Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đến hạn hán khu vực nam trung bộ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------------------------------

Trần Chấn Nam

NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN HẠN HÁN KHU
VỰC NAM TRUNG BỘ
Chuyên ngành: Khí tượng - Khí hậu học
Mã số: 60440222
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------------------------------

Trần Chấn Nam

NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN HẠN HÁN KHU
VỰC NAM TRUNG BỘ
Chuyên ngành: Khí tượng - Khí hậu học
Mã số: 60440222

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS.MAI VĂN KHIÊM

Hà Nội - Năm 2015


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này, em luôn nhận được
sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô trong Khoa Khí tượng Thủy văn và
Hải dương học của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến các thầy cô
trong Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học
Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn tới TS. Mai Văn Khiêm – Người đã dành rất
nhiều thời gian để hướng dẫn và giúp đỡ tận tình cho em trong suốt quá trình nghiên
cứu và hoàn thành luận văn này.
Mặc dù em đã cố gắng rất nhiều trong quá trình hoàn thành luận văn, tuy nhiên
vẫn không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy em rất mong nhận được những ý kiến
đóng góp từ thầy cô và các bạn.

Hà Nội, ngày

i

tháng 03 năm 2015


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................................ 3
1.1. Các khái niệm và đặc trưng của hạn hán............................................................3
1.1.1. Các khái niệm hạn hán ................................................................................3
1.1.2 Phân loại hạn ...............................................................................................3
1.2. Các đặc trưng của hạn hán.................................................................................5

1.3. Vấn đề hạn hán ở Việt Nam và nguyên nhân .....................................................5
1.4. Nghiên cứu về hạn hán và tác động của Biến đổi Khí hậu đến hạn hán............10
1.4.1. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam và khu vực Nam Trung Bộ ..........................10
1.4.2 Nghiên cứu về hạn hán và tác động của Biến đổi Khí hậu đến hạn hán trên
Thế giới ..............................................................................................................14
1.4.2 Nghiên cứu về hạn hán và tác động của Biến đổi Khí hậu đến hạn hán tại
Việt Nam............................................................................................................19
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU ............................... 23
2.1 Phạm vi và nội dung nghiên cứu.......................................................................23
2.1.1 Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình khu vực Nam Trung Bộ .........................23
2.1.2 Đặc điểm khí tượng thuỷ văn .....................................................................25
2.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................26
2.2.1 Một số chỉ số hạn hán ................................................................................26
2.2.2 Lựa chọn chỉ số..........................................................................................28
2.2.3 Phương pháp phân tích xu thế ....................................................................29
2.2.4 Mô hình PRECIS .......................................................................................30
2.3 Số liệu sử dụng trong nghiên cứu .....................................................................32
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................... 34
3.1. Xu thế biến đổi của hạn hán tại Nam Trung Bộ giai đoạn 1961-2012 ..............34
3.1.1 Phân bố theo không gian ............................................................................34
3.1.2 Phân bố theo thời gian ...............................................................................37
3.2 Dự tính biến đổi của hạn hán tại Nam Trung Bộ trong thời kỳ tương lai...........38
3.2.1 Hạn quy mô 1 tháng...................................................................................39
3.2.2 Hạn quy mô 3 tháng...................................................................................43
3.2.3 Hạn quy mô 6 tháng...................................................................................47
3.2.4 Hạn quy mô 12 tháng.................................................................................51
KẾT LUẬN....................................................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 58
ii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Tổng hợp các chỉ số hạn được sử dụng phổ biến nhất ..................................... 26
Bảng 2.2: Phân cấp hạn hán .............................................................................................. 29
Bảng 2.3: Danh sách trạm khí tượng lấy số liệu quan trắc trong thời kỳ quá khứ ......... 32
Bảng 3.1 Tần suất xuất hiện hạn quy mô 1 tháng trong các thời kỳ (%) ........................ 43
Bảng 3.2 Tần suất xuất hiện hạn quy mô 3 tháng trong các thời kỳ khác nhau (%) ...... 47
Bảng 3.3 Tần suất xuất hiện hạn quy mô 6 tháng trong các thời kỳ khác nhau(%) ....... 51
Bảng 3.4 Tần suất xuất hiện hạn quy mô 12 tháng trong các thời kỳ khác nhau (%) .... 55

iii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0C) trong 50 năm qua ............................. 11
Hình 1.2. Mức thay đổi lượng mưa năm (%) trong 50 năm qua...................................... 11
Hình 1.3. Xu thế biến đổi chuẩn sai nhiệt độ trung bình mùa khô khu vực Nam Trung
Bộ........................................................................................................................................ 12
Hình 1.4. Xu thế biến đổi chuẩn sai nhiệt độ trung bình mùa mưa khu vực Nam Trung
Bộ........................................................................................................................................ 12
Hình 1.5. Xu thế biến đổi chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm khu vực Nam Trung Bộ . 13
Hình 1.6. Xu thế biến đổi chuẩn sai lượng mưa mùa khô khu vực Nam Trung Bộ
(Nguyễn Văn Thắng, 2010) ................................................................................................ 13
Hình 1.7. Xu thế biến đổi chuẩn sai lượng mưa mùa mưa khu vực Nam Trung Bộ
(Nguyễn Văn Thắng, 2010) ................................................................................................ 14
Hình 1.8. Xu thế biến đổi chuẩn sai lượng mưa năm khu vực Nam Trung Bộ ............... 14
(Nguyễn Văn Thắng, 2010) ................................................................................................ 14
1.4.2 Nghiên cứu về hạn hán và tác động của Biến đổi Khí hậu đến hạn hán trên Thế
giới ...................................................................................................................................... 14
Hình 1.9 Kết quả tổ hợp các mô hình cho kịch bản số ngày khô hạn của IPCC (2007)

