Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 198 • Front tĩnh: khi hai khối không khí không ñẩy nhau nữa, front không di chuyển thì gọi là front tĩnh. Trường hợp này thường xảy ra khi front ñang di chuyển gặp rừng hoặc núi cao chặn lại. Thời tiết trong front tĩnh thường có mưa. c) Xoáy thuận Xoáy thuận còn ñược gọi là xoáy tụ, ñó là một vùng xoáy ñược tạo thành do không khí chuyển ñộng trong một vùng khí áp thấp. Dòng không khí di chuyển từ ngoài vào trung tâm, ngược chiều kim ñồng hồ (ở Bắc bán cầu). Khi xoáy thuận chuyển ñộng, quan sát thấy có chuyển ñộng ñi lên ở trung tâm, vì thế ở ñây thường có nhiều mây và mưa. Hình 11.1 là mô hình biểu thị một xoáy thuận. Vùng xoáy thuận thường có hình tròn với nhiều ñường ñẳng áp ñóng kín, sắp xếp vòng quanh trung tâm. Áp suất không khí ở trung tâm là nhỏ nhất và tăng dần ra ngoại vi. Xoáy thuận làm xuất hiện tác dụng tiếp xúc giữa hai khối không khí khác nhau về nhiệt ñộ nên trong xoáy thuận thường có hai front, front nóng ở phía ðông Nam và front lạnh ở phía Tây Nam. Hai front chụm lại ở trung tâm xoáy thuận, ở giữa hai front là vùng nóng gọi là khu nóng. Vì khoảng không gian của khu nóng bị khối không khí ñồng nhất có khí áp cao hơn chiếm cứ nên các ñường ñẳng áp ở ñây có dạng những ñường thẳng (hình 11.3). Hình 11.1. Mô hình xoáy thuận Hình 11.2. Mô hình xoáy nghịch Ðường kình trung bình của xoáy thuận vào khoảng 1000 km. Chiều cao trung bình 3 - 4 km. Xoáy thuận chuyển ñộng dọc theo các ñường ñẳng áp của khu nóng, với tốc ñộ từ 30 - 50 km/h. d) Xoáy nghịch Xoáy nghịch còn gọi là xoáy tản, là một vùng khí áp cao, trong ñó gió tạo thành xoáy tản từ trung tâm ra xung quanh, thuận chiều kim ñồng hồ (ở Bắc bán cầu). Khi xoáy nghịch chuyển ñộng, người ta quan sát thấy có các dòng không khí ñi xuống ở trung tâm, vì thế thời tiết trong xoáy nghịch thường là thời tiết tốt, quang mây và khô ráo. Mùa hạ, thời tiết trong xoáy nghịch thường nóng và quang mây, còn mùa ñông thì trời nắng kèm theo lạnh giá. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 199 Hình 11.3. Bản ñồ thời tiết xoáy thuận Ở vùng xoáy nghịch, khí áp giảm dần từ trung tâm ra ngoại vi, ñường ñẳng áp ở trung tâm xoáy nghịch có trị số lớn, cá biệt có thể ñạt tới 1080mb. Chỉ ở ngoại vi xoáy nghịch mới có thể có front. Ða số xoáy nghịch có các lớp khí quyển dưới thấp là khối không khí ñồng nhất, vì vậy chúng không có front và do ñó thời tiết trong xoáy nghịch ñược quy ñịnh bởi các tính chất của khối không khí ñó nên tương ñối ổn ñịnh (hình 11.2). Xoáy nghịch là một vùng không khí lớn, ñường kính có thể ñạt tới trên 2.000 km. Tốc ñộ gió trong xoáy nghịch nhỏ hơn trong xoáy thuận, trung bình khoảng 25 km/h. 1.3. Dự báo thời tiết Dự báo thời tiết có ý nghĩa cực kỳ quan trọng ñối với sản xuất và ñời sống, nhằm phòng chống và hạn chế thiên tai, thiết lập kế hoạch sản xuất, khai thác tiềm năng khí hậu Người ta thường sử dụng nhiều phương pháp ñể dự báo thời tiết. Các công cụ ñể dự báo thời tiết gồm có bản ñồ Synôp mặt ñất, bản ñồ Synôp cao không, các loại giản ñồ E-MA Ngoài ra, nhờ những bức ảnh vệ tinh và các công cụ thông tin hiện ñại người ta có thể làm ñược những dự báo dài hạn trên phạm vi lớn hơn. a) Dự báo thời tiết bằng bản ñồ Synôp Tại Trung tâm Dự báo khí tượng - thủy văn Quốc gia người ta nhận ñược những thông tin quan trắc khí tượng mặt ñất từ mạng lưới các trạm khí tượng trên toàn quốc và các thông tin từ các vệ tinh khí tượng về trạng thái thời tiết vùng. Từ những thông tin ñó, người ta tiến hành xây dựng các bản ñồ thời tiết gọi là bản ñồ Synốp (xuất phát từ chữ Hy Lạp Synopticos có nghĩa là nhìn, xem xét ñồng thời). Sự xuất hiện của khối không khí