(Luận văn thạc sĩ) đánh giá tình hình hạn hán khí hậu và ảnh hưởng đến hệ thống cây trồng tại xã bình sơn thành phố sông công tỉnh thái nguyên

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

BÙI THỊ HẢI LINH

ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG HẠN HÁN KHÍ HẬU
VÀ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỆ THỐNG CÂY TRỒNG
TẠI XÃ BÌNH SƠN - THÀNH PHỐ SƠNG CƠNG TỈNH THÁI NGUN

Ngành:

Khoa học mơi trường

Mã số:

8440301

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. Đồn Văn Điếm

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP - 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa hề được sử dụng cho một học vị nào
Tôi cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận tốt nghiệp này đã
được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2018
Tác giả luận văn

Bùi Thị Hải Linh

i


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn, tơi đã nhận được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,
đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi được bày tỏ lịng kính trọng và biết
ơn sâu sắc PGS.TS Đồn Văn Điếm đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời
gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Khoa
Môi trường - Học viện Nơng nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tơi trong q trình học
tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn
Xin cảm ơn các cán bộ trạm Khí tượng Thái Nguyên, Ủy ban nhân dân thành phố
Sơng Cơng, ủy ban nhân dân xã Bình Sơn, cán bộ và cộng đồng dân cư tại các xóm về
sự hợp tác nhiệt tình đồng thời đã tạo điều kiện cho tơi hồn thành đề ở địa phương
trong thời gian qua.
Xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tơi
về mọi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2018
Tác giả luận văn

Bùi Thị Hải Linh

ii

MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Danh mục hình ............................................................................................................... viii
Trích yếu luận văn ........................................................................................................... ix
Thesis abtract ................................................................................................................... xi
Phần 1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1

1.2.

Giả thuyết khoa học ............................................................................................ 2

1.3.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ........................................................................... 3

1.4.

Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 3

1.5.

Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn......................................... 3

Phần 2. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ................................................................... 4
2.1.

Vấn đề thiên tai hạn hán đối với sản xuất nông nghiệp ...................................... 4

2.1.1.

Khái niệm hạn hán .............................................................................................. 4

2.1.2.

Phân loại hạn hán ................................................................................................ 5

2.1.3.

Nguyên nhân hạn hán ......................................................................................... 6

2.1.4.

Các đặc trưng hạn hán ........................................................................................ 7

2.2.

Tình hình hạn hán trên thế giới và Việt Nam ..................................................... 7

2.2.1.

Tình hình hạn hán trên thế giới........................................................................... 7

2.2.2.

Tình hình hạn hán ở Việt Nam ......................................................................... 16

2.3.

Nhận thức của người dân và giải pháp thích ứng với hạn hán trong sản
xuất nơng nghiệp .............................................................................................. 21

2.3.1.

Khái niệm thích ứng ......................................................................................... 21

2.3.2.

Nhận thức về ảnh hưởng của hạn hán đến cây trồng ........................................ 21

2.3.3.

Các biện pháp thích ứng chống hạn của người dân .......................................... 23

Phần 3. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 27
3.1.

Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 27

iii


3.2.

Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................... 27

3.3.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 27

3.4.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 27

3.4.1.

Phương pháp điều tra số liệu thứ cấp ............................................................... 27

3.4.2.

Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp ................................................................ 28

Phần 4. Kết quả nghiên cứu......................................................................................... 32
4.1.

Đánh giá về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ............................................... 32

4.1.1.

Điều kiện tự nhiên ............................................................................................ 32

4.1.2.

Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội .............................................................. 35

4.1.3.

Đánh giá chung ................................................................................................. 38

4.2.

Thực trạng hạn hán thông qua chỉ số ẩm (mi) giai đoạn 1991 - 2017 tại
xã Bình Sơn, thành phố Sông Công, Thái Nguyên........................................... 39

4.2.1.

Diễn biến của một số yếu tố khí hậu xã Bình Sơn............................................ 39

4.2.2.

Diễn biến chỉ số ẩm MI qua các tháng tại xã Bình Sơn, giai đoạn 1991-2017........ 41

4.3.

Nhận thức của người dân về ảnh hưởng của hạn hán đến hệ thống cây
trồng trong sản xuất nông nghiệp ..................................................................... 43

4.3.1.

Nhận thức của người dân về ảnh hưởng của hạn hán đến diện tích gieo
trồng nơng nghiệp ............................................................................................. 44

4.3.2.

Nhận thức của người dân về ảnh hưởng của hạn hán đến năng suất cây trồng ....... 47

4.3.3.

Nhận thức của người dân về ảnh hưởng của hạn hán đến sâu bệnh ................. 48

4.3.4.

Hạn hán ảnh hưởng tới hoạt động sản xuất nông nghiệp ................................. 50

4.4.

Nhận thức của người dân về thích ứng với hạn hán trong sản xuất nơng
nghiệp tại xã Bình Sơn ..................................................................................... 52

4.4.1.

Các biện pháp thích ứng với hạn hán trong sản xuất nông nghiệp. .................. 52

4.5.

Thử nghiệm một số biện pháp giữ ẩm chống hạn cho cây đậu tương trên
địa bàn xã Bình Sơn .......................................................................................... 54

4.5.1.

Tình hình sản xuất cây đậu tương tại xã Bình Sơn - Thành phố Sông Công .......... 54

4.5.2.

Một số biện pháp giữ ẩm chống hạn đối với cây đậu tương vụ đơng............... 55

4.6.

Giải pháp nâng cao hiệu quả thích ứng với hạn hán trong sản xuất
nông nghiệp...................................................................................................... 59

4.6.1.

Đánh giá điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức khi thực hiện các
giải pháp thích ứng của người dân với hạn hán ................................................ 59

iv


4.6.2.

Vai trị của các tổ chức tham gia ứng phó với hạn hán tại địa phương ............ 61

4.6.3.

Đề xuất giải pháp thích ứng với hạn hán có hiệu quả cao trong sản xuất
nông nghiệp tại địa phương. ............................................................................. 62

Phần 5. Kết luận và kiến nghị...................................................................................... 65
5.1.

