CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH CẢNH BÁO SỚM HẠN KHÍ TƯỢNG CHO VÙNG DUYÊN HẢI MIỀN TRUNG
3.1 Diễn biến hạn hán theo không gian, thời gian của vùng nghiên cứu
3.1.3 Diễn biến hạn hán theo không gian của vùng nghiên cứu
Phương pháp vùng hạn không kề giáp nhau (NCDA) tính được diện tích hạn theo các cấp độ hạn nhẹ, hạn vừa, hạn nặng, và hạn rất nặng theo từng tháng của khu vực nghiên cứu. Diện tích hạn từng năm được tính từ trung bình từ tổng diện tích các cấp độ hạn của các tháng trong năm đó, tỷ lệ diện tích hạn theo chỉ số SPI, SPEI và thực tế sản xuất nông nghiệp của vùng nghiên cứu được thể hiện trong hình 3.10 và hình 3.11.
92
Hình 3.10 Tỷ lệ DT hạn hán theo chỉ số SPI1, SPEI1 và thực tế sản xuất nông nghiệp của vùng DHMT
Hình 3.11 Tỷ lệ DT hạn hán theo chỉ số SPI3, SPEI3 và thực tế sản xuất nông nghiệp của vùng DHMT
Theo kết quả tại hình 3.10 và 3.11 cho thấy, theo các chỉ số SPI và SPEI thì tỷ lệ diện tích xảy ra hạn lớn nhất là các năm 1988, 1993, 1998, 2005 và 2010 trùng với các năm có tỷ lệ diện tích bị hạn lớn nhất theo thực tế SXNN. Theo chỉ số SPI và SPEI thì năm 1998 là năm có tỷ lệ diện tích hạn lớn nhất, trong khi theo thực tế SXNN thì năm 1993 mới là năm có tỷ lệ diện tích bị hạn lớn nhất, nhưng năm 1998 là năm xảy ra hạn nặng nhất với tỷ lệ diện tích bị mất trắng cao nhất. Tỷ lệ diện tích bị hạn theo chỉ số SPEI lớn hơn chỉ số SPI ở hầu hết các năm, chỉ có một số năm thì ngược lại, tỷ lệ diện tích bị hạn theo chỉ số SPEI3 là lớn nhất, sau đó là SPI3, tiếp theo là SPEI1 và thấp nhất là SPI1.
0 5 10 15 20 25 30
0 10 20 30 40 50 60 70 80
1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 Theo SXNN (%)
Theo chỉ số SPI, SPEI (%)
Năm
Tỷ lệ DT hạn theo chỉ số SPI1 Tỷ lệ DT hạn theo chỉ số SPEI1 Tỷ lệ DT hạn thực tế theo SXNN
0 5 10 15 20 25 30
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 Theo SXNN (%)
Theo chỉ số SPI, SPEI (%)
Năm
Tỷ lệ DT hạn theo chỉ số SPI3 Tỷ lệ DT hạn theo chỉ số SPEI3 Tỷ lệ DT hạn thực tế theo SXNN
93
Hình 3.12 Tần suất (%) xảy ra hạn của các chỉ số theo không gian
Ghi chú: Tần suất xảy ra các cấp hạn theo không gian là tỷ lệ giữa tổng số tháng xảy có giá trị các chỉ số nhỏ hơn hoặc bằng giá trị của cấp hạn đó (theo tiêu chuẩn phân cấp hạn hán ở bảng 2.3) so vởi tổng số tháng trong chuỗi tài liệu tính toán tại các ô lưới theo không gian.
Hình 3.12 thể hiện tần suất xảy ra hạn của các chỉ số theo không gian. Từ kết quả của hình này cho thấy tần suất xảy ra hạn của cả vùng nghiên cứu thì theo chỉ số SPEI là lớn hơn so với chỉ số SPI. Theo chỉ số SPI thì tần suất xảy ra hạn lớn nhất ở tỉnh Quảng Nam rồi đến Quảng Trị, Quảng Bình, Khánh Hòa và thấp nhất là tỉnh Bình Thuận, còn theo chỉ số SPEI thì tần suất xảy ra hạn lớn nhất ở tỉnh Quảng Nam rồi đến Khánh Hòa, Quảng Bình, Quảng Trị và thấp nhất là phía bắc tỉnh Nghệ An.