và front, sự phát triển và di chuyển của xoáy thuận và xoáy nghịch là những quá trình Synôp cơ bản tạo nên thời tiết trên những vùng Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 200 không gian rộng lớn. Rõ ràng là muốn biết ñược về những thay ñổi thời tiết trong tương lai gần, cần phải hiểu và diễn ñạt ñược những ñiều kiện thời tiết và ñặc ñiểm phát triển của các quá trình vật lý trên một lãnh thổ rộng lớn. Các bản ñồ Synốp cho ta hình ảnh cụ thể về trạng thái thời tiết ở mỗi thời ñiểm. Bản ñồ Synôp hay bản ñồ thời tiết là những bản ñồ ñịa lý trên ñó người ta dùng những chữ số và ký hiệu qui ước ñể ghi các số liệu quan trắc ở nhiều trạm khí tượng vào những thời ñiểm xác ñịnh, những thời ñiểm ñó gọi là kỳ quan trắc Synôp. Bản ñồ Synôp giúp ta thấy rõ sự sắp xếp và nguồn gốc của các khối không khí, các front và tình trạng khí quyển thời ñiểm nào ñó. Muốn dự ñoán thời tiết trước hết cần phải thấy trong một thời gian nhất ñịnh có những quá trình vật lý nào xảy ra, hướng và cường ñộ mạnh hay yếu. Người ta thường so sánh các bản ñồ synốp ở các thời ñiểm trong ngày (ví dụ các thời ñiểm cách nhau 6, 12 hay 24 giờ. Mỗi bản ñồ Synôp biểu diễn sự phân bố thời tiết trên các khu vực trong một thời ñiểm nhất ñịnh. Hai bản ñồ kề nhau theo thời gian có thể nêu lên những quá trình vật lý nào ñó xảy ra trong khí quyển trong khoảng thời gian ñó. So sánh hai bản ñồ thời tiết, có thể xác ñịnh ñược các khối không khí, các front, các xoáy thuận, xoáy nghịch ñã di chuyển theo ñường nào, trong tương lai hướng và tốc ñộ diễn biến ra sao. Việc phân tích này giúp ta nhận biết ñược thay ñổi của trường áp suất khí quyển, sự xuất hiện front nóng hay lạnh, vùng có giông và mưa Hình 11.4. Bản ñồ Synốp (Trên bản ñồ trình bày các ñường ñẳng áp, front, tốc ñộ và hướng gió ) Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 201 Thời gian làm dự báo thời tiết càng ngắn thì xác suất dự báo chính xác sẽ càng cao. ðể dự báo thời tiết dài hạn trong khoảng thời gian một tuần, một tháng và hơn nữa người ta cần nghiên cứu hoàn thiện phương pháp Synôp. Hiện nay người ta ñang phát triển một phương pháp mới gọi là phương pháp Thuỷ ñộng lực học. b) Dự báo thời tiết theo triệu chứng ñịa phương Dự báo thời tiết trước vài giờ theo triệu chứng xảy ra tại ñịa phương có tầm quan trọng ñặc biệt ñối với nông nghiệp. Những dự báo này xây dựng trên cơ sở những quan trắc ñịa phương về trạng thái bầu trời, lượng mây, sự thay ñổi của nhiệt ñộ, khí áp, ñộ ẩm không khí, tốc ñộ và hướng gió, những hiện tượng quang học và các yếu tố khác. Những triệu chứng ñịa phương biểu hiện thời tiết tốt: • Khí áp tăng lên không ngừng, hoặc ít biến thiên trong ngày. • Ban ñêm trời quang mây, nhiều sao. • Buổi sáng trên bầu trời xuất hiện nhiều mây tích (Cumulus), chân mây bằng phẳng, có mái dạng vòm, hầu như ñứng yên một chỗ. • Ban ngày mây tích tăng lên, nhưng phát triển yếu theo chiều thẳng ñứng. Ðỉnh mây có ñường viền không rõ rệt và phát triển mạnh vào khoảng 15- 16 giờ. Buổi chiều ñỉnh mây tích có thể hạ thấp, chân mây toả rộng ra, mây tích biến thành tằng tích rồi tan dần ñi. • Mây ti hầu như không di ñộng và không có móc nhỏ ở ñầu; lượng mây không tăng theo thời gian hoặc phát triển theo một hướng nhất ñịnh nào ñó. • Mây ti-tằng hình thành màn rộng che một phần bầu trời với ñường viền rõ rệt. • Quá trình biến thiên hằng ngày của nhiệt dộ biểu hiện rõ. Ban ngày, nhiệt ñộ không khí tăng lên một cách vừa phải. Ban ñêm nhiệt ñộ giảm xuống do mặt ñất có ñiều kiện bức xạ tốt. • Về mùa nóng buổi chiều tối có nhiều sương mù, ban ñêm sương và sương muối hình thành. • Buổi sáng, bình minh xuất hiện ánh sáng màu vàng, ñôi khi bình minh có