Kết luận............................................................................................................. 65

5.2.

Kiến nghị .......................................................................................................... 66

Tài liệu tham khảo. ......................................................................................................... 67
Phụ lục .......................................................................................................................... 71

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa Tiếng Việt

BĐKH

Biến đổi khí hậu

BVTV

Bảo vệ thực vật

GDP

Tổng sản phẩm quốc nội.

IPCC

Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu.

SXNN

Sản xuất nơng nghiệp

TW

Trung ương

UBND

Ủy ban nhân dân

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1.

Các mức khô hạn phân theo chỉ số MAI ..................................................................13

Bảng 2.2.

Mức khô hạn xác định theo chỉ số ẩm Sharma ........................................................14

Bảng 2.3.

Các cấp khô hạn và đặc điểm vật lý tương ứng .......................................................15

Bảng 2.4.

Các cấp khô hạn phân theo chỉ số khô hạn tháng ....................................................16

Bảng 2.5.

Kết quả đánh giá tình trạng khơ hạn ở các khu vực ................................................16

Bảng 3.1.

Các cấp chỉ số ẩm MI và đặc điểm khí hậu..............................................................30

Bảng 3.2.

Tương quang giữa số giờ nắng và bức xạ quang hợp .............................................31

Bảng 4.1.

Tình hình dân số và lao động xã Bình Sơn ..............................................................35

Bảng 4.2.

Chỉ số ẩm MI các tháng trong năm giai đoạn 1991 - 2017 ....................................42

Bảng 4.3.

Tần suất các cấp ẩm các tháng trong giai đoạn 1991 - 2017 (%) ..........................42

Bảng 4.4.

Mức độ của những tác động do hạn hán gây ra đối với sản xuất nông
nghiệp ...........................................................................................................................43

Bảng 4.5.

Diện tích các loại cây trồng chính xã Bình Sơn giai đoạn 2011 - 2017 ...............45

Bảng 4.6.

Năng suất các loại cây trồng chính xã Bình Sơn giai đoạn 2011 - 2017..............47

Bảng 4.7.

Quan điểm của người dân về sâu bệnh hại trên cây lúa khi gặp hạn hán ............50

Bảng 4.8.

Lịch thời vụ gắn với các hiện tượng thời thiết cực đoan trong năm ......................51

Bảng 4.9.

Biện pháp thích ứng với hạn hán của người dân xóm Xuân Đăng 2 ....................53

Bảng 4.10. Biện pháp thích ứng với hạn hán của người dân xóm Bá Vân 3 ...........................53
Bảng 4.11. Biện pháp thích ứng với hạn hán của người dân xóm Long Vân ..........................54
Bảng 4.12. Độ ẩm các tầng đất khảo sát qua các cơng thức thí nghiệm (%) ...........................56
Bảng 4.13. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất ...........................................................58
Bảng 4.14. Phân tích SWOT một số biện pháp thích ứng với hạn hán ....................................59

vii

DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1. Sơ đồ của xã Bình Sơn. ................................................................................ 32
Hình 4.2. Cơ cấu kinh tế xã Bình Sơn năm 2016 ........................................................ 37
Hình 4.3. Biểu đồ nhiệt độ xã Bình Sơn giại đoạn 1991 - 2017 .................................. 40
Hình 4.4. Biểu đồ lượng mưa hàng năm xã Bình Sơn giai đoạn 1991 - 2017 ............. 40
Hình 4.5. Tác động của hạn hán đối với từng loại cây trồng chính tại xã Bình Sơn. ........ 44
Hình 4.6. Nhận thức của người dân về ảnh hưởng của hạn hán đến diện tích các
cây trồng chính năm 2017 ............................................................................ 46
Hình 4.7. Nhận thức người dân về ảnh hưởng hạn hán đến diện tích gieo trồng ....... 46
Hình 4.8. Nhận thức của người dân về ảnh hưởng hạn hán đến năng suất các cây
trồng chính năm 2017 .................................................................................. 47
Hình 4.9. Nhận thức của người dân về ảnh hưởng của hạn hán đến sâu bệnh ............ 49
Hình 4.10. Chiều cao cây đậu tương qua các cơng thức giữ ẩm.................................... 55
Hình 4.11. Độ ẩm đất trung bình các tầng đất khảo sát ................................................. 57
Hình 4.12. Sơ đồ Venn thể hiện vai trò của các cơ quan địa phương trong việc
thích ứng với hạn hán................................................................................... 61

viii


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Bùi Thị Hải Linh
Tên Luận văn: “Đánh giá tình trạng hạn hán khí hậu và ảnh hưởng đến hệ thống cây
trồng tại xã Bình Sơn - Thành phố Sông Công - Tỉnh Thái Nguyên”
Ngành:

