Đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn hán khu vực tây nguyên

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

VŨ ANH TUÂN

TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN

ĐẶC ĐIỂM VÀ XU THẾ BIẾN ĐỔI CỦA HẠN HÁN
KHU VỰC TÂY NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2019

i


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

VŨ ANH TUÂN

TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN

ĐẶC ĐIỂM VÀ XU THẾ BIẾN ĐỔI CỦA HẠN HÁN
KHU VỰC TÂY NGUYÊN

Chuyên ngành: Khí tượng học
Mã số: 8440222.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.VŨ THANH HẰNG

Hà Nội – Năm 2019

ii


LỜI CẢM ƠN
Em xin trân trọng cảm ơn quý Thầy, Cô giáo Khoa Khí tượng Thủy văn,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi
trong suốt thời gian em học tập và đồng ý cho em được thực hiện luận văn này. Em
cũng xin trân trọng cảm ơn các Thầy, Cô giáo và cán bộ Khoa sau đại học đã giúp
đỡ em trong quá trình học tập.
Luận văn này được thực hiện dưới sự hướng dẫn, góp ý quý báu của các
Thầy, Cô giáo trong Khoa Khí tượng Thủy văn, đặc biệt là sự hướng dẫn trực tiếp
của PGS.TS. Vũ Thanh Hằng. Em xin trân trọng biết ơn những sự hướng dẫn, góp
ý, giúp đỡ quý báu đó.
Tôi cũng hết sức biết ơn Tổng cục Khí tượng Thủy văn, Lãnh đạo Đài Khí
tượng khu vực Tây Nguyên đã cử tôi đi học. Cảm ơn các cán bộ thuộc Viện Khoa
học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu đã cung cấp tài liệu, số liệu.
Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên
rất nhiều trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Gia Lai, ngày 14 tháng 02 năm 2019
Tác giả

Vũ Anh Tuân

iii

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 ................................................................................................................3
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................................3
1.1 Khái niệm về hạn hán và nguyên nhân gây ra hạn hán .........................................3
1.1.1 Khái niệm về hạn hán .....................................................................................3
1.1.2 Nguyên nhân gây ra hạn hán .........................................................................5
1.2 Khái quát về điều kiện tự nhiên ở Tây Nguyên ....................................................7
1.2.1 Vị trí và đặc điểm địa hình .............................................................................7
1.2.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn ..........................................................................7
1.3 Tình hình nghiên cứu hạn hán trong và ngoài nước .............................................9
1.3.1 Tình hình nghiên cứu hạn hán ngoài nước ....................................................9
1.3.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước ..............................................................13
1.3.3 Các chỉ tiêu xác định hạn hán……………………………………………………………16

CHƯƠNG 2 ..............................................................................................................20
SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................20
2.1 Số liệu nghiên cứu ...............................................................................................20
2.1.1 Số liệu quan trắc ...........................................................................................20
2.1.2 Số liệu về sức chứa ẩm tối đa của đất ..........................................................21
2.2 Công thức tính, tiêu chí phân cấp của các chỉ tiêu hạn hán ................................22
2.3 Phương pháp đánh giá mối quan hệ và xu thế biến đổi ......................................32
2.4 Phương pháp đánh giá hạn khí tượng .................................................................33
CHƯƠNG 3 ..............................................................................................................35
ĐẶC ĐIỂM VÀ XU THẾ BIẾN ĐỔI CỦA HẠN HÁN .........................................35
3.1 Đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn khí tượng ..................................................35
3.1.1 Mối quan hệ của các chỉ số hạn ...................................................................35
3.1.2 Tần suất của hạn khí tượng ..........................................................................37
a) Tần suất hạn theo tháng ................................................................................37
b) Tần suất hạn theo năm ..................................................................................39

iv


3.1.3. Thời gian hạn khí tượng ..............................................................................41
3.1.4 Các đợt hạn khí tượng điển hình ..................................................................44
3.1.5 Xu thế biến đổi của hạn khí tượng................................................................48
3.2. Đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn nông nghiệp dựa trên chỉ số CMI ...........51
3.2.1. Tần suất hạn trong vụ Đông Xuân ..............................................................52
3.2.2. Tần suất hạn trong vụ Hè Thu .....................................................................54
3.2.2. Tần suất hạn trong vụ Thu Đông.................................................................55
3.2.3. Xu thế biến đổi của hạn nông nghiệp dựa trên chỉ số CMI ........................56
3.3 Kết nối hiện tượng ENSO đối với tình trạng hạn hán ở Tây Nguyên.................58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................63

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1. Danh sách các trạm khí tượng khu vực Tây Nguyên ......................... 20-21
Bảng 2. 2. Phân cấp hạn theo chỉ số J ........................................................................23
Bảng 2. 3. Phân loại hạn hán theo chỉ số SPI............................................................24
Bảng 2. 4. Phân ngưỡng hạn theo chỉ số PDSI .........................................................28
Bảng 2. 5. Các bước tính chỉ số hạn CMI [38] ....................................................29-30
Bảng 2. 6. Phân ngưỡng hạn theo chỉ số CMI ..........................................................30
Bảng 2. 7. Ví dụ đầu ra của gói chương trình tính PDSI ..........................................32
Bảng 3. 1. Hệ số tương quan giữa các chỉ số hạn từ 13 trạm khí tượng, thời kỳ
1979-2017 (n=39 năm x 13 trạm = 507 điểm/tháng) ..............................35
Bảng 3. 3. Các năm ENSO ...................................................................................59-59

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1. Sơ đồ mô tả mối quan hệ giữa các loại hạn ..............................................4
Hình 1. 2. Xu thế (a) số ngày mưa hàng năm lớn hơn phân vị 95 th, (c) tần suất số
ngày khô liên tiếp hàng năm ......................................................................10
Hình 1. 3. Biểu đồ Hovmöller cho ATDS (a), ATDD (b) tại 28 trạm khí tượng .....12
Hình 1. 4. Xu thế của Sen là J (trái), PED (giữa) và SPI (phải) tại mỗi trạm trong
bảy tiểu vùng tại Việt Nam trong năm 1961-2007 ......................................15
Hình 2. 1. Sơ đồ các trạm khí tượng được luận văn sử dụng nghiên cứu ........... 20-21
Hình 2. 2. Sức chứa ẩm tối đa của đất khu vực Tây Nguyên: a) Nguồn thu thập, b)
AWC ............................................................................................................22
Hình 2. 3. Ví dụ đầu ra của gói chương trình tính PDSI ...........................................32
Hình 3. 1. Mối quan hệ của các chỉ số hạn trong tháng 1 (a, b, c) và tháng 7 (d, e, f)
......................................................................................................................37
Hình 3. 2. Tần suất xảy ra hạn vừa (MD) dựa trên chỉ số: a) chỉ số J, b) chỉ số SPI-1t

