Xây dựng mô hình giám sát, cảnh báo sương muối, nhiệt độ thấp phục vụ phát triển kinh tế xã hội

Xuất phát từ thực tiễn, các nhà nghiên cứu của Viện Khí tượng thủy văn và Biến đổi khí hậu đã triển khai thực hiện đề tài “Nghiên cứu phân vùng sương muối và xây dựng mô hình giám sát, cảnh báo sương muối, nhiệt độ thấp phục vụ phát triển kinh tế xã hội, phòng tránh thiên tai ở các tỉnh miền núi, trung du phía Đông Bắc Bộ”. Đây là đề tài nghiên cứu quan trọng, giúp xây dựng được các bản đồ phân vùng sương muối và nhiệt độ thấp, góp phần cung cấp thông tin cần thiết và hữu ích cho các nhà quản lý và người nông dân trong sản xuất nông nghiệp và phòng tránh thiên tai.

Khí hậu ở vùng núi phía Bắc là khí hậu nhiệt đới gió mùa, vùng núi có một mùa đông lạnh, nhiệt độ xuống thấp, xuất hiện nhiều sương muối, sương giá. Ở vùng này trong các tháng mùa đông sương muối xuất hiện nhiều và nhiệt độ thấp thường xuyên xảy ra. Đây là một trong những hiện tượng khí hậu cực đoan có ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất nông nghiệp, sức khỏe con người và các hoạt động kinh tế xã hội khác.

Ảnh minh họa

Việc đánh giá được mức độ khắc nghiệt của sương muối, nhiệt độ thấp đối với các hoạt động kinh tế xã hội ở các tỉnh vùng núi, trung du phía đông Bắc Bộ là vô cùng cấp thiết, là một trong những cơ sở thực tiễn trong việc xây dựng bản đồ và mô hình giám sát, cảnh báo sương muối, nhiệt độ thấp phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế xã hội và phòng tránh thiên tai trên địa bàn nghiên cứu.

Đề tài đã đi sâu nghiên cứu đánh giá mức độ khắc nghiện của các hiện tượng khí tượng cực đoan này đối với các hoạt động kinh tế xã hội ở vùng nghiên cứu. Trong quá trình nghiên cứu, nhận thấy mức độ khắc nghiệt của sương muối, nhiệt độ thấp là ảnh hưởng chung đến phát triển kinh tế xã hội, tuy nhiên đối tượng chịu ảnh hưởng chủ yếu là sản xuất nông nghiệp, trong các đối tượng sản xuất nông nghiệp cũng không phải cây trồng nào cũng chịu ảnh hưởng của hiện tượng thời tiết khắc nghiệt này.

Vì vậy, để tập trung nghiên cứu vào các đối tượng chính mang tính tổng quát và tính ứng dụng thực tiễn cao, cũng như trong khuôn khổ của đề tài, các đối tượng nghiên cứu chính trong sản xuất nông nghiệp được đi sâu nghiên cứu đánh giá. Theo đó, vùng núi Trung du phía Đông Bắc bộ đang được đánh giá là vùng có nhiều lợi thế để phát triển diện tích trồng nông nghiệp, các cây lâu năm, nhất là các cây công nghiệp dài ngày và các cây ăn quả. Sương muối, nhiệt độ thấp là những hiện tượng rất nguy hại đối với cây trồng, trong đó sự sinh trưởng, phát triển, hình thành năng suất và hiệu quả kinh tế của các cây dài ngày phụ thuộc rất nhiều vào sự tác động của sương muối và nhiệt độ thấp. Tác hại nghiêm trọng của các đợt sương muối, nhiệt độ thấp đối với sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi và sức khỏe con người trong nhiều năm trở lại đây đã góp phần minh chứng vai trò và ảnh hưởng của nó.

Đề tài đã xây dựng được các bản đồ phân vùng sương muối và nhiệt độ thấp và công tác giám sát cảnh báo sương muối và nhiệt độ thấp thu hút được sự chú ý không chỉ của các nhà nghiên cứu mà còn là thông tin cần thiết và hữu ích cho các nhà quản lý và người nônng dân trong sản xuất nông nghiệp và phòng tránh thiên tai. Đứng trước yêu cầu cấp bách này, đề tài đã lựa chọn phương pháp nghiên cứu mới mẻ và hợp lý là sử dụng dữ liệu viễn thám kết hợp với các dữ liệu khí tượng thủy văn và công nghệ GIS trong hai quá trình xây dựng bản đồ và xây dựng mô hình giám sát cảnh báo sương muối, nhiệt độ thấp ở các.

Đề tài đã đánh giá được tình hình phát sản xuất nông nghiệp và đánh giá tình hình sương muối, nhiệt độ thấp ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp ở các tỉnh miền núi trung du phía đông Bắc Bộ. Sương muối, sương giá và nhiệt độ thấp là những hiện tượng thời tiết rất nguy hại đối với sự sinh trưởng, phát triển, hình thành năng suất và hiệu quả kinh tế của cây trồng. Tác hại nghiêm trọng của các đợt sương muối, rét hại đối với các mô hình trồng các cây nông nghiệp, công nghiệp ở vùng ở các tỉnh miền núi trung du phía đông Bắc Bộ trong những năm gần đây đã gây thiệt hại đáng kể cho các địa phương, đặc biệt là các đợt rét kéo dài năm 2008 và mới đây nhất là đợt rét năm 2011, làm nhiều diện tích cây trồng thiệt hại.

