Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến sự biến đổi hạn hán tỉnh ninh bình​

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

PHAN TRƢỜNG DUÂN

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN
SỰ BIẾN ĐỔI HẠN HÁN TỈNH NINH BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Hà Nội – 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

PHAN TRƢỜNG DUÂN

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN
SỰ BIẾN ĐỔI HẠN HÁN TỈNH NINH BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Mã số: chƣơng trình đào tạo thí điểm

Người hướng dẫn khoa học: TS. Ngô Đức Thành

Hà Nội – 2014

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn, đề tài: “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu
đến sự biến đổi hạn hán tỉnh Ninh Bình”. Trong quá trình thu thập số liệu, tài
liệu, nghiên cứu và thực hiện luận văn tốt nghiệp, tôi luôn đón nhận đƣợc sự
giúp đỡ nhiệt tình từ các cơ quan, tổ chức, các thầy giáo, cô giáo, bạn bè đồng
nghiệp, ngƣời thân. Đặc biệt với sự hƣớng dẫn trực tiếp của thầy giáo TS. Ngô
Đức Thành, sự đóng góp ý kiến của NCS. Ngô Thị Thanh Hƣơng đã giúp tôi
hoàn thành luận văn đúng thời hạn.
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Ngô Đức Thành, các
thầy cô giáo, các cán bộ Khoa Sau đại học - Đại học Quốc Gia Hà Nội, các bạn
bè, đồng nghiệp, ngƣời thân đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến, khích lệ tôi trong quá
trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Trong khuôn khổ một luận văn, do thời gian và điều kiện hạn chế nên
không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý
kiến của các thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp.
Xin trân trọng cảm ơn!
Ninh Bình, ngày 06 tháng 11 năm 2013
Tác giả

Phan Trƣờng Duân


MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ HẠN HÁN VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ....... 4
1.1. Tổng quan chung về khái niệm hạn ............................................................... 4
1.1.1. Khái niệm về hạn hán................................................................................. 4
1.1.2. Nguyên nhân gây ra hạn hán ...................................................................... 5
1.1.3. Phân loại hạn hán ....................................................................................... 6

1.2. Tổng quan nghiên cứu hạn hán trên thế giới.................................................. 8
1.2.1. Ở Mỹ .......................................................................................................... 12
1.2.2. Ở Úc .......................................................................................................... 13
1.2.3. Ở Trung Quốc ........................................................................................... 13
1.2.4. Một số nước và tổ chức khác .................................................................... 13
1.3. Tổng quan nghiên cứu hạn hán ở Việt Nam ................................................ 14
1.3.1. Đặc điểm hạn hán trong những năm gần đây ở Việt Nam ....................... 14
1.3.2. Những nghiên cứu về hạn hán ở Việt Nam ............................................... 17
1.4. Giới thiệu khu vực nghiên cứu ..................................................................... 20
1.4.1. Vị trí địa lý ................................................................................................ 20
1.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội .......................................................................... 21
1.4.3. Đặc điểm đất đai và địa hình .................................................................... 22
1.4.4. Đặc điểm thuỷ văn..................................................................................... 23
1.4.5. Đặc điểm khí hậu ...................................................................................... 24
1.4.6. Tình hình hạn hán khu vực nghiên cứu ..................................................... 25
1.5. Những tác động tiềm tàng của BĐKH đối với các lĩnh vực của tỉnh Ninh
Bình .........................................................................................................27
1.5.1. Những tác động tiềm tàng của hạn hán đối với nông nghiệp và an ninh
lương thực ..................................................................................................28
1.5.2. Những tác động tiềm tàng của hạn hán đối với tài nguyên nước… …….28
1.5.3. Những tác động tiềm tàng của hạn hán đối với năng lượng………….....29
1.5.4. Những tác động tiềm tàng của hạn hán đối với giao thông thủy….........29
1.5.5. Những tác động tiềm tàng của hạn hán đến các hoạt động du lịch…..…29
1.5.6. Những tác động tiềm tàng của hạn hán đến sức khỏe con người……..…29


Chƣơng 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU ............................. 30
2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 30
2.2. Tổng quan và lựa chọn các chỉ số hạn ......................................................... 30
2.2.1. Một vài chỉ số hạn hán .............................................................................. 30

2.2.2. Lựa chọn chỉ số hạn .................................................................................. 41
2.2.3. Số liệu tính toán ........................................................................................ 42
Chƣơng 3: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ ....................................... 44
3.1. Đánh giá mức độ và xu thế biến đổi của chỉ số chuẩn hóa giáng thủy SPI . 44
3.1.1. Sự biến đổi chỉ số chuẩn hóa giáng thủy SPI năm ................................... 44
3.1.2. Sự biến đổi chuẩn hóa giáng thủy SPI vụ Đông Xuân.............................. 46
3.1.3. Sự biến đổi chuẩn hóa giáng thủy SPI vụ Hè Thu .................................... 48
3.2. Đánh giá mức độ và xu thế biến đổi của chỉ số Ped .................................... 50
3.2.1. Sự biến đổi của chỉ số Ped năm ................................................................ 51
3.2.2. Sự biến đổi của chỉ số Ped vụ Đông Xuân ................................................ 52
3.2.3. Sự biến đổi của chỉ số Ped vụ Hè Thu ...................................................... 53
3.3. Đánh giá mức độ và xu thế biến đổi của chỉ số D ....................................... 54
3.3.1. Kết quả tính toán ....................................................................................... 54
3.3.2. Phân tích đánh giá mức độ và xu thế biến đổi.......................................... 56
3.4. Mức độ và xu thế biến đổi mực nƣớc trên các sông trong tỉnh Ninh Bình .56
3.4.1. Xu thế biến đổi mực nước thấp nhất năm ................................................. 57
3.4.2. Xu thế biến đổi mực nước trung bình năm................................................ 59
3.4.3. Xu thế biến đổi mực nước trung bình vụ đông xuân ................................. 60
3.4.4. Xu thế biến đổi mực nước trung bình vụ hè thu ........................................ 62
3.5. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến sự biến đổi của hạn hán .....63
3.5.1. Đánh giá tác động BĐKH nhiệt độ trung bình với chỉ số hạn Ped năm...64
3.5.2. Đánh giá tác động BĐKH nhiệt độ trung bình với chỉ số hạn SPI năm...65
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................ 66
1. Kết luận ........................................................................................................... 66
2. Kiến nghị, đề xuất giải pháp .......................................................................... .67
3.Những khuyến nghị ........……………………………….…………..……….68
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 70


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BĐKH

Biến đổi khí hậu

ĐBSH

Đồng bằng sông Hồng

KHCN

Khoa học công nghệ

KH&CNVN

Khoa học và công nghệ Việt Nam

KTTV

Khí tƣợng Thủy văn

KT-XH

Kinh tế - xã hội

TBNN

Trung bình nhiều năm

TP

Thành phố

NBD

Nƣớc biển dâng

WHO

Tổ chức y tế thế giới

WMO

Tổ chức khí tƣợng thế giới


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1.1. Mực nƣớc thấp nhất ở hai sông chính đoạn chảy qua tỉnh Ninh Bình
giai đoạn (2004 ÷ 2010) ...................................................................................... 27
Bảng 2.1. Cấp hạn đƣợc xác định theo chỉ số Penman ....................................... 33
Bảng 2.2. Cấp hạn đƣợc xác định theo chỉ số Palmer PDSI ............................... 36
Bảng 2.3. Cấp hạn đƣợc xác định theo chỉ số SPI .............................................. 39
Bảng 2.4. Phân cấp hạn theo chỉ số Ped .............................................................. 39
Bảng 2.5. Phân cấp mức độ hạn .......................................................................... 40
Bảng 2.6. Các chỉ số hạn đƣợc sử dụng và các thời đoạn tính ........................... 42
Bảng 2.7. Danh sách mạng lƣới trạm khí tƣợng, thủy văn, đo mƣa đƣợc khai
thác số liệu ........................................................................................................... 43
Bảng 3.1. Bảng tổng kết những năm hạn và hạn nghiêm trọng của các trạm thời
kì 1980 – 2010. .................................................................................................... 55

DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ mô tả mối quan hệ giữa các loại hạn ......................................... 8
Hình 1.2. Bản đồ hành chính tỉnh Ninh Bình...................................................... 21
Hình 2.1 Sơ đồ phân bố các trạm quan trắc khí tƣợng thủy văn trong tỉnh Ninh
Bình……………………………………………………………………………..43
Hình 3.1. Biến trình lƣợng mƣa tháng trung bình nhiều năm các trạm giai đoạn
1980 – 2010 ......................................................................................................... 44
Hình 3.2. Kết quả và xu thế biến đổi chỉ số SPI năm thời kỳ 1980 - 2010 ........ 45
Hình 3.3. Kết quả và xu thế biến đổi chỉ số SPI vụ Đông Xuân, thời kỳ 1980 - 2010..
............................................................................................................................. 47
Hình 3.4. Kết quả và xu thế biến đổi chỉ số SPI vụ Hè Thu thời kỳ 1980 - 2010 ........ 49
Hình 3.5. Phân bố nhiệt độ trung bình tháng, lƣợng mƣa tháng các trạm khí
tƣợng Ninh Bình và Nho Quan, tỉnh Ninh Bình thời kỳ 1980 - 2010 ................ 50
Hình 3.6. Biến đổi của chỉ số Ped năm các trạm Nho Quan và Ninh Bình, tỉnh
Ninh Bình thời kỳ 1980 – 2010........................................................................... 51
Hình 3.7. Biến đổi của chỉ số Ped vụ Đông Xuân thời kỳ 1980 - 2010.............. 52
Hình 3.8. Biến đổi của chỉ số Ped vụ Hè Thu thời kỳ 1980 - 2010 .................... 53
Hình 3.9. Kết quả chỉ số D của các trạm, tỉnh Ninh Bình thời kỳ 1980 - 2010.. 56
Hình 3.10. Xu thế biến đổi mực nƣớc thấp nhất năm của các trạm, tỉnh Ninh
Bình thời kỳ 1980 - 2010 .................................................................................... 58
Hình 3.11. Xu thế biến đổi mực nƣớc trung bình năm của các trạm, tỉnh Ninh
Bình (1980 - 2010) .............................................................................................. 59
Hình 3.12. Xu thế biến đổi mực nƣớc trung bình vụ Đông xuân các trạm, tỉnh
Ninh Bình thời kỳ 1980 - 2010. .......................................................................... 61
Hình 3.13. Xu thế biến đổi mực nƣớc trung bình vụ hè thu, tỉnh Ninh Bình thời
kỳ 1980 – 2010 .................................................................................................... 62
Hình 3.14. Tƣơng quan sự biến đổi nhiệt độ trung bình năm với chỉ số hạn Ped,
tỉnh Ninh Bình thời kỳ 1980 – 2010……………………………………………64
Hình 3.15. Tƣơng quan sự biến đổi nhiệt độ trung bình năm với chỉ số hạn SPI,
tỉnh Ninh Bình thời kỳ 1980 – 2010………………………………….………..65

MỞ ĐẦU
Hạn hán là một dạng thiên tai xảy ra thƣờng do thiếu hụt lƣợng mƣa đủ
lớn trong một khoảng thời gian tƣơng đối dài. Trong một số trƣờng hợp sự thiếu
hụt mƣa kết hợp với sự tăng cao của nhiệt độ làm quá trình bốc hơi từ bề mặt đất
đƣợc đẩy mạnh. Hạn hán gây nên những điều kiện bất lợi cho hoạt động sản
xuất nông nghiệp, sinh hoạt của ngƣời dân… Điểm đặc trƣng của hạn hán là tác
động của nó thƣờng tích lũy một cách chậm chạp trong một khoảng thời gian dài
và có thể kéo dài trong nhiều năm sau khi đợt hạn kết thúc. Những đợt hạn hán
có thể xảy ra ở mọi nơi, vào bất cứ thời gian nào, đã và đang gây ra cho nhân
loại những thiệt hại vô cùng to lớn. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH)
toàn cầu, nhiệt độ đƣợc dự tính sẽ gia tăng và lƣợng mƣa cũng biến đổi cả về
lƣợng, thời gian và không gian. Do đó, BĐKH sẽ tác động trực tiếp hoặc gián
tiếp đến nguy cơ hạn hán cả về mặt xu thế và mức độ hạn hán ở phạm vi toàn
cầu, khu vực, quốc gia cũng nhƣ ở một số tiểu vùng khí hậu…
BĐKH là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế
kỷ 21. BĐKH đƣợc cho là sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và
môi trƣờng trên phạm vi toàn thế giới. Các hiện tƣợng khí hậu cực đoan nhƣ hạn
hán, lũ lụt, bão lớn… gia tăng cả về tần suất và cƣờng độ. Theo báo cáo đánh
giá lần thứ 4 của Ban Liên Chính phủ về BĐKH (IPCC) đƣa ra nhiều nghiên
cứu cho thấy, khí hậu ấm hơn sẽ làm gia tăng nguy cơ lũ lụt và hạn hán. Nguy
cơ hạn hán phụ thuộc vào nhiều yếu tố khí hậu và phi khí hậu. Do vậy, hạn hán
xảy ra có thể là hạn khí tƣợng (lƣợng mƣa dƣới mức trung bình), hạn thủy văn
(hạ thấp mực nƣớc ở các sông, hồ và nƣớc ngầm), hạn nông nghiệp (độ ẩm đất
thấp) và hạn kinh tế xã hội (do kết hợp của các loại hạn kể trên). Nguy cơ hạn
hán sẽ khác nhau ở các khu vực, quốc gia và tiểu vùng khí hậu khác nhau.
Theo báo cáo mới nhất của Viện phân tích rủi do Maplecroft (Maplecroft,
England, 10/2010), Việt Nam đứng thứ 13/16 nƣớc hàng đầu phải chịu tác động
mạnh mẽ của hiện tƣợng BĐKH toàn cầu trong 30 năm tới. Thực tế, trong

những năm gần đây, do sự BĐKH và môi trƣờng, con ngƣời đã và đang phải
đƣơng đầu với thiên tai hạn hán ở mức độ khắc nghiệt hơn. Ở Việt Nam, trƣớc
1