vi


quy mô một tháng, và c) chỉ số PDSI ..........................................................39
Hình 3. 3. Tần suất xuất hiện hạn khí tượng dựa trên các chỉ số: a) chỉ số J, b) chỉ số
SPI và d) chỉ số PDSI ...................................................................................41
Hình 3. 4. Sơ đồ Hovmöller của thời gian hạn (TGH) tại 13 trạm khí tượng (trục
hoành thể hiện tên trạm, trục tung thể hiện nam từ 1979 đến 2017) ..... 42-43
Hình 3. 5. Thời gian hạn trung bình dựa theo chỉ số J (a) và chỉ số SPI-12t (b) ......44
Hình 3. 6. Diễn biến của của chỉ số hạn, bên trái chỉ số PDSI (a, b, c, d và e) và bên
phải chỉ số SPI-12t (f, g, h, i và k) ...............................................................45
Hình 3. 7. Các đặc trưng của các đợt hạn điển hình ở khu vực Tây Nguyên về TGH,
MĐH, CĐH được xác định dựa trên chỉ số SPI-12t (a, b c) và chỉ số PDSI
(d, e, f) ..........................................................................................................47

Hình 3. 8. Xu thế tuyến tính của hạn KT theo chỉ số hạn J, SPI-1t, SPI-12t, PDSI
(hình a, c, e, g là theo giá trị của chỉ số và hình b, d, f, h là theo TGH. Hình
tròn hoặc tam giác đậm nét là rxt có độ tin cậy 90%)...................................50
Hình 3. 9. Phần trăm chênh lệch của TGH thời kỳ 1999-2017 so với 1980-1998 ...51
Hình 3. 10. Tần suất hạn vụ Đông Xuân theo chỉ số CMI, biểu diễn theo tuần (b),
theo ngưỡng hạn (b) .....................................................................................53
Hình 3. 11. Tần suất hạn vụ Hè Thu theo CMI, theo tuần (b), theo ngưỡng hạn (b)55
Hình 3. 12. Tần suất hạn vụ Thu Đông theo CMI, theo tuần (b), theo ngưỡng hạn
(b) .................................................................................................................56
Hình 3. 13. Xu thế tuyến tính của hạn nông nghiệp theo chỉ số hạn CMI (hình a, c, e
là theo giá trị của chỉ số và b, d, f là theo TGH. Hình tròn hoặc tam giác
màu đen đậm nét là rxt có độ tin cậy 90%) ...................................................58
Hình 3. 14. Thời gian hạn trung bình trong các năm ENSO theo chỉ số J (a), chỉ số
SPI-1t (b), chỉ số SPI-12t (c) và PDSI (d) ...................................................60

vii


MỞ ĐẦU
Hạn hán là một trong những thiên tai phổ biến, diễn ra từ từ nhưng có tác
động lớn đến môi trường, kinh tế - xã hội. Hạn hán ảnh hưởng đến đa ngành kinh
tế-xã hội; tài nguyên nước, nông nghiệp, giao thông đường thủy, sản xuất điện,...
Ngoài ra hạn hán còn dẫn tới nguy cơ sa mạc hoá. Biến đổi khí hậu cũng là những
nhân tố góp phần làm tăng nguy cơ hạn hán ở nhiều nơi.
Ở các tỉnh Tây Nguyên, từ năm 1980 đến nay, hạn hán xày ra hàng năm với
những đợt hạn rất khốc liệt, như các năm 1983, 1988, 2003, 2005. Diện tích bị hạn
trong mỗi vụ sản xuất ở những năm nêu trên từ 2.000 ha đến 130.000 ha. Đợt hạn
năm 1998 nghiêm trọng nhất: Diện tích lúa nước vụ Đông xuân bị hạn cao nhất tới
10.700 ha, trong đó 5.320 ha bị mất trắng, diện tích vụ mùa bị hạn nặng cao nhất tới
13.330 ha, mất trắng 2.280 ha, diện lích cây công nghiệp và cây ăn qủa bị hạn tới

110.630 ha, bị chết 19.290 ha, trong đó riêng cà phê bị hạn là 74.400 ha, bị chết
13.760 ha. Đợt hạn gần đây 2015-2016, Chính phủ phải hỗ trợ 484,7 tỷ đồng cho 21
địa phương trên cả nước để khắc phục hậu quả hạn hán và xâm nhập mặn, trong đó
Tây Nguyên được hỗ trợ hơn 108 tỷ đồng.
Ở Việt Nam, xu thế nhiệt độ tăng nhanh trong những năm gần đây, khu vực
Tây Nguyên có mức tăng nhiệt độ lớn nhất, hạn hán xuất hiện thường xuyên hơn
trong mùa khô. Do đó, khảo sát phân tích đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn hán
hiện tại có thể tăng thêm sự hiểu biết về rủi ro hạn hán hiện tại, góp phần hiểu biết
về hạn hán trong tương lai và xây dựng hệ thống giám sát, cảnh báo sớm, dự báo
hạn hán, giúp các cơ quan quản lý cũng như người sản xuất chủ động điều chỉnh kế
hoạch, tăng khả năng chống chịu và tăng cường tiết kiệm nước.
Trước thực tế đó, đề tài: “Đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn hán khu vực
Tây Nguyên” được chọn để làm luận văn tốt nghiệp cao học chuyên ngành khí
tượng và khí hậu học với mục tiêu: Đánh giá được đặc điểm và xu thế biến đổi của
hạn hán ở khu vực Tây Nguyên và góp phần nâng cao khả năng nghiên cứu của học
viên.

1


Phạm vi nghiên cứu: Về nội dung nghiên cứu, luận văn chưa có điều kiện để
dự tính hạn hán trong tương lai. Trên cơ sở đặc điểm của chỉ số hạn đã được các
công trình nghiên cứu trong và ngoài nước và WMO đánh giá phù hợp cho phân
loại hạn, luận văn chỉ lựa chọn các chỉ số J, SPI và PDSI cho hạn khí tượng và CMI
cho hạn nông nghiệp để đánh giá đặc điểm và xu thế biến đổi hạn khí tượng và nông
nghiệp. Về phạm vi không gian nghiên cứu, luận văn cũng chưa có điều kiện khảo
sát về tình trạng hạn hán cho các vùng khí hậu cả nước mà chỉ đánh giá cho khu vực
Tây Nguyên.
Nội dung của luận văn, ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu
tham khảo, được bố cục thành 3 chương chính như sau:

Chương 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Trong chương này, luận văn tìm hiểu và khái quát về khái niệm của hạn hán,
nguyên nhân gây ra hạn hán, khái quát về điều kiện tự nhiên ở Tây Nguyên và tổng
quan khái quát về tình hình nghiên cứu hạn hán trong và ngoài nước; chủ yếu những
công trình nghiên cứu liên quan đến đặc điểm và xu thế hạn hán.
Chương 2. Số liệu và phương pháp nghiên cứu
Trong chương này luận văn trình bày về nguồn số liệu được luận văn sử
dụng nghiên cứu và phương pháp về đặc điểm và tính các chỉ số hạn mà luận văn sử
dụng.
Chương 3. Đánh giá đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn hán
Trong chương này, luận văn sẽ đánh giá đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn
khí tượng dựa trên chỉ số J, SPI, PDSI và hạn nông nghiệp dựa trên chỉ số CMI; tần
suất, thời gian, xu thế biến đổi của hạn hán, và mối quan hệ của hạn hán với ENSO.

