Nghiên cứu sử dụng chỉ số hạn palmer để nhận định diễn biến hạn vùng Đồng bằng Bắc Bộ

Bài báo đánh giá khả năng sử dụng chỉ số Palmer về mức khắc nghiệt hạn trong việc nhận định diễn biến hạn hán một số điểm ở Đồng bằng Bắc Bộ. Để tính chỉ số Palmer, đã bước đầu nghiên cứu xác định trữ lượng ẩm hữu hiệu dựa trên kết quả nghiên cứu của FAO. Với chuỗi số liệu 1961-2010, đã phát hiện được những đợt hạn kéo dài, và cả những đợt hạn xảy ra trong mùa mưa (mùa sinh trưởng). Đây là một trong những nguyên nhân gây thiệt hại không nhỏ cho sản xuất nông nghiệp cũng như gia tăng chi phí thủy lợi ở vùng này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sử dụng chỉ số hạn palmer để nhận định diễn biến hạn vùng Đồng bằng Bắc BộNGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔINGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHỈ SỐ HẠN PALMERĐỂ NHẬN ĐỊNH DIỄN BIẾN HẠN VÙNG ĐỒNG BẰNG BẮC BỘNguyễn Văn Thắng, Ngô Tiền Giang, Nguyễn Đăng MậuViện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trườngTrần Minh TuyếnVụ Quản lý công trình Thủy lợi -Tổng cục Thủy lợi- Bộ Nông nghiệp và PTNTài báo đánh giá khả năng sử dụng chỉ số Palmer về mức khắc nghiệt hạn trong việc nhận định diễnbiến hạn hán một số điểm ở Đồng bằng Bắc Bộ. Để tính chỉ số Palmer, đã bước đầu nghiên cứu xácđịnh trữ lượng ẩm hữu hiệu dựa trên kết quả nghiên cứu của FAO. Với chuỗi số liệu 1961-2010, đãphát hiện được những đợt hạn kéo dài, và cả những đợt hạn xảy ra trong mùa mưa (mùa sinh trưởng). Đây làmột trong những nguyên nhân gây thiệt hại không nhỏ cho sản xuất nông nghiệp cũng như gia tăng chi phíthủy lợi ở vùng này.Từ khóa: Hạn hán, Chỉ số hạn, PDSIB1. Giới thiệuHạn hán và lụt lội ở nhiều nơi ngày càng gây ranhững tác hại nghiêm trọng cho con người. Rấtnhiều chỉ số hạn khác nhau được nhiều tác giả khắpnơi trên thế giới sử dụng để đánh giá điều kiện, táchại của hạn với các lĩnh vực khác nhau như với môitrường sống, phát triển kinh tế nói chung, sản xuấtnông nghiệp nói riêng. Trong số đó, chỉ số mức độkhắc nghiệt hạn của Palmer (PDSI) do Palmer đưara từ năm 1965 là phương phápcó nhiều thànhcông khi đánh giá hạn hán trên các vùng khí hậukhác nhau.Trong suốt hơn 30 năm qua, chỉ số PDSI đượcnhiều nơi sử dụng để đánh giá dài hạn các trạngthái khô hạn với địa điểm và thời gian nhất định.Phân loại mức độ khắc nghiệt của chỉ số PDSI chophép so sánh hạn giữa các vùng khí hậu khác nhaucũng như so sánh hạn theo thời gian lịch sử. Đặcbiệt ở Mỹ, tại thời điểm hiện nay, kết quả tính PDSIcho các vùng khí hậu khác nhau được cập nhậthàng tuần. Ở Việt Nam, một số chỉ số hạn khí tượng,hạn nông nghiệp cũng đã được tính toán và sửdụng trong nghiên cứu. Các chỉ số này đã phần nàophản ánh được tình trạng thiếu, thừa nước tại cácđịa điểm và thời gian cụ thể. Việc tính thử PDSItrước đây cho một số điểm của nước ta có mức