trong thế kỷ 21 (Nguồn: Báo cáo AR4 của IPCC, 2007)................................................... 16
Hình 1.10. Kết quả tổ hợp các mô hình cho kịch bản số ngày nắng nóng của IPCC (2007)
trong thế kỷ 21 (IPCC, 2007)............................................................................................. 16
Hình 1.11. Kết quả dự tính các chỉ số khô hạn (CDD và SMA) trong tương lai từ 17 mô
hình GCMs trong CMIP3 của IPCC (IPCC, 2012). ......................................................... 17
Hình 2.1 Bản đồ khu vực Nam Trung Bộ ......................................................................... 24
Hình 2.2. Lưới ngang và lưới thẳng đứng của mô hình PRECIS..................................... 31
Hình 2.3. Phép chiếu cực quay của mô hình PRECIS ...................................................... 31
Hình 3.1: Chỉ số SPI theo năm tại các trạm thuộc khu vực Nam trung Bộ trong........... 35
thời kỳ 1961-2012 ............................................................................................................... 35
Hình 3.2.a: Hạn quy mô 1 tháng giai đoạn 1980 - 1999.................................................... 39
Hình 3.2.b: Hạn quy mô 1 tháng giai đoạn 2020-2039...................................................... 40
Hình 3.2.c: Hạn quy mô 1 tháng giai đoạn 2040-2059 ...................................................... 40
Hình 3.2.d: Hạn quy mô 1 tháng giai đoạn 2060-2079...................................................... 41
Hình 3.2.e: Hạn quy mô 1 tháng giai đoạn 2080-2099 ...................................................... 41
Hình 3.3.a: Hạn quy mô 3 tháng giai đoạn 1980-1999...................................................... 44
Hình 3.3.b: Hạn quy mô 3 tháng giai đoạn 2020-2039...................................................... 44
Hình 3.3.c: Hạn quy mô 3 tháng giai đoạn 2040-2059 ...................................................... 45
Hình 3.3.d: Hạn quy mô 3 tháng giai đoạn 2060-2079...................................................... 45
Hình 3.3.e: Hạn quy mô 3 tháng giai đoạn 2080-2099 ...................................................... 46
Hình 3.4.a: Hạn quy mô 6 tháng giai đoạn 1980-1999...................................................... 48
Hình 3.4.b: Hạn quy mô 6 tháng giai đoạn 2020-2039...................................................... 48
Hình 3.4.c: Hạn quy mô 6 tháng giai đoạn 2040-2059 ...................................................... 49
iv


Hình 3.4.d: Hạn quy mô 6 tháng giai đoạn 2060-2079...................................................... 49
Hình 3.4.e: Hạn quy mô 6 tháng giai đoạn 2080-2099 ...................................................... 50
Hình 3.5.a: Hạn quy mô 12 tháng giai đoạn 1980-1999.................................................... 52
Hình 3.5.b: Hạn quy mô 12 tháng giai đoạn 2020-2039.................................................... 52

Hình 3.5.c: Hạn quy mô 12 tháng giai đoạn 2040-2059 .................................................... 53
Hình 3.5.d: Hạn quy mô 12 tháng giai đoạn 2060-2079.................................................... 53
Hình 3.5.e: Hạn quy mô 12 tháng giai đoạn 2080-2099 .................................................... 54

v


MỞ ĐẦU
Theo tổ chức Khí tượng thế giới WMO, hạn hán là một hiện tượng tự nhiên
được coi là thiên tai. Nó gây ra những thiệt hại to lớn đến môi trường sống của con
người cũng như hủy hoại các loài thực vật, động vật, làm giảm chất lượng không khí,
nước, làm gia tăng nguy cơ cháy rừng. Hạn hán tác động đến các hoạt động kinh tế xã
hội như giảm diện tích cây trồng, năng suất và sản lượng cây trồng. Hạn hán là một
trong những nguyên nhân gây ra đói nghèo thiếu lương thực tại các khu vực mà hiện
tượng này ảnh hưởng. Thiên tai này không có cách “phòng chống” mà chỉ có thể tránh
và giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra. Hơn nữa, hiện tượng hạn hán đã ảnh hưởng
đến rất nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các vùng khô hạn, bán khô hạn. Ảnh
hưởng của hạn ngày càng nghiêm trọng hơn: với tần suất và thời gian kéo dài đợt hạn
tăng lên, mức độ hạn khắc nghiệt, phạm vi hạn cũng mở rộng hơn nên đã gây rất nhiều
khó khăn cho người dân, nghiêm trọng nhất là tình trạng thiếu điện, thiếu nước trên
diện rộng. Tại Việt Nam, trong những năm gần đây, tình trạng hạn hán ngày càng trở
nên nghiêm trọng hơn do hiện tượng El Nino tăng lên làm cho lượng mưa ít hơn, thêm
vào đó là tác động chặt phá rừng, đốt nương làm rẫy…của con người dẫn đến hàng
ngàn hecta hoa màu bị mất trắng, nhiều người dân sống trong cảnh đói nghèo. Do đó,
nghiên cứu về hiện tượng hạn hán là một trong những vấn đề đã và đang thu hút được
rất nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới cũng như trong nước ta. Việc
nghiên cứu về hạn hán trên thế giới cũng như trong nước từ bộ số liệu quan trắc sẽ
giúp cho các nhà quản lý thiết lập được các khung chương trình quản lý nguồn nước
thích hợp cho nông nghiệp và nhu cầu nước trong thành phố. Tuy nhiên trong xu thế
nóng lên toàn cầu, sự biến đổi của hạn hán cũng hết sức phức tạp. Do đó việc dự tính

nó ngày càng khó khăn hơn.
Chính vì vậy, việc xem xét sự biến đổi của hạn hán ở hiện tại và trong tương lai
ở Việt Nam rất có ý nghĩa, giúp cho chính phủ có kế hoạch khẩn cấp để ứng phó với
tình trạng hạn hán ngay từ ban đầu nhằm giảm thiểu tối đa những thiệt hại mà nó gây
ra.
Đứng trước thực tế đó, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu của luận văn là: “ Nghiên
cứu tác động của Biến đổi khí hậu đến hạn hán khu vực Nam Trung Bộ”.

1


Đề tài này tập trung vào việc đánh giá mức độ, xu thế biến đổi của hạn hán
trong quá khứ do tác động của biến đổi khí hậu tại khu vực Nam Trung Bộ, và ứng
dụng sản phẩm mô hình PRECIS để đưa ra những dự tính về hạn hán trong các thời kỳ
tương lai tại khu vực này. Các kết quả của nghiên cứu có thể hỗ trợ đắc lực cho việc
đưa ra những cảnh báo hạn hán trong tương lai tại Nam Trung Bộ cũng như giúp các
nhà quản lý có thể lập kế hoạch để xây dựng phát triển vùng...
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, luận văn được bố cục trong 3
chương.
Chương 1: Tổng quan về hạn hán. Chương này giới thiệu một cách tổng quát về
hạn hán, nguyên nhân, các đặc trưng hạn hán và kết quả nghiên cứu của một số tác giả
trên thế giới và Việt Nam.
Chương 2: Phương pháp nghiên cứu và số liệu. Chương này sẽ trình bày
phương pháp nghiên cứu của luận văn, nguồn số liệu sử dụng trong luận văn.
Chương 3: Kết quả và thảo luận. Chương này nêu ra những kết quả của luận
văn đạt được.