2


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Khái niệm về hạn hán và nguyên nhân gây ra hạn hán
1.1.1 Khái niệm về hạn hán
Hiện nay chưa có một định nghĩa thống nhất về hạn và các chỉ tiêu xác định
hạn bởi lẽ sự xuất hiện của hạn ở các nơi trên thế giới rất khác nhau về tính chất hạn
và tác động của hạn. Lấy ví dụ, trong tài liệu chính thức của WMO đã có khoảng 60
định nghĩa khô hạn khác nhau trong mối quan hệ giữa điều kiện khí tượng thuỷ văn
với sản xuất nông nghiệp. Từ những năm 1980 đã có hơn 150 khái niệm khác nhau
về hạn, nhưng nói chung đều thống nhất chung với khái niệm là tình trạng thiếu hụt
mưa trong một thời gian tương đối dài. Hạn có thể được xác định thông qua các chỉ
số hạn hán. Tuy nhiên, đa số các tác giả đều thống nhất một quan điểm: Khô hạn là
tình trạng thiếu hụt mưa trong một thời gian tương đối dài cùng với sự tăng cao của

nhiệt độ trong thời gian tương ứng. Khi đó, quá trình bốc hơi từ bề mặt đất được
đẩy mạnh và tạo nên những điều kiện bất lợi cho sản xuất nông nghiệp và sự sinh
trưởng của cây trồng [13].
Thực tế hạn hán xảy ra rất phức tạp, khái niệm về hạn phụ thuộc vào đối
tượng sử dụng. Dựa vào bản chất và tác động của hạn hán mà phân ra 4 loại hạn
như sau [13]: 1) Hạn khí tượng; 2) Hạn nông nghiệp; 3) Hạn thuỷ văn; và 4) Hạn
kinh tế xã hội. Hình 1.1 minh hoạ mối quan hệ giữa các loại hạn.
+ Hạn khí tượng
Hạn khí tượng được định nghĩa dựa trên mức độ khô hạn so với trung bình
trong một khoảng thời gian xác định. Theo Nguyễn Đức Ngữ và Nguyễn Trọng
Hiệu, hạn khí tượng là sự thiếu hụt nước trong cán cân mưa - bốc hơi và thường
được xác định bởi một ngưỡng thiếu mưa trong một khoảng thời gian xác định
trước (chẳng hạn như 75 phần trăm lượng mưa chuẩn) hay được xác định dựa trên
mức độ khô hạn (so với "chuẩn" hoặc trung bình) và thời gian khô hạn.
+ Hạn nông nghiệp

3


Hạn nông nghiệp là các nhân tố của hạn khí tượng tác động đến hoạt động
sản xuất nông nghiệp, gây hậu quả xấu ảnh hưởng đến mùa màng. Thiếu hụt nước
mưa dẫn tới mất cân bằng giữa lượng nước thực tế và nhu cầu nước của cây trồng.
Nguyên nhân chủ yếu do sự thiếu hụt lượng giáng thuỷ, sự khác nhau giữa bốc thoát
hơi thực tế và tiềm năng, dẫn đến sự thiếu hụt nước trong đất, trong các lớp hồ, ao
chứa nước.

Hình 1. 1. Sơ đồ mô tả mối quan hệ giữa các loại hạn [44]
+ Hạn thuỷ văn
Hạn thuỷ văn xảy ra cùng pha với hạn khí tượng và hạn nông nghiệp. Cũng
là sự thiếu hụt giáng thuỷ trong một thời gian dài làm cạn kiệt nước trên các sông

ngòi, dòng chảy, hồ chứa có tác động đến một số các lĩnh vực kinh tế liên quan.
+ Hạn kinh tế - xã hội
Hạn kinh tế - xã hội được hiểu như là sự thiếu hụt về khả năng đáp ứng và
cung cấp nước cho các hoạt động kinh tế - xã hội. Hạn kinh tế - xã hội xuất hiện khi
nhu cầu về lợi ích kinh tế vượt quá sự cung cấp nước do thời tiết gây ra sự thâm hụt
nước trong tự nhiên. Nó khác với các loại hạn nêu trên vì nó xảy ra phụ thuộc vào
quá trình cung cấp nước theo không gian và thời gian.

4


1.1.2 Nguyên nhân gây ra hạn hán
a) Nguyên nhân tự nhiên
Có nhiều nguyên nhân gây ra hạn hán nhưng nguyên nhân đầu tiên là do
thường xuyên ít mưa hoặc do nhất thời thiếu hụt: Tây Nguyên là vùng đất bazan
rộng lớn nhất Việt Nam. Loại đất này thường dễ hấp thụ nước, vì vậy nguồn nước
ngầm ờ đây còn khá dồi dào. Tuy nhiên, do lượng mưa ít trong mùa khô, dân số
ngày càng tăng, diện tích này càng giảm do khai thác bât hợp lý, khả năng giữ nước
này càng giàm đã gây nên sự mất cân bằng nghiêm trọng giữa nước mặt và nước
ngầm, giữa khả năng cung cấp nước tưới và yêu cầu phát triển sản xuất.
- Hiện tượng ENSO:
El Nino là một trong những hiện tượng có tác động mạnh mẽ đến biến động
khí hậu toàn cầu và là một trong những nguyên nhân hết sức quan trọng gây nên
hạn hán, đặc biệt là hạn hán ở khu vực lân cận xích đạo Thái Bình Dương. Trong
những năm có El Nino, lượng mưa giảm, nhiệt độ và bức xạ tăng làm bốc hơi tăng
mạnh nên dễ bị hạn, nhất là vào vụ Đông Xuân. Đối với Việt Nam, đây là thời kỳ ít
mưa nên rất dễ gây ra hạn hán. Hiện tượng ENSO nhìn chung tác động đến các
vùng khí hậu ở nước ta, điển hình là nửa phần phía Nam, là nơi chịu ảnh hưởng
mạnh của El Nino nên dễ bị hạn trong những năm El Nino hoạt động, nhất là các
năm El Nino hoạt động mạnh [14].