đây, hạn hán đã từng làm mất mùa, gây ra nạn đói trầm trọng. Ngày nay, trong
quá trình phát triển, mặc dù có sự quan tâm và đầu tƣ một hệ thống thuỷ nông
khá hoàn chỉnh, nhƣng hạn hán vẫn thƣờng xuyên xảy ra và gây khó khăn rất
lớn cho đời sống kinh tế - xã hội, môi sinh. Nhìn chung, tần suất xuất hiện hạn
hán ngày càng gia tăng, tác hại của nó đối với các ngành kinh tế quốc dân, đặc
biệt là sản xuất nông, lâm, ngƣ nghiệp và môi trƣờng sinh thái ngày càng lớn.
Theo Văn phòng đại diện của tổ chức y tế thế giới (WHO) tại Việt Nam [36],
sau bão và lũ, hạn hán đứng thứ ba về tần suất xảy ra trong các thảm họa thiên
nhiên ở Việt Nam. Hạn hán có thể là do tác động bất lợi của thời tiết cực đoan,
ngày càng xảy ra nhiều đợt hạn hán trên cả nƣớc. Những vùng chịu ảnh hƣởng
nhiều nhất của hạn hán là khu vực đồng bằng sông Hồng ở miền Bắc và khu vực
Tây Nguyên. Mặc dù ít khi gây tai nạn và thƣơng tích, song hạn hán thƣờng có
tác động lớn đối với tình trạng sức khỏe con ngƣời do thiếu nƣớc sạch, điều kiện
vệ sinh kém và suy dinh dƣỡng. Theo kịch bản BĐKH và nƣớc biển dâng của
Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, vùng đồng bằng sông Hồng đƣợc dự tính sẽ chịu
tác động nặng nề của việc tăng mực nƣớc biển, nhiệt độ tăng và thay đổi chế độ
khí hậu theo mùa ngày càng sâu sắc hơn. Tần suất và số lƣợng hạn hán trên khu
vực này do vậy cũng có thể bị thay đổi mạnh mẽ trong những thập kỷ tiếp theo.
Ninh Bình là một tỉnh nằm ở phía Nam vùng đồng bằng sông Hồng với
diện tích 1420,76km2, Phía Bắc và Đông Bắc giáp Tỉnh Nam Định và Hà Nam;
Phía Tây Nam giáp Tỉnh Thanh Hoá; Phía Tây giáp Tỉnh Hoà Bình; Phía Nam
giáp Biển. Địa hình Ninh Bình khá phức tạp (miền núi, bán sơn địa, chiêm trũng
và đồng bằng ven biển), chịu ảnh hƣởng trực tiếp của khí hậu Bắc bộ và Khu
bốn. Mạng lƣới sông ngòi chằng chịt, đan xen với chế độ thuỷ triều phức tạp bao
gồm tổ hợp các dạng lũ lớn: lũ sông Hoàng Long từ Hoà Bình đổ về, lũ nội địa

sông Đáy, lũ sông Hồng qua sông Đào Nam Định chuyển sang, thuỷ triều biển.
Do vị trí địa lý nên Ninh Bình chịu ảnh hƣởng của loại hình thời tiết, khí hậu
khác nhau làm cho sản xuất nông nghiệp, công tác phòng chống thiên tai gặp
nhiều khó khăn và phức tạp. Trong những năm gần đây, tình trạng hạn hán đã
xảy ra liên tiếp với mức độ ngày càng khắc nghiệt và tác động bất lợi trên diện

2


rộng tại tỉnh Ninh Bình. Nó đã gây ra những thiệt hại không chỉ cho phát triển
kinh tế mà còn tác động rất bất lợi đến sự ổn định của xã hội, gây ô nhiễm môi
trƣờng, giảm chất lƣợng cuộc sống và hạn hán càng trở thành vấn đề thời sự của
khu vực này.
Nhƣ vậy, để có đƣợc những biện pháp phòng chống cũng nhƣ thích ứng
với hạn hán trong tƣơng lai một cách hiệu quả ở tỉnh Ninh Bình, cần phải tiến
hành nghiên cứu đánh giá hạn hán cũng nhƣ tác động của BĐKH đến hạn hán,
qua đó đề xuất các biện pháp tích cực nhằm phục vụ công tác hoạch định chiến
lƣợc phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Đây chính là lý do học viên chọn đề tài
luận văn là “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến sự biến đổi hạn hán
tỉnh Ninh Bình”.
Mục tiêu tổng quát của luận văn là ứng dụng các phƣơng pháp tính toán
chỉ số hạn trong khí tƣợng, thuỷ văn và nông nghiệp để tính toán và đánh giá tác
động của BĐKH đến sự biến đổi hạn hán, đề xuất các giải pháp thích ứng và
phòng chống hạn hán trong tƣơng lai tại tỉnh Ninh Bình.
Các mục tiêu cụ thể bao gồm:
- Đánh giá đƣợc tình trạng hạn hán tại tỉnh Ninh Bình thông qua các chỉ
số hạn trong những thập kỷ gần đây;
- Làm rõ đƣợc tính chất, mức độ và xu thế biến đổi của hạn hán ở tỉnh
Ninh Bình trong những thập kỷ gần đây;
- Đánh giá đƣợc sự tác động của việc gia tăng nhiệt độ, biến đổi lƣợng

mƣa đến tình trạng hạn hán tại tỉnh Ninh Bình;
- Đề xuất đƣợc các giải pháp phòng chống và thích ứng với hạn hán trong
tƣơng lại góp phần phát triển kinh tế - xã hội bền vững tại tỉnh Ninh Bình.

3


Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ HẠN HÁN VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan chung về khái niệm hạn
1.1.1. Khái niệm về hạn hán
Theo Wilhite (2000), hạn hán là một phần tự nhiên của khí hậu mặc dù nó
vẫn bị nhầm lẫn là sự kiện hiếm và ngẫu nhiên. Hiện tƣợng hạn hán có thể xảy
ra ở hầu hết tất cả các vùng khí hậu, với các đặc tính của hạn biến đổi đáng kể từ
vùng này sang vùng khác. Hạn hán là một sự sai khác theo thời gian, rất khác
với sự khô hạn. Bởi khô hạn bị giới hạn trong những vùng lƣợng mƣa thấp, nhiệt
độ cao và là một đặc trƣng lâu dài của khí hậu. So với các thảm họa tự nhiên
nhƣ: tố, lốc xoáy, lũ lụt, động đất, sự phun trào núi lửa, và sóng thần có sự khởi đầu
nhanh chóng, có ảnh hƣởng trực tiếp và có cấu trúc, thì hạn hán lại ngƣợc lại.
- Hạn hán có sự khởi đầu chậm, là hiện tƣợng từ từ, dẫn đến khó có thể
xác định đƣợc sự bắt đầu và kết thúc một sự kiện hạn.
- Thời gian hạn dao động từ vài tháng đến vài năm, vùng trung tâm và
vùng xung quanh bị ảnh hƣởng bởi hạn hán có thể thay đổi theo thời gian.
Không có một chỉ thị hoặc một chỉ số hạn đơn lẻ nào có thể xác định
chính xác sự bắt đầu và mức độ khắc nghiệt của sự kiện hạn cũng nhƣ các tác
động tiềm năng của nó.
- Phạm vi không gian của hạn hán thƣờng lớn hơn nhiều so với các thảm
họa khác, do đó các ảnh hƣởng của hạn thƣờng trải dài trên nhiều vùng địa lý lớn.
- Các tác động của hạn nhìn chung không theo cấu trúc và khó định
lƣợng. Các tác động tích lũy lại và mức độ ảnh hƣởng của hạn sẽ mở rộng khi

các sự kiện hạn tiếp tục kéo dài từ mùa này sang mùa khác hoặc sang năm khác [33].
Mặc dù các nhân tố khí hậu (nhiệt độ cao, gió mạnh, độ ẩm tƣơng đối
thấp) thƣờng gắn liền với hạn hán ở nhiều vùng trên thế giới và có thể làm
nghiêm trọng thêm mức độ hạn, song lƣợng mƣa vẫn là nhân tố ảnh hƣởng
chính gây ra hạn hán và tác giả cũng đã đƣa ra một định nghĩa về hạn: “hạn hán
là kết quả của sự thiếu hụt lƣợng mƣa tự nhiên trong một thời kỳ dài, thƣờng là
một mùa hoặc lâu hơn” [33]. Chính vì vậy, hạn hán thƣờng đƣợc gắn liền với
4