độtin cậy chưa được như mong muốn do chưa có đủthông tin để giải bài toán cân bằng nước củaPalmer. Vì thế, cho đến nay PDSI chưa được ứngdụng để đánh giá tình trạng các đợt ẩm, đợt hạncũng như đánh giá xác suất kết thúc hạn.Nghiên cứu tính toán chỉ số PDSI cho vùng đồngbằng Bắc Bộ nhằm đưa ra chỉ số hạn phù hợp đểđánh giá đúng điều kiện hạn hán. Khi dự báo đượchạn hán sẽ giúp cho ta có giải pháp phù hợp đểgiảm thiệt hại bằng các giải pháp giảm lượng tướimỗi đợt tới giới hạn thiếu nước cho phép có thể củacây trồng, giúp cho cơ quan quản lý trong công tácchỉ đạo điều hành và người dân trong việc lấy vàgiữ nước phục vụ sản xuất, dân sinh.2. Cơ sở khoa họcChỉ số PDSI được Palmer đưa ra với mục tiêu“phát triển phương pháp chung để đánh giá hạnhán dưới dạng chỉ số có thể cho phép so sánh mứckhắc nghiệt của hạn hán theo thời gian và khônggian” [1].Palmer đưa ra 11 mức độ của hạn hay ẩm chophép đánh giá và so sánh được hạn theo thời gianvà không gian. Trong nhiều năm, PDSI trở thànhtiêu chuẩn đánh giá hạn hán khí tượng, đặc biệt làở Mỹ.Thay cho việc chỉ dựa đơn thuần vào lượngmưa, PDSI dựa vào mô hình cán cân nước. Đâychính là mô hình cân bằng giữa lượng nước đượccấp và nhu cầu của ẩm đất trong vùng.Phần nước cung cấp cho đất là lượng nước sẵnTẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂNSố tháng 03 - 201437NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔIcó trong đất cộng với lượng mưa được đất hútxuống. Nhu cầu nước phụ thuộc vào một số yếu tốnhư nhiệt độ môi trường và cũng phụ thuộc cả vàođộ ẩm sẵn có trong đất.Cơ sở tính toán chỉ số là sự chênh lệch giữa tổnglượng mưa cần thiết để duy trì mức cân bằng nướctiêu chuẩn (nghĩa là mức bình thường) và lượngmưa trên thực tế.Z=dxKVai trò của đặc trưng khí hậu K là điều chỉnhnhững bất thường tự nhiên của chênh lệch ẩm dtuỳ theo các đặc điểm khí hậu trong vùng, nhờ thếcó thể so sánh các giá trị PDSI theo thời gian vàkhông gian. K được tính cho từng tháng (hay tuần)theo công thức:KiCác thành phần khác trong tính toán PDSI đưavào yếu tố giải thích chênh lệch khí hậu giữa các địađiểm và các mùa trong năm.Để tính PDSI, cần tính bốc thoát hơi tiềm năngPE. Palmer đã tính PE theo công thức của Thornthwait. Sau này PE đã được tính theo phương phápcủa Hargreaves hay một số phương pháp khác. Đốivới khu vực đồng bằng Bắc Bộ, PE được tính theophương pháp của FAO -Penman.Ngoài PE, các trị số liên quan tới độ ẩm đất cũngđược tính cùng với các giá trị tiềm năng bổ sungcủa chúng. Đó là phần nạp lại hay phục hồi nướcnhờ bổ sung từ mưa (R), chảy tràn (RO), tổn hao (L),bốc thoát hơi (ET), tiềm năng nạp lại (PR), chảy tràntiềm năng (PRO), tổn hao tiềm năng (PL). Bốc thoáthơi ET là lượng nước bị mất từ môi trường thôngqua cây và bốc hơi.Tính toán các trị số này phụ thuộc nhiều vào khảnăng giữ nước của đất. Trước khi tính, chúng tôi tiến ...