Tần suất xảy ra các cấp hạn của các chỉ số được thể hiện ở các hình sau:
94
Hình 3.13 Tần suất (%) xảy ra các cấp hạn của chỉ số SPI1 theo không gian
Hình 3.14 Tần suất (%) xảy ra các cấp hạn của chỉ số SPEI1 theo không gian
95
Hình 3.15 Tần suất (%) xảy ra các cấp hạn của chỉ số SPI3 theo không gian
Hình 3.16 Tần suất (%) xảy ra các cấp hạn của chỉ số SPEI3 theo không gian Theo kết quả của các hình 3.13, 3.14, 3.15 và 3.16 cho thấy tần suất xảy ra hạn nhẹ và hạn rất nặng theo không gian thì không có sự khác biệt lớn giữa các chỉ số. Nhưng tần suất xảy ra hạn vừa và hạn nặng theo không gian thì có sự khác biệt lớn, theo chỉ số SPI thì tấn suất xảy ra ở vùng BTB lớn hơn còn theo chỉ số SPEI thì vùng NTB lớn hơn.
Theo số liệu thống kê của Tổng cục thủy lợi thì vùng BTB hạn hán thường xảy ra ở vụ Đông xuân (tập trung vào các tháng 3, 4) và vụ Hè thu (tập trung vào các tháng 7, 8), còn vùng NTB thì hạn vụ Đông xuân gần như không xuất hiện chủ yếu hạn xảy ra ở vụ hè thu (tập trung chủ yếu vào tháng 6, 7). Kết quả tần suất xảy ra hạn theo không gian của các chỉ số hạn ở các tháng 3, 4, 6, 7 và 8 được thể hiện ở các hình sau:
96
Hình 3.17 Tần suất (%) xảy ra hạn vào tháng 3 của các chỉ số theo không gian
Hình 3.18 Tần suất (%) xảy ra hạn vào tháng 4 của các chỉ số theo không gian
Hình 3.19 Tần suất (%) xảy ra hạn vào tháng 6 của các chỉ số theo không gian
97
Hình 3.20 Tần suất (%) xảy ra hạn vào tháng 7 của các chỉ số theo không gian
Hình 3.21 Tần suất (%) xảy ra hạn vào tháng 8 của các chỉ số theo không gian Theo kết quả từ các hình trên thì các chỉ số đều phản ánh tần suất xảy ra hạn vào tháng 3, 4 ở vùng BTB đều lớn hơn vùng NTB, tần suất xảy ra hạn giữa các vùng của khu vực nghiên cứu có sự khác biệt lớn, có nơi tần suất xảy ra hạn lên đến 47%, nhưng có nơi thì không xảy ra hạn, trong đó tỉnh Quảng Nam có tần suất xảy ra hạn lớn nhất, ngược lại tỉnh Bình Thuận là thấp nhất. Trong khi đó vào các tháng 6, 7, 8 thì tần suất xảy ra hạn của cả vùng nghiên cứu đều lớn, nơi có tần suất nhỏ nhất là 17%, nơi có tần suất lớn nhất là 48% và tần suất xảy ra hạn ở vùng NTB lớn hơn vùng BTB. Tần suất xảy ra hạn lớn nhất vào tháng 6 là các tỉnh Quảng Nam, Khánh Hòa và Ninh Thuận, vào tháng 7 là các tỉnh Quảng Nam và Ninh Thuận, vào tháng 8 là các tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị và Khánh Hòa. Điều này cho thấy vào các tháng mà vùng nghiên cứu thường xảy ra hạn
98
hán thì các chỉ số đã phản ánh diễn biến hạn hán theo không gian khá phù hợp với tình hình hạn hán thực tế.
Phân bố cấp hạn tháng 6, 7 theo không gian vào những năm hạn điển hình (1988, 1993, 1998, 2005, 2010) được thể hiện ở các hình sau:
Hình 3.22 Phân bố cấp hạn vào tháng 6, 7 năm 1988
99
Hình 3.23 Phân bố cấp hạn vào tháng 6, 7 năm 1993
100
Hình 3.24 Phân bố cấp hạn vào tháng 6, 7 năm 1998
101
Hình 3.25 Phân bố cấp hạn vào tháng 6, 7 năm 2005
102
Hình 3.26 Phân bố cấp hạn vào tháng 6, 7 năm 2005
Từ kết quả của các hình trên cho thấy vào những năm hạn điển hình thì diện tích và cường độ hạn theo chỉ số SPI ít hơn nhiều so với chỉ số SPEI. Lý giải cho điều này là do chỉ số SPEI kết hợp cả hai yếu tố mưa và nhiệt độ trong công thức của mình. Mà trong các năm hạn điển hình là những năm El Nino hoạt động mạnh gây ra hiện tượng tăng nhiệt độ bề mặt toàn cầu trong nhiều tháng. Nền nhiệt độ của vùng DHMT cũng bị ảnh hưởng, gây ra tỉ lệ diện tích hạn cũng như cường độ hạn tăng cao dựa trên cách tính của chỉ số SPEI. Trong khi đó, không có yếu tố nhiệt độ trong công thức, SPI không phát hiện được tỉ lệ diện tích hạn lớn.
103