các khoảng thời điểm (mùa hạn chính, sự khởi đầu muộn của mùa mƣa, sự xuất
hiện mƣa trong mối liên hệ với các giai đoạn sinh trƣởng chính của cây trồng)
và đặc tính của mƣa (cƣờng độ mƣa, các đợt mƣa). Với các thời điểm hạn xuất
hiện khác nhau sẽ dẫn đến các sự kiện hạn khác nhau về tác động, phạm vi ảnh
hƣởng cũng nhƣ các đặc tính khí hậu của hạn khác nhau.
Theo Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (2002): Hạn hán là hiện
tƣợng lƣợng mƣa thiếu hụt nghiêm trọng, kéo dài, làm giảm hàm lƣợng ẩm
trong không khí và hàm lƣợng nƣớc trong đất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối,
hạ thấp mực nƣớc ao hồ, mực nƣớc trong các tầng chứa nƣớc dƣới đất gây ảnh
hƣởng xấu đến sự sinh trƣởng và phát dục của cây trồng, làm mùa màng thất
bát, môi trƣờng suy thoái gây ra đói nghèo và dịch bệnh [11].
1.1.2. Nguyên nhân gây ra hạn hán
Theo Trung tâm dự báo Khí tƣợng Thủy văn trung ƣơng, có nhiều nguyên
nhân gây ra hạn hán nhƣng trong đó có hai nguyên nhân cơ bản gây ra hạn hán.
Nguyên nhân khách quan:
Do khí hậu thời tiết bất thƣờng gây nên lƣợng mƣa thƣờng xuyên ít ỏi
hoặc nhất thời thiếu hụt.
Mƣa rất ít, lƣợng mƣa không đáng kể trong thời gian dài hầu nhƣ quanh
năm, đây là tình trạng phổ biến trên các vùng khô hạn và bán khô hạn. Lƣợng
mƣa trong khoảng thời gian dài đáng kể thấp hơn rõ rệt mức trung bình nhiều

năm cùng kỳ. Tình trạng này có thể xảy ra trên hầu khắp các vùng, kể cả vùng
mƣa nhiều.
Mƣa không ít lắm, nhƣng trong một thời gian nhất định trƣớc đó không
mƣa hoặc mƣa chỉ đáp ứng nhu cầu tối thiểu của sản xuất và môi trƣờng xung
quanh. Đây là tình trạng phổ biến trên các vùng khí hậu gió mùa, có sự khác biệt
rõ rệt về mƣa giữa mùa mƣa và mùa khô. Bản chất và tác động của hạn hán gắn
liền với định loại về hạn hán [15].
Nguyên nhân chủ quan:
Do con ngƣời gây ra, trƣớc hết là do tình trạng phá rừng bừa bãi làm mất
nguồn nƣớc ngầm dẫn đến cạn kiệt nguồn nƣớc; việc trồng cây không phù hợp,

5


vùng ít nƣớc cũng trồng cây cần nhiều nƣớc (nhƣ lúa) làm cho việc sử dụng
nƣớc quá nhiều, dẫn đến việc cạn kiệt nguồn nƣớc; thêm vào đó công tác quy
hoạch sử dụng nƣớc, bố trí công trình không phù hợp, làm cho nhiều công trình
không phát huy đƣợc tác dụng... Vùng cần nhiều nƣớc lại bố trí công trình nhỏ,
còn vùng thiếu nƣớc (nguồn nƣớc tự nhiên) lại bố trí xây dựng công trình lớn.
Cạnh đó, chất lƣợng thiết kế, thi công công trình chƣa đƣợc hiện đại hóa và
không phù hợp. Thêm nữa, hạn hán thiếu nƣớc trong mùa khô (mùa kiệt) là do
không đủ nguồn nƣớc 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
chƣa có quy hoạch hợp lý hoặc quy hoạch phát triển không phù hợp với mức độ
phát triển nguồn nƣớc, không hài hoà với tự nhiên, môi trƣờng vốn vẫn tồn tại
lâu nay. Mức độ nghiêm trọng của hạn hán thiếu nƣớc càng tăng cao do nguồn
nƣớc dễ bị tổn thƣơng, suy thoái lại chịu tác động mạnh của con ngƣời [15].
1.1.3. Phân loại hạn hán
Hạn hán có thể phân loại theo nhiều cách khác nhau nhƣng theo Wilhite
và Glantz (1985) đã phân loại hạn theo 4 cách tiếp cận cơ bản sau: hạn khí

tƣợng, hạn thủy văn, hạn nông nghiệp và hạn kinh tế xã hội. Ba định nghĩa đầu
tiên liên quan đến phƣơng pháp lƣợng hóa hạn hán nhƣ một hiện tƣợng vật lý.
Cách tiếp cận cuối cùng (thứ tƣ) liên quan đến nhu cầu và khả năng cung cấp nƣớc,
cũng nhƣ ảnh hƣởng của sự thâm hụt nƣớc đến các hệ thống kinh tế xã hội [32].
Hạn khí tƣợng đƣợc định nghĩa dựa trên mức độ khô hạn so với trung
bình trong một khoảng thời gian xác định. Hạn khí tƣợng là sự thiếu hụt nƣớc
trong cán cân mƣa - bốc hơi. Lƣợng bốc hơi đặc trƣng cho phần chi và lƣợng
mƣa đặc trung cho phần thu của cán cân nƣớc. Lƣợng bốc hơi đồng biến với
cƣờng độ bức xạ, nhiệt độ, tốc độ gió và nghịch biến với độ ẩm không khí nên
khi nắng nhiều, nhiệt độ cao, gió mạnh, thời tiết khô thì hạn tăng [32].
Hạn nông nghiệp kết nối các đặc trƣng khác nhau của hạn khí tƣợng (hoặc
hạn thủy văn) với những ảnh hƣởng đến nông nghiệp tập trung vào sự thâm hụt
giáng thủy, sự chênh lệch giữa bốc thoát hơi thực tế và tiềm năng, sự thiếu hụt
độ ẩm đất, giảm mức nƣớc ngầm hoặc mực nƣớc lƣu vực... Nhu cầu nƣớc của

6


thực vật phụ thuộc vào điều kiện thời tiết thịnh hành, các đặc tính sinh học của
từng cây cụ thể, các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển của chúng và các tính
chất vật lý và sinh học của đất. Hạn nông nghiệp xuất hiện khi độ ẩm đất không
đủ đáp ứng nhu cầu của một cây trồng cụ thể nào đó trong một thời điểm cụ thể.
Hạn nông nghiệp xuất hiện sau hạn khí tƣợng nhƣng trƣớc khi hạn thủy văn xuất
hiện. Nông nghiệp là ngành kinh tế đầu tiên bị ảnh hƣởng của hạn hán [32].
Hạn thủy văn liên quan đến sự thiếu hụt nƣớc trên bề mặt đất và dƣới mặt
đất (đƣợc đo lƣờng bằng lƣu lƣợng dòng chảy, mực nƣớc của hồ, lƣu vực và
mực nƣớc ngầm). Có một khoảng thời gian trễ giữa thiếu nƣớc mƣa và ít nƣớc
trong dòng chảy, trong sông, trên hồ, trên lƣu vực, vì vậy các trị số đo thủy văn
không phải là chỉ số sớm nhất về hạn hán. Khi lƣợng giáng thủy bị giảm hoặc
thiếu hụt trong một khoảng thời gian dài, sự thâm hụt này sẽ đƣợc phản ánh

thông qua sự giảm sút các mức nƣớc trên bề mặt đất hoặc dƣới đất. Hạn thủy
văn thƣờng xuất hiện trễ hơn hạn khí tƣợng và hạn nông nghiệp. Nó cần thời
gian thiếu mƣa dài hơn để thể hiện sự thiếu hụt nƣớc trong các thành phần của
hệ thống thủy văn, nhƣ độ ẩm đất, dòng chảy, mực nƣớc ngầm lƣu vực. Vì vậy,
những ảnh hƣởng này không cùng pha với những tác động đối với các ngành
kinh tế khác. Các nhân tố khác nhƣ những thay đổi trong sử dụng đất (ví dụ nạn
phá rừng...), sự suy thoái đất, và việc xây dựng đập đều ảnh hƣởng đến các đặc
trƣng thủy văn của lƣu vực (ví dụ ở thƣợng nguồn và hạ lƣu). Các hoạt động của
con ngƣời nhiều khi làm thay đổi tần suất thiếu hụt nƣớc ngay cả khi không có
sự thay đổi về tần suất xuất hiện hạn khí tƣợng [32].
Hạn kinh tế xã hội thƣờng xuất hiện khi sự thâm hụt nƣớc vật lý bắt đầu
tác động đến con ngƣời. Loại hạn này khác với 3 loại hạn trên vì sự xuất hiện
của nó phụ thuộc diễn biến theo thời gian và không gian của nhu cầu và khả
năng cung cấp để xác định hoặc phân loại hạn hán. Do sự dao động tự nhiên của
khí hậu, việc cung cấp nƣớc là dƣ thừa trong một số năm nhƣng lại không không
đủ đáp ứng cho con ngƣời và môi trƣờng trong những năm khác. Hạn kinh tế xã
hội xuất hiện khi nhu cầu về nƣớc vƣợt quá khả năng cung cấp. Ví dụ, hạn hán
gây ra sự thâm hụt nƣớc trầm trọng cho các nhà máy thủy điện, bắt buộc nhà

7


nƣớc phải chi phí nhiều hơn để nhập khẩu xăng dầu và các giải pháp bảo đảm
nhu cầu điện của quốc gia. Nhu cầu các hàng hóa kinh tế đang tăng lên do dân
số tăng và mức sử dụng theo đầu ngƣời [32].

