Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVI, số 2A-2007 35 Nghiên cứu, thành lập bản đồ phân vùng hạn tỉnh Nghệ An để phòng chống và giảm nhẹ thiên tai Nguyễn Văn Đông (a) Tóm tắt. Trong bài báo này, chúng tôi tiến hành lựa chọn và phân cấp chỉ tiêu hạn theo ba mức độ: hạn nhẹ, hạn vừa và hạn nặng. Từ đó thành lập bản đồ phân vùng hạn theo mùa, vạch ranh giới các vùng bị hạn, phân tích diễn biến hạn theo không gian và thời gian trên địa bàn tỉnh Nghệ An. 1. Đặt vấn đề Hạn là một trong những thiên tai nguy hiểm ở Việt Nam cũng nh ở Nghệ An. Do đó phòng chống hạn ở cả nớc nói chung và Nghệ An nói riêng là nhiệm vụ quan trọng của các ngành kinh tế quốc dân và quốc phòng. Nghiên cứu hạn hán ở Nghệ An là vấn đề không mới nhng luôn phải quan tâm và có ý nghĩa thiết thực đối với sản xuất nông - lâm nghiệp: giúp các nhà quản lý và sản xuất nông nghiệp chủ động phòng chống hạn và tới tiêu hợp lý trên những địa bàn có hệ thống thuỷ lợi tốt; đồng thời lựa chọn giống, cơ cấu cây trồng và mùa vụ phù hợp với điều kiện tự nhiên từng vùng, né tránh đợc tối đa tác động xấu do hạn hán gây ra đối với những địa phơng đang còn dựa vào nớc trời là chủ yếu. Trong sản xuất lâm nghiệp đó là vấn đề cảnh báo và phòng chống nguy cơ cháy rừng. Kết quả phân vùng hạn tỉnh Nghệ An trong bài này đóng góp một phần nhỏ để phòng chống và giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai xảy ra. 2. Thành lập bản đồ phân vùng hạn hán tỉnh Nghệ An Hạn hán là hiện tợng lợng ma thiếu hụt nghiêm trọng, kéo dài, làm giảm hàm lợng ẩm trong không khí và hàm lợng nớc trong đất, làm suy kiệt dòng chảy sông, suối, hạ thấp mực nớc ao hồ, mực nớc trong các tầng chứa nớc dới đất gây ảnh hởng xấu đến sinh trởng và phát dục của cây trồng [2]. Có nhiều phơng pháp xác định hạn đã đợc đề xuất và áp dụng có hiệu quả. Tuy nhiên mỗi phơng pháp có những u điểm, hạn chế và địa bàn sử dụng thích hợp. Bên cạnh đó còn phụ thuộc vào khả năng quan trắc các đại lợng khí tợng trên địa bàn tỉnh. 2.1. Chỉ tiêu khô hạn tháng (K) Trong khí hậu học, lợng ma (R) đợc coi là phần thu chủ yếu của cán cân nớc và ngợc lại, lợng bốc hơi (E) đợc coi là phần chi chủ yếu của cán cân này. Để phản ánh mối quan hệ giữa thu và chi, chúng tôi dùng chỉ số khô hạn tháng (K th ) Nhận bài ngày 14/9/2006. Sửa chữa xong 01/1/2007. th R PET = th K Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVI, số 2A-2007 36 Có hai đại lợng bốc hơi: lợng bốc hơi Piche và lợng bốc hơi PET. Trong bài viết này, chúng tôi sử dụng lợng bốc hơi PET vì đây là chỉ số có khả năng phản ánh tơng đối chính xác nhất phần chi của cán cân nớc, nó bao hàm nhiều yếu tố khí tợng nh nhiệt độ, bức xạ, số giờ nắng, gió v.v PET là lợng bốc hơi khả năng tính theo phơng pháp thực nghiệm do các chuyên gia của tổ chức FAO giới thiệu. trong đó: Ht: là lợng bức xạ tịnh At: Chỉ số động lực khí quyển C: Hệ số hiệu chính phụ thuộc vào độ cao địa lý và nhiệt độ. Từ điều kiện địa lý tự nhiên tỉnh Nghệ An, kết quả