- Biến đối khí hậu:
Nhiệt độ có xu thế tăng ở hầu hết các trạm quan trắc, tăng nhanh trong những
thập kỷ gần đây. Trung bình cả nước, nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1958-2014
tăng khoảng 0,62oC. Theo số liệu quan trắc thời kỳ 1961-2014, nhiệt độ ngày cao
nhất (Tx) và thấp nhất có xu thế tăng rõ rệt, với mức tăng cao nhất lên tới 1 oC/10
năm. Số ngày nóng (Tx ≥35oC) có xu thế tăng ở hầu hết các khu vực của cả nước.
Trong thời kỳ 1958-2014, lượng mưa năm tính trung bình cả nước có xu thế tăng
nhẹ. Trong đó, tăng nhiều nhất vào các tháng mùa đông và mùa xuân; giảm vào các
tháng mùa thu. Nhìn chung, lượng mưa năm ở các khu vực phía Bắc có xu thế giảm

5


(từ 5,8% ÷ 12,5%/57 năm); các khu vực phía Nam có xu thế tăng (từ 6,9%÷
19,8%/57 năm.
Số lượng các đợt hạn hán, đặc biệt là hạn khắc nghiệt gia tăng trên phạm vi
toàn quốc. Các giá trị kỷ lục liên tiếp được ghi nhận trong vài năm trở lại đây. Từ
năm 2000 đến nay, khô hạn gay gắt hầu như năm nào cũng xảy ra. Vào năm 2010
mức độ thiếu hụt dòng chảy trên hệ thống sông, suối cả nước so với trung bình
nhiều năm từ 60÷ 90%, mực nước ở nhiều nơi rất thấp, tương ứng với tần suất lặp
lại 40÷ 100 năm. Năm 2015 mùa mưa kết thúc sớm, dẫn đến tổng lượng mưa thiếu
hụt so với trung bình nhiều năm trên phạm vi cả nước, đặc biệt là ở Nam Bộ, Nam
Trung Bộ và Tây Nguyên.
b) Nguyên nhân do con người
Mặc dù hạn hán là một hiện tượng tự nhiên nhưng nó cũng bị tác dộng bởi
các hoạt động của con người. Con người đã gây ra hạn hán góp phần làm cho hạn
hán thêm nghiêm trọng vì: Việc lập kế hoạch sản xuất, quy hoạch sử dụng đất ở
nhiều nơi chỉ dựa trên việc đáp ứng các nhu cầu trước mắt, khai thác rừng bừa bãi
và sử dụng tài nguyên rừng không bền vững hay nhận thức của người dân về sử
dụng bền vững tài nguyên còn hạn chế.

Dân số tăng nhanh đã dẫn tới tình trạng đất đai và các sẩn phẩm xã hội làm
ra không đủ thỏa mãn nhu cầu tại chỗ và tạo thu nhập cho người dân nông thôn.
Dân số tăng nhanh là lý do chủ yếu gây áp lực lên tài nguyên thiên nhiên, dẫn đến
việc sử dụng đất đai và quàn lý lài nguyên không hợp lý. Trong những năm gần đây
xảy ra tình trạng di dân tự do từ các tỉnh đông dân ở phía Bắc, từ đồng bằng lên
vùng cao miền núi để xây dựng khu kinh tế mới. Rất nhiều khu rừng và đất lâm
nghiệp bị biến thành đất trồng trọt và đất ở, nguy cơ hạn hán và sa mạc hoá ở Tây
Nguyên ngày càng tăng lên.
Quá trình khai thác và sử dụng đất đai chưa kết hợp với việc nâng cao độ phì
của đất, làm cạn kiệt độ phì của đất, không thực hiện biện pháp cải tạo đất và bảo vệ
đất tránh bị rửa trôi, xói mòn. Tình trạng du canh vẫn còn tồn tại ở các khu vực

6


miền núi xa xôi hẻo lánh. Đây cũng là lý do gây mất rừng, cháy rừng và tăng nhanh
diện tích đồi trọc. Thêm vào đó, việc sử dụng quá mức phân hóa học và thuốc trừ
sâu cũng làm cho mức độ ô nhiễm môi trường đất và nước ngày càng tăng.
1.2 Khái quát về điều kiện tự nhiên ở Tây Nguyên
1.2.1 Vị trí và đặc điểm địa hình
Phía Bắc của Tây Nguyên tiếp giáp với vùng rừng núi thuộc tỉnh Quảng
Nam, phía Nam và Tây Nam giáp các tỉnh Bình Thuận, Đồng Nai với Bình Phước,
phía Đông tiếp giáp các tinh ven biển Miền Trung: Quảng Ngãi, Bình Định, Phú
Yên, Khánh Hòa và Ninh Thuận, phía Tây tiếp giáp với hai nước Lào và
Campuchia. Diện tích tự nhiên của Tây Nguyên khoảng 56180 km, được giới hạn
bởi các tọa độ địa lý: Vĩ độ Bắc: Từ 11°00W đến 15°00'20”. Kinh độ Đông: Từ
107°00*00" đến 109°00'00”[12].
Có thể phân chia nhóm địa hình chính với các đặc điềm và vai trò khác nhau
đối với điều kiện địa chất thủy văn nước dưới đất như sau: Địa hình núi khối tảng,
địa hình bình sơn nguyên bóc mòn, địa hình cao nguyên bazan, thung lũng bóc mòn

tích tụ, toàn bộ vùng Tây Nguyên được điều tra hầu hết thuộc địa hình vùng núi, có
bề mặt phân cắt khá mạnh hoặc cao nguyên bazan[12].
1.2.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn
a) Đặc điểm khí hậu
Tây Nguyên nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rõ rệt.
Mùa mưa thường bắt đầu từ cuối tháng 4 (hoặc đầu tháng 5) đến tháng 10 (hoặc
tháng 11), khí hậu mát mẻ. Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 (hoặc đầu tháng 5)
năm sau.
Phân bố mưa ở Tây Nguyên rất không đều cả về thời gian và không gian, về
thời gian, lượng mưa lập trung nhiều nhất lừ tháng 5 đến tháng 10, về phạm vi phân
bố, lượng mưa tăng theo sự gia tăng của độ cao địa hình, lượng mưa cao nhất
khoảng 3500mm [12].

7


b) Đặc điểm thủy văn
Tây Nguyên có hệ thống sông suối khá phong phú, phân bố tương đối đều.
Các đường chia nước thường gần trùng với các quốc lộ chính QL 14, QL 19. QL 20,
QL 27,...Sông suối tạo thành 3 hệ thống chính sau [12]:
Hệ thống sông Ba: Nằm ở phía Đông của vùng nghiên cứu, lưu vực của hệ
thống sông này chiếm khoảng 24% diện tích Tây Nguyên. Chế độ dòng chảy của
sông Ba bị phân hóa thành 2 mùa rõ rệt, về mùa mưa mực nước cực đại đo được tại
Cheo Reo là 6.92m, cực tiểu về mùa khô là 0,58m.
Hệ thống sông Mê Kông: Trong vùng nghiên cứu có các sông Sê San và
sông Serepok, lưu vực của chúng chiếm khoảng 52% diện tích Tây Nguyên.
Sông Serepok: Là hội lưu của hai con sông Krông Ana và Krông Knô tạo
thành. Hai con sông này bắt nguồn từ hai phía: Krông Ana bắt nguồn từ phía Đông
Nam của cao nguyên Buôn Ma Thuột chảy theo dạng vòng cung ôm lấy cao nguyên
Buôn Ma Thuột qua các khu vực Krông Pach, Lắk, Krông Ana, Krông Knô.