Hình 1.1. Sơ đồ mô tả mối quan hệ giữa các loại hạn (Nguồn: National Drought
Mitigation Centre, [34].
1.2. Tổng quan nghiên cứu hạn hán trên thế giới
Trên thế giới, có rất nhiều tác giả nghiên cứu về hạn hán. Nhƣng do tính

phức tạp của hiện tƣợng này, đến nay vẫn chƣa có một phƣơng pháp chung cho
các nghiên cứu về hạn hán. Trong việc xác định, nhận dạng, giám sát và cảnh
báo hạn hán, các tác giả thƣờng sử dụng công cụ chính là các chỉ số hạn hán.
Việc theo dõi sự biến động của giá trị các chỉ số hạn hán sẽ giúp ta xác định
đƣợc sự khởi đầu, thời gian kéo dài cũng nhƣ cƣờng độ hạn. Chỉ số hạn hán là
hàm của các biến đơn nhƣ lƣợng mƣa, nhiệt độ, bốc thoát hơi, dòng chảy... hoặc
là tổng hợp của các biến.
Mỗi chỉ số đều có ƣu điểm nhƣợc điểm khác nhau, và mỗi nƣớc đều sử
dụng các chỉ số phù hợp với điều kiện nƣớc mình. Việc xác định hạn hán bằng
các chỉ số hạn không chỉ áp dụng với bộ số liệu quan trắc mà còn áp dụng với bộ
số liệu là sản phẩm của mô hình khí hậu khu vực và mô hình khí hậu toàn cầu.
Trong quá trình nghiên cứu hạn, việc xác định các đặc trƣng của hạn là hết sức
cần thiết, nhƣ xác định: sự khởi đầu và kết thúc hạn, thời gian kéo dài hạn, phạm
8


vi mở rộng của hạn, mức độ hạn, tần suất và mối liên hệ giữa những biến đổi
của hạn với khí hậu [27].
Các phân tích về hạn hán trên quy mô mô toàn cầu [21, 25], khu vực và
địa phƣơng [20, 22], thông qua các chỉ số hạn dựa trên số liệu mƣa, nhiệt độ và
độ ẩm quan trắc trong quá khứ cho thấy số đợt hạn, thời gian kéo dài hạn, cũng
nhƣ tần suất và mức độ của nó ở một số nơi đã tăng lên đáng kể. Nổi bật lên
trong nghiên cứu hạn trên quy mô toàn cầu là nghiên cứu của Niko và cs (2010),
tác giả đã phân tích ƣu điểm, nhƣợc điểm của 18 chỉ số hạn hán bao gồm cả chỉ
số hạn khí tƣợng, chỉ số hạn thủy văn, chỉ số độ ẩm, rồi lựa chọn ra các chỉ số
thích hợp để áp dụng phân tích các đặc trƣng của hạn hán trong năm vùng khí
hậu khác nhau trên toàn cầu: vùng xích đạo, vùng khô hạn cực, vùng nhiệt độ
ấm, vùng tuyết, vùng địa cực [25]. Nhiều nghiên cứu cho thấy sự giảm lƣợng
mƣa đáng kể đi kèm với sự tăng nhiệt độ sẽ làm tăng quá trình bốc hơi, gây ra
hạn hán nghiêm trọng hơn [24]. Cùng với xu thế ấm hơn trên toàn cầu giai đoạn

(1980-2000), tần suất và xu thế hạn tăng lên và xảy ra nghiêm trọng hơn vào bất
cứ mùa nào trong năm, nhƣ 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%) [28], hạn xảy ra vào các tháng mùa hè ở Hy Lạp ảnh hƣởng nghiêm trọng
đến hoa màu và sự cung cấp nƣớc trong thành phố [24], ở Cộng hòa Moldova,
cứ 2 năm thì lại có một đợt hạn nặng vào mùa thu [28]). Bên cạnh sự gia tăng về
tần suất và mức độ hạn, thời gian kéo dài các đợt hạn cũng tăng lên đáng kể,
thời gian xảy ra hạn có thể kéo vài tháng đến vài năm trong nhiều quốc gia.
Nghiên cứu hạn dựa trên bộ số liệu mƣa và nhiệt độ tháng quan trắc với bƣớc
lƣới 0,5 độ trên toàn lãnh thổ Châu Âu 35o-70oN và 35oE-100oW, Benjamin và
cs (2002) đã chỉ ra rằng thời gian hạn hán lớn nhất trung bình trên mỗi ô lƣới ở
Châu Âu là 48 ± 17 tháng. Tần suất hạn hán cao hơn xảy ra ở lục địa Châu Âu,
thấp hơn ở bờ biển phía đông bắc Châu Âu, bờ biển Địa Trung Hải, thời gian
hạn kéo dài nhất thì xảy ra ở Italya, đông bắc Pháp, đông bắc Nga, với thời gian
kéo dài là 40 tháng [20]. Xukai và cs (2005) chỉ ra rằng hạn hán ở phía bắc

9


Trung Quốc có xu thế tăng lên kể từ sau những năm 1990, đặc biệt có vài vùng
hạn hán kéo dài 4-5 năm từ năm 1997 đến năm 2003 [37].
Trong những thập kỷ gần đây hạn hán đã và đang xảy ra ở nhiều nơi trên
thế giới, gây nhiều thiệt hại về kinh tế, ảnh hƣởng đến đời sống con ngƣời và
môi trƣờng sinh thái. Theo Youlin (2007), hàng năm có khoảng 21 triệu ha đất
biến thành đất không có năng suất kinh tế do hạn. Trong gần 1/4 thế kỷ vừa qua,
số dân gặp rủi ro vì hạn hán trên những vùng đất khô cằn đã tăng hơn 80%. Hơn
1/3 đất đai thế giới đã bị khô cằn mà trên đó có 17,7% dân số thế giới sinh sống.
Đồng hành với hạn hán, hoang mạc hoá và sa mạc hoá trên thế giới cũng ngày
càng lan rộng từ các vùng đất khô hạn, bán khô hạn đến cả một số vùng bán ẩm