2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Các khái niệm và đặc trưng của hạn hán
1.1.1. Các khái niệm hạn hán
Theo Wilhite, 2000, hTheo WMO (2005), hạn hán là một phần tự nhiên của khí
hậu mặc dù nó vẫn bị nhầm lẫn là sự kiện hiếm và ngẫu nhiên. . Hạn hán khác khô
hạn, khô hạn giới hạn trong các vùng có lượng mưa thấp, và là một đặc trưng thường
xuyên của khí hậu nơi đó. Còn hạn hán được coi là có liên quan đến các điều kiện
trung bình thời kỳ dài của sự cân bằng giữa lượng mưa và bốc thoát hơi (bốc hơi +
thoát hơi) trong một khu vực cụ thể. Hạn hán cũng liên quan đến thời gian (chính vụ,
sự trì hoãn sự bắt đầu mùa mưa, sự xuất hiện của các đợt mưa có liên quan đến các
giai đoạn sinh trưởng của vụ mùa) và tính hiệu quả của mùa mưa (cường độ mưa, số
đợt mưa). Tuy nhiên, đây chỉ là các khái niệm mà chưa đề cập đến các định nghĩa hoạt
động của hạn hán. Do đó, có hai định nghĩa chính về hạn hán: khái niệm và hoạt động
hạn hán.
Các định nghĩa về hạn hán:
Các định nghĩa hạn, được đưa ra trong công thức, giúp mọi người hiểu được
khái niệm về hạn hán. Vậy hạn hán là một khoảng thời gian thiếu hụt lượng mưa gây
ra những thiệt hại lớn đến mùa màng, dẫn đến giảm sản lượng cây trồng. Định nghĩa
này khá quan trọng trong việc thiết lập các chính sách về hạn.
Mỗi loại định nghĩa hạn sẽ giúp cho con người xác. định được sự bắt đầu, kết
thúc và mức độ khắc nghiệt của một đợt hạn. Định nghĩa này thường được sử dụng để
xác định các trạng thái hạn hiện tại với trạng thái trung bình thời kỳ dài, thường là 30
năm. Các loại hạn hán được đề cập ở bên dưới.
1.1.2 Phân loại hạn
Trong hệ thống phân loại hạn, nhìn chung hạn được phân thành 4 loại: hạn khí
tượng, hạn thủy văn, hạn nông nghiệp và hạn kinh tế xã hội (Singh. M, 2006)
Hạn khí tượng (Meteorological Drought): thường được định nghĩa là sự thiếu
hụt lượng giáng thủy trong suốt một khoảng thời gian nào đó. Các ngưỡng đã được
chọn, (như 50 % lượng mưa chuẩn của một thời kì 6 tháng), sẽ biến đổi theo nhu cầu
và ứng dụng của người sử dụng ở từng địa phương.

3


Hạn nông nghiệp (Agricultural Drought): được định nghĩa phổ biến bởi sự thiếu
hụt độ ẩm đất có giá trị đối với sự phát triển của cây trồng và cỏ dại. Mối quan hệ giữa
lượng mưa và lượng mưa thấm vào đất thường không được chỉ rõ. Tỷ lệ 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 khác nhau. Ví dụ, một
số loại đất có khả năng giữ nước tốt hơn nên ít bị hạn hơn.
Hạn thuỷ văn (Hydrological Drought): được định nghĩa bởi sự thiếu hụt nguồn
nước mặt và các nguồn nước mặt phụ so với các điều kiện trung bình tại các điểm khác
nhau thông qua các mùa. Nó được lượng hóa bằng dòng chảy, tuyết, mực nước hồ, hồ
chứa và nước ngầm. Hạn thủy văn cũng không chỉ ra được mối quan hệ rõ ràng giữa
lượng mưa và trạng thái cung cấp nước bề mặt trong các hồ, bể chứa, tầng ngập nước,
dòng suối.
Hạn kinh tế-xã hội phản ánh 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.
* Tác động của hạn hán.
Hạn hán tác động nghiêm trọng đời sống kinh tế xã hội của con người, bên cạnh
đó nó còn ảnh hưởng đáng kể đến môi trường sinh thái. Các tác động của hạn có thể là
phân theo các lĩnh vực sau: môi trường, kinh tế và xã hội.
+ Các tác động môi trường là kết quả của những thiệt hại cho các loài thực vật
và động vật, môi trường sống động vật hoang dã, không khí và chất lượng nước; rừng
và cháy rừng, sự xuống cấp của chất lượng cảnh quan; mất đa dạng sinh học, và xói
mòn đất. Một số tác động đến môi trường trong một thời kỳ ngắn có thể nhanh chóng
được thiết lập lại. Tác động môi trường kéo dài trong một thời gian hoặc thậm chí có

thể trở thành vĩnh viễn. Ví dụ, sự xuống cấp của chất lượng cảnh quan, bao gồm sự gia
tăng xói mòn đất, có thể dẫn đến một sự mất mát vĩnh viễn của năng suất sinh học của
khu vực.
+ Tác động kinh tế xảy ra trong lĩnh vực nông nghiệp và các lĩnh vực liên quan,
bao gồm cả lâm nghiệp và thủy sản, mà phụ thuộc vào bề mặt và nước ngầm cung cấp.
4


Ngoài thiệt hại rõ ràng về sản lượng trong cả vụ mùa và sản lượng chăn nuôi gia súc,
hạn hán còn liên quan với sự gia tăng nhiễm trùng, sâu bệnh cây trồng.
+ Các tác động xã hội có mặt trong các thời kỳ hạn hán kéo dài và khắc nghiệt.
Trong những trường hợp này, một số nguồn nước khẩn cấp sẽ được yêu cầu đưa ra để
để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
1.2. Các đặc trưng của hạn hán
Hạn hạn thường được xem xét dưới ba đặc trưng: cường độ, thời gian và sự trải
rộng theo không gian hạn hán (Wilhite, 2000).
- Cường độ hạn hán chính là mức độ thiếu hụt lượng mưa hay mức độ ảnh
hưởng hạn hán kết hợp với sự thiếu hụt đó. Cường độ hạn hán thường được xác định
bởi sự chệch khỏi mức độ trung bình của các chỉ số khí hậu và liên quan mật thiết với
thời gian xác định ảnh hưởng của hạn.
- Thời gian hạn hán chỉ khoảng thời gian một đợt hạn hán kéo dài.
- Sự trải rộng theo không gian hạn hay chính là phạm vi hạn hán: hạn có thể xảy
ra với diện tích hàng trăm km2 đến hàng triệu km2, đặc biệt là các đợt hạn nghiêm
trọng có thể kéo dài mùa này sang mùa khác và ảnh hưởng trên một phạm vi rộng lớn
(WMO, 1975).
1.3. Tình trạng hạn hán ở Việt Nam và nguyên nhân gây ra hạn hán
Nguyên nhân gây ra hạn hán
Hạn hán xuất hiện khi thời tiết bất thường như nhất thời thiếu hụt lượng mưa
hoặc lượng mưa nhận được thường xuyên ít ỏi. Hạn hán được cho là do những nguyên
nhân sau (Nguyễn Đức Ngữ 2002):

- Hạn hán xảy ra do mưa quá ít, lượng mưa nhận được không đáng kể trong một
thời gian dài, có thể hầu như quanh năm, đây là tình trạng khá phổ biến trên các vùng
khô hạn và bán khô hạn.
- Hạn hán do lượng mưa trên khu vực trong một thời gian dài thấp hơn rõ rệt so
với mức nhiều năm cùng kỳ. Tình trạng này có thể xảy ra cả ở nhiều vùng mưa.
- Lượng mưa tuy không ít lắm, nhưng trong một thời gian nhất định trước đó
không mưa hoặc lượng mưa chỉ đáp ứng nhu cầu tối thiểu của sản xuất và môi trường
5