thể bắt ñầu bằng mầu ñỏ nhạt, nhưng sau ñó cũng biến thành màu vàng chứng tỏ tia sáng mặt trời gặp tương ñối ít hơi nước trên ñường ñi. • Ở ven biển có gió ñất - biển, ở miền núi có gió núi - thung lũng thổi mạnh là triệu chứng thời tiết tốt. Những triệu chứng ñịa phương báo trời sắp mưa: • Khí áp liên tục giảm xuống. • Mây ti di chuyển nhanh và có dạng như những dải mảnh, song song. Mây ti di chuyển càng nhanh thời tiết càng chóng thay ñổi. Phía sau mây ti xuất hiện mây trung tằng, ñi liên sau nữa là mây vũ-tằng màu tối. • Hướng di chuyển của mây ở các tầng trên cao không trùng với hướng gió ở phía dưới. • Về ban ñêm, gió không ngừng thổi và mạnh lên. • Mùa hè, lượng mây tăng lên, nhiệt ñộ giảm liên tục. • Không có sương, sương muối và sương mù vào ban mai. Ban ñêm nhiều mây, sự bức xạ của mặt ñất giảm ñi. • Bầu trời lúc bình mình, hoàng hôn có màu ñỏ rực mà không chuyển sang màu vàng, hiện tượng này chứng tỏ khí quyển chứa nhiều hơi nước. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 202 • Do kết quả của các tia sáng chiếu qua mây ti và ti-tằng, xung quanh mặt trời và mặt trăng hình thành những vòng sáng rộng gọi là tán. Những triệu chứng ñịa phương báo sắp xảy ra dông: • Khí áp giảm xuống nhanh. • Vào buổi sáng sớm trên bầu trời xuất hiện mây trung-tích, giống như những nắm bông. • Mây tích xuất hiện, ñỉnh mây phát triển nhanh chóng, phần trên mây tích xuất hiện mây ti toả ra như cái chổi. Nhìn từ phía trên, mây có dạng như cái ñe, ñỉnh toả ra theo hướng di chuyển của gió. Sau ñó xuất hiện mây dông, ñôi khi có mưa ñá kèm theo. • Nhiệt ñộ và ñộ ẩm không khí cao, thời tiết ngột ngạt. • Sau khi dông xảy ra thời tiết thường trở nên mát mẻ. Nếu thời tiết về chiều vẫn còn mây trung-tích và mây tằng-tích màu hồng lúc mặt trời lặn, nhiệt ñộ không giảm xuống thì ban ñêm sẽ tiếp tục có dông. • Khi dông gần tới, gió thường thổi ngược hướng di chuyển của mây dông rồi sau ñó ñổi hướng. 2. DỰ BÁO KHÍ TƯỢNG NÔNG NGHIỆP 2.1. Khái niệm và ý nghĩa của dự báo khí tượng nông nghiệp a) Khái niệm Dự báo khí tượng nông nghiệp là phương pháp ñánh giá khả năng của sản xuất nông nghiệp sẽ xảy ra dựa trên các thông tin về dự báo thời tiết cho mỗi khu vực. Ðiều kiện thời tiết luôn luôn biến ñộng so với giá trị trung bình nhiều năm hoặc giữa năm này và năm khác. Sự biến ñộng ñó kéo theo sự biến ñộng của sản xuất nông nghiệp. Ðối với cây trồng, thời gian và cường ñộ xuất hiện của các yếu tố thời tiết làm thay ñổi nhịp ñiệu sinh trưởng, phát triển, sâu bệnh và năng suất của chúng. Thời tiết dao ñộng còn làm cho chế ñộ ẩm của ñất dao ñộng theo gây ra hạn hán hoặc lũ lụt. b) Ý nghĩa dự báo khí tượng nông nghiệp Dự báo khí tượng nông nghiệp là một môn khoa học trẻ nhưng ñã có ý nghĩa rất lớn phục vụ sản xuất nông nghiệp. Ðộ chính xác của dự báo khí tượng nông nghiệp càng cao thì hiệu quả phục vụ càng lớn. Dự báo khí tượng nông nghiệp (KTNN) có phương pháp riêng. Về cơ bản, các phương pháp của dự báo KTNN là phân tích mối tương quan giữa ñiều kiện thời tiết và tình hình sinh trưởng phát triển, năng suất của cây trồng, vật nuôi, chế ñộ thuỷ văn, ñặc ñiểm vật lý ñất, sâu bệnh ñể xây dựng các mô hình thực nghiệm. Khi làm dự báo, người ta dựa vào các mô hình thực nghiệm ñể nội suy các trị số cần thiết cho tương lai. Ý nghĩa chính của dự báo KTNN như sau: 1. Ðịnh lượng hoá ñược ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết xảy ra trong tương lai ñối với các hoạt ñộng và ñối tượng sản xuất nông nghiệp. Xác ñịnh mức ñộ ảnh hưởng của từng yếu tố hoặc của nhóm các yếu tố xảy ra ñồng thời gây hậu qủa khác nhau ñối với sản xuất nông nghiệp. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 203 2. Xác ñịnh ñược thời gian gây ra ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết ñối với sản xuất nông nghiệp tương ứng với các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển của cây trồng. ðánh giá ñược giai ñoạn mà cây trồng chịu ảnh hưởng lớn nhất. 3. Dự báo trước ñược năng suất của cây trồng, tìm hiểu ñược nguyên nhân gây nên diễn biến năng suất của chúng, ñề ra những giải pháp ứng phó sớm và kịp thời. Ở nhiều nước trên thế giới, môn khoa học dự báo khí tượng nông nghiệp khá phát triển ñem lại hiệu quả phục vụ rất cao. Ở Liên Xô trước ñây, ñã có rất nhiều thành công trong việc dự báo năng suất lúa mì mùa ñông, ngô, củ cải ñường, bông. Những kết quả dự báo về băng giá, tuyết, ñộ ẩm ñất ñã giúp Liên Xô ñảm bảo ổn ñịnh năng suất các loại cây trồng kể trên. Theo tài liệu của FAO (1991) nhờ việc dự báo ñộ ẩm ñất và mưa chính xác mà các nước Bắc Phi (khu vực sa mạc Sahara) ñã xác ñịnh ñược cơ cấu cây lương thực (kê, ngô, cao lương) phù hợp với diễn biến ñộ ẩm ñất hàng năm, giúp cho các nước này tự túc ñược 40-50% nhu cầu lương thực. Ở Mỹ, thành công lớn nhất là dự báo năng suất cây trồng dựa vào dự báo thời tiết dài hạn. Dự báo năng suất bông, ngô và củ cải ñường ñạt ñộ chính xác trên 90% các trường hợp. Nhờ việc dự báo năng suất có ñộ chính xác cao mà sản lượng các loại cây trồng trên có sự ổn ñịnh lớn, khắc phục kịp thời những bất thuận của thời tiết, hoạch ñịnh sớm ñược giải pháp ứng phó trong quá trình sản xuất. Các nước khu vực Ðông Nam Châu Á dưới sự hỗ trợ của FAO do các chuyên gia Frère, Popov và Oldeman chỉ ñạo, ñã tiến hành nghiên cứu có hiệu quả về dự báo lượng mưa, ñộ ẩm ñất dựa trên các kết quả thống kê và hình thế Synôp, ñã ñem lại hiệu quả ứng dụng cao, xác ñịnh ñược mùa vụ cây trồng hợp lý, tránh ñược ảnh hưởng xấu của thời tiết. Ở Việt Nam, công tác dự báo KTNN tuy mới ñược phát triển những cũng ñã ñạt ñược nhiều thành tựu ban ñầu rất có ý nghĩa như dự báo tác hại của sương muối và nhiệt ñộ thấp ñối với một số cây trồng (lúa, ngô, chè, bông, ñậu tương, cây cam quýt ), dự báo ảnh hưởng của mưa bão ñối với sản xuất, dự báo năng suất cây trồng, cơ cấu mùa vụ của chúng. 2.2. Cơ sở lý luận của dự báo khí tượng nông nghiệp Dự báo khí tượng nông nghiệp là một môn khoa học ñòi hỏi ñộ chính xác cao của các môn khoa học cơ sở như dự báo thời tiết và quan trắc vật hậu nông nghiệp. Phương pháp toán học thống kê sẽ giúp việc xác lập mối tương quan giữa các ñặc trưng của thời tiết và sự phản ứng của cây trồng thông qua các quan trắc vật hậu. Ðể có ñược những dự báo KTNN chính xác, công việc dự báo cần dựa trên những cơ sở lý luận sau: 1) Ðiều kiện thời tiết luôn luôn biến ñộng về cường ñộ, thời gian và tần số xuất hiện. Sự biến ñộng ñó dẫn tới sự biến ñộng rất lớn về tình hình sinh trưởng, nhịp ñiệu phát triển, năng suất của cây trồng, vật nuôi và tình trạng sâu bệnh. Vì vậy, cần có ñủ chuỗi thời gian và số trường hợp khảo sát ñể xác lập mối quan hệ giữa chúng, ñưa ra một bài toán dự báo phù hợp. 2) Các yếu tố môi trường của sinh vật như khí hậu, ñất ñai, nước, trình ñộ kỹ thuật cùng một lúc tác ñộng vào các ñối tượng sản xuất, khó có thể phân lập ñược mức ñộ ảnh hưởng của từng yếu tố ñó. Khi các yếu tố của môi trường tác ñộng, giữa chúng sẽ có sự tương hỗ làm cho vai trò của mỗi yếu tố bị thay ñổi, khác với trường hợp tác ñộng riêng rẽ, vì vậy hệ quả cũng bị thay ñổi theo. Cần phải xác ñịnh ñược vai trò của từng yếu tố trong quá trình tác ñộng tổng hợp nhưng không làm tách rời tác ñộng của mỗi yếu tố trong mối tương quan ảnh hưởng chung. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 204 3) Sự tác ñộng tổng hợp của nhiều yếu tố môi trường, nhận thấy có những yếu tố giữ vai trò ưu thế hơn, những yếu tố ñó ñược gọi là “yếu tố trội”. Những “yếu tố trội” thường là nhiệt ñộ, ánh sáng, nước , những yếu tố không thể thiếu trong ñời sống sinh vật. Tuy nhiên, có những yếu tố môi trường biến ñộng lớn như áp suất khí quyển, ñộ ẩm, gió cũng có thể trở thành “yếu tố trội”. Ví dụ: ở vùng núi phía Bắc Việt Nam, yếu tố trội ñược kể ñến là nhiệt ñộ thấp và hạn hán, ở ÐakLak “yếu tố trội” trong mùa khô là ñộ ẩm ñất, trong mùa mưa là ánh sáng. Xác ñịnh ñược yếu tố trội trong các bài toán dự báo KTNN sẽ làm cho mô hình dự báo gọn nhẹ, có ñộ chính xác cao, dễ thực hiện. 2.3. Nội dung dự báo khí tượng nông nghiệp Các loại dự báo khí tượng nông nghiệp thường ñược tiến hành như sau: 1) Dự báo thời kỳ vật hậu của cây trồng, ñặc biệt chú trọng thời kỳ gieo hạt, thời kỳ ra hoa và ñiều kiện lúc thu hoạch. 2) Dự báo năng suất cây trồng, phát hiện các yếu tố ảnh hưởng ñến năng suất cây trồng và giải pháp ứng phó. 3) Dự báo các ñiều kiện thời tiết có thể xảy ra và ảnh hưởng của nó ñối với sự sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng, vật nuôi như: sương muối, bão, gió mạnh, ñộ ẩm ñất 4) Dự báo tình trạng sâu bệnh hại. 5) Dự báo tổng hợp các giải pháp về thời vụ, cơ cấu giống và biện pháp kỹ thuật trên cơ sở những dự báo trên. 2.4. Những ñiều cần chú ý khi sử dụng các mô hình dự báo Các mô hình dự báo là những mô hình thực nghiệm ñược tiến hành trong những ñiều kiện và trên những ñối tượng cụ thể. Vì vậy, các mô hình ñó chỉ có giá trị sử dụng trong những ñiều kiện tương tự. Các ñiều kiện cụ thể ñó là: - Các giống cây trồng có thời gian sinh trưởng, tiềm năng năng suất như nhau. - Chế ñộ kỹ thuật canh tác, mức ñộ ñầu tư thâm canh cho cây trồng ñược áp dụng tương tự ở các vùng dự báo. - Các ñiều kiện về ñiều kiện ñịa lý, môi trường ñất, nước, khí hậu không khác nhau quá xa. Vì vậy, các mô hình dự báo phải ñược thường xuyên cập nhật, phục vụ cho từng vùng và từng nhóm cây trồng có ñặc ñiểm sinh học và năng suất tương tự nhau. 2.5. Một số phương pháp dự báo khí tượng nông nghiệp a) Dự báo thời kỳ vật hậu của cây trồng Yêu cầu: Dự báo chính xác các thời kỳ vật hậu của cây trồng xảy ra trong các ñiều kiện thời tiết khác nhau ñem lại hiệu quả kinh tế rất lớn. Trước hết, kết quả của dự báo các thời kỳ vật hậu của cây trồng cho biết các thời kỳ ñó sẽ xảy ra trong hoàn cảnh thời tiết như thế nào ñể có các giải pháp hợp lý nhằm khắc phục những bất thuận xảy ra. Mặt khác, nhờ dự báo trước ñược những bất thuận xảy ra ở mỗi thời kỳ vật hậu của cây trồng mà có thể xác ñịnh trước ñược thời vụ gieo cấy, Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 205 cơ cấu giống và chủng loại cây trồng hợp lý, tránh ñược những ảnh hưởng xấu sẽ gặp phải. Phương pháp: Phương pháp cơ bản của dự báo thời kỳ vật hậu của cây trồng ñược tiến hành dựa trên nguyên lý: nhịp ñiệu phát dục của cây trồng phụ thuộc vào nhiệt ñộ và quang chu kỳ. Ở những cây trồng không có phản ứng quang chu kỳ thì nhịp ñiệu phát dục của chúng phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt ñộ. Công thức diễn tả mối quan hệ ñó do các nhà khoa học Sưgôlev, Lêbedev (Nga) ñề nghị, có dạng như sau: ETS n = (1) t - B Trong ñó: n - Số ngày hoàn thành một giai ñoạn phát dục (ví dụ: từ cấy - trỗ bông); ETS - Tổng số nhiệt ñộ hữu hiệu của giai ñoạn ñó ( 0 C) t - Nhiệt ñộ trung bình của giai ñoạn ( 0 C) B - Nhiệt ñộ sinh vật học tối thấp (hoặc tối cao) ( 0 C). Nhiệt ñộ sinh vật học tối thấp (B) và tổng nhiệt ñộ hữu hiệu (ETS) tuỳ thuộc vào từng loại cây trồng có nguồn gốc khác nhau và giai ñoạn sinh trưởng, phát dục của chúng. Trong các thời kỳ sinh trưởng, phát dục của cây trồng