Khoa học Môi trường

Mã số: 8440301

Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
Đánh giá tình trạng hạn hán ở xã Bình Sơn, thành phố Sơng Cơng, Thái Ngun
trong giai đoạn 1991 - 2017.
Tìm hiểu nhận thức của người dân về tác động của hạn hán và ứng phó trên địa bàn xã.
Thử nghiệm một số biện pháp giữ ẩm chống hạn cho cây đậu tương tại xã Bình
Sơn, Thành phố Sơng Cơng, Thái Ngun.
Đề xuất các giải pháp thích ứng với hạn hán trên địa bàn xã Bình Sơn.
Phương pháp nghiên cứu
Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu chính gồm thu thập số liệu thứ cấp
về đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội tại xã Bình Sơn, số liệu khí tượng trạm khí tượng
Thái Nguyên từ 1991 - 2017; phương pháp phỏng vấn người dân bằng phiếu điều tra và
phương pháp thảo luận nhóm; thử nghiệm một số biện pháp giữ ẩm chống hạn cho cây
đậu tương vụ đơng bằng thí nghiệm đồng ruộng. Tổng số phiếu điều tra là 40, trong đó
xóm Long Vân điều tra 12 hộ, xóm Xuân Đăng 2 và Bá Vân 3 điều tra 12 hộ theo
phương pháp khối ngẫu nhiên. Tổ chức các buổi họp nhóm 5 - 6 người có độ tuổi, giới
tính và kinh nghiệm sản xuất khác nhau, các công cụ áp dụng bao gồm vẽ sơ đồ vùng
khảo sát các xóm, thiết lập bảng thời vụ gieo trồng và hiện tượng khí hậu của hạn hán;
giải pháp thích ứng với hạn hán trong sản xuất lúa, rau màu tại xã (ICRAF, 2015)… Xử
lý số liệu bằng phần mềm excel, đánh giá biểu hiện của hạn hán thông qua chỉ số ẩm MI
qua các cơng thức tính tốn.
Kết quả chính và kết luận
Kết quả đánh giá biểu hiện của hạn hán tại xã Bình Sơn từ năm 1991 đến 2017 cho
thấy, cây trồng thường gặp tình trạng thiếu ẩm từ tháng 9 đến tháng 2 và 3 năm sau.
Thời điểm này thường xảy ra rét đậm, rét hại tại địa phương, nên khả năng cung cấp ẩm
cho cây trồng thiếu, đặc biệt khoảng từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau ở mức thiếu ẩm
nhiều đến nghiêm trọng gây khó khăn trong sản xuất nơng nghiệp. Tình trạng thiếu ẩm
ở mức độ nhẹ cũng gặp phải khi vào mùa hè nhiệt độ tăng cao. Những năm gần đây việc

ix

thiếu ẩm trong mùa hè đang tăng lên do nhiệt độ khơng khí cao hơn, mùa nóng cũng
kéo dài hơn. Trong mùa đơng, khơng phải hồn tồn xảy ra khơ hạn; do xuất hiện những
cơn mưa trái mùa giảm nguy cơ khô hạn rất nhiều. Hạn hán gây tác động mạnh mẽ đến
lúa và rau màu, tuy nhiên tùy theo loại cây trồng mà hạn hán có những tác động riêng ở
mức độ khác nhau làm giảm năng và chất lượng sản phẩm nông nghiệp.
Dựa vào kết quả đánh giá ảnh hưởng của hạn hán đến hệ thống cây trồng chính và
các biện pháp thích ứng trong sản xuất nơng nghiệp của người dân xã Bình Sơn; thử
nghiệm biện pháp giữ ẩm chống hạn trên cây đậu tương để hoàn thiện và nâng cao hiệu
quả các biện pháp thích ứng với hạn hán, chúng tôi đề xuất các giải pháp thích ứng gồm
quản lý tốt nguồn nước và kỹ thuật tưới tiêu phục vụ nông nghiệp; sử dụng các giống
cây trồng chịu được hạn và giá lạnh, thích hợp với điều kiện địa phương; chuyển đổi cơ
cấu mùa vụ cây trồng; xây dựng và phát triển các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến
và tuyên truyền, nâng cao nhận thức cho người dân về thích ứng với hạn hán.

x


THESIS ABTRACT
Master candidate: Bui Thi Hai Linh
Thesis title: “Evaluation of drought climate situation and affect to the crop system in
Binh Son Commune - Song Cong Town - Thai Nguyen Province”.
Major: Environmental science

Code: 8440301

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives
Evaluation of drought situation in Binh Son commune, Song Cong city, Thai

Nguyen province during 1991 - 2017.
Understanding the people's awareness about the impact of drought and response
in the commune.
Experiment on some measures to keep moisture, fight drought for soybean in
Binh Son commune, Song Cong city, Thai Nguyen province.
Propose solutions for drought adaptation in Binh Son commune.
Materials and Methods
Topics used in the main research methods included: secondary data collection,
method of interviewing people by questionnaire and method of group discussion,
experiment on some measures to keep moisture, fight drought for soybean in winter
crops by field experiments. The total number of questionnaires was 40. Organized
group meetings with 5 - 6 people which were different ages, sexes and production
experiences. Applied tools included drawing a map of the survey area of the hamlet,
setting up board about crop schedule planting season and the climate phenomenon of
drought; adaptation solutions to drought in rice production; vegetables in the commune
(ICRAF, 2015) ... Data processing using excel software, evaluation the expression of
droughts through the MI index through the formulas.
Main findings and conclusions
The results of evaluation of drought situation in Binh Son Commune from
1991 to 2017 showed: Crops were often lack of moisture from September to
February and March years later. Low moisture levels were also encountered when
summer temperatures increased. Drought situation did not happen during the winter,
due to the occurrence of the rainy season reduced the risk of drought a lot. Drought
had a strong impact on rice and vegetables. However, depending on the type of
crops, the drought had its own effects at varying degrees, reducing the yield and
quality of agricultural products.

xi

Activities to adapt with drought that people in Binh Son commune applied to
agricultural production were quite diversified. However, the application of measures
were not comprehensive, low efficiency.
The authors proposed adaptation measures: water source management and
irrigation measures for agriculture; using plant varieties resistant to drought and cold;
crop restructuring that were resistant to drought, building and developing appropriate
and advanced technical measures and solutions for raising people's awareness on
adaptation to drought.