Hệ thống sông Đồng Nai: Các sông thuộc hệ thống sông Đồng Nai chảy
trong vùng nghiên cứu gồm 2 sông chính là sông Đà Rằng và sông La Ngà. Các
sông này chảy ờ phía Nam của vùng, lưu vực của chúng chiếm khoảng 18% diện
tích Tây Nguyên. Lưu lượng cực đại của sông khoảng 400 m3/s tại hạ lưu của sông
(Đạ Tẻh). Ngoài hai sông trên, ở phần Tây Nam của vùng, thuộc địa phận các huyện
Đắk Rlấp, Đắk Nông còn có một phần lưu vực của sông Bé bắt nguồn từ cao
nguyên Orang chảy theo hướng Tây Nam ra ngoài vùng nghiên cứu sau đó đổ về
sông Đồng Nai.
Hệ thống các hồ: Trên khu vực Tây Nguyên hệ thống các hồ khá phổ biến, ở
các cao nguyên bazan Pleiku, Buôn Ma Thuột tồn tại các hồ chủ yếu là do di tích
các miệng núi lửa (Biển Hồ, La Bi Ăng, Ea Tam). Hệ thống các hồ ở Tây Nguyên là
nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho các đô thị (Biển Hồ, Ea Tam, Đan Kia), nông
nghiệp và thủy điện (Thác Mơ, Suối Vàng). Ngoài ra, có nhiều hồ nhân tạo của các
nhà máy thủy điện và hồ chứa nước phục vụ tưới nông nghiệp vào mùa khô. Tuy

8


nhiên, hầu hết các hồ thủy lợi đều là hồ lưu nước đầu nguồn, mùa khô thường bị
cạn.
1.3 Tình hình nghiên cứu hạn hán trong và ngoài nước
1.3.1 Tình hình nghiên cứu hạn hán ngoài nước
Tầm quan trọng của nghiên cứu khí hậu liên quan đến hạn hán đã được công
nhận trên toàn thế giới và đặc biệt ở các quốc gia/khu vực nơi cung cấp nước phụ
thuộc vào kiểu mưa theo mùa là nguồn nước chính. Bỏ qua các vấn đề liên quan đến
hạn hán trong quá trình hoạch định chiến lược có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng,
không chỉ đối với sự ổn định của các hệ sinh thái tự nhiên mà còn cho toàn bộ nền
kinh tế-xã hội. Một đợt khô hạn kéo dài có thể gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng và
làm tê liệt sản xuất nông nghiệp trong nhiều mùa (Horridge và CS. 2005)[26].
Cùng với xu thế ấm hơn trên toàn cầu, có thể nói trong năm qua có rất nhiều

công trình nghiên cứu đánh giá đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn hán, không chỉ
ở quy mô toàn cầu mà cả các khu vực/quốc gia: Bởi vì có rất ít phép đo trực tiếp các
biến liên quan đến hạn hán như độ ẩm đất, do đó các chỉ thị hạn hán thông qua các
chỉ số hạn khí tượng (ví dụ: PDSI, SPI, SPEI) thường được sử dụng để đánh giá xu
thế biến đổi của hạn hán. Sự hạn chế của các chỉ số hạn hán kèm với sự không chắc
chắn đáng kể,ví dụ, PDSI hạn chế về việc so sánh giữa các vùng khí hậu (Vidal và
CS, 2010) [39]. Hơn nữa, các nghiên cứu sử dụng độ ẩm đất mô phỏng, kiểu thoát
hơi nước tiềm năng có thể dẫn đến sự khác biệt đáng kể trong việc ước tính mức độ
hạn hán và vùng bị ảnh hưởng (Sheffield và CS, 2012)[36]. Bởi vì hạn hán là một
biến phức tạp và các chỉ số hạn hán thường được sử dụng có thể đại diện không đầy
đủ, do đó sự khác biệt trong giải thích xu thế biến đổi có thể dẫn đến. Ví dụ:
Sheffield và CS(2008)[35] đã tìm thấy xu thế giảm trong thời gian, cường độ và
mức độ nghiêm trọng hạn hán trên toàn cầu. Ngược lại, Dai (2011) [22] tìm thấy
một xu thế chung toàn cầu về gia tăng hạn hán.
IPCC, 2013 đã tổng quan từ rất nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến
hạn hán trên thế giới và cho thấy rằng, hiện tại không có đủ bằng chứng và cho thấy

9


mức độ tin cậy thấp trong xu thế biến đổi dựa trên quan trắc toàn cầu về hạn hán
hoặc khô hạn (thiếu mưa) từ giữa thế kỷ 20, do thiếu các quan trắc trực tiếp, sự
không nhất quán về địa lý trong các xu thế biến đổi và sự phụ thuộc của suy luận xu
thế khi lựa chọn chỉ số hạn hán. Dựa trên các nghiên cứu cập nhật, kết luận AR4 về
xu thế gia tăng toàn cầu về hạn hán kể từ những năm 1970 có lẽ đã bị cường điệu
hóa. Tuy nhiên, có khả năng tần suất và cường độ của hạn hán đã tăng lên ở Địa
Trung Hải và Tây Phi và giảm ở miền trung Bắc Mỹ và tây bắc Australia kể từ năm
1950 (trang 215 báo cáo đầy đủ của WG1AR5)[27].