thì thời kỳ cây còn nhỏ (có 3 lá thật) và thời kỳ cây ra hoa thường có ñộ nhậy cảm cao nhất với nhiệt ñộ. Sau khi ñã xác ñịnh ñược số ngày của một giai ñoạn phát dục, ta lập dự báo thời gian cây trồng kết thúc giai ñoạn phát dục ñó và chuyển sang một giai ñoạn mới. Công thức tính như sau: ETS D 2 = D 1 + (2) t - B Trong ñó: D 2 - ngày xuất hiện thời kỳ phát dục mới. D 1 - ngày xuất hiện thời kỳ phát dục trước. b) Dự báo thời kỳ vật hậu cho lúa ðể hiểu ñược phương pháp dự báo thời kỳ vật hậu cho lúa ta xét ví dụ sau ñây: Dự báo thời kỳ trổ bông của lúa mùa, ta cần có những thông số sau: Ngày ñứng cái: D 1 là ngày 5/VIII; Tổng số nhiệt ñộ hữu hiệu từ ñứng cái ñến trổ bông ETS = 89,0 0 C; Nhiệt ñộ trung bình của giai ñoạn từ ñứng cái ñến trổ bông t = 26 0 C; Nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học ñối với thời kỳ lúa trổ bông B = 22 0 C; Thay các giá trị trên vào biểu thức (2) ta ñược kết quả như sau: 89 D 2 = ngày 5/VIII + = 5/VIII + 22 ngày = 28/VIII 26 - 22 Như vậy ngày lúa trổ bông theo dự báo là ngày 28 tháng VIII. Theo số liệu thống kê nhiều năm từ cuối tháng VIII ñến 15/IX xác suất lúa trỗ an toàn cao nhất, vì vậy ta chọn ngày cho lúa trỗ là 28/VIII như kết quả dự báo Trong quá trình dự báo thời kỳ phát dục của cây trồng, chế ñộ nhiệt có ảnh hưởng rất lớn ñến ñộ chính xác của dự báo. Ðể ñánh giá ảnh hưởng này, người ta ñưa ra một biểu thức tính ñộ Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 206 lệch của ngày dự báo so với ngày xuất hiện thực tế của thời kỳ vật hậu. Biểu thức có dạng: 10.(t tt - t db ) a = (3) t tt - B Trong ñó: a- ñộ lệch ngày dự báo và thực tế (ngày); t tt - và t db nhiệt ñộ thực tế và nhiệt ñộ theo dự báo thời tiết ( 0 C); B- nhiệt ñộ sinh vật học tối thấp ( 0 C). Các kết quả tính thử theo biểu thức này cho thấy khi nhiệt ñộ thấp, ñộ sai lệch a xảy ra lớn hơn so với nhiệt ñộ cao. Ví dụ: Trường hợp nhiệt ñộ cao: t tt = 23 0 C; t db = 22 0 C; B= 16 0 C. Ta có: a = 10.(23 - 22)/(23 - 16) = 1,5 ngày Trường hợp nhiệt ñộ thấp: t tt = 17,5 0 C; t db = 17 0 C; B= 16 0 C. Ta có: a = 10. (17,5 - 17)/(17,5 -16) = 3 ngày Dấu của a dương hoặc âm chỉ rõ ngày xuất hiện thời kỳ phát dục của cây trồng theo dự báo xảy ra trước hay sau thực tế. Kết quả trên cho thấy, khi nhiệt ñộ thấp (17,5 0 C) thì số ngày dự báo sai lệch lớn (3 ngày) so với ở ñiều kiện nhiệt ñộ cao (1,5 ngày). Vì vậy kết quả dự báo vụ mùa sẽ ít sai hơn trong vụ xuân. Trên thực tế, ngày xuất hiện các thời kỳ phát dục của lúa quan hệ rất phức tạp vào các ñiều kiện của môi trường như chế ñộ nước, chế ñộ ánh sáng và chế ñộ nhiệt. Ngoài ra các thời kỳ vật hậu của cây trồng còn phụ thuộc cả vào trình ñộ kỹ thuật thâm canh. Vì vậy việc sử dụng biểu thức của Lêbêdev và Sưgolev (1) trong mọi trường hợp sẽ kém chính xác. Cần phải xây dựng các phương trình thực nghiệm dựa vào các khảo sát riêng cho từng ñối tượng giống lúa ở các vùng khác nhau. Sau ñây là một số mô hình dự báo cho cây lúa, nhóm giống có thời gian sinh trưởng trung bình từ 110-120 ngày trong vụ mùa, có thể làm tài liệu tham khảo cho việc thiết lập một mô hình dự báo ở những vùng không chủ ñộng nước tưới, lượng mưa chi phối rất lớn ñối với cây lúa. Thời kỳ trổ bông: Nd = 2,74t + 0,01 R + 0,1SS - 53,17 (4) Su= + 2,9 ngày Thời kỳ chín: Nd = 0,45t - 0,02R + 0,03SS + 39,34 (5) Su = 1,5 ngày Ðối với giống có thời gian sinh trưởng dài trên 120 ngày trong vụ mùa thì công thức dự báo có dạng sau: Thời kỳ trổ bông: Nd = 0,94t + 0,01 R + 0,1SS + 23,2 (6) Su= 2,1 ngày Thời kỳ chín: Nd = 0,25t - 0,01R - 0,02SS + 20,8 (7) Su= 1,4 ngày Trong ñó: Nd - số ngày từ ñứng cái ñến trỗ bông hoặc từ trỗ bông ñến chín; t - nhiệt ñộ theo dự