xii


PHẦN 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Để đạt được mục tiêu trong sản xuất nông nghiệp là năng suất cao, phẩm
chất tốt và bền vững cần phải tác động các biện pháp kỹ thuật phù hợp, tối ưu
hoá nhu cầu sinh trưởng, phát triển của cây trồng, khắc phục các yếu tố ngoại
cảnh bất thuận.
Đất, nước, khí hậu và cây trồng được xem là bốn yếu tố quan trọng đối
với sản xuất nơng nghiệp. Trong đó, yếu tố quan trọng hàng đầu là nước. Nước là
tác nhân chuyển hóa q trình hình thành phát triển đất, q trình hình thành phát
triển mơi sinh. Trong thiên nhiên, nước phân bố không đều cả về khồng gian và
thời gian. Tình trạng suy giảm và cạn kiệt nguồn nước do sử dụng lãng phí kém
hiệu quả, khai thác khơng hợp lý, ơ nhiễm mơi trường khơng kiểm sốt, đang là
thách thức cho mục tiêu tăng trưởng kinh tế của Việt Nam nói chung. Nước chứa
trong các tế bào thực vật để duy trì các hoạt động sinh lý, sinh hoá diễn ra hàng
ngày. Nước được xem như là một thành phần quan trọng xây dựng nên cơ thể, là
dung mơi đặc hiệu cho các phản ứng hố sinh, là yếu tố điều chỉnh nhiệt độ cho
cây trồng... Nhu cầu nước của cây trồng thay đổi theo các giai đoạn sinh trưởng,
phát triển. Khi nhu cầu nước không được đáp ứng thì cân bằng nước trong cây bị

phá vỡ, ảnh hưởng đến các hoạt động sinh lý như quang hợp, hơ hấp, vận
chuyển, tích lũy chất hữu cơ và cuối cùng làm giảm năng suất và phẩm chất.
Đối với đất, khi thiếu nước, hạn hán xảy ra thì các tính chất cơ lý của đất
như độ chặt, tính dính, tính dẻo, tính trương co, tính liên kết ..., các tính chất hố
học đặc biệt là sự hồ tan các chất dinh dưỡng cho cây trồng cũng bị ảnh hưởng
trực tiếp.
Hạn hán là hiện tượng lượng mưa thiếu hụt nghiêm trọng kéo dài, làm
giảm hàm lượng ẩm trong khơng khí và hàm lượng nước trong đất, làm suy kiệt
dịng chảy sơng suối, hạ thấp mực nước ao hồ, mực nước trong các tầng chứa
nước dưới đất gây ảnh hưởng xấu đến sự sinh trưởng của cây trồng, làm mơi
trường suy thối…Hạn hán có tác động to lớn đến mơi trường, kinh tế, chính trị
xã hội và sức khoẻ con người. Hạn hán là nguyên nhân dẫn đến đói nghèo, bệnh
tật thậm chí là chiến tranh do xung đột nguồn nước. Hạn hán tác động đến mơi
trường như huỷ hoại các lồi thực vật, các loài động vật, quần cư hoang dã, làm

1


giảm chất lượng khơng khí, nước, làm cháy rừng, xói lở đất. Các tác động này có
thể kéo dài và không khôi phục được. Tác động đến kinh tế xã hội như giảm
năng suất cây trồng, giảm diện tích gieo trồng, giảm sản lượng cây trồng, chủ yếu
là sản lượng cây lương thực. Tăng chi phí sản xuất nơng nghiệp, giảm thu nhập
của lao động nông nghiệp. Tăng giá thành và giá cả các lương thực. Giảm tổng
giá trị sản phẩm chăn nuôi. Các nhà máy thuỷ điện gặp nhiều khó khăn trong q
trình vận hành.
Việt Nam là một nước có khí hậu nhịêt đới gió mùa, sự biến động khí hậu
hàng năm là rất lớn. Đặc biệt thời gian gần đây, do biến đổi khí hậu khu vực và
tồn cầu, hiện tượng Elnino gây ra hạn hán nghiêm trọng ở nước ta. Theo Trung
tâm nghiên cứu khí tượng nơng nghiệp, trên lãnh thổ Việt Nam hình thành 2 mùa
hạn là hạn mùa Đông và hạn mùa Hè. Hạn mùa Đơng hình thành ở Bắc Bộ, Nam

Bộ và Tây Ngun, hạn mùa Hè thường xuất hiện ở các tỉnh ven biển miền
Trung, đặc biệt là Bắc Trung bộ. Hạn hán có tác động sâu sắc đến sản xuất nơng
nghiệp. Hạn làm giảm năng suất và sản lượng lương thực, thực phẩm, có thể gây
ra mất mùa cục bộ hoặc trong phạm vi cả nước. Trong vụ Đông Xuân, hạn hán
gây nhiều thiệt hại đối với cây trồng vì nước có vai trị rất quan trọng trong đời
sống cây trồng.
Xã Bình Sơn là một trong mười xã thuộc thành phố Sông Cơng - tỉnh Thái
Ngun. Xã nằm ở vị trí Tây Bắc của thành phố Sơng Cơng. Xã Bình Sơn có địa
hình núi thấp và gị đồi, khí hậu được xác định có tiềm năng và thế mạnh để phát
triển nơng - lâm nghiệp kết hợp với chăn nuôi. Hằng năm, do ảnh hưởng của hiện
tượng El Nino đã xảy ra tình trạng hạn hán trên địa bàn xã, gây ảnh hưởng đến sự
sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số loại cây trồng.
Xuất phát từ tình hình thực tế trên, được sự phân công của khoa Môi
Trường - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, được sự đồng ý của UBND xã Bình
Sơn, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Đoàn Văn Điếm em tiến hành thực hiện đề
tài: “Đánh giá tình trạng hạn hán khí hậu và ảnh hưởng đến hệ thống cây
trồng tại xã Bình Sơn -Thành phố Sông Công -Tỉnh Thái Nguyên”.
1.2. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Hạn hán có ảnh hưởng đến sản xuất nơng nghiệp tại xã Bình Sơn - thành
phố Sơng Cơng, trong khi nhận thức của người dân ở đây cịn thấp và chưa có
biện pháp thích ứng phù hợp với hạn hán.

2


1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
- Đánh giá thực trạng hạn hán ở xã Bình Sơn, thành phố Sơng Cơng, Thái
Ngun trong giai đoạn 1991 - 2017.
- Tìm hiểu nhận thức của người dân về ảnh hưởng của hạn hán đối với sản
xuất nông nghiệp và biện pháp ứng phó trên địa bàn xã.