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 nghĩa về hạn hán.
- Hiện tượng El Nino cũng tác động rõ rệt đến tình trạng hạn hán. Những năm
có xảy ra hiện tượng El Nino, lượng mưa giảm, nhiệt độ bức xạ mặt trời tăng lên, bốc
hơi tăng mạnh nên dễ gây hạn hán (như Bangladet). Ở Việt Nam, năm 1998 xảy ra
hiện tượng El Nino dẫn tới hạn hán nghiêm trọng ở Tây Nguyên.
Bên cạnh đó, một số nguyên nhân khác từ hoạt động của con người cũng có thể
gây ra tình trạng hạn hán. Đầu tiên phải kể đến là do tình trạng chặt phá, đốt rừng bừa
bãi làm mất nguồn nước ngầm dẫn đến cạn kiệt nguồn nước; việc lựa chọn cây trồng
không phù hợp, ví dụ như 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; thêm vào đó công
tác quy hoạch sử dụng nước, bố trí xây dựng công trình không phù hợp, làm cho nhiều
công trình không phát huy được tác dụng.... Tiếp đó, thiếu nước trong mùa khô (mùa
kiệt) là do không đủ nguồn nước và thiếu những biện pháp cần thiết để đáp ứng nhu
cầu sử dụng ngày càng gia tăng do sự phát triển kinh tế - xã hội ở các khu vực, các
vùng chưa có quy hoạch hợp lý hoặc quy hoạch phát triển không phù hợp.
Nguyên nhân gây ra hạn hán tại Nam Trung Bộ
- Địa hình đặc thù của Nam Trung Bộ là một trong những nguyên nhân gây ra
hạn hán tại khu vực. Tại Nam Trung Bộ có nhiều dãy núi cao từ 1200m đến 2000m

bao bọc xung quanh, tạo nên một vòng cung chắn gió từ phía Bắc qua Tây và Tây
Nam. Trong khi đó vào mùa gió Đông Bắc (thường xảy ra từ tháng 9 đến tháng 2 năm
sau) khi hoạt động lệch đông và lấn sâu xuống khu vực Nam Trung Bộ mang lại lượng
mưa nhất định trong năm, bị các dãy núi cao ở phía Bắc chắn lại đã làm giảm đáng kể
lượng mưa trong mùa mưa. Vào mùa gió mùa Tây Nam (xảy ra vào khoảng từ tháng 4
đến tháng 8), thường mang đến lượng mưa đáng kể cho khu vực Tây Nguyên và Nam
Bộ, song đối với khu vực Nam Trung Bộ do có các dãy núi cao phía Nam chắn lại nên
gió mùa Tây Nam không mang mưa cho khu vực này nên tại đây là mùa khô. Lượng
mưa của khu vực nhận được vào các tháng 9, 10, 11, 12 chủ yếu do hoạt động của
xoáy thuận nhiệt đới và dải hội tụ nhiệt đới, tuy nhiên lượng mưa nhận được từ sự ảnh
hưởng của hiện tượng này cũng là thất thường. Lượng mưa trung bình năm khu vực
6


đồng bằng xấp xỉ 720mm, trong khi đó lượng bốc hơi tiềm năng là 1.860mm, gấp gần
2,6 lần lượng mưa năm, riêng khu vực miền núi có lượng mưa trung bình năm khoảng
1.200mm, tuy nhiên mưa chỉ tập trung chủ yếu vào các tháng 9, 10, 11, 12, phần lớn
lượng nước này lại đổ ra biển, nên về mùa khô, hạn hán xảy ra thường xuyên là tất
yếu. Đi đôi với thiếu hụt của lượng mưa thì gió trên khu vực lại khá lớn đã gây nên
hiện tượng cát bay, cát nhảy cũng là nhân tố chủ yếu gây ra hạn hán thiếu hụt nước.
Diễn biến bất lợi về khí hậu thời tiết như nhiệt độ không khí tăng cao, lượng
bốc hơi, số giờ nắng đều cao hơn giá trị trung bình nhiều năm và đặc biệt là sự thiếu
hụt lượng mưa kéo dài trong nhiều tháng là những nguyên nhân chủ yếu gây nên hạn
hán ở Nam Trung Bộ, điển hình là đợt hạn nghiêm trọng năm 2002 tại Ninh Thuận là
do lượng mưa bình quân năm 2001 trong toàn tỉnh chỉ đạt 550mm, thấp hơn so với
lượng mưa trung bình nhiều năm (849mm) khoảng 35%, hạn hán xảy ra năm 2005 do
lượng mưa bình quân năm 2004 chỉ bằng 50% so với lượng mưa trung bình nhiều
năm. Hệ quả của việc thiếu hụt lượng mưa này làm cho lượng nước chứa trong các hồđập đều thấp hơn so với thiết kế (ví dụ năm 2005, thấp hơn 50% so với thiết kế), dòng
chảy cơ bản trong các sông suối cũng bị suy giảm làm cho lượng nước có thể khai thác
bị cạn kiệt, đất đai khô cằn, hoang mạc hóa.

Việc sử dụng nguồn nước mặt còn nhiều lãng phí như tưới tràn từ ruộng cao
xuống ruộng thấp suốt ngày đêm, các hệ thống kênh nhánh nội đồng chưa được hoàn
thiện và cứng hóa, Theo số liệu điều tra, hệ thống thủy lợi hiện nay chỉ mới tưới được
khoảng 80% so với thiết kế.
Ngoài ra còn có rất nhiều những nguyên nhân phụ khác dẫn đến việc cạn kiệt và
suy giảm nguồn nước có thể kể đến như sử dụng đất thiếu quy hoạch, hoạt động sản
xuất nông nghiệp không phù hợp, nạn phá rừng đầu nguồn làm nương rẫy, gây ô
nhiễm các nguồn nước, quá trình đô thị hóa gia tăng dân số, gia tăng nhu cầu sử dụng
nước, chăn thả gia súc tự do, pháp chế và quản lý các nguồn tài nguyên nước chưa phù
hợp v.v… đã làm cho tình trạng hạn hán tại Nam Trung Bộ ngày càng nghiêm trọng.
Tình trạng hạn hán trong những năm gần đây tại Việt Nam
Thống kê của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương cho thấy tại
Việt Nam, hàng năm hạn hán xảy ra ở hầu khắp các vùng trên cả nước với mức độ và
thời gian khác nhau, gây ra những thiệt hại to lớn đối với kinh tế, ảnh hưởng đến đời
7