báo thời tiết; R - tổng lượng mưa (mm) của giai ñoạn làm dự báo; Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 207 SS - tổng số giờ nắng của giai ñoạn làm dự báo. c) Dự báo thời kỳ vật hậu cho ngô Ngô là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúa. Ngô cũng là cây trồng cạn rất mẫn cảm với nhiệt ñộ, ñặc biệt là chế ñộ ẩm của ñất. Tuỳ theo từng giai ñoạn sinh trưởng, phát dục của ngô mà các yếu tố ñưa vào dự báo có sự thay ñổi. Theo các kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả, ñời sống của cây ngô có thể chia ra làm 15 - 17 giai ñoạn khác nhau. Tuy nhiên ñể tiện cho việc lập dự báo và tính ứng dụng thực tiễn cao, người ta chia quá trình sinh trưởng của cây ngô thành 3 giai ñoạn chính như sau: - Giai ñoạn gieo - 3 lá - Giai ñoạn 3 lá - trổ cờ, phun râu - Giai ñoạn phun râu - chín. Các phương pháp dự báo thời kỳ phát dục của cây ngô ñã ñược nhiều nhà khoa học nghiên cứu như M. Triêckov (1973), Smith (1980), M. Frère (1980). Ở Việt Nam, các phương pháp dự báo thời kỳ phát dục cho ngô ñã ñược áp dụng thử ở Trung tâm Khí tượng nông nghiệp (Viện Khí tượng - Thuỷ văn), Viện nghiên cứu ngô Việt Nam. Sau ñây là phương pháp dự báo 3 thời kỳ phát dục của ngô. Giai ñoạn từ gieo ñến 3 lá: Tình hình sinh trưởng của ngô giai ñoạn này quyết ñịnh mật ñộ cây trên ñơn vị diện tích. Tốc ñộ phát dục của chúng phụ thuộc vào ñộ ẩm ñất, ñộ sâu gieo hạt và chế ñộ nhiệt. Trong trường hợp rét ñậm, nhiệt ñộ cao hay khô hạn ñều dẫn tới thối hạt, chết cây. Cây ngô 3 lá là thời kỳ rất mẫn cảm với yếu tố môi trường vì chúng chuyển từ giai ñoạn sinh trưởng dị dưỡng sang giai ñoạn tự dưỡng, rễ non hút dinh dưỡng từ bên ngoài. Ðộ sâu gieo hạt ñược xác ñịnh tuỳ thuộc vào ñiều kiện của ñất. Nếu nhiệt ñộ thích hợp, ñất ñủ ẩm (ñộ ẩm 70-80%) thì ñộ sâu gieo hạt khoảng 4cm, nếu ñất khô và nhiệt ñộ thấp thì gieo sâu hơn, tới 6-7cm. Ngược lại, khi ñộ ẩm và nhiệt ñộ cao phải gieo nông hơn, khoảng 3cm. Mô hình có dạng sau: 83 + 7(h - 4) D 2 = D 1 + (8) Kw (t - B) Trong ñó: D 2 - ngày ngô ñạt 3 lá D 1 - ngày gieo ngô: 83- tổng số nhiệt ñộ hữu hiệu từ gieo ñến 3 lá ( 0 C); h - ñộ sâu gieo hạt thực tế (cm); 4 - ñộ sâu gieo hạt tiêu chuẩn (cm); 7 - trị số bổ sung tổng nhiệt ñộ hữu hiệu khi gieo khác ñộ sâu tiêu chuẩn ( 0 C) kw - hệ số phụ thuộc của tốc ñộ ra lá ngô vào ñộ ẩm ñất. Khi ñộ ẩm ñất thích hợp kw= 1,0; khi ñộ ẩm ñất thấp thì Kw = 0,8; 0,7 hoặc thấp hơn. t - nhiệt ñộ không khí theo dự báo ( 0 C); B - nhiệt ñộ sinh vật học tối thấp ( 0 C). Ví dụ: ngày gieo ngô vụ ñông là D 1 = 15/IX, h = 5cm; kw = 0,8; t = 20 0 C; B = 10 0 C. Ta có: D 2 = 15/IX + [83 + 7 (5 - 1)]/0,8 ( 20 - 10) = 15/IX + 11 ngày = 26/IX Vậy ngô ñạt 3 lá vào ngày 26 tháng IX. [...]... PTNT, s 12 - 2003, trang 144 1-1 443 Nguy n Hư ng ði n, Khí tư ng v t lý NXB ð i h c Qu c gia Hà N i, H - 2002 О.А Дроздов, В.А Василъев, Н.В Кобышев КЛИМАТОЛОГИЯ, Гидрометеоиздат, Л - 1989 G.P ðu-bin-ski, I.I Gu-ran-nhíc, S.V Ma-mi-cô-nô-va, Khí tư ng h c, Nha khí tư ng xu t b n - 1962 ELE International Agronomic Catalogue, Instrumentation for monotoring the agricultural environment, Schmidt - Vietnam... здачение Гидрометиздат - Лен, 1962 41 Morman E.R and Van Breemen V Rice - Soil - Water- Land IRRI - 1978 43 Nguy n ð c Ng (ch biên), Bão và phòng ch ng bão, NXB Khoa h c và K thu t - 1998 44 Nguy n ð c Ng (ch biên) và các c ng s , Nh ng ñi u c n bi t v El Ninô và La Nina, NXB Khoa h c và K thu t - 1999 45 Nha khí tư ng, Nguyên Lý khí h u h c H .