- Đề xuất các giải pháp thích ứng với hạn hán trong trồng trọt trên địa bàn xã.
1.4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Không gian: xã Bình Sơn - Thành phố Sơng Cơng - tỉnh Thái Nguyên.
- Thời gian: Từ năm 1991 đến năm 2017.
1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
- Đánh giá diễn biến hạn hán qua chỉ số ẩm (MI) trong thời gian năm
1991 - 2017.
- Đánh giá tác động của hạn hán đối với hệ thống cây trồng và giải pháp
ứng phó qua nhận thức của người dân trên địa bàn xã.
-

Đề xuất biện pháp thích ứng với hạn hán tại xã Bình Sơn, Thành phố Sơng

Cơng, Thái Nguyên.

3


PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. VẤN ĐỀ THIÊN TAI HẠN HÁN ĐỐI VỚI SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP
2.1.1. Khái niệm hạn hán
Hạn hán là một loại thiên tai phổ biến trên thế giới. Biểu hiện của nó là
lượng mưa thiếu hụt nghiêm trọng, kéo dài, làm giảm hàm lượng ẩm trong khơng
khí và hàm lượng nước trong đất, làm suy kiệt dịng chảy sơng suối, hạ thấp mực
nước ao hồ, mực nước trong các tầng chứa nước dưới đất,... 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 tượng 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 (Ngô Thị Thanh
Hương, 2011).
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 lượng mưa thấp, nhiệt độ cao và là một
đặc trưng lâu dài của khí hậu (Wilhite, 2000). Đã có rất nhiều khái niệm khác
nhau về hạn hán.
“Hạn hán là kết quả của sự thiếu hụt lượng mưa tự nhiên trong một thời
kỳ dài, thường là một mùa hoặc lâu hơn” (Wilhite, 2000).
“Hạn là một thời kỳ thời tiết khô dị thường đủ dài do thiếu mưa và gây
nên sự mất cân bằng nghiêm trọng về nước; hoặc là sự thiếu mưa trong một thời
kỳ dài gây nên sự thiếu nước cho nhiều hoạt động của các nhóm ngành và nhóm
mơi trường” (Trần Thục, 2008).
Hạn hán là hiện tượng lượng mưa thiếu hụt nghiêm trọng kéo dài, làm giảm
hàm lượng ẩm trong khơng khí và hàm lượng nước trong đất, làm suy kiệt dịng
chảy sơng suối, hạ thấp mực nước ao hồ, mực nước trong các tầng chứa nước dưới
đất gây ảnh hưởng xấu đến sự sinh trưởng của cây trồng, làm mơi trường suy thối
gây đói nghèo dịch bệnh...
Hạn hán khác với các thảm họa tự nhiên khác theo các khía cạnh quan
trọng sau:
- Khơng tồn tại một định nghĩa chung về hạn hán.
- Hạn hán có sự khởi đầu chậm, là hiện tượng từ từ, dẫn đến khó có thể
xác định được 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

4


vùng xung quanh bị ảnh hưởng bởi hạn hán có thể thay đổi theo thời gian.
- Khơng 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 như các tác
động tiềm năng của nó.
- Phạm vi khơng gian của hạn hán thường lớn hơn nhiều so với các thảm họa
khác, do đó các ảnh hưởng của hạn thường trải dài trên nhiều vùng địa lý lớn.

- Các tác động của hạn nhìn chung khơng theo cấu trúc và khó định
lượng. Các tác động tích lũy lại và mức độ ảnh hưởng của hạn sẽ mở rộng khi
các sự kiện hạn tiếp tục kéo dài từ mùa này sang mùa khác hoặc sang năm khác
(Wilhite, 2000).
2.1.2. Phân loại hạn hán
Hạn hán có thể phân loại theo nhiều cách khác nhau. Theo tổ chức Khí
tượng Thế giới (WMO) hạn hán được phân ra 4 loại:
Hạn hán khí tượng: thường gắn liền với hiện tượng lượng mưa thông
thường trong khu vực giảm đáng kể, được thể hiện qua nhiệt độ (thường so sánh
với nhiệt độ trung bình hoặc nhiệt độ bình thường) và thời gian khơ hạn. Các
khái niệm về hạn hán khí tượng được đưa ra ở mỗi vùng cụ thể hoàn toàn khác
nhau. Ở Ấn độ, người ta xem hạn hán khí tượng xuất hiện khi lượng mưa theo
mùa ở một vùng nào đó thấp hơn 75% so với lượng mưa trung bình ở vùng đó
trong một thời gian dài. Ở Philipin, một địa phương được coi là sẽ có hạn hán khí
tượng khi lượng mưa thấp hơn 40% so với mức trung bình của ba tháng liên tục
và được so sánh với con số thống kê về lượng mưa hàng tháng trước đây của địa
phương đó.
Hạn hán thuỷ văn: đánh dấu sự rút hết của lớp nước trên mặt đất (sông, hồ,
suối và các hồ chứa) và rơi vào mực nước ngầm. Tần suất và mức độ của hạn hán
thuỷ văn thường được xác định dựa vào đường mực nước hoặc phạm vi lưu vực
sơng. Nếu dịng chảy thực tế trong một khoảng thời gian nhất định nào đó thấp hơn
ngưỡng của đường mực nước thì lúc đó hạn hán thuỷ văn xem như bắt đầu
Hạn hán nông nghiệp: xuất hiện khi khơng có đủ độ ẩm cho đất và lượng
mưa không đủ cung cấp cho mùa màng. Loại hạn hán này chính là tác động tổng
hợp của hạn hán khí tượng và hạn hán thuỷ văn đối với mùa màng, làm cho cây
trồng không đủ độ ẩm để duy trì sự tăng trưởng và sản lượng trung bình. Ảnh
hưởng của hạn hán nơng nghiệp rất khó để ước lượng vì tính phức tạp trong sự