Hình 1. 2. Xu thế (a) số ngày mưa hàng năm lớn hơn phân vị 95th,(c) tần suất số

ngày khô liên tiếp hàng năm (CDD)[27]
Dự đoán tình trạng hán trong tương lai của IPCC, 2013 theo kịch bản nồng
độ khí nhà kính đại diện cao (Representative Concentration Pathways-RCP8.5), các
dự đoán vào cuối thế kỷ cho thấy, có khả năng tăng nguy cơ hạn hán (độ tin cậy
trung bình) ở các khu vực khô hạn hiện có với quy mô toàn cầu dự kiến giảm độ ẩm
đất. Thiếu hụt độ ẩm đất là nổi bật nhất ở Địa Trung Hải, Tây Nam Hoa Kỳ, và
Nam châu Phi, phù hợp với những thay đổi dự kiến trong hoàn lưu Hadley và tăng
nhiệt độ bề mặt (trang 112, báo cáo tổng hợp WG1AR5) [27]).
Trong những năm gần đây (sau năm 2013), một số công trình nghiên cứu đặc
điểm và xu thế biến đổi của hạn hán như:
McCabe, 2015 [28] đã sử dụng lượng mưa hàng tháng (P) và khả năng thoát
hơi nước tiềm năng (PET) từ bộ dữ liệu CRUTS3.1 để tính P hàng tháng trừ PET

10


(PMPE) cho các vùng đất trên toàn cầu. Tỷ lệ phần trăm diện tích toàn cầu với
PMPE hàng năm nhỏ hơn 0 được sử dụng làm chỉ số hạn hán toàn cầu (% hạn hán)
từ năm 1901 đến năm 2009. Kết quả chỉ ra rằng trong thế kỷ vừa qua, hạn hán
không thay đổi. Mặc dù PET và T toàn cầu hàng năm đã tăng, P toàn cầu hàng năm
cũng đã tăng lên và đã giảm thiểu tác động của việc tăng PET đối với% hạn hán.
Để đánh đặc điểm và xu thế hạn hán ở đồng bằng Huang-Huai-Hai (HHH),
Trung Quốc, Qianfeng Wang (2015) [34] đã sử dụng chỉ số thoát hơi nước chuẩn
hóa (SPEI) trên cơ sở số liệu khí tượng ngày. Các đặc trưng tổng mức độ hạn hán
hàng năm (ATDS), tổng thời gian hạn hán hàng năm (ATDD) và tần suất hạn hán
hàng năm (ADF), thời kỳ 1981-2010 tại 28 trạm khí tượng. Kết quả cho thấy hạn
hán nghiêm trọng xảy ra vào những năm 1980, cuối những năm 1990 và đầu những
năm 2000, những đợt hạn hán nghiêm trọng đã xảy ra vào năm 1981, 1986, 1997 và
2002. Đã tìm thấy kiểm nghiệm xu thế giảm cho cả ATDS và ATDD, và tình hình
hạn hán đã giảm dưới sự nóng lên toàn cầu trong 30 năm qua.

11


Hình 1. 3. Biểu đồ Hovmöller cho ATDS (a), ATDD (b) tại 28 trạm khí tượng [34]
Faustin Katchele, 2017[23] đã đánh giá đặc điểm xu thế biến đổi hạn hán ở
Bắc Trung Quốc trong giai đoạn 1951-2010. Chỉ số thoát hơi nước chuẩn hóa
(SPEI) và Chỉ số mức độ nghiêm trọng của hạn hán Palmer (sc-PDSI) được sử dụng
để đánh giá xu thế và tần suất hạn hán. Nhìn chung, kết quả cho thấy xu thế giảm
của các giá trị chỉ số hạn hán và xu thế tăng của tần suất hạn hán.
Các đặc điểm không gian của các xu thế thời gian đối với lượng mưa và thời
gian khắc nghiệt của hạn hán đã được Muhammad Azam (2018) [29] phân tích tại
55 trạm trên khắp Hàn Quốc. Kết quả cho thấy hầu hết các xu thế đáng kể về lượng
mưa đã được phát hiện dọc theo bờ biển phía nam của Nam Hàn Quốc, trong khi
không có xu thế đáng kể nào được phát hiện đối với lượng mưa hàng năm. Hơn
nữa, hạn hán nghiêm trọng có xu thế gia tăng đáng kể, chủ yếu ở bờ biển phía đông
bắc.
Mohammed Sanusi Shir(2018)[30] cũng đã nghiên cứu khảo sát các khu vực
bị ảnh hưởng bởi hạn hán và sự xuất hiện của hạn hán trong các mùa khác nhau của
Nigeria chỉ số thoát hơi nước tiêu chuẩn (SPEI) đã được sử dụng. Kết quả cho thấy
sự gia tăng hạn hán trong một số mùa vụ. Các giá trị SPEI giảm chủ yếu ở các khu
vực có lượng mưa giảm. Đó là, những thay đổi gần đây của khí hậu là nguyên nhân
dẫn đến sự gia tăng các đợt hạn hán với diện tích nhỏ hơn. Sự xuất hiện của hạn hán
diện tích lớn hơn có thể xảy ra thường xuyên hơn ở Nigeria trong tương lai.

12


Nhìn chung, các công trình thường sử dụng chỉ thị hạn hán thông qua các chỉ
số hạn dựa trên số liệu mưa, nhiệt độ và độ ẩm quan trắc trong quá khứ. Phương

pháp thường được sử dụng là các phương pháp thống kê trong nghiên cứu khí
tượng, khí hậu như tần suất và mức độ hạn, sử dụng phướng pháp đánh giá xu thế
tuyến tính, hay phương pháp xu thế Sen, kèm theo đó là kiểm nghiên Student, hay
kiểm nghiệm Mann–Kendall. Gần đây, Svoboda, Mark (2016)[37] đã đưa ra sổ tay
hướng dẫn chỉ số và chỉ thị về hạn hán. Công trình này đã liệt kê khá chi tiết về
phương pháp tính, đặc điểm, số liệu đầu vào, khả năng ứng dụng, điểm mạnh, điểm
yếu của các chỉ số hạn hán. Trong công trình này cũng đã thống kê cả những chỉ số
có thể tính toán dựa trên số liệu tại các điểm trạm khí tượng và thủy văn, mà cả từ
viễn thám và thống kê các chỉ số đã và đang được sử dụng phổ biến ở các quốc gia
trên thế giới.
1.3.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước
Trong năm qua, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu đánh giá về đặc điểm
của hạn hán cho khu vực Việt Nam, như: Phân tích nguyên nhân và các giải pháp
phòng chống hoang mạc hoá ở khu vực ven biển miền Trung, nguyên nhân và các
giải pháp phòng chống sa mạc hoá ở khu vực ven biển miền Trung, Nguyễn Văn Cư
[2], Nguyễn Đức Ngữ [8] đã xác định chỉ tiêu hạn như mức độ hạn theo ngưỡng
mưa, các chỉ số hạn. Trên cơ sở đó đánh giá tác động của hạn hán đến tình hình hạn,
nguyên nhân hoang mạc hoá và các giải pháp phòng chống hạn hán ở Quảng Ngãi,
Bình Định, Ninh Thuận và Bình Thuận.
Trong nghiên cứu của Nguyễn Trọng Hiệu và CS, 2003 [4] đã cho thấy, hạn
mùa đông tần suất cao hơn hạn mùa hè. Trên cơ sở tính chất, mức độ hạn và đã chia
hạn hán thành 5 loại và phân chia Việt Nam thành 8 vùng có mùa khô khác nhau:
Vùng Tây Bắc; vùng Đông Bắc; vùng Đồng bằng Bắc bộ; vùng Bắc Trung Bộ;
vùng Nam Trung Bộ; vùng Cực Nam Trung Bộ; vùng Tây Nguyên và vùng Nam
Bộ xảy ra hạn nặng trong cả mùa đông và mùa xuân.
Khi nghiên cứu dự báo hạn hán vùng Nam Trung Bộ và Tây Nguyên và xây
dựng các giải pháp phòng chống, tác giả Nguyễn Quang Kim, 2005 [9] đã đánh giá