tính toán lợng bốc hơi (PET) nh sau: Bảng 1. Lợng bốc hơi PET (mm) một số trạm khí tợng tỉnh Nghệ An. (Nguồn: Viện Địa lý - Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia) Tháng Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Quì Châu 41.2 40.0 58.3 83.4 118.4 106.2 115.3 98.3 87.9 76.4 63.6 43.4 Quì Hợp 38.1 37.0 59.5 89.4 127.4 111.3 128.0 105.1 94.2 78.1 60.9 46.5 Tây Hiếu 43.4 41.2 56.4 81.9 124.3 117.0 131.4 106.6 90.6 77.5 51.0 41.8 Tơng Dơng 52.4 58.8 82.2 102.0 121.8 109.2 119.0 107.6 92.4 77.8 53.7 51.5 Quỳnh Lu 53.0 54.0 69.4 96.6 147.6 134.1 160.0 123.7 105.6 89.6 66.6 57.7 Con Cuông 43.4 43.1 66.1 95.4 122.1 116.1 133.6 107.9 92.1 76.6 51.9 45.9 Đô Lơng 41.5 42.6 60.2 92.8 128.0 120.7 140.6 125.8 93.6 80.5 508 44.8 Vinh 40.6 42.0 56.7 88.5 132.4 135.6 148.2 121.1 96.6 80.3 51.6 45.0 Dựa vào kết quả quan trắc lợng ma trung bình tháng và năm của 43 trạm và điểm đo ma rải khá đều trên địa bàn tỉnh, lợng bốc hơi (PET), chúng tôi đã tính toán chỉ số khô hạn tháng (K) nh sau: Bảng 2. Chỉ số khô hạn tháng tỉnh Nghệ An. Tháng Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Quì Châu 2.48 2.52 2.26 0.95 0.54 0.49 0.57 0.35 0.29 0.33 1.45 2.61 Quì Hợp 1.64 1.50 1.96 1.11 0.67 0.54 0.65 0.39 0.34 0.31 0.99 2.17 Tây Hiếu 2.15 1.86 1.82 1.17 0.82 0.70 0.78 0.41 0.26 0.27 0.88 1.83 Tơng Dơng 5.63 3.97 2.57 1.22 0.92 0.76 0.93 0.52 0.37 0.41 1.74 5.79 Quỳnh Lu 2.88 2.22 2.44 1.80 1.39 0.96 1.36 0.55 0.25 0.28 0.81 1.83 Con Cuông 1.27 1.21 1.50 1.09 0.65 0.74 0.83 0.42 0.26 0.26 0.56 1.35 Đô Lơng 1.33 1.31 1.58 1.12 0.82 0.84 0.94 0.52 0.23 0.22 0.47 1.25 Vinh 0.74 0.98 1.19 1.37 0.96 1.14 1.33 0.57 0.19 0.16 0.30 0.64 1 C At)Ht (C PET + + = x Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVI, số 2A-2007 37 2.2. Phân cấp chỉ tiêu khô hạn tháng (K) Dựa vào tình hình, điều kiện tự nhiên của địa phơng, kế thừa các kết quả nghiên cứu của các tác giả khác trong và ngoài nớc, chúng tôi đã tiến hành phân chia mức độ hạn ở Nghệ An ra làm 3 cấp: Hạn nhẹ: 1,0 K < 2,0. Hạn vừa: 2,0 K < 3,0. Hạn nặng: 3,0 < K. Những khu vực có chỉ số khô hạn tháng (K) < 1,0 là không xảy ra hạn. Tháng không hạn là tháng có tổng lợng bốc hơi khả năng trung bình tháng nhỏ hơn lợng ma trung bình trong tháng đó. Tháng hạn nhẹ là tháng có tổng lợng bốc hơi khả năng trung bình tháng gấp từ 1,0 đến gần 2,0 lần tổng lợng ma trung bình trong tháng đó. Tháng hạn vừa là tháng có tổng lợng bốc hơi khả năng trung bình tháng gấp từ 2,0 đến gần 3,0 lần tổng lợng ma trung bình tháng đó. Tháng hạn nặng là tháng có tổng lợng bốc hơi khả năng trung bình tháng gấp từ 3,0 lần trở lên tổng lợng ma trung bình trong tháng đó. 2.3. Phơng pháp thể hiện Mỗi vùng hạn có ranh giới khép kín và đợc thể hiện bằng những nét chải khác nhau. Bản đồ hạn đợc thành lập theo mùa: hạn mùa Đông - đại diện là tháng I, hạn mùa Hạ - đại diện là tháng VII. Đó là những tháng xảy ra hạn nặng nhất trong năm đồng thời cũng là hai tháng đại diện cho khí hậu của hai mùa. Trong sản xuất nông nghiệp giúp chúng ta tiện theo dõi diễn biến hạn trong vụ sản xuất Đông Xuân và Hè Thu để có phơng án phòng chống hạn. 3. Diễn biến hạn trên địa bàn tỉnh Nghệ An Hạn ở Nghệ An xảy ra hai đợt. Nếu theo sự phân chia mùa thì đợt 1 xảy ra vào giữa - cuối mùa Đông (tháng XII, I và II) và mùa Xuân (tháng III và IV). Đợt 2 xảy ra vào giữa mùa Hạ (tháng VI và VII). 