5

tăng trưởng cây trồng và khả năng xuất hiện của các nhân tố khác như sâu bọ, cỏ
dại, đất kém màu mỡ và giá cả thấp cũng ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và năng
suất cây trồng.
Hạn kinh tế - xã hội khác hoàn toàn với các loại hạn khác. Bởi nó phản
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.
Hạn khí tượng, hạn nơng nghiệp và hạn thủy văn có mối quan hệ chặt chẽ
với nhau. Hạn khí tượng xảy ra trước tiên do khơng mưa hoặc mưa không đáng
kể trong thời gian đủ dài, đồng thời những yếu tố khí tượng (nhiệt độ cao, gió
lớn, độ ẩm thấp…) đi kèm với sự tăng bốc thoát hơi nước. Hạn khí tượng sẽ dẫn
đến sự suy giảm/suy kiệt độ ẩm đất - hạn đất và hạn nông nghiệp ở vùng không
được tưới xảy ra. Sự suy kiệt độ ẩm đất cũng đồng thời dẫn đến sự suy giảm
lượng bổ sung cho nước ngầm làm giảm lưu lượng và hạ thấp mực nước ngầm.
Sự suy giảm đồng thời cả dòng mặt và dòng ngầm dẫn đến hạn thủy văn.
2.1.3. Nguyên nhân hạn hán
Có rất nhiều nguyên nhân gây hạn hán, có thể chia thành hai ngun nhân
chính sau:
- Khách quan: Do các yếu tố tự nhiên như khí hậu (lượng mưa, lượng bốc
hơi…) thất thường, nguồn nước (nước mặt, nước ngầm) cạn kiệt, địa hình và thổ
nhưỡng khơng thuận lợi…gây ra sự thiếu hụt nước, không đáp ứng được nhu cầu
của con người trong các hoạt động sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, kinh tế-xã
hội và môi trường.
- Chủ quan: “Mặc dù hạn hán là một hiện tượng tự nhiên nhưng nó cũng
bị tác động bởi các hoạt động của con người” (Trần Thục, 2008). Con người đã
gây ra hạn hán góp phần làm cho hạn hán thêm nghiêm trọng vì:
- Tình trạng phá rừng bừa bãi làm mất nguồn nước ngầm dẫn đến cạn kiệt

nguồn nước.
- Việc trồng cây khơng phù hợp, 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.

6


- Cơng tác quy hoạch sử dụng nước, bố trí cơng trình khơng phù hợp,
làm cho nhiều cơng trình khơng phát huy được tác dụng...Vùng cần nhiều
nước lại bố trí cơng trình nhỏ, cịn vùng thiếu nước (nguồn nước tự nhiên) lại
bố trí xây dựng cơng trình lớn. Nhận thức của người dân về sử dụng bền vững
tài nguyên còn hạn chế.
- Các hệ thống chính sách cịn thiếu đồng bộ.
2.1.4. Các đặc trưng hạn hán
Theo Wilhitle (2000); Singh M (2006) khi so sánh các đợt hạn hán với
nhau, tác giả thấy rằng mỗi đợt hạn hán thường khác nhau bởi ba đặc trưng sau
đây: cường độ, thời gian, sự trải rộng theo không gian của hạn hán.
- Cường độ hạn hán được định nghĩa là mức độ thiếu hụt lượng mưa hay
mức độ ảnh hưởng hạn hán kết hợp với sự thiếu hụt đó. Nó 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, thơng
thường nó kéo dài ít nhất là hai đến ba tháng để chắc chắn là hạn hán, sau đó có
thể kéo dài hàng tháng hàng năm.
- Hạn hán cịn có sự khác nhau theo khơng gian. Hạn có thể xảy ra trên
nhiều vùng với diện tích hàng trăm km2 nhưng với mức độ gần như không
nghiêm trọng và thời gian tương đối ngắn. Hạn lục địa có thể trải rộng trên nhiều
vùng với diện tích hàng trăm, hàng nghìn km2, đặc biệt là các trường hợp nghiêm
trọng hạn có thể trải rộng hàng triệu km2, có khi chiếm gần nửa đại lục (WMO,

1975). Diện tích bị ảnh hưởng bởi hạn hán có thể tăng dần lên khi hạn nghiêm
trọng xảy ra và các vùng hạn hán có cường độ hạn cực đại cũng sẽ thay đổi từ
mùa này sang mùa khác.
2.2. TÌNH HÌNH HẠN HÁN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.2.1. Tình hình hạn hán trên thế giới
Trong những thập kỷ gần đây hạn hán xảy ra nhiều nơi trên thế giới, gây
nhiều thiệt hại về kinh tế, ảnh hưởng đến đời sống con người và môi trường sinh
thái. Hàng năm có khoảng 21 triệu ha đất biến thành đất khơng có năng suất kinh
tế do hạn hán. Trong gần 1/4 thế kỷ vừa qua, số dân gặp rủi ro vì hạn hán trên
những vùng đất khơ cằn đã tăng hơn 80%. Hơn 1/3 đất đai thế giới đã bị khơ cằn
mà trên đó có 17,7% dân số thế giới sinh sống. Đồng hành với hạn hán, hoang

7


mạc hoá + 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 ướt. Diện tích hoang mạc hố đã
lên đến 39,4 triệu km2, chiếm 26,3% đất tự nhiên thế giới và trên 100 quốc gia
chịu ảnh hưởng. Nguy cơ đói và khát do hạn hán uy hiếp 250 triệu con người trên
trái đất, kèm theo đó cịn ảnh hưởng tới mơi trường khí hậu chung toàn cầu (Lê
Thị Hiệu, 2012).
Hạn thường gây ảnh hưởng trên diện rộng. Tuy ít khi là nguyên nhân trực
tiếp gây tổn thất về nhân mạng nhưng 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 như: Ấn độ, Pakistan, Australia...
Hạn cũng gây những tổn thất lớn về kinh tế và môi sinh ở nhiều quốc gia