sống dân sinh. Theo thống kê của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương
trong 40 năm qua, tại khu vực Bắc Bộ đã xảy ra những năm hạn nặng vào vụ đông
xuân: năm 1959, 1961, 1970, 1984, 1986, 1989, 1993, 1998 và vụ mùa 1960, 1961,
1963, 1964. Tại khu vực Trung Bộ và Nam Bộ có hạn nặng trong các năm 1983, 1987,
1988, 1990, 1992, 1998. Đặc biệt phải kể đến hai đợt hạn nghiêm trọng năm 19921993, 1997-1998 ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước sản xuất nông nghiệp trên
cả nước. Sự thiếu hụt nghiêm trọng lượng mưa năm 1992 đã gây hạn hán thiếu nước
cho sản xuất và dân sinh trong năm 1993. Vào năm 1992, lượng mưa hàng năm thiếu
hụt tới 30-70%, có nơi tới 100% so với trung bình nhiều năm từ tháng VIII đến tháng
XI, tới 40- 60% năm 1993 trong 7 tháng đầu năm. Theo thống kê tổng diện tích lúa vụ
đông xuân bị hạn trên các vùng trên 176.000 ha, bị chết là trên 22.000 ha. Trong vụ hè
thu năm 1993, lượng mưa thiếu hụt nghiêm trọng kết hợp với nắng nóng gay gắt, bốc
hơi nhiều dẫn đến hạn hán rất nghiêm trọng, dự trữ nước ngầm trong đất, trên các sông
suối và ở các hồ chứa rất ít. Mực nước trên các sông lớn đều thấp hơn trung bình nhiều

năm từ 0,1- 0,5m, các hồ chứa vừa và nhỏ đều cạn kiệt. Đặc biệt các tỉnh từ Thanh
Hóa đến Bình Thuận, hạn hán tác động mạnh đến nông nghiệp (41,2% diện tích gieo
trồng bị hạn, trong đó 24.090 ha bị chết, tại đồng bằng sông Cửu Long hạn hán ít gay
gắt hơn, có 8564 ha lúa bị chết).
Theo thống kê của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, năm
1998 hạn hán xảy ra trên cả nước là do hiện tượng El Nino 1997-1998 kéo dài 15
tháng (từ tháng IV năm 1997 đến tháng VI năm 1998) gây ra. Năm 1997 nhiệt độ bề
mặt trái đất cao hơn trung bình nhiều năm là 0,430C. Ở Việt Nam nhiệt độ trung bình
tháng từ tháng X đến 1997 đến tháng VI năm 1998 thường cao hơn trung bình nhiều
năm, liên tục xảy ra các đợt nắng nóng gay gắt, kéo dài nhiều ngày với nhiệt độ cao
nhất tuyệt đối đạt mức 40-410C. Cùng với đó, lượng mưa cũng có những thể hiện đặc
biệt, khu vực Bắc Bộ mưa rất ít trong các tháng đầu năm, mùa mưa đến muộn và tổng
lượng mưa trung bình năm 1998 chỉ bằng 60-80% lượng mưa trung bình nhiều năm,
tại khu vực Bắc Trung Bộ lượng mưa chỉ bằng 60-95% lượng mưa trung bình nhiều
năm, còn tại Nam Trung Bộ, từ tháng I đến tháng VIII (trừ tháng V), lượng mưa thấp
hơn trung bình nhiều năm, tuy nhiên các tháng còn lại lượng mưa lại cao hơn bình
thường. Chính điều này khiến cho đầu năm hạn hán xảy ra nghiêm trọng, còn lũ lụt
xảy ra nghiêm trọng từ tháng IX cho đến cuối năm. Tại khu vực Nam Bộ và Tây
8


Nguyên, lượng mưa nhận được đều ít hơn trung bình nhiều năm. Tình trạng hạn hán,
thiếu nước mùa khô 1997-1998 xảy ra đặc biệt nghiêm trọng, bao trùm hầu như trên
tất cả các khu vực của Việt Nam, gây nên thiệt hại lớn: diện tích lúa bị hạn cả nước lên
tới 254.000 ha trong đó 30.740 ha bị mất trắng vụ đông xuân, 435.320 ha bị hạn trong
đó 70810 ha bị chết vụ hè thu, 153.070 ha trong đó 22.690 ha bị mất trắng trong vụ
mùa. Cùng với đó hàng chục nghìn ha cây công nghiệp và cây ăn quả bị hạn, gần 3
triệu người thiếu nước sinh hoạt.
Vào những thời gian gần đây, hạn hán cũng xảy ra trên diện rộng và gây ra
những thiệt hại nghiêm trọng cho người dân ở nhiều địa phương trên cả nước. Vào

năm 2001, các địa phương như Phú Yên, Quảng Nam, Quảng Bình, Quảng Trị là
những nơi xảy ra hạn nghiêm trọng. Trong các tháng VI và VII hầu như không có
mưa. Chỉ tính tại Phú Yên, hạn hán đã gây thiệt hại cho 7200 ha mía, 500 ha sắn, 225
ha lúa nước và 300 ha lúa nương. Tính trong 6 tháng đầu năm 2002, hạn hán nghiêm
trọng đã xảy ra tại khu vực Duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ
gây ra thiệt hại lớn về mùa màng, cháy rừng xuất hiện trên diện rộng, trong đó phải kể
đến cháy rừng lớn ở các khu rừng tự nhiên U Minh thượng và U Minh hạ. Vào thời kỳ
các tháng trước mùa mưa trong năm 2003, hạn hán diễn ra trên hầu khắp khu vực Tây
Nguyên, dẫn đến 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; tình trạng thiếu nước sinh hoạt của người dân
cũng diễn ra khiến cho 100.000 hộ dân trên địa bàn lâm vào cảnh thiếu thốn nước sử
dụng. Thống kê riêng tại Đắk Lắc, tổng ước tính thiệt hại vào khoảng 250 tỷ đồng.
Năm 2004-2005 hạn hán thiếu nước cũng diễn ra trên diện rộng tuy nhiên không
nghiêm trọng như năm 1997-1998. Trên khu vực Bắc Bộ, mực nước sông Hồng tại Hà
Nội vào đầu tháng III xuống mức 1,72 m thấp nhất kể từ năm 1963 đến năm 2005.
Trên khu vực Miền Trung và Tây Nguyên, nắng nóng kéo dài, lưu lượng nước trên các
sông suối ở mức thấp hơn trung bình nhiều năm cùng kỳ, một số suối cạn kiệt hoàn
toàn; nhiều hồ, đập không đủ khả năng cấp nước. Tại Ninh Thuận - địa phương bị hạn
hán thiếu nước nghiêm trọng nhất trong khoảng 20 năm qua, nguyên nhân chủ yếu là
do mưa ít, lượng mưa trong 4 tháng (từ tháng XI/2004 đến tháng II/2005) chỉ bằng
khoảng 41% trung bình nhiều năm; 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 đạt 1/3 dung tích so
9


với cùng kỳ năm trước. Trên toàn Ninh Thuận có 47.220 người thiếu nước sinh hoạt.
Tại Phú Yên, Thừa Thiên Huế trong năm 2011 cũng xảy ra nhiều vụ cháy rừng.
1.4. Nghiên cứu về hạn hán và tác động của Biến đổi Khí hậu đến hạn hán
1.4.1. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam và khu vực Nam Trung Bộ