13

hiện trạng hạn hán, thiết lập cơ sở khoa học cho quy trình dự báo hạn thông qua 2
chỉ số SPI và chỉ số cấp nước mặt SWSI với hạn dự báo 1 và 3 tháng dựa trên phân
tích mối tương quan giữa các yếu tố khí hậu, hoạt động ENSO.
Trần Thục, 2008 [12] cũng đã sử dụng chỉ số K, SPI, tỷ chuẩn lượng mưa
(TC), thiếu hụt lượng mưa (D) và chỉ số hạn thực tế (EDI) để đánh giá và xây dựng
các bản đồ hạn hán và thiếu nước sinh hoạt khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ.
Vũ Thanh Hằng, 2013 [7] đã tính toán và so sánh bốn chỉ số hạn là SPI, CZI,
EDI và PN cho bảy vùng khí hậu Việt Nam đã cho thấy có sự phù hợp tốt giữa chỉ
số SPI và CZI, tuy nhiên có sự khác biệt rõ rệt giữa chỉ số PN với ba chỉ số còn lại.
Điều kiện bình thường có tần suất xuất hiện lớn nhất, hạn nặng không xảy ra ở các
vùng khí hậu khi xác định theo ba chỉ số SPI, CZI, EDI. Ngược lại, hạn xảy ra ở tất
cả các cấp độ trong đó tần suất xuất hiện của hạn rất nặng tương đối lớn ở các vùng
khí hậu theo chỉ số PN.
Nguyễn Quang Kim, 2005 [9] thực hiện xây dựng mô hình hồi tuyến tính đa
biến để dự báo hạn khí tượng (chỉ số SPI) cho vùng Nam Trung Bộ và Tây Nguyên,
các nhân tố dự báo được sử dụng bao gồm chỉ số SOI, nhiệt độ mặt nước biển, độ
cao địa thế vị mực 500 mb. Phương pháp hồi quy từng bước được sử dụng để lọc
các nhân tố dự báo tương quan cao với chỉ số SPI. Nguyễn Văn Thắng 2007, 2010
[13], [14] cũng sử dụng mô hình hồi quy tuyến tính đa biến để dự báo chỉ số hạn
SPI, KBDI cho 7 vùng khí hậu của Việt Nam.

14


Hình 1. 4. Xu thế của Sen là J (trái), PED (giữa) và SPI (phải) tại mỗi trạm trong
bảy tiểu vùng tại Việt Nam trong năm 1961-2007 [24]
Về xu thế biến đổi của hạn hán, trong công trình nghiên cứu của Nguyễn
Văn Thắng và CS, 2010[14] đã sử dụng chỉ số khô hạn để đánh giá xu thế biến đổi
của hạn khí tượng. Các điều kiện hạn hán trên bảy vùng khí hậu Việt Nam được Vũ

Thanh Hằng và CS, 2013[24] kiểm tra bằng ba các chỉ số hạn hán khí tượng: Chỉ số
J, PED, và SPI. Theo tần suất xảy ra theo mùa của hạn hán theo ước tính của chỉ số
J, hạn hán chủ yếu xảy ra vào giữa tháng 11 và tháng 3 ở tất cả các tiểu vùng. Chỉ
số PED và SPI thường cho thấy tần suất cao xảy ra hạn hán từ tháng 4 đến tháng 8
và từ tháng 5 đến tháng 10, tương ứng. Trong các tiểu vùng phía nam của Việt
Nam, hạn hán thường xuyên hơn xảy ra trong những năm El Nino và điều kiện ẩm
ướt thường xuyên hơn trong những năm La Niña. Hạn hán gia tăng đáng kể ở miền
bắc Việt Nam. Ở các khu vực phía Nam, PED cho thấy điều kiện hạn hán ngày càng
tăng trong khi J và SPI cho thấy xu thế hạn hán giảm đối với hầu hết các trạm.
Năm vừa qua, Nguyễn Viết Lành và CS, 2018 [10] đánh giá hạn khí tượng
dựa trên chỉ số SPI theo các quy mô thời gian khác nhau (1, 3, 6 và 12 tháng) trên
cơ sở số liệu lưới lượng mưa của CHIRP (lượng mưa được phân tích dựa trên thông
tin viễn thám). Kết quả cho thấy, lượng mưa tháng của CHIRP khá phù hợp với
quan trắc và có thể nắm bắt được các đặc điểm hạn cho tỉnh Thanh Hóa. Tác giả

15


Huỳnh Phú, 2018 [11] cũng đã đánh giá hạn khu vực Ninh Thuận dựa trên chỉ số K
và xây dựng bản đồ hạn hán phục vụ giám sát và định hướng khai thác nước hợp lý.
1.3.3 Các chỉ tiêu xác định hạn hán
Nếu xét theo hạn hán nói chung thì có nhiều nguyên nhân gây ra hạn hán và
mức độ hạn nặng hay nhẹ cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Vì vậy, việc xác định
chỉ tiêu hạn hán là một vấn đề phức tạp. Cộng đồng khoa học nghiên cứu hạn hán
đã đưa ra nhiều loại chỉ tiêu hạn hán nhưng cho đến nay cũng chưa có một chỉ tiêu
chung nào được thừa nhận và do đó cũng chưa được thống nhất.
Sổ tay hướng dẫn chỉ số hạn hán của Svoboda (2016) [37] cho thấy, về nguồn
gốc, ưu điểm và tồn tại, bao hàm cả việc dễ sử dụng dựa trên nguồn số liệu có sẵn. Sự
lựa chọn được xác định bởi người dùng ở cấp khu vực, quốc gia hoặc địa phương.
Các câu hỏi sau đây có thể giúp người dùng quyết định chỉ số và chỉ số nào phù hợp

nhất:
- Các chỉ số có cho phép phát hiện hạn hán kịp thời để tiến hành các hành động
ứng phó hoặc giảm thiểu thiệt hại do hạn hán không?
- Các chỉ số có nhạy cảm với khí hậu, không gian và thời gian để xác định thời kỳ
bắt đầu và chấm dứt hạn hán không?
- Các chỉ số và mức độ nghiêm trọng khác nhau có thể hiện được các tác động xảy
ra đối với một vị trí hoặc khu vực nhất định không?
- Các chỉ số tổng hợp có được sử dụng để tính đến nhiều yếu tố và yếu tố đầu vào
không?
- Các chỉ số có sẵn và ổn định không? Nói cách khác, có một khoảng thời gian dài
cho nguồn dữ liệu có thể cung cấp cho các nhà hoạch định và người ra quyết định
một dấu ấn lịch sử và thống kê mạnh mẽ không?
- Các chỉ số có dễ thực hiện không? Người sử dụng có đủ tài nguyên (thời gian và
con người) và họ sẽ được duy trì khi hạn hán không xảy ra hay không?
- Chỉ số đơn giản nhất để sử dụng thường là chỉ số có sẵn miễn phí về chương
trình tính toán, nhưng điều này không nhất thiết là nó là tốt nhất.