khác như Ấn độ, Pakistan, Australia... Hạn hán dưới 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 nước này mà cịn là một thảm họa mơi sinh cho nhiều
nước thuộc khu vực Đông Nam Á.
Năm 1982 - 1983, là đợt hạn hán tồi tệ ở Australia trong thế kỉ XX. Thời
điểm đó, lượng nước ở thượng nguồn sơng Mrrumbidgee và các hồ chứa khắp
miền Đông Nam Australia giảm đến mức chưa từng có trước đó.
Hạn hán Trung Quốc 2010-2011 là một đợt hạn hán bắt đầu vào cuối năm
2010 và ảnh hưởng lên 8 tỉnh phía Bắc của Cộng hòa nhân dân Trung Hoa. Đây
là trận hạn hán nghiêm trọng nhất quốc gia này trong vòng 60 năm qua và tác
động lên hầu hết các vùng sản xuất lúa mì trong lãnh thổ Cộng hịa Nhân dân
Trung Hoa. Hạn hán bắt đầu vào đầu tháng 9 năm 2010 ở một số vùng, mặc dù
từ đầu tháng 10 đã phổ biến hiện tượng thiếu mưa và tuyết rơi. Điều này làm lớp
tuyết phủ khơng được dày như bình thường, khiến cây lúa mì có nguy cơ khơng
sống được vì băng giá cũng như do độ ẩm trong đất bị giảm. Ngồi việc phá hủy
vụ mùa lúa mì, hạn hán cịn gây ra tình trạng thiếu nước cho ước tính khoảng
2,31 triệu người và 2,57 triệu gia súc. Trong tám tỉnh chịu tác động, 20% đất
nông nghiệp và 35% tổng mùa vụ lúa mì đều bị ảnh hưởng. Đến tháng 2 năm
2011, trận hạn hán ảnh hưởng lên diện tích 7,73 triệu hécta lúa mì vụ mùa đơng

8


sắp được thu hoạch (Khánh Ly, 2016).
Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc, thiệt hại vụ
thu hoạch lúa mì của Trung Quốc có khả năng là một yếu tố đã làm tăng giá lúa
mì trên tồn thế giới vào đầu năm 2011.
Năm 2011, từ vùng Sừng châu Phi đến Mũi Hảo Vọng, hạn hán tiếp tục
ảnh hưởng đến khu vực phía đơng châu Phi. Theo Liên Hợp Quốc, ít nhất 12
triệu người ở khu vực này đang lệ thuộc vào cứu trợ nhân đạo. Ở Kenya, Somalia

và Ethiopia, hạn hán đặc biệt nghiêm trọng chủ yếu là do các hiện tượng thời tiết
El Nino. Nó đã gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan khi mùa mưa khơng có
mưa dẫn đến hư hoại mùa màng (Minh Vy, 2017).
Theo nhà kinh tế trưởng Arif Husain của chương trình Lương thực Thế
giới của Liên Hợp Quốc, hệ thống nhân đạo toàn cầu đang phải vật lộn với sự đột
biến lịch sử trong hoạt động di cư cùng với những biến động lớn ở Syria, Iraq và
Afghanistan. Toàn hệ thống cũng phải đối mặt với trình trạng bất ổn ở Ukraina,
Burundi, Libya và Zimbabwe.
Năm 2012, gần hai mươi triệu người ở tám quốc gia Tây Phi gồm các khu
vực Sahel đã phải đối mặt với hạn hạn khủng khiếp kèm theo loại cây trồng chết
hàng loạt, bệnh dịch hạch bùng phát, xung đột vũ trang giữa các phe phái. Điều đó
khiến họ lâm vào nạn đói khủng khiếp, thảm họa này trở thành một trong những
thảm cảnh tồi tệ nhất trên hành tinh trong những năm gần đây (Khánh Ly, 2016).
Trong năm 2015, hạn hán tồi tệ nhất trong vòng 50 năm qua đang ảnh
hưởng nặng đến 1/5 dân số Brazil. Ngay cả những thành phố lớn như Sao Paulo
hay Rio de Janiero cũng bị ảnh hưởng nặng nề. Brazil có hệ thống đập và hồ
chứa nước khá phân tán, cơ sở hạ tầng không đủ đáp ứng cho nhu cầu của con
người nếu gặp hạn hán cực đoan. Ngay tại Sao Paulo, thành phố lớn Brazil, cũng
đang phải sử dụng nguồn dự trữ nước khẩn cấp của thành phố do khơ hạn kéo
dài. Ngồi ra, nước ở các thành phố và các hồ chứa tại Brazil rất ô nhiễm. Ngay
cả việc tiếp cận nguồn nước sạch trong các đợt mưa cũng rất khó khăn do nước
mưa xuống sông, hồ bị nhiễm bẩn, không thể sử dụng được (Khánh Ly, 2016).
Theo tính tốn 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 khơng cịn sử dụng được. Khoảng 135 triệu người có nguy cơ phải
rời bỏ nhà cửa đi kiếm sống ở nơi khác.

9

Vì vậy trên thế giới đã có rất nhiều 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 hồn lưu 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 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,...
Nổi bật lên trong nghiên cứu hạn trên quy mơ tồn cầu là nghiên cứu của
Niko Wanders 2010. Trong bài, tác giả đã phân tích 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, rồi lựa chọn ra các chỉ số thích hợp để áp dụng phân tích các đặc trưng của
hạn hán trong năm vùng khí hậu khác nhau trên tồn cầu: vùng xích đạo, vùng
khơ hạn cực, vùng nhiệt độ ấm, vùng tuyết, vùng địa cực (Ngô Thị Thanh
Hương, 2011).
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. 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 khơ Penman, chỉ số gió mùa GMI, chỉ số mưa
chuẩn hóa SPI, chỉ số Palmer (PDSI), chỉ số độ ẩm MI, 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 khơng 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.
Chỉ số khắc nghiệt hạn Palmer (Palmer Drougt Severity Index – PDSI)
Chỉ số Palmer được phát triển bởi Wayne Palmer vào những năm 1965 và
sử dụng thông tin về nhiệt độ và lượng mưa hàng tháng vào công thức xác định
khơ hạn. Và bây giờ, nó đã trở thành chỉ số thông dụng và là cơ sở cho nhiều chỉ