Ở Việt Nam hạn hán đã được quan tâm từ rất sớm (Nguyễn Trọng Hiệu, 1995;
Nguyễn Trọng Hiệu và Phạm Thị Thanh Hương, 2003). Việc nghiên cứu các đặc trưng
hạn hán như thời gian xảy ra hạn và cường độ hạn cũng như xu thế biến đổi hạn ở các
khu vực ở Việt Nam được trình bày khá chi tiết trong các nghiên cứu (Nguyễn Trọng
Hiệu và Nguyễn Đức Ngữ, 2004; Nguyễn Văn Thắng, 2007; Phan Văn Tân, 2010;
Nguyễn Trọng Hiệu và Phạm Thị Thanh Hương, 2010). Các kết quả của những nghiên
cứu cho thấy hạn hán có xu thế biến đổi đáng kể theo thời gian, đặc biệt hạn hán ở
Nam Trung Bộ có xu thế tăng nhẹ theo thời gian. Theo kịch bản nước biển dâng, 2009
của Bộ Tài nguyên và Môi trường, trong 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm tại Việt
Nam đã tăng khoảng 0,50C trên phạm vi toàn lãnh thổ và lượng mưa có xu thế giảm ở
phía Bắc, tăng ở phía Nam. Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn so với mùa hè và nhiệt
độ vùng sâu trong đất liền tăng nhanh hơn nhiệt độ vùng ven biển và hải đảo. Lượng
mưa mùa khô (tháng XI-IV) tăng lên chút ít hoặc không thay đổi đáng kể ở các vùng
khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua.
Lượng mưa mùa mưa (tháng V-X) giảm từ 5 đến hơn 10% trên đa phần diện tích phía
Bắc nước ta và tăng khoảng 5 đến 20% ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm
qua. Xu thế diễn biến của lượng mưa năm tương tự như lượng mưa mùa mưa, tăng ở
các vùng khí hậu phía Nam và giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc. Khu vực Nam Trung
Bộ có lượng mưa mùa khô, mùa mưa và lượng mưa năm tăng mạnh nhất so với các
vùng khác ở nước ta, nhiều nơi đến 20% trong 50 năm qua.
Trên khu vực biển Đông số lượng xoáy thuận nhiệt đới hoạt động có xu hướng
tăng nhẹ, trong khi đó số cơn ảnh hưởng hoặc đổ bộ vào đất liền Việt Nam không có
xu hướng biến đổi rõ ràng. Các cơn bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào Việt Nam có xu
hướng lùi dần về phía Nam lãnh thổ đất nước; các cơn bão rất mạnh có xu hướng gia
tăng về số lượng; mùa bão có dấu hiệu kết thúc muộn hơn trong thời gian gần đây. Tuy
nhiên, mức độ ảnh hưởng của bão đến Việt Nam có xu hướng mạnh lên.

10

Hiện tượng hạn hán, tính cả hạn tháng và hạn mùa có xu thế tăng lên nhưng với
mức độ không đồng đều giữa các vùng và giữa các trạm trong từng vùng khí hậu. Hiện
tượng nắng nóng có dấu hiệu gia tăng rõ rệt ở nhiều vùng trong cả nước, đặc biệt là ở
Trung Bộ và Nam Bộ.
24°N

24°N
Trung quèc

Trung quèc

22°N

22°N

20°N

20°N
L

L

µ

µ

18°N

18°N

o

o

Q§. Hoµng Sa

16°N

Q§. Hoµng Sa

Th¸i Lan

16°N

Th¸i Lan

2°C

14°N

40%

14°N

1°C

20%
C¨m pu chia

C¨m pu chia

0.5°C

12°N

12°N

0°C

0%

-0.5°C

10°N
Tr −
Q§.

8°N
102°E

104°E

106°E

108°E

Sa
êng

110°E

-20%

10°N

-1°C
-2°C

Q§.

8°N
112°E

114°E

Hình 1.1. Mức tăng nhiệt độ trung bình
năm (0C) trong 50 năm qua

102°E

104°E

106°E

108°E

Tr−ên

110°E

g Sa

112°E

-40%

114°E

Hình 1.2. Mức thay đổi lượng mưa năm
(%) trong 50 năm qua
(Kịch bản BĐKH Bộ tài nguyên và môi
trường, 2012)

(Kịch bản BĐKH Bộ tài nguyên và môi
trường, 2012)

Từ Hình 1.1 cho thấy nhiệt độ trung bình năm có xu thế tăng trên toàn bộ khu
vực Nam Trung Bộ. Trong đó, tăng nhanh hơn ở các tỉnh cực Nam (Ninh Thuận và
Bình Thuận), với tốc độ tăng khoảng 0,5 đến 10C trong 50 năm; các tỉnh phía Bắc (Phú
Yên và Khánh Hòa) có tốc độ tăng chậm hơn, với tốc độ tăng trong khoảng từ 0 đến
0,50C trong 50 năm [1].
Các Hình 1.3 đến Hình 1.4 biểu diễn xu thế biến đổi của chuẩn sai nhiệt độ (độ
lệch so với trung bình 1970-2000) vào mùa khô, mùa mưa và trung bình năm trên khu
vực Nam Trung Bộ. Kết quả tính toán cho thấy, nhiệt độ trung bình các tháng mùa
khô, mùa mưa và trung bình năm đều có xu thế tăng lên. Điểm đáng chú ý là chuẩn sai
nhiệt độ cao nhất đều năm trong những năm gần đây (kể từ giữa thập niên 1990 đến
2010). Trong đó, năm 1998 là năm có chuẩn sai nhiệt độ mùa khô và trung bình năm
11

cao nhất, trùng với năm có El Nino mạnh kỷ lục. Nhìn chung, nhiệt độ các tháng mùa
khô có xu thế tăng nhanh hơn các tháng mùa hè (Hình 1.3, 1.4 và 1.5).