3.1. Hạn mùa Đông Tháng XII: Hạn nặng xảy ra ở thung lũng thợng nguồn sông Cả thuộc địa bàn trung tâm hai huyện Kỳ Sơn và Tơng Dơng. Đây là khu vực nằm khuất và kẹp giữa khối núi Pu Hoạt ở phía đông bắc và Pu Xai Lai Leng ở phía Tây Nam. Các xã Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVI, số 2A-2007 38 xung quanh thung lũng sông Cả bị hạn nặng là Tam Quang, Yên Thắng, Yên Hòa, Tam Đình, Tam Thái, Thạch Giám, Xá Lợng, Lu Kiền (huyện Tơng Dơng), Chiêu Lu, Hữu Kiệm, Mờng Xén và Tà Cạ (huyện Kỳ Sơn). Khu vực hạn vừa là miền núi phía bắc và tây bắc Nghệ An gồm các huyện Tơng Dơng, Quế Phong, Quì Châu, Quì Hợp, Nghĩa Đàn và bắc Con Cuông. Tháng XII, hạn không xảy ra ở Vinh, Cửa Lò, Hng Nguyên, Nghi Lộc, và một phần miền núi giáp Lào - Tây Nam Con Cuông, Anh Sơn và Thanh Chơng. Còn lại các huyện đồng bằng và trung du hạn chỉ xảy ra nhẹ. Tháng I: Đây là tháng hạn nhất ở tỉnh Nghệ An. Hạn xảy ra trên diện rộng. Hạn nặng vẫn tập trung ở các xã nằm dọc thung lũng thợng nguồn sông Cả thuộc địa phận hai huyện Kỳ Sơn và Tơng Dơng. Ngoài ra, hạn nặng còn xảy ra ở các xã Tân Sơn, Quỳnh Tam, Quỳnh Châu, Ngọc Sơn (huyện Quỳnh Lu), Diễn Lâm (Diễn Châu), Tân Thành (Yên Thành). Bộ phận phía bắc của tỉnh đều nằm trong tình Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVI, số 2A-2007 39 trạng thiếu nớc. Hạn đang dịch dần về phía đông bắc và lan xuống các huyện đồng bằng ven biển đó là các huyện Kỳ Sơn, Tơng Dơng, Quế Phong, Quì Châu, Quì Hợp, Nghĩa Đàn, Tân Kỳ, Yên Thành, Quỳnh Lu và một phần phía bắc huyện Con Cuông. Các huyện đồng bằng và trung du phía nam của tỉnh có xảy ra hạn nhẹ. Tháng II: Hạn vẫn tơng đối nặng, tuy nhiên khu vực phía nam của tỉnh là thành phố Vinh, vùng dọc biên giới Việt - Lào của huyện Con Cuông, Anh Sơn, phần lớn huyện Thanh Chơng đã có lợng ma khá do gió mùa Đông Bắc gặp bức chắn địa hình mang lại. Ngoài khu vực thung lũng thợng nguồn sông Cả thuộc hai huyện Kỳ Sơn và Tơng Dơng, hạn nặng đã lan sang khu vực tây bắc, bao gồm các xã: Đồng Văn, Tiền Phong (Quế Phong), Châu Bính, Châu Thuận, Châu Hội, Châu Nga, Châu Bình (Quì Châu), Yên Hợp (Quì Hợp), Nghĩa Mai, Nghĩa Yên, Nghĩa Lạc, Nghĩa Lợi, Nghĩa Thọ (Nghĩa Đàn), Quỳnh Thắng (Quỳnh Lu). Hạn vừa xảy ra hầu khắp khu vực miền núi và trung du của tỉnh. ở đồng bằng hạn nhẹ ở Quỳnh Lu, Yên Thành. Các huyện đồng bằng còn lại chỉ hạn nhẹ gây thiếu nớc cho cây trồng vụ Đông Xuân. Tháng III: Chỉ xảy ra hạn vừa và hạn nhẹ. Hạn vừa đã dịch chuyển sang khu vực bắc và tây bắc của tỉnh - địa bàn nằm khuất sau khối núi Na (dọc ranh giới Nghệ An và Thanh Hoá) gồm