ƣớt. Diện tích hoang mạc hoá đã lên đến 39,4 triệu km2, chiếm 26,3% đất tự
nhiên thế giới và trên 100 quốc gia chịu ảnh hƣởng. Nguy cơ đói và khát do hạn
hán uy hiếp 250 triệu con ngƣời trên trái đất, kèm theo đó còn ảnh hƣởng tới
môi trƣờng khí hậu chung toàn cầu (Youlin, 2007) (Nguồn: Vũ Thị Thu Lan,
Nguyễn Lập Dân (2011), Đề xuất các giải pháp phòng tránh và giảm thiểu thiên
tai lũ lụt, hạn hán tỉnh Quảng Nam, Dự án P1-08-VIE, Viện khoa học và công
nghệ Việt Nam) [37].
Hạn thƣờng gây ảnh hƣởng trên diện rộng. Tuy ít khi là nguyên nhân trực
tiếp gây tổn thất về nhân mạng nhƣng thiệt hại do hạn gây ra rất lớn. Theo số liệu
của Trung tâm giảm nhẹ hạn hán quốc gia Mỹ, hàng năm hạn hán gây thiệt hại
cho nền kinh tế Mỹ khoảng 6-8 tỷ USD (so với 2,41 tỷ USD do lũ và 1,2-4,8 tỷ
USD do bão). Đợt hạn hán lịch sử ở Mỹ xảy ra vào năm 1988-1989 gây thiệt hại
39-40 tỷ USD, lớn hơn nhiều so với thiệt hại kỷ lục của lũ (15 - 27,6 tỷ USD,
1993) và bão (25 - 33,1 tỷ USD, 1992). Hạn cũng gây những tổn thất lớn về kinh
tế và môi sinh ở nhiều quốc gia khác nhƣ Ấn độ, Pakistan, Australia... Hạn hán
dƣới tác động của El Nino vào năm 1997-1998 đã gây cháy rừng trên diện rộng ở
Indonesia, không chỉ làm thiệt hại rất lớn về kinh tế của nƣớc này mà còn là một
thảm họa môi sinh cho nhiều nƣớc thuộc khu vực Đông Nam Á. Theo tính toán
của Liên Hiệp Quốc, đến năm 2025 sẽ có 2/3 diện tích đất canh tác ở châu Phi,
1/3 diện tích đất canh tác ở châu Á và 1/5 diện tích đất canh tác ở Nam Mỹ

10


không còn sử dụng đƣợc. Khoảng 135 triệu ngƣời có nguy cơ phải rời bỏ nhà cửa
đi kiếm sống ở nơi khác (Nguồn: Nguyễn Quang Kim, 2005, Nghiên cứu dự báo
hạn hán vùng Nam Trung Bộ và Tây Nguyên và xây dựng giải pháp phòng
chống, Đề tài KC.08.22) [13].
Vì vậy trên thế giới đã có rất nhiều các nghiên cứu về hạn hán. Hạn hán là
hiện tƣợng hết sức phức tạp mà sự hình thành là do cả hai nguyên nhân: tự nhiên

và con ngƣời. Các yếu tố tự nhiên gây hạn nhƣ sự dao động của các dạng hoàn
lƣu khí quyển ở phạm vi rộng và các vùng xoáy nghịch, hoặc các hệ thống áp
thấp cao, sự biến đổi khí hậu, sự thay đổi nhiệt độ mặt nƣớc biển nhƣ El Nino và
các nguyên nhân do con ngƣời nhƣ nhu cầu nƣớc ngày càng gia tăng, phá rừng,
ô nhiễm môi trƣờng ảnh hƣởng tới nguồn nƣớc, quản lý đất và nƣớc kém bền
vững, gây hiệu ứng nhà kính,... Qua các nghiên cứu, đến nay các nƣớc phát triển
trên thế giới đã hƣớng đến việc quản lý hạn hán, việc giám sát và quản lý hạn
đƣợc dựa trên các chỉ số hạn và các ngƣỡng hạn [30]. Hiện nay có rất nhiều chỉ
số/hệ số hạn khác nhau đã đƣợc phát triển và ứng dụng ở các nƣớc trên thế giới
nhƣ: Chỉ số ẩm Ivanov (1948), Chỉ số khô Budyko (1950), Chỉ số khô Penman,
Chỉ số gió mùa GMI, Chỉ số mƣa 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 nƣớc mặt (SWSI), Chỉ số RDI (Reclamation
Drought Index)... Kinh nghiệm trên thế giới cho thấy hầu nhƣ không có một chỉ
số nào có ƣu điểm vƣợt 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 nhƣ hệ thống cơ sở dữ liệu quan trắc sẵn có ở vùng đó [4].
Một số nƣớc phát triển trên thế giới đã thành lập các trung tâm giám sát,
dự báo, cảnh báo hạn hán. Nhiệm vụ chính của các trung tâm này là:
(1-) Theo dõi, giám sát, dự báo và cảnh báo hạn hán;
(2-) Phối hợp với các ban ngành có liên quan để đề xuất và tiến hành các
hoạt động ngăn ngừa, phòng tránh và giảm nhẹ tác hại của hạn hán;
(3-) Phối hợp với các cơ quan nghiên cứu khoa học xây dựng các phƣơng
pháp dự báo và cảnh báo hạn hán.

11


Chi tiết về các trung tâm này đƣợc mô tả dƣới đây.
1.2.1. Ở Mỹ

Đã thành lập Trung tâm Quốc gia về giảm nhẹ hạn hán (The National
Drought Mitigation Center - NDMC). Các dạng thông tin về hạn hán đƣợc phát
hành thƣờng xuyên cho các ngành ở Mỹ, đặc biệt là cho nông nghiệp, bao gồm:
- Đánh giá các điều kiện hạn gần đây và hiện trạng hạn hán dựa trên sự
phối hợp giám sát hạn hán toàn diện giữa các cơ quan của Bộ Nông nghiệp và
Trung tâm Quốc gia về Giảm nhẹ hạn hán;
- Các bản đồ chỉ số hạn của Cơ quan Khí quyển Đại dƣơng Quốc gia
(NOAA) cho 6, 12 tuần trƣớc;
- Nhận định hạn mùa về hạn hán do Trung tâm Dự báo Khí hậu thuộc
NOAA (đƣợc cập nhật hàng tháng);
- Tính toán của NOAA về lƣợng mƣa cần có đến cuối các đợt hạn hán
trên toàn nƣớc Mỹ;
- Giám sát độ ẩm đất: Hiện trạng độ ẩm đất trên các bang/các khu vực;
Giám sát hạn hán của NOAA thông qua các chỉ số hạn, bao gồm: Chỉ số chuẩn
hoá lƣợng mƣa, tỷ chuẩn lƣợng mƣa hàng tháng; Chỉ số hạn khắc nghiệt theo
Palmer (cập nhật hàng tuần); Chỉ số ẩm cây trồng (cập nhật hàng tuần).
Hiện nay, đã có trên 30 bang của Mỹ lập kế hoạch phòng chống hạn hán
hàng năm với 10 bƣớc nhƣ sau: 1) Thành lập một Ban phòng chống hạn hán; 2)
Xác định mục tiêu và nội dung của kế hoạch phòng chống hạn hán; 3) Tìm kiếm
sự tham gia của các đối tác và giải quyết các mâu thuẫn; 4) Kiểm kê nguồn tài
nguyên và xác định các nhóm có nguy cơ chịu rủi ro; 5) Phát triển cơ cấu tổ
chức và chuẩn bị kế hoạch chống hạn; 6) Xác định nhu cầu nghiên cứu và kiện
toàn các thể chế; 7) Liên kết khoa học và chính sách; 8) Quảng bá kế hoạch
phòng chống hạn; 9) Phổ biến kiến thức cộng đồng về hạn hán; 10) Đánh giá và
điều chỉnh kế hoạch phòng chống hạn hán. Tóm lại, ở Mỹ tập trung vào 3 hoạt
động bắt buộc của kế hoạch phòng chống hạn hán là: 1) Giám sát và cảnh báo sớm;
2) Đánh giá nguy cơ rủi ro và tác động; 3) Giảm nhẹ và ứng phó với hạn hán.