số khác, được tính như sau:
PDSIi = 0,897PDSIi-1 + Zi

10


Với PDSI của tháng đầu tiên trong điều kiện khô hoặc ẩm bằng Zi
Trong đó, Z = Kd: Chỉ số dị thường ẩm
d = P – P^= P – (αPE + βPR + yPRO + δPL)
Giá trị của d được coi là độ lệch chuẩn độ ẩm.
Bốc thoát hơi tiềm năng (PE ) được tính bằng phương pháp Thornthwaite.
Bổ sung tiềm năng (PR) - Lượng ẩm cần thiết để đưa vào đất trường khả
năng tích trữ.
Thất thốt tiềm năng (PL) - Lượng hơi ẩm có thể bị mất từ đất để bốc
thoát hơi cung cấp giáng thủy trong suốt thời kì bằng 0.
Dịng chảy tiềm năng (PRO) - Sự chênh lệch giữa giáng thủy tiềm năng
và PR.
Ưu điểm: là chỉ số hạn tổng quát đầu tiên được sử dụng rộng rãi, và PDSI
rất có hiệu quả đối với hạn nơng nghiệp vì có kèm theo độ ẩm
Một số hạn chế của chỉ số PDSI (ví dụ như độ nhạy với AWC, các
ngưỡng tùy ý, khơng tính đến dịng chảy sơng, chỉ xem xét giáng thủy lỏng...) có
thể được khắc phục bằng một số cải tiến thích hợp trong các thủ thuật tính tốn
(Ngơ Thị Thanh Hương, 2011).
Chỉ số chuẩn hố lượng mưa (Standardized Precipitation Index – SPI)
SPI là một chỉ số dựa vào khả năng có thể của giáng thuỷ cho bất cứ thang
thời gian nào. Chỉ số SPI được xác định như sau:
Trong đó: R là lượng giáng thuỷ trong khoảng thời gian xác định; Rtb
là lượng giáng thuỷ trung bình trong khoảng thời gian xác định;  là giá trị độ
lệch chuẩn.
SPI có thể được ước tính cho những qui mơ thời gian khác nhau, có thể

cung cấp sớm lời cảnh báo của hạn hán và giúp đánh giá hạn hán khắc nghiệt và
nó cũng dễ tính tốn hơn các chỉ số khác. Tuy nhiên giá trị của nó lại dựa vào dữ
liệu sơ bộ có thể thay đổi. SPI tính tốn cho bất cứ vùng nào dựa vào bản ghi
giáng thuỷ dài hạn cho một thời kì yêu cầu. Giá trị SPI dương cho biết cao hơn
giáng thuỷ trung bình, trong khi đó giá trị âm chỉ ra nó ít hơn giá trị trung bình.
Bởi vì SPI được chuẩn hố, khí hậu ẩm hơn và khơ hơn có thể được trình bày
theo cách như vậy, và thời kì ẩm cũng có thể được giám sát khi sử dụng SPI.

11


Nhược điểm: chỉ sử dụng mỗi tham số giáng thủy. Những giá trị của nó
phụ thuộc vào dữ liệu sơ bộ có thể thay đổi được. SPI tính cho bất kỳ vùng nào
đều dựa vào bản ghi giáng thủy dài hạn cho một thời kỳ yêu cầu (Ngô Thị Thanh
Hương, 2011).
Trên thế giới, có rất nhiều tác giả nghiên cứu về hạn hán. Nhưng do tính
phức tạp của hiện tượng này, đến nay vẫn chưa có một phương 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 thường sử dụng cơng 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 được sự
khởi đầu, thời gian kéo dài cũng như cường độ hạn. Chỉ số hạn hán là hàm của
các biến đơn như lượng mưa, nhiệt độ, bốc thoát hơi, dòng chảy... hoặc là tổng
hợp của các biến. Mỗi chỉ số đều có ưu điểm nhược điểm khác nhau, và mỗi
nước đều sử dụng các chỉ số phù hợp với điều kiện nước mình. Trong quá trình
nghiên cứu hạn, việc xác định các đặc trưng của hạn là hết sức cần thiết, như xác
định: sự khởi đầu và kết thúc hạn, thời gian kéo dài hạn, phạm vi mở rộng của
hạn, mức độ hạn, tần suất và mối liên hệ giữa những biến đổi của hạn với khí hậu
(Piechota and Dracup, 1996).
Theo Samui P.R (2001), để đánh giá hạn hán có thể dùng tỷ số giữa lượng
mưa và bốc hơi gọi là chỉ số ẩm ướt. Hạn hán được xác định như là sự thiếu hụt

nước do mất cân bằng giữa nguồn nước cung cấp và nhu cầu nước gây ra. Ơng
cũng cho rằng có thể đánh giá hạn hán dựa vào cân bằng nhiệt và trữ lượng ẩm
trên mặt đất. Các phương trình cân bằng nhiệt, ẩm có thể ứng dụng vào các hệ
thống canh tác và môi trường nhằm xác định lượng thiếu hụt ẩm. Tại ấn Độ, cơ
quan khí tượng đã quản lý hạn hán theo các hình thức sau: a) Cung cấp dự báo
dài hạn về lượng mưa xuất hiện đầu mùa mưa; b) giám sát chặt chẽ lượng mưa
hàng tuần, hàng tháng trong mùa mưa; c) phân vùng khí hậu nơng nghiệp dựa
trên lượng mưa; d) nỗ lực dự báo mưa và hạn hán.
Nổi bật lên trong nghiên cứu hạn trên quy mơ tồn cầu là nghiên cứu của Niko
Wanders năm 2010. Trong bài, tác giả đã phân tích 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, rồi lựa
chọn ra các chỉ số thích hợp để áp dụng phân tích các đặc trưng của hạn hán trong
năm vùng khí hậu khác nhau trên tồn cầu: vùng xích đạo, vùng khô hạn cực, vùng
nhiệt độ ấm, vùng tuyết, vùng địa cực (Loukas A. and Vasiliades L., 2004).

12