các xã: Châu Thuận, Châu Hội, Châu Nga (Quì Châu), Yên Hợp (Quì Hợp), Nghĩa Mai, Nghĩa Yên, Nghĩa Sơn, Nghĩa Lạc, Nghĩa Lợi, Nghĩa Thọ (Nghĩa Đàn), các xã huyện Quỳnh Lu, các xã Diễn Lâm, Diễn Đoài (Diễn Châu), Tân Thành, Mã Thành, Lăng Thành, Kim Thành, Quang Thành, Tây Thành (Yên Thành), Giang Sơn (Đô Lơng). Đây là các xã nằm trong khu vực đồi có hớng đông bắc - tây nam chạy song song với hớng gió mùa Đông Bắc nên không có điều kiện gây ma. Ngoài ra hạn vừa còn xảy ra ở khu vực Mờng Xén (Kỳ Sơn), Yên Hoà, Hoàng Mai (Tơng Dơng), các xã giáp ranh của các huyện: Bắc Sơn (Quì Hợp), Đồng Văn (Tân Kỳ), Thọ Sơn (Anh Sơn) và Thạch Ngàn (Con Cuông). Khu vực không hạn, có lợng ma khá vẫn là các xã nằm dọc biên giới Việt - Lào của các huyện Con Cuông, Anh Sơn và Thanh Chơng. Khu vực khác trong tỉnh chỉ xảy ra hạn nhẹ. 3.2. Hạn mùa Hạ Tháng V và VI, trên địa bàn tỉnh Nghệ An lợng ma đã tăng mạnh do ảnh hởng của ma Tiểu Mãn đã cắt đứt đợt hạn khá dài, cung cấp lợng nớc khá lớn cho cây trồng và nguồn ẩm làm dịu bớt cái nóng gay gắt do những đợt gió mùa Tây Nam đầu mùa mang lại. Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVI, số 2A-2007 40 Hạn đợt 2 xảy ra vào tháng VI và VII nhng tháng VII là tháng hạn nặng hơn do ảnh hởng mạnh của gió mùa Tây Nam. Mặc dù lợng ma khá cao trên dới 100mm/tháng nhng với một nền nhiệt độ cao, số giờ nắng lớn và tốc độ gió mạnh đã gia tăng lợng bốc thoat hơi nớc. Tháng VII: Hạn nặng lại chuyển sang khu vực đông nam của tỉnh. Đó là các xã ven biển huyện Quỳnh Lu nh: Quỳnh Bảng, Quỳnh Thanh, Quỳnh Hng, Quỳnh Diên, Quỳnh Yên, An Hoà, Sơn Hải, Quỳnh Thuận, hầu khắp các xã huyện Diễn Châu, tất cả các xã huyện Nghi Lộc, các xã phía đông nam của huyện Đô Lơng nh Đại Sơn, Trù Sơn, Hiến Sơn, Thợng Sơn. Miền núi phía tây và tây bắc của tỉnh không còn hạn nữa, lợng ma tăng lên khá lớn. Chỉ còn khu vực Yên Hoà (Tơng Dơng) vẫn còn hạn nặng. Các xã trung tâm huyện Quỳnh Lu, phía tây huyện Yên Thành, các xã huyện Đô Lơng và Hng Nguyên, các xã nằm dọc thung lũng sông Cả của huyện Thanh Chơng đều bị hạn vừa. Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVI, số 2A-2007 41 4. Kết luận - Dựa vào mức độ hạn hán chúng tôi đã tiến hành thành lập bản đồ phân vùng hạn tỉnh Nghệ An theo mùa: mùa Đông (tháng XII, I và II), mùa Hạ (tháng VI và VII). Tháng IV và tháng VI hạn xảy ra nhẹ và mang tính cục bộ cha ảnh hởng xấu đến sản xuất nông nghiệp nhng không phải thế mà chúng ta không quan tâm. - Hạn ở Nghệ An diễn biến khá phức tạp theo thời gian. Hạn xảy ra hai đợt. Đợt một xảy ra từ tháng XI (hoặc tháng XII) đến tháng III (hoặc tháng IV), đây là thời kỳ hoạt động của gió mùa Đông Bắc lạnh và khô. Đợt hai xảy ra vào tháng VI và tháng VII, đây là thời kỳ hoạt động mạnh của gió Tây Nam khô nóng. - Phân bố hạn theo không gian cũng có sự phân hoá sâu sắc do tác động của địa hình. Địa hình thung lũng sâu: thung lũng sông Hiếu nằm kẹp giữa khối núi Na của Thanh Hoá và khối Pu Hoạt; thung lũng thợng