12

1.2.2. Ở Úc
Từ năm 1965 đã thành lập tổ chức theo dõi và phục vụ phòng chống hạn
hán (Bureau's Drought Watch Service) với sự liên kết giữa cơ quan khí tƣợng
Úc (BOM) và cơ quan nông nghiệp trên toàn quốc đến tận các bang. Tổ chức
này cung cấp thời điểm bắt đầu thống nhất để cảnh báo hạn trên toàn quốc.
Những thông báo chính thức về hạn hán đƣợc kết hợp với những yếu tố khác
nhƣ mƣa và trách nhiệm của các cơ quan khác của chính phủ. Kể từ khi thực
hiện “Chính sách quốc gia về hạn hán” năm 1992, tổ chức này đã triển khai các
công việc phân tích tình hình mƣa. Các sản phẩm phân tích mƣa đƣợc công bố
thông qua bản tin thời tiết hoặc qua trang web của tổ chức này. Cũng giống nhƣ
ở Mỹ, các thông tin viễn thám đƣợc ứng dụng rộng rãi trong việc xây dựng các
sản phẩm về giám sát và cảnh báo hạn hán.
1.2.3. Ở Trung Quốc
Chính phủ Trung Quốc rất coi trọng việc giám sát, dự báo và đánh giá ảnh
hƣởng của hạn hán. Trung tâm Khí hậu Quốc gia (NCC) thuộc Cục Khí tƣợng
Trung Quốc (CMA) đƣợc thành lập từ năm 1995 đã xây dựng và vận hành một
hệ thống giám sát và cảnh báo sớm hạn hán với nhiều sản phẩm khác nhau nhƣ
các bản tin hạn hán hàng tháng, hàng năm. Ở Trung Quốc đã thực hiện thành
công việc đánh giá phạm vi tác hại của hạn hán, đặc biệt là giám sát hạn hán và
dự báo, cảnh báo hạn hán cũng nhƣ đánh giá mức độ ảnh hƣởng. Việc đánh giá,
giám sát và dự báo hạn hán đƣợc tiến hành với sự trợ giúp của công nghệ viễn
thám, trong đó đã sử dụng số liệu về chỉ số thực vật đo từ vệ tinh VCI
(Vegetation condition index) và chỉ số cung cấp nƣớc thực vật WSVI (Water
Supplying Vegetation Index). Việc sử dụng chỉ số WSVI để giám sát và dự báo
hạn hán đƣợc tiến hành trên cơ sở phân tích cƣờng độ hạn hán, phân bố không thời gian của hạn hán.
1.2.4. Một số nước và tổ chức khác
Đƣợc sự hỗ trợ tài chính của Chƣơng trình Phát triển Liên hiệp quốc
(UNDP), Tổ chức Khí tƣợng Thế giới cũng đã thành lập các Trung tâm Giám sát
hạn ở Nairobi (Kenya), ở Harare (Zimbabwe) từ năm 1989 để cảnh báo sớm hạn

13


và đƣa ra các giải pháp giảm nhẹ tác động của các thiên tai khí tƣợng đến sản
xuất nông nghiệp và nguồn nƣớc cho các nƣớc vùng Đông và Nam Phi. Nhiều
nƣớc khác nhƣ Nigeria, India, Brazil, Hungaria, Bồ Đào Nha,... cũng đã có các
hệ thống cảnh báo sớm hạn hán.
Hiệp hội các Quốc gia Đông Nam Á ASEAN (Association of Southeast
Asian Nations) từ năm 1987 đã triển khai thử nghiệm nghiệp vụ hệ thống theo
dõi hạn hán (Drought Watch System - DWS) giống nhƣ ở Úc đặt tại Kedah,
Malaysia: lúc đầu chủ yếu tính toán lƣợng mƣa tháng theo các tỷ lệ phần trăm, sau
đó đƣa ra thông tin vùng “thiếu hụt lượng mưa trầm trọng” và các “đợt hạn”.
1.3. Tổng quan nghiên cứu hạn hán ở Việt Nam
1.3.1. Đặc điểm hạn hán trong những năm gần đây ở Việt Nam
Theo Trung tâm Khí tƣợng Thủy văn Quốc gia trong vòng 40 năm qua, có
không ít những năm hạn nặng và hạn nghiêm trọng. Ở Bắc Bộ những năm xảy ra
hạn nặng vào vụ đông xuân là 1959,1961, 1970, 1984, 1986, 1989, 1993, 1998
và vào vụ hè là: 1960, 1961, 1963, 1964. Trung Bộ và Nam Bộ có hạn trong các
năm 1983, 1987, 1988, 1990, 1992, 1993, 2003, 2004 đặc biệt hạn rất nghiêm
trọng vào năm 1993 và năm 1998 [15].
Một số đợt hạn điển hình :
Đợt hạn hán thiếu nƣớc năm 1992-1993: Thiếu hụt nghiêm trọng lƣợng
mƣa vào cuối năm 1992 gây hạn hán thiếu nƣớc cho sản xuất và dân sinh trong
năm 1993. Ở Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ, thiếu hụt mƣa so với TBNN tới 30-70%,
có nơi 100% từ tháng 8-11/1992 và tới 40-60% trong những tháng đầu năm
1993 (7 tháng đầu năm 1993, mƣa bằng 25-40% TBNN), đã gây ra hạn hán
ngay cuối vụ mùa năm 1992. Đầu năm 1993, dự trữ nguồn nƣớc trong đất, sông
suối và ở các hồ chứa rất ít. Hạn hán thiếu nƣớc nghiêm trọng trong vụ đông
xuân 1992-1993, hè thu 1993, ở hầu hết các vùng. Tổng diện tích lúa đông xuân

bị hạn trên 176.000ha (bị chết trên 22.000ha).
Mực nƣớc trên các sông đều thấp hơn TBNN từ 0,1-0,5m. Mặn xâm nhập
sâu vào các cửa sông, từ 10-20km, có lúc tới 30km. Tháng 7/1993, mực nƣớc các
hồ chứa lớn đều ở dƣới mức nƣớc chết vẫn đƣợc tiếp tục khai thác chống hạn.

14


Các hồ chứa vừa và nhỏ đều cạn kiệt.
Hạn hán tác động mạnh nhất đến nông nghiệp các tỉnh Thanh Hoá - Bình
Thuận (gần 1/2 diện tích lúa vụ hè thu năm 1993 bị hạn, bị chết 24.093 ha. Đồng
bằng sông Cửu Long, hạn hán ít gay gắt hơn [15].
Đợt hạn hán thiếu nƣớc năm 1997-1998: Mùa mƣa năm 1997 kết thúc
sớm hơn 1 tháng; 6 tháng đầu năm 1998 lƣợng mƣa bình quân chỉ đạt từ 30-70%
cùng kỳ; vùng Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long hầu
nhƣ không mƣa vào các tháng 3-6/1998; Trung Bộ hầu nhƣ không mƣa trong
tháng 6-9/1998. Nhiệt độ các tháng đầu năm 1998 đều cao hơn TBNN từ 1-3 độ
C. Các đợt nắng nóng gay gắt xảy ra liên tục và kéo dài từ 15-29 ngày trong
tháng 3, 4, 5/1998 ở Nam Bộ và tháng 6, 7, 8/1998 ở Trung Bộ. Mực nƣớc các
sông lớn đều thấp hơn TBNN cùng kỳ từ 0,5-1,5m. Đến đầu tháng 4/1998, các
sông suối nhỏ ở Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ dòng chảy rất nhỏ hoặc
khô hạn. Một số hồ vừa và toàn bộ hồ nhỏ đều khô cạn (Nghệ An có 579 hồ,
Quảng Bình 110 hồ, Quảng Trị 85 hồ,...). Mực nƣớc các hồ chứa lớn và một số
hồ chứa vừa khác xấp xỉ mực nƣớc chết. Mặn xâm nhập sâu 15-20km vào nội
đồng ở Miền Trung và Nam Bộ. Nhiều nguồn nƣớc ngọt bị nhiễm mặn, ảnh
hƣởng nghiêm trọng đến cung cấp nƣớc tƣới và sinh hoạt.
Hạn hán, thiếu nƣớc mùa khô 1997-1998 nghiêm trọng nhất, hầu nhƣ bao
trùm cả nƣớc, gây thiệt hại nghiêm trọng: Lúa đông xuân, hè thu, lúa mùa bị hạn
trên 750.000ha (mất trắng trên 120.000ha); cây công nghiệp và cây ăn quả bị hạn
trên 236.000ha (bị chết gần 51.000ha); 3,1 triệu ngƣời thiếu nƣớc sinh hoạt.

