 cấp hạn hán từ không hạn (K < 1), hạn nhẹ (1,1 < K < 2,0) đến hạn vừa (2,1 < K < 4,0).
- Vùng trung tâm mưa Bắc Quang, Vị Xun, Quang Bình ít xảy ra hạn hán (K <1), ở cấp hạn hán là không hạn, ngay cả đến năm 2020 cũng khó xảy ra hạn hán ở khu vực này.
- Năm 2010, hán hạn chủ yếu xảy ra mạnh ở các huyện Đồng Văn, Mèo Vạc và Yên Minh. Đây là những vùng núi đá của Hà Giang nên khả năng tích trữ nước kém. Ở đây lượng mưa (Đồng Văn là 1.597,6 mm, Mèo Vạc là 1.530 mm, Yên Minh 1.663,6 mm) cũng ít hơn ở các khu vực khác nên thường xuyên xảy ra hạn hán. Các huyện còn lại đa phần hạn ở mức độ nhẹ.
- Năm 2020, hạn hán xảy ra trên diện rộng hơn. Ngoài các huyện Đồng Văn, Yên Minh và Mèo Vạc, hạn lan rộng đến địa bàn các huyện Quản Bạ, Xín Mần, và Hồng Su Phì. Các khu vực cịn lại khơng hạn đến hạn nhẹ.
Như vậy mặc dù lượng mưa có tăng lên trong năm 2020, tuy nhiên các vùng khô cạn như Đồng Văn và Mèo Vạc lượng mưa trung bình năm tăng chậm, trong khi nhiệt độ và lượng bốc hơi nước tăng nhanh hơn, dẫn đến tình trạng hạn hán lan rộng.