(Meteorological and Hydrological Droughts in the Lancang-Mekong River Basin: Spatiotemporal Patters and Propagation)
Xuan Luo, Xian Luo, Wenting Ming, Lin Wang, Xin Xiao, Jianan
Xu, Yue Liu and Yungang Li – Bình Yên Đông lược dịch
Atmospheric Research – 5 July 3023
Sông Mekong khô cạn vì hạn hán. [Ảnh: Firstpost]
1. Phần giới thiệu
Hạn hán là khí hậu cực đoan phát triển chậm, lan rộng và kéo dài, ảnh hưởng sâu đậm đến việc phát triển nông nghiệp, kinh tế xã hội, và môi trường sinh thái (Mishra and Singh, 2010; Zhang et al., 2022c). Hạn hán thường được chia làm 4 loại: hạn hán khí tượng (meteorological drough (MD)), hạn hán nông nghiệp (agricultural drought (AD)), hạn hán thủy học (hydrological drought (HD)), và hạn hán xã hội-kinh tế (social-economic drought (SED)) (Wilhite and Glantz, 1985). Những loại hạn hán khác nhau được công nhận tác động qua lại lẫn nhau (Van Loon and Van Lanen, 2012; Guo et al., 2020). MD được gây ra vì thiếu mưa và thường biến thành HD hay AD qua chu kỳ thủy học, khiến không có đủ nguồn nước để dùng cho môi trường (Ma et al., 2019; Zhou et al., 2021a). Trong số những loại hạn hán nầy, HD, được ám chỉ như thiếu hụt nước mặt và nước ngầm (Mishra and Singh, 2010; Van Loon, 2015), là loại hạn hán gay gắt nhất vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến thủy nông, kỹ nghệ, và việc cung cấp nước (Zhu et al., 2016; Bhardwa et al., 2020). Hiểu được những đặc tính không gian-thời gian của MDs và HDs, gồm có những cơ chế lan truyền của chúng, vô cùng quan trọng cho việc quản lý nguồn nước.
Một vài nguyên cứu đã giới thiệu nhiều chỉ số hạn hán khác nhau để theo dõi sự xảy ra và lan truyền của hạn hán. Thí dụ, chỉ số mưa tiêu chuẩn hóa (standardized precipitation index (SPI)) (McKee et al., 1993) và chỉ số mưa bốc thoát hơi tiêu chuẩn hóa (standardized precipitation evapotranspiration (SPEI)) (Vicente-Serrano et al., 2010) là 2 chỉ số MD đại diện, có thể được dùng để nghiên cứu hạn hán cho nhiều qui mô thời gian khác nhau. Theo đường lối tính toán của SPI, chỉ số chảy tràn tiêu chuẩn hóa (standardized runoff indes (SRI)) (Shukla and Wood, 2008) và chỉ số dòng chảy tiêu chuẩn hóa (standardized streamflow index (SSI)) (Vincente-Serrano et al., 2012) được dùng rộng rãi để theo dõi HD.
Một số nghiên cứu đã điều tra những đặc tính lan truyền từ MD đến HD trong những thập niên qua, gồm có mức lan truyền, thời gian từ lúc bắt đầu đến lúc chấm dứt (lag time), và thời gian đáp ứng (response time) (Zhang et al., 2021c). Các mô hình thống kê thường không thể thiếu để nghiên cứu sự lan truyền của hạn hán. Thí dụ, lý thuyết chạy (run theory) (Ho et al., 2021; Wu et al., 2021b), phân tích liên hệ (correlation analysis) (Barker et al., 2016), và các phương pháp đáp ứng không thẳng hàng (nonlinear response) (Wu et al., 2017a), phân tích sóng lăn tăn (wavelet analysis) (Huang et al., 2017. và mô hình Copula and Baysesian (Sattar and Kim, 2018). Ngoài các mô hình thống kê, các phương pháp mô phỏng thủy học rất hữu ích để đánh giá sự lan truyền của hạn hán (Ma et al., 2019; Wang et al., 2019b; Wu et al., 2019; Zhang et al., 2022c). Nói chung, những nghiên cứu nầy hầu hết dựa trên quan sát thước nước; tuy nhiên, dữ kiện quan s thường không có sẵn ở những nơi hiếm dữ kiện. Do đó, dữ kiện tái phân tích toàn cầu có thể dùng để thay thế trong việc phân tích lan truyền của hạn hán (Ding et al., 2021).
Khi MD tiến đến HD qua chu kỳ thủy học trên mặt đất, các yếu tố thời tiết và đặc tính của lưu vực cùng có trách nhiệm cho mối liên hệ nầy (Van Loon, 2015; Van Loon and Laaha, 2015). Vai trò của những yếu tố quyết định tùy thuộc nặng nề vào kích thước của qui mô không gian. Trên toàn cầu, HD có thể liên quan nhiều đến điều kiện khí hậu hơn các đặc tính của lưu vực (Van Loon and Laaha, 2015). Tuy nhiên, ở qui mô khu vực, nơi khí hậu tương đối đồng nhất, các đặc tính của lưu vực có ảnh hưởng đáng chú ý đến sự lan truyền của HD (Barker et al., 2016; Valiya Veettil and Mishra, 2020; Konapala and Mishra, 2020; Wu et al., 2021a). Trong các lưu vực bị xáo trộn, những hoạt động của con người như làm đầy các hồ chứa nước, chuyển nước, dẫn tưới đất, và thay đổi cách sử dụng đất đã chúng minh là những yếu tố quan trọng và không thể bỏ qua trong việc xác định sự lan truyền của HD (Wu et al, 2018a; Wang et al., 2019b; Ma et al., 2019; Wu et al., 2019; Yang et al., 2020).
Sông Lancang-Mekong (LMR) được biết như một Thủy lộ Vàng nối liền Trung Hoa và Đông Nam Á (ĐNA), và lưu vực của nó là nơi cư trú của 65 triệu người (Sabo et al., 2017). Khoảng 60% của dân số Mekong dựa vào nông nghiệp để sống còn, và hạn hán tái diễn đe dọa an ninh nước và lương thực trong lưu vực nầy. Lưu vưc sông Lancang-Mekong (LMRB) đã trải qua nhiều trận hạn hán nghiêm trọng và kéo dài trong 20 năm qua (Tran et al., 2019; Loc et al., 2021; Kang et al., 2021). Nghiên cứu gần đây cho thấy rằng thay đổi khí hậu sẽ gia tăng tần suất và tính nghiêm trọng của hạn hán trong LMRB trong tương lai (Dong et al., 2022; Kang et al., 2022; Li et al., 2021a; Thilakarathne and Sridhar, 2017); tuy nhiên, sự lan truyền của hạn hán từ MD đến HD vẫn chưa rõ. Trong nghiên cứu nầy, chúng tôi thực hiện một đánh gia qui mô tiểu khu vực của sự lan truyền hạn hán trong LMRB và mối liên hệ của nó với khí hậu và những đặc tính của khu vực. Mục đích là (1) xác định và phân tích những đặc tính không gian-thời gian của MDs và HDs, (2) xác định thời gian lan truyền hạn hán (DPT) từ MD đến HD, và (3) thăm dò các yếu tố tiềm tàng ảnh hưởng đến DPTs. Kết quả có thể đưa đến một nhận thức tốt hơn về cơ chế lan truyền hạn hán và làm dễ dàng hơn việc quản lý nguồn nước của LMRB.
XIN BẤM "READ MORE" ĐỂ ĐỌC TIẾP