Hình 1.3. Xu thế biến đổi chuẩn sai nhiệt độ trung bình mùa khô khu vực
Nam Trung Bộ (Nguyễn Văn Thắng, 2010)

Hình 1.4. Xu thế biến đổi chuẩn sai nhiệt độ trung bình mùa mưa khu vực
Nam Trung Bộ (Nguyễn Văn Thắng, 2010)

12


Hình 1.5. Xu thế biến đổi chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm khu vực
Nam Trung Bộ (Nguyễn Văn Thắng, 2010)
Đối với lượng mưa, lượng mưa trung bình năm có xu thế tăng trên toàn bộ khu
vực Nam Trung Bộ, với tốc độ tăng khoảng từ 0 đến trên 40%, tăng nhanh nhất là khu
vực Phú Yên - Khánh Hòa. Lượng mưa trung bình mùa mưa, mùa khô và lượng mưa
năm đều có xu thế tăng trong những năm qua trên khu vực Nam Trung Bộ (Hình 1.6,
3.7. 3.8). Đặc biệt, trong những năm gần đây, chuẩn sai của lượng mưa mùa khô đều
lớn hơn 0, trừ một số năm (1998, 2005, 2010) có liên quan đến hoạt động của El Nino
(Hình 1.6). Như vậy, với sự gia tăng của lượng mưa trong mùa mưa có thể sẽ ảnh
hưởng đến điều kiện hạn hán trong mùa khô trên khu vực, ở đây có thể làm giảm đi
mức độ nghiêm trọng hoặc thời gian hạn hán. Tuy nhiên, trong những năm El Nino
hoạt động, lượng mưa mùa khô lại giảm đáng kể, dẫn đến mức độ hạn càng nghiêm
trọng hơn.

Hình 1.6. Xu thế biến đổi chuẩn sai lượng mưa mùa khô khu vực Nam Trung Bộ
(Nguyễn Văn Thắng, 2010)
13

Hình 1.7. Xu thế biến đổi chuẩn sai lượng mưa mùa mưa khu vực Nam Trung Bộ
(Nguyễn Văn Thắng, 2010)

Hình 1.8. Xu thế biến đổi chuẩn sai lượng mưa năm khu vực Nam Trung Bộ
(Nguyễn Văn Thắng, 2010)
1.4.2 Nghiên cứu về hạn hán và tác động của Biến đổi Khí hậu đến hạn hán trên
Thế giới
Các nhà nghiên cứu trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về hạn
hán. Tuy vậy do mức độ phức tạp khó dự báo cảnh báo cũng như phát hiện thời điểm
bắt đầu của hiện tượng hạn hán mà đến nay vẫn chưa thể có được một phương pháp
nghiên cứu chung về hạn hán. Với những nghiên cứu đánh giá hạn hán (việc xác định,
nhận dạng, giám sát và cảnh báo hạn hán...), các nhà nghiên cứu thường xuyên áp
dụng công cụ chính là các chỉ số về hạn hán. Các chỉ số về hạn hán đều thể hiện những
ưu điểm nhược điểm khác nhau, và tùy vào mỗi khu vực, quốc gia đều sử dụng các chỉ
số phù hợp với điều kiện của khu vực, quốc gia mình. Công tác nghiên cứu hạn hán áp
dụng các chỉ số hạn không chỉ đơn thuần sử dụng bộ số liệu quan trắc mà còn sử dụng
14


bộ số liệu là sản phẩm của mô hình khí hậu khu vực và mô hình khí hậu toàn cầu. Các
công trình nghiên cứu đề cập đến vấn đề xác định hạn hán, cảnh báo, giám sát... có thể
kể đến:
Những nghiên cứu đánh giá về hạn hán trên quy mô toàn cầu (Meshcherskaya
A. V. và cs, 1996; Dai và cs, 2004; Niko Wanders và cs, 2010), khu vực và địa phương
(Benjamin Lloyd-Hughes và cs 2002; Hayes, 1999). Việc áp dụng các chỉ số hạn được
xây dựng dựa trên số liệu mưa, nhiệt độ và độ ẩm quan trắc trong quá khứ cho thấy số
đợt hạn, tần suất và mức độ hạn hán, cũng như thời gian kéo dài hạn ở một số khu vực
đã tăng lên đáng kể.
Một nghiên cứu đánh giá hạn nổi bật khác về hạn trên quy mô toàn cầu là

nghiên cứu của Niko Wanders và cs (2010). Trong nghiên cứu này, tác giả đã đánh giá
ưu điểm, nhược điểm của 18 chỉ số hạn hán bao gồm cả chỉ số hạn khí tượng, chỉ số
hạn thủy văn, chỉ số độ ẩm, từ đó lựa chọn ra các chỉ số thích hợp để áp dụng phân tích
các đặc trưng của hạn hán tại năm vùng khí hậu khác nhau trên quy mô toàn cầu đó là:
vùng xích đạo, vùng khô hạn cực, vùng nhiệt độ ấm, vùng tuyết, vùng địa cực.
Nhiều nghiên cứu về hạn hán cho thấy sự giảm lượng mưa mạnh cùng với sự
tăng nhiệt độ đã làm tăng quá trình bốc hơi, gây ra hạn hán nghiêm trọng hơn (Loukas
A. và Vasiliades L., 2004). Đi đôi với xu thế ấm lên trên toàn cầu thời kỳ (1980-2000),
tần suất và xu thế hạn tăng lên và xảy ra nghiêm trọng hơn vào bất cứ mùa nào trong
năm, điển hình như ở Cộng hòa Séc cứ khoảng 5 năm lại xảy ra đợt hạn hán nặng
trong suốt mùa đông hoặc mùa hè, với mức độ nặng và tần suất lớn nhất vào tháng IV
và tháng VI (xảy ra trên toàn bộ lãnh thổ với tổng diện tích là 95%) (Potop và cs,
2008); hạn xảy ra vào các tháng mùa hè ở Hy Lạp ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoa
màu và sự cung cấp nước trong thành phố (Loukas A. và Vasiliades L., 2004); ở Cộng
hòa Moldova, cứ 2 năm thì lại có một đợt hạn nặng vào mùa thu (Potop V. và Soukup
J., 2008).
Trong báo cáo AR4 của IPCC (2007) đã chỉ ra rằng, sự ấm lên của trái đất là rõ
ràng, do sự gia tăng của nồng độ khí nhà kính trong khí quyển đã quan trắc được kể từ
thời tiền công nghiệp. Phát thải khí nhà kính sẽ tiếp tục tăng trong thế kỷ 21, điều đó
cho thấy tác động của chúng đến khí hậu sẽ lớn hơn nhiều trong thế kỷ 20 (IPCC,
2007). Báo cáo cũng cho rằng, các hiện tượng cực đoan ngày càng gia tăng về tần suất
15


và cường độ, khu vực chịu ảnh hưởng của hạn hán thì ngày càng gia tăng. Các dự tính
trung bình thập niên cho thế kỷ 21 cho thấy sự gia tăng của hạn hán ở nhiều nơi trên
thế giới, đặc biệt là ở các khu vực cận nhiệt đới và vĩ độ trung bình (Christensen và
ccs, 2007), bao gồm cả tần suất và mức độ kéo dài (Hình 1.9). Đối với số ngày nắng
nóng (Heat wave) có xu hướng tăng đáng kể trong tương lai theo các kịch bản biến đổi
khí nhà kính của IPCC (Hình 1.10)

Hình 1.9 Kết quả tổ hợp các mô hình cho kịch bản số ngày khô hạn của IPCC (2007)
trong thế kỷ 21 (Nguồn: Báo cáo AR4 của IPCC, 2007)

Hình 1.10. Kết quả tổ hợp các mô hình cho kịch bản số ngày nắng nóng của IPCC
(2007) trong thế kỷ 21 (IPCC, 2007)
Cũng theo kết quả dự tính trong tương lai theo các kịch bản phát thải khí nhà
kính được trình bày trong SREX của IPCC, hạn hán có thể diễn ra nghiêm trọng hơn,
dài hơn ở một số khu vực như Nam Âu và Tây Phi, nhưng ít hơn ở khu vực Bắc Mỹ và
Tây Bắc Úc. Đối với khu vực Đông Nam Á và Việt Nam, số ngày khô hạn (CDD) có
xu hướng tăng lên trong tương lai theo các kịch bản phát thải khí nhà kính (Hình 1.11).