nguồn sông Cả nằm kẹp giữa khối Pu Hoạt và Pu Xai Lai Leng chạy theo hớng tây bắc - đông nam. Đây là những khu vực hạn nặng do nằm phía sau sờn đón gió. Khu vực đồng bằng duyên hải ở phía đông, đông bắc là địa bàn chịu hậu quả của gió phơn Tây Nam nên rất khô nóng về giữa mùa Hạ. - Hạn nặng đến sớm nhất là khu vực tây nam của tỉnh (thung lũng thợng nguồn sông Cả) vào tháng XII, I sau đó là khu vực phía bắc và tây bắc nh Quế Phong, Quì Châu, Nghĩa Đàn vào tháng II. Tháng III, hạn nặng lại dịch sang khu vực tây bắc, bắc và đông bắc đó là các huyện Quì Châu, Nghĩa Đàn, Quỳnh Lu, Yên Thành. Tháng VII, hạn nặng lại xảy ra ở khu vực phía đông nam của tỉnh đó là các huyện đồng bằng ven biển Quỳnh Lu, Yên Thành, Diễn Châu, Nghi Lộc. - Tuy nhiên do sự diễn biến thất thờng của thời tiết và khí hậu nên tính chất và mức độ hạn cũng thay đổi tùy từng năm. Do đó cần phải nghiên cứu sâu hơn tình hình hạn hán của tỉnh để có chơng trình và kế hoạch phòng chống hạn hán và ngăn ngừa hoang mạc hóa hiệu quả nhất, giảm nhẹ những tổn thất do chúng gây ra. tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Trọng Hiệu, Nguyên nhân, giải pháp phòng ngừa và ngăn chặn quá trình hoang mạc hoá vùng Trung Trung Bộ, Chơng trình KHCN 07 - 02, 2001. [2] Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu, Khí hậu và tài nguyên khí hậu Việt Nam, NXB Nông nghiệp, 2004. Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVI, số 2A-2007 42 [3] Nguyễn Đức Ngữ, Tìm hiểu về hạn hán và hoang mạc hoá, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2002. [4] Phạm Đức Thi, Hạn hán và ảnh hởng của nó đến sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam, Viện Khí tợng Thuỷ văn,1998. [5] Các tác giả của Nhà xuất bản Bản đồ, Việt Nam - Tập bản đồ hành chính, NXB Bản đồ, 2004. [6] Viện Địa Lý, Trung tâm KHTN & CNQG, Tập số liệu khí hậu Nghệ An, Lu trữ phòng Địa lý khí hậu, Năm 2003. Summary investigation establishment of drought zone map in Nghe An province to prevent and reduce natural disasters In this article, the author has selected and classified drought index into three levels: minor, medium and severe drought. As a result, a drought zone map has been established in term of season, in with the boundaries of drought areas are identified and drought changes in Nghe An provinces are analyzed in term of space and time. (a) Khoa Địa lý, Trờng Đại học Vinh. . Kết quả phân vùng hạn tỉnh Nghệ An trong bài này đóng góp một phần nhỏ để phòng chống và giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai xảy ra. 2. Thành lập bản đồ phân vùng hạn hán tỉnh Nghệ An Hạn hán. Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVI, số 2A-2007 35 Nghiên cứu, thành lập bản đồ phân vùng hạn tỉnh Nghệ An để phòng chống và giảm nhẹ thiên tai Nguyễn Văn. báo này, chúng tôi tiến hành lựa chọn và phân cấp chỉ tiêu hạn theo ba mức độ: hạn nhẹ, hạn vừa và hạn nặng. Từ đó thành lập bản đồ phân vùng hạn theo mùa, vạch ranh giới các vùng bị hạn, phân