- 1963 46 Nhi u tác gi , Khí tư ng h c, B sách 10 v n câu h i vì... lư i Tr m Khí tư ng Nông nghi p nư c ta Tuy n t p Các báo cáo tham lu n t i H i ngh Khoa h c 40 năm KTNN, Vi n KTTV - 2000 55 V.M Scơ -li-a - r p, Khí tư ng và quan tr c khí tư ng, Nha khí tư ng xu t b n, 1962 56 Sotelo R.J The ecological and economic impacts of El Nino phenominon in the South - East Pacific, WMO No 649, 1986 57 ðinh Th Sơn, Bài gi ng khí tư ng nông nghi p, Trư ng ðHNL Hu - 1995 58... Bình - 40 năm Khí tư ng Nông nghi p, thành t u và tri n v ng Tuy n t p Báo cáo Khoa h c 40 năm KTNN, Vi n KTTV - 2000 B Giáo d c và ðào t o, Khí quy n và thu quy n, NXB Giáo d c, H.2001 B sách 10 v n câu h i, khí tư ng h c, NXB Khoa h c và K thu t - 2002 Brochet D Recueil de données agroclimatologiques sommes de températures Ministères des Transports, Paris - 1971 Будыко Климат и жизнь, Гидрометиздат -. .. th c có d ng: 30 (N -2 ) D3 = D2 + (9) Kw (t -B) Trong ñó: D3 - ngày tr c phun râu; 3 0- t ng s nhi t ñ h u hi u xu t hi n 1 lá (0C); N- t ng s lá; 2 - 2 lá ñ u; kw- h s ñ m ñ t T, B ñã bi t công th c (8) Ví d : ta có các thông s sau: Lúc ngô 3 lá D2 = ngày 26/IX; D3: ngày tr c ; S lá N= 14 lá; kw = 0,80; t = 19oC; B= 10oC K t qu tính toán: D3 = 26/IX + 30 (14 - 2)/ 0,8 (19 - 10) = 26/IX + 51 ngày... ñ n bư c 6 (0C); t2 - nhi t ñ sau tr c (0C); Các h s a, b, c tương ng v i di n tích lá S (m2/ha) là: S (m2/ha) a b c 30.000 -0 ,0071 1,41 3,2 20.000 -0 ,0060 1 ,10 -4 ,2 10. 000 -0 ,0029 0,53 -1 ,5 Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p - 210 Công vi c ño di n tích lá ngày nay ñư c th c hi n m t cách d dàng nh m t thi t b chuyên dùng Nh ng thông s v nhi t ñ t1... c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p - 211 Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p - 212 G TÀI LI U THAM KH O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Quách Ng c Ân - Tăng cư ng ph i h p gi a 2 ngành Khí tư ng Thu văn và Nông nghi p Tuy n t p Báo cáo Khoa h c 40 năm KTNN, Vi n KTTV - 2000 J.B Baillierè... c khí tư ng b m t 94/ TCVN - H 1994 63 T ng c c khí tư ng thu văn, Khí tư ng thu văn và ñ i s ng, NXB KHKT - 1995 64 T ng c c khí tư ng thu văn, Vài nét v El Ninô, Thông tin khoa h c khí tư ng thu văn s 10/ 1997 65 Ðào Th Tu n H sinh thái nông nghi p NXB KHKT Hà N i, 1984 66 Хролов С.И, Мамонтова Л.Н Метеорологический словаръ, Гидрометиздат - Лен, 1974 67 Чирков Ю.И Агромтерология, Гидрометиздат - Лен,... Ti n s , H .- 2001 72 http://www.geog.psu.edu/geog10/yarnal/pressure.htm 73 http://www.geog.psu.edu/geog10/yarnal/labkey-moisture-and-precipitation.htm 74 http://www.facstaff.bucknell.edu/dgriffin/ 110/ 110LecSum0 7-0 8.html 75 http://royal.okanagan.bc.ca/mpidwirn/atmosphereandclimate/CO2gas.html 76 http://www.Valdosta.edu/~grissino/geog1112/lecture9.htm Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng... planed, UNEP, Vol.9, No3 - 1997 Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p - 247 25 Nguy n Văn H i và các tác gi Nghiên c u h qu c a bi n ñ i khí h u và gi i pháp ng phó Báo cáo khoa h c ñ tài c p Nhà nư c T ng c c Khí tư ng Thu văn - 1995 26 Tr n Ð c H nh Ði u ki n khí h u và kh năng phát tri n cây lương th c Tây Nguyên NXB KHKT, Hà N i - 1986 27 Tr n ð c H nh, . NXB Khoa học và Kỹ thuật - 1999. 45. Nha khí tượng, Nguyên Lý khí hậu học. H 1963. 46. Nhiều tác giả, Khí tượng học, Bộ sách 10 vạn câu hỏi vì sao. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật H - 1997 КЛИМАТОЛОГИЯ, Гидрометеоиздат, Л. - 1989. 18. G.P. ðu-bin-ski, I.I. Gu-ran-nhíc, S.V. Ma-mi-cô-nô-va, Khí tưọng học, Nha khí tượng xuất bản - 1962. 19. ELE International. Agronomic Catalogue,. Гидрометиздат - Лен, 1977. 62. Tổng cục khí tượng thuỷ văn, Quy phạm quan trắc khí tượng bề mặt 94/ TCVN - H. 1994. 63. Tổng cục khí tượng thuỷ văn, Khí tượng thuỷ văn và ñời sống, NXB KHKT - 1995.