16


Hình 1.11. Kết quả dự tính các chỉ số khô hạn (CDD và SMA) trong tương lai từ 17
mô hình GCMs trong CMIP3 của IPCC (IPCC, 2012).
Có thể thấy các nghiên cứu đã chứng minh rằng, biến đổi khí hậu sẽ ảnh hưởng
chủ yếu đến lượng mưa, nhiệt độ và bốc thoát hơi tiềm năng, vì vậy sẽ ảnh hưởng đến
sự xuất hiện và mức độ nghiêm trọng của hạn khí tượng. Về cơ bản, hạn khí tượng xảy
ra sẽ dẫn đến thiếu hụt nước trong đất, nước ngầm và dòng chảy. Điều này sẽ dẫn đến
ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp, công tác quản lý tài nguyên nước và đến đời
sống xã hội và ngành kinh tế khác. Nếu hạn khí tượng càng dài và nghiêm trọng thì
mức độ ảnh hưởng càng nghiêm trọng hơn.
Trong những thập kỷ gần đây, nhiều công trình nghiên cứu đã được công bố về
biến đổi khí hậu và các vấn đề liên quan đến hạn hán, mặc dù rất khó để phân biệt từ
những ảnh hưởng khác của con người. Hơn nữa rất khó để phân biệt giữa tác động của
biến đổi khí hậu và biến đổi khí hậu nhiều trong thập kỷ. Đã có nhiều phương pháp
tiếp cận nghiên cứu khác nhau để đánh giá sự biến đổi của khí hậu và tác động của
chúng đến hạn hán. Thông thường, phương pháp mô hình hóa để mô phỏng các số liệu

khí tượng thủy văn được sử dụng. Trong đó, một số cách tiếp cận chủ yếu tập trung
vào:
1) Sử dụng các mô hình khí hậu toàn cầu (GCM) và mô hình khí hậu khu vực
(RCM) (ví dụ cách tiếp cận của Gedney và Cox, 2003) để mô phỏng khí hậu trong đó
có sử dụng nhiều hoặc một mô hình đất được lồng ghép vào mô hình khí hậu. Sản
17


phẩm chính của các mô hình này là các chuỗi số liệu theo thời gian ở dạng ô lưới (độ
phân giải có thể 10-50km).
2) Sử dụng các mô hình Thủy văn bề mặt đất (LSHMs) (ví dụ cách tiếp cận của
Hagemann và Dümenil Gates, 2003), là các mô hình của các GCM, RCM và mô hình
thủy văn toàn cầu (GHMs) (ví dụ cách tiếp cận này được sử dụng trong các nghiên cứu
của Milly và cộng sự, (2002) Các mô hình GHMs có kèm theo các chương trình chi
tiết hơn về các quá trình thủy văn so với các GCM và RCMs hoặc LSHMs. Các mô
hình LSHMs và GHMs sử dụng số liệu khí hậu như là điều kiện biên và cũng đưa ra
các sản phẩm ở dạng chuỗi số liệu ô lưới (10-50 km);
3) Sử dụng các mô hình thủy văn cho lưu vực sông (RBHMs) (ví dụ như Van
Lanen và cộng sự, 2004b; Bell et al, 2006.). Những mô hình này cũng sử dụng dữ liệu
khí hậu (tốt hơn là đầu ra từ RCM) như điều kiện biên và tạo ra chuỗi thời gian của dữ
liệu thủy văn ở quy mô chi tiết (~ 1 km). Các mô hình được kiểm nghiệm và hiệu
chỉnh theo dữ liệu quan trắc. Các mô hình được hỗ trợ bởi phân tích chuỗi thời gian
dài tốt nhất của dữ liệu khí tượng thủy văn quan trắc để phát hiện các xu thế (ví dụ
Hisdal và cộng sự năm 2001; Pekarova et al, 2006.).
Trong báo cáo lần thứ 4 của IPCC (Adger và cộng sự, 2007) đưa ra các kết quả
đánh giá xu thế biến đổi của các yếu tố khí tượng thủy văn theo số liệu quan trắc.
Trong đó, thời kỳ 1995-2006 có đến 12 năm được xếp hạng là nóng nhất trong lịch sử
quan trắc 150 năm. Mức độ tăng nhiệt độ của thời kỳ 2001-2005 so với thời kỳ 18501999 là 0,76 0C (phân bố từ 0,57 đến 0,95 0C ở các vùng khác nhau trên trái đất). Nhiệt
độ cao xuất hiện nhiều hơn và nhiệt độ thấp có tần suất giảm, số ngày nóng và sóng
nhiệt xảy ra nhiều hơn. Hơn nữa, trong báo cáo này, IPCC cho rằng sông băng và núi

tuyết đã giảm đi đáng kể ở cả Bắc và Nam Bán cầu. Lượng mưa có xu thế gia tăng ở
các khu vực vĩ độ cao và giảm ở các khu vực vĩ độ thấp. Hạn hán nghiêm trọng hơn và
dài hơn kề từ những năm 1970, đặc biệt là ở các khu vực nhiệt đới. Hạn hán như vậy
có liên quan đến nhiệt độ cao hơn và lượng mưa giảm.
Cũng trong báo cáo lần thứ 4 của IPCC cho rằng sự ấm lên toàn cầu đã được
quan trắc thấy ở hầu khắp các khu vực trên thế giới, các khối băng ngày càng giảm,
điều đó cho thấy thật khó mà giải thích được sự biến đổi của các hiện tượng này là do
biến đổi tự nhiên trong 50 năm qua. Và cũng khó để giải thích được sự tăng lên của
nhiệt độ ở các khu vực có quy mô nhỏ dựa trên số liệu quan trắc đáng tin cậy vì biến
đổi tự nhiên được diễn ra ở quy mô lớn. Tác giả cho rằng, hạn hán đã ra tăng ở nhiều
khu vực trên thế giới và sự gia tăng này có thể liên quan đến các hoạt động của con
người. Ngoài ra, nhu cầu sử dụng nước ngày càng cao, dẫn đến những hậu quan vô
cùng nghiêm trọng ở các khu vực chịu ảnh hưởng của hạn hán.
18