Tổng số thiệt hại về kinh tế khoảng 5.000 tỷ đồng. Chính phủ đã phải trợ giúp
hàng chục tỷ đồng để cung cấp nƣớc sinh hoạt cho 18 tỉnh. Những thiệt hại khác
chƣa thống kê và tính toán hết đƣợc nhƣ vấn đề kinh tế, môi trƣờng, xói mòn, sa
mạc hoá, thiếu ăn, suy dinh dƣỡng, khủng hoảng tinh thần và giảm sút sức khoẻ
của hàng triệu ngƣời [15].
Năm 2001, các tỉnh Phú Yên, Quảng Nam, Quảng Bình, Quảng Trị là
những tỉnh bị hạn nghiêm trọng. Các tháng 6 và 7 hầu nhƣ không mƣa. Chỉ riêng
ở Phú Yên, hạn hán đã gây thiệt hại cho 7200 ha mía, 500 ha sắn, 225 ha lúa

15


nƣớc và 300 ha lúa nƣơng [15].
Trong 6 tháng đầu năm 2002, hạn hán nghiêm trọng đã diễn ra ở vùng
Duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ gây thiệt hại về mùa
màng, gây cháy rừng trên diện rộng, trong đó có cháy rừng lớn ở các khu rừng tự
nhiên U Minh thƣợng và U Minh hạ [15].
Những tháng trƣớc mùa mƣa năm 2003, hạn hán bao trùm hầu khắp
Tây Nguyên, gây thiệt hại cho khoảng 300 ha lúa ở Kon Tum, 3000 ha lúa ở Gia
Lai và 50.000 ha đất canh tác ở Đắk Lắc; thiếu nƣớc cấp cho sinh hoạt của
100.000 hộ dân. Chỉ tính riêng cho Đắk Lắc, tổng thiệt hại ƣớc tính khoảng 250
tỷ đồng [15].
Hạn hán thiếu nƣớc năm 2004-2005: xảy ra trên diện rộng nhƣng không
nghiêm trọng nhƣ năm 1997-1998. Ở Bắc Bộ, mực nƣớc sông Hồng tại Hà Nội
vào đầu tháng 3 xuống mức 1,72 m thấp nhất kể từ năm 1963 đến năm 2005. Ở
Miền Trung và Tây Nguyên, nắng nóng kéo dài, dòng chảy trên các sông suối ở
mức thấp hơn trung bình nhiều năm cùng kỳ, một số suối cạn kiệt hoàn toàn;
nhiều hồ, đập dâng hết khả năng cấp nƣớc.
Ninh Thuận là địa phƣơng bị hạn hán thiếu nƣớc khốc liệt nhất trong vòng
20 năm qua, chủ yếu do mƣa ít, lƣợng mƣa trong 4 tháng (từ tháng 11/2004 đến

tháng 2/2005) chỉ bằng khoảng 41% TBNN; các sông suối, ao hồ đều khô cạn,
chỉ có hồ Tân Giang còn khoảng 500.000 m3 nƣớc nhƣng ở dƣới mực nƣớc chết,
hồ thuỷ điện Đa Nhim - nguồn cung cấp nƣớc chủ yếu cho Ninh Thuận, cũng chỉ
còn 1/3 dung tích so với cùng kỳ năm trƣớc. Toàn tỉnh có 47.220 ngƣời thiếu
nƣớc sinh hoạt.
Tại Bình Thuận, tháng 11/2004 đến 2/2005 hầu nhƣ không mƣa. Mực
nƣớc trên các triền sông gần nhƣ cạn kiệt, lƣợng dòng chảy còn lại rất nhỏ; sông
Dinh, sông Lòng Thƣơng bị cạn khô. Mực nƣớc các hồ trong tỉnh đều thấp hơn
mực nƣớc chết từ 1,70 đến 2,2 m. Toàn bộ lƣợng nƣớc còn lại trong các hồ chứa
không đáp ứng đủ nhu cầu cấp nƣớc sinh hoạt cho nhân dân, nƣớc uống cho gia
súc. Hạn hán thiếu nƣớc làm gần 50 ngàn ngƣời thiếu nƣớc sinh hoạt, 16.790 hộ
thiếu đói, khoảng 123.800 con bò thiếu thức ăn và trên 89.000 bò, dê, cừu thiếu

16


nƣớc uống [15].
1.3.2. Những nghiên cứu về hạn hán ở Việt Nam
Ở Việt Nam, những nghiên cứu về hạn hán cũng đã đƣợc tiến hành đến
từng vùng khí hậu, tỉnh, địa phƣơng. Nguyễn Trọng Hiệu (1995) đã nghiên cứu
sự phân bố hạn hán và tác động của hạn hán ở các vùng khí hậu Việt Nam. Các
kết quả tính toán cho thấy, hạn mùa đông chủ yếu ở khu vực Bắc Bộ, Nam Bộ,
Tây Nguyên, hạn mùa hè thịnh thành ở Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ. Hạn
mùa đông tần suất cao hơn hạn mùa hè và tần suất hạn mùa đông có thể lên đến
100% ở một số nơi thuộc Tây Nguyên và Nam Bộ [8]. Nguyễn Trọng Hiệu,
Phạm Thị Thanh Hƣơng (2003), sử dụng các số liệu lƣợng mƣa và lƣợng bốc
hơi của khoảng 160 trạm khí tƣợng bề mặt với thời gian quan trắc phổ biến
(1961-2000) để nghiên cứu tính chất, mức độ hạn và phân vùng hạn ở Việt Nam.
Dựa trên các kết quả tính toán, tác giả đã chia hạn hán thành 5 loại: từ khô hạn
đến ít khô hạn nhất và phân chia Việt Nam thành 8 vùng có mùa khô khác nhau:

vùng Tây Bắc xảy ra hạn cả trong mùa đông và mùa xuân; vùng Đông Bắc xảy
ra hạn trong mùa đông; vùng Đồng bằng Bắc bộ xảy ra hạn trong mùa đông;
vùng Bắc Trung Bộ xảy ra hạn vào nửa cuối mùa đông; vùng Nam Trung Bộ
xảy ra hạn vào cuối mùa đông và kéo dài đến giữa mùa hè; vùng Cực Nam
Trung Bộ, vùng Tây Nguyên và vùng Nam Bộ xảy ra hạn nặng trong cả mùa
đông và mùa xuân. Tác giả đƣa ra kết luận, hạn chỉ xảy ra vào các tháng mùa
đông, mùa xuân, mùa hè và không có tình trạng hạn vào các tháng mùa thu [9].
Mai Trọng Thông (2006) đánh giá mức độ khô hạn của vùng Đông Bắc và
Đồng bằng Bắc bộ thời kỳ (1975-2004) và cho thấy kết quả tính toán khá phù
hợp với điều kiện khí hậu thực tế ở hai khu vực này [5]. Cùng năm 2008, một số
nghiên cứu khác về hạn hán cũng thu đƣợc những kết quả đáng kể trong việc
ứng dụng sản xuất nông nghiệp, quản lý nguồn nƣớc [4, 10].
Đối với Việt Nam, nơi có tiềm năng nguồn nƣớc phong phú nhƣng do tính
chất phân mùa sâu sắc nên thƣờng xuyên xuất hiện khô hạn. Cũng nhƣ việc
nghiên cứu trên thế giới, nghiên cứu về hạn hán ở Việt Nam chủ yếu tập trung
đến hạn khí tƣợng, hạn thủy văn và hạn nông nghiệp. Các đề tài nghiên cứu hạn

17