16


Tại hội thảo về chỉ số hạn hán và hệ thống cảnh báo sớm hạn hán do WMO
tổ chức năm 2009 [42] khuyến cáo rằng các quốc gia nên sử dụng chỉ số chuẩn hóa
lượng mưa (SPI) để đặc trưng cho hạn hán. Tuỳ thuộc vào cách đặt vấn đề để lựa
chọn chỉ tiêu hạn, việc áp dụng các chỉ số hạn phụ thuộc vào điều kiện từng vùng,
hệ thống cơ sở dữ liệu quan trắc sẵn có trong vùng đó và mục tiêu đánh giá hạn hán.
Sổ tay hướng dẫn lựa chọn các chỉ số hạn của Svoboda (2016)[37] cũng đã
tổng hợp về các chỉ số hạn hán đã và đang được sử dụng ở các quốc gia trên thế
giới. Các chỉ số hạn được sử dụng phổ biến để đánh giá hạn ở các quốc gia như chỉ
số SPI, PDSI, PED, chỉ số J. Tổng quan của IPCC, 2013 [27] cũng đã cho thấy các
chỉ số thường được sử dụng trong đánh giá xu thế biến đổi của hạn hán như chỉ số

PDSI, SPET, SPI,…
Ở nước ta, đã có nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng các chỉ số hạn hán
khác nhau phục vụ việc đánh giá hiện trạng, biến đổi, giám sát, cảnh báo và dự báo.
Nguyễn Đức Ngữ [8] sử dụng chỉ số khô hạn K trong các nghiên cứu về hạn. Chỉ số
SPI, chỉ số hạn nghiêm trọng của Palmer (PDSI), chỉ số hạn KBDI (Keetch–Byram
Drought Index), chỉ số SWSI đã được ứng dụng nghiên cứu đánh giá, giám sát,
cảnh báo và dự báo hạn hán ở Việt Nam [14]. Trần Thục và CS[12] đã sử dụng chỉ
số K, SPI, tỷ chuẩn lượng mưa (PN), thiếu hụt lượng mưa (D) và chỉ số hạn thực tế
(EDI) để đánh giá và xây dựng các bản đồ hạn hán và thiếu nước sinh hoạt trên khu
vực Tây Nguyên và Nam Bộ. Vũ Thanh Hằng [24]cũng đã sử dụng các chỉ số J,
PED và SPI để khảo sát xu thế biến đổi hạn hán cho Việt Nam.
Theo Svoboda (2016) [37], lý tưởng nhất trong việc lựa chọn chỉ số hạn là
phân tích kỹ lưỡng để xác định chỉ số nào hoạt động tốt nhất trong điều kiện khí hậu,
vùng, lưu vực và địa điểm cụ thể. Tuy nhiên, trong khuôn khổ luận văn chưa có điều
kiện khảo sát hết các chỉ số để lựa chọn, luận văn lựa chọn các chỉ số thường được sử
dụng chủ yếu dựa trên tổng quan nghiên cứu về đặc điểm và xu thế biến đổi của hạn
hán ở trên thế giới và Việt Nam. Hơn nữa, dựa trên cơ sở số liệu sẵn có ở Tây
Nguyên và dễ tính toán hoặc được hỗ trợ về công cụ tính toán. Luận văn lựa chọn 4

17


chỉ số, bao gồm chỉ số J, PDSI, SPI và CMI nhằm so sánh đánh giá và nhận định hạn
hán ở khu vực Tây Nguyên.
Một số nhận xét chung:
- Ở trên thế giới, các công trình nghiên cứu về hạn hán rất phong phú, không
chỉ ở quy mô toàn cầu, mà cả các khu vực, quốc gia, bao gồm đánh giá đặc điểm,
phân tích xu thế biến đổi, giám sát, dự báo và cảnh báo sớm hạn. Do tính chất phức
tạp của hạn hán, mà các chỉ số hạn hán cũng rất phong phú, tùy từng mục đích, khu
vực mà lựa chọn các chỉ số phù hợp. Trong các công trình nghiên cứu liên quan đến

xu thế biến đổi của hạn hán thì các PDSI, SPEI, SPI thường được sử dụng. Vì vậy,
các nghiên cứu về hạn hán và đi đến kết luận: Hạn hán là hiện tượng hết sức phức
tạp mà sự hình thành là do cả hai nguyên nhân: Tự nhiên và con người. Các yếu tố
tự nhiên gây hạn như sự dao động của các dạng hoàn lưu khí quyển, sự biến đổi khí
hậu, sự thay đổi nhiệt độ mặt nước biển như El Nino) và các nguyên nhân do con
người như nhu cầu nước ngày càng gia tăng, phá rừng, ô nhiễm môi trường ảnh
hưởng tới nguồn nước, quản lý đất và nước kém bền vững, gây hiệu ứng nhà kính,...
Qua các nghiên cứu, đến nay các nước phát triển trên thế giới đã hướng đến việc
quản lý hạn hán. Việc giám sát và quản lý hạn được dựa trên các chỉ số hạn và các
ngưỡng hạn (Tsakiris & nnk, 2004). Hiện nay, rất nhiều chỉ số, hệ số hạn khác nhau
đã được phát triển và ứng dụng ở các nước trên thế giới như: Chỉ số ẩm Ivanov
(1948), chỉ số khô Budyko (1950), chỉ số khô Pelmar, chỉ số gió mùa GMI, chỉ số
mưa chuẩn hóa SPI, chỉ số Sazonov, chỉ số Koloskov (1925), hệ số khô, hệ số cạn,
chỉ số Palmer (PDSI), chỉ số độ ẩm cây trồng (CMI), chỉ số cấp nước mặt (SWSI),
chỉ số RDI (Reclamation Drought Index)... Kinh nghiệm trên thế giới cho thấy hầu
như không có một chỉ số nào có ưu điểm vượt trội so với các chỉ số khác trong mọi
điều kiện. Do đó, việc áp dụng các chỉ số, hệ số hạn phụ thuộc vào điều kiện cụ thể
của từng vùng cũng như hệ thống cơ sở dữ liệu quan trắc sẵn có ở vùng đó
(UN/ISRD, 2007).
- Ở Việt Nam, hạn hán là một loại thiên tai phổ biến, đứng thứ 3 sau bão và
lũ. Hạn hán ảnh hưởng đến đời sống xã hội và gây nhiều thiệt hại về dân sinh, kinh tế

18