Riêng đợt rét năm 208 thống kê sơ bộ đã có 60.000 ha lúa và 5.000 ha mạ chết rụi, hàng ngàn ha cây công nghiệp bị chết rét, héo lá, chết ngọn do sương muối, sương giá gây ra, về chăn nuôi có trên 30.000 trâu bò chết, thiệt hại ước tính 200 tỷ đồng, hàng chục nghìn học sinh phải nghỉ học, rét đậm, rét hại kéo dài khiến một số bệnh, như: viêm đường hô hấp cấp tính, tai biến mạch máu não, hạ thân nhiệt do lạnh ở một số bệnh viện tăng lên 10-20.

Với chuỗi dữ liệu khí tượng liên quan đến các đặc trưng sương muối, nhiệt độ thấp thu thập được từ năm 1981 đến nay, đề tài đã đánh giá các đặc trưng, và diễn biến sự xuất hiện sương muối, nhiệt độ thấp, xây dựng được mối quan hệ giữa các yếu tố khí tượng với sự hình thành sương muối, và xây dựng các kịch bản xuất hiện sương muối. Trong đó đã nhấn mạnh đến yếu tố nhiệt độ là yếu tố quan trọng quyết định đến sự hình thành sương muối, với các ngưỡng nhiệt độ 00C, 20C, 50C. Từ những kết quả phân tích này làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng bản đồ đặc trưng sương muối, nhiệt độ thấp và xây dựng mô hình giám sát, cảnh báo sương muối khu vực nghiên cứu.

Đề tài đã lựa chọn ảnh vệ tinh MODIS với độ phân giải là (1×1 km) dùng để bổ sung và nội suy dữ liệu tại các khu vực không có trạm quan trắc là phù hợp. Vì đây là vệ tinh có độ phân giải không gian khá cao (đối với lĩnh vực khí tượng thủy văn), thời gian chụp ảnh lập lại nhiều lần, ảnh chụp bao trùm cả nước với số kênh phổ lớn. Các số liệu vệ tinh này hoàn toàn có khả năng làm chủ ở nước ta thông qua các trạm thu ở Việt Nam và qua mạng internet cấp miễn phí.

Việc ứng dụng các thuật toán LST từ dữ liệu ảnh MODIS đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới vào tính toán trường nhiệt độ cho khu vực nghiên cứu cho kết quả khá chính xác, sai số quân phương với nhiệt độ không vượt quá 1.3oC. Như vậy hoàn toàn có khả năng ứng dụng thuật toán này trong việc tính toán trường nhiệt độ để nội suy dữ liệu, bổ sung các số liệu tại các vị trí không thể quan trắc được nhằm nâng cao mức độ chính xác khi xây dựng bản đồ chuyên đề với tỷ lệ cao.

Việc sử dụng các số liệu vệ tinh MODIS trên cơ sở cấu trúc dữ liệu chuẩn và việc kế thừa thuật toán và các tham số trong những nghiên cứu uy tín, thông qua phân tích các dữ liệu khí tượng, dữ liệu đo đạc khảo sát thực địa, đề tài đã xây dựng được tập bản đồ chuyên đề về các đặc trưng sương muối, nhiệt độ thấp, tạo ra các sản phẩm cụ thể phục vụ công tác quy hoạch và phát triển sản xuất nông nghiệp ở vùng nghiên cứu.

Từ các bản đồ này đã xác định được vùng an toàn đối với sản xuất nông nghiệp. Đối với sương muối diện tích vùng an toàn khoảng trên 19.000 km2 chiếm gần 31% tổng diện tích toàn vùng. Đối với nhiệt độ thấp, tổng diện tích ảnh hưởng nhẹ khi rét hại khoảng trên 11.000 km2 chiếm 17%, tổng diện tích ảnh hưởng nhẹ khi rét đậm khoảng trên 9.000 km2 chiếm 15% tổng diện tích.

Việc xây dựng bản đồ các đặc trưng sương muối và nhiệt độ thấp bằng dữ liệu ảnh viễn thám là một hướng nghiên cứu mới về việc tận dụng những ưu thế riêng của dữ liệu viễn thám trong nghiên cứu các hiện tượng thời tiết nguy hiểm ảnh hưởng đến cây trồng. Với độ phân giải cao tương ứng với độ chính xác cho phép, dữ liệu viễn thám không chỉ đánh giá tổng quát cấp vùng, mà còn thích hợp đánh giá tương đối chi tiết đến từng tỉnh, giúp các nhà quản lý và người sản xuất nắm bắt thông tin chi tiết và khách quan về phân bố các hiện tượng thời tiết nguy hiểm, trong đó có sương muối và nhiệt độ thấp để có quy hoạch phù hợp phát triển sản xuất nông nghiệp, né tránh và giảm thiểu thiệt hại do những hiện tượng thời tiết nguy hiểm này gây lên.

Dựa trên kết quả các số liệu quan trắc tại các trạm và của mô hình khí tượng động lực quy mô vừa MM5, thông qua phương pháp nội suy không gian, đề tài đã xây dựng được mô hình giám sát và cảnh báo sương muối, nhiệt độ thấp trước 1 ngày và trước 2 ngày. Việc xây dựng mô hình giám sát và cảnh báo sương muối, nhiệt độ thấp là một trong những hướng nghiên cứu đang được sự quan tâm của Đảng, nhà nước và của toàn xã hội trong việc ứng dụng các kết quả dự báo khí tượng thủy văn phục vụ phát triển kinh tế xã hội nói chung và phát triển sản xuất nông- lâm nghiệp nói riêng ở Việt Nam.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.