Tài liệu Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện mai sơn, tỉnh sơn la

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH CẦM BUN LỘC NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN MAI SƠN, TỈNH SƠN LA LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH CẦM BUN LỘC NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN MAI SƠN, TỈNH SƠN LA LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: Biến đổi khí hậu Mã số: Chƣơng trình đào tạo thí điểm Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Mạnh Khải HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của giáo viên hƣớng dẫn PGS.TS. Nguyễn Mạnh Khải, không sao chép các công trình nghiên cứu của ngƣời khác. Số liệu và kết quả của luận văn chƣa từng đƣợc công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác. Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn này. Học viên Cầm Bun Lộc i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp cao học, đƣợc sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo Khoa Các khoa học liên ngành - Đại học Quốc gia Hà Nội, cùng sự nỗ lực của bản thân. Đến nay, tác giả đã hoàn thành luận văn thạc sĩ chuyên ngành biến đổi khí hậu với đề tài “Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La”. Tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hƣớng dẫn PGS.TS. Nguyễn Mạnh Khải đã hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình và cung cấp các kiến thức khoa học cần thiết trong quá trình thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Khoa Các khoa học liên ngành – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả hoàn thành tốt luận văn thạc sỹ của mình. Tác giả xin chân thành cảm ơn các cán bộ Trung tâm Nghiên cứu Khí tƣợng Nông nghiệp – Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn và Biến đổi Khí hậu – Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, Đài Khí tƣợng thủy văn Khu vực Tây Bắc, UBND huyện Mai Sơn, Phòng kinh tế, Phòng Nông nghiệp, Ban Chỉ huy phòng chống lũ bào và tìm kiếm cứu nạn huyện Mai Sơn, Sở Tài Nguyên Môi Trƣờng tỉnh Sơn La, đã tạo điều kiện cung cấp các tài liệu liên quan và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn. Tác giả xin chân thành cảm ơn các bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã động viên, khích lệ trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Hà Nội, tháng 10 năm 2017 Học viên Cầm Bun Lộc ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... ii MỤC LỤC ..........................................................................................................................iii DANH MỤC HÌNH VẼ...................................................................................................vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT...................................................................... ix MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................................. 6 1.1. Một số khái niệm ............................................................................................ 6 1.2. Tổng quan về biến đổi khí hậu ....................................................................... 8 1.2.1. Biến đổi khí hậu trên thế giới ...................................................................... 8 1.2.2. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam ....................................................................... 9 1.3. Tổng quan về tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp ..... 11 1.3.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp trên thế giới ... 11 1.3.2. Tác động của tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam...................................................................................................................... 15 1.4. Tổng quan về điều kiện tự nhiên và đặc điểm kinh tế huyện Mai Sơn ........ 18 1.4.1. Giới thiệu khái quát về điều kiện tự nhiên ................................................ 18 1.4.2. Đặc điểm Kinh tế ....................................................................................... 23 1.4.3. Thực trạng cơ cấu sản xuất nông nghiệp huyện Mai Sơn trong những năm gần đây ................................................................................................................ 25 1.4.3.1. Trồng trọt ............................................................................................... 27 1.4.3.2. Chăn nuôi ............................................................................................... 30 1.4.3.3. Lâm nghiệp ............................................................................................. 30 1.4.3.4. Thuỷ sản ................................................................................................. 30 CHƢƠNG 2: NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP VÀ SỐ LIỆU NGHIÊN CỨU ......... 33 2.1. Nội dung nghiên cứu của đề tài.................................................................... 33 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 34 2.2.1. Phương pháp đánh giá biến đổi khí hậu huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ..... 34 iii 2.2.2. Phương pháp đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất Lúa đông xuân, Lúa mùa, Mía, Sắn trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ......... 34 2.2.3. Phương pháp kiểm chứng kết quả đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất các loại cây lúa, mía, sắn trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ......................................................................................................................... 37 2.2.4. Phương pháp đánh giá tiềm năng năng suất các loại cây lúa, mía, sắn ở huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La đến năm 2035 dựa trên kịch bản biến đổi khí hậu .... 39 2.3. Về số liệu sử dụng trong luận văn ................................................................ 39 2.3.1. Số liệu để đánh giá cơ cấu nông nghiệp của huyện Mai Sơn ................... 39 2.3.2. Số liệu để đánh giá biến đổi khí hậu tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ...... 39 2.3.3. Số liệu để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất Lúa đông xuân, Lúa mùa, Mía, Sắn..................................................................................... 40 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CƢ́U VÀ THẢO LUẬ..................................... N 41 3.1. Đánh giá biến đổi khí hậu tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ......................... 41 3.1.1. Nhiệt độ ..................................................................................................... 41 3.1.2. Lượng mưa ................................................................................................ 43 3.1.3. Độ ẩm ........................................................................................................ 45 3.1.4. Các hiện tượng cực đoan liên quan đến nhiệt độ và lượng mưa .............. 45 3.2. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp huyện Mai Sơn ............................................................................................................... 47 3.2.1. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất Lúa đông xuân, Lúa mùa, Mía, Sắn trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ............................ 47 3.3.2. Đánh giá các tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp huyện Mai Sơn liên quan các hiện tượng thời tiết cực đoan do nhiệt độ và lượng mưa ....... 60 3.4. Đề xuất giải pháp giảm ứng phó biến đổi khí hậu trong sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện Mai Sơn .................................................................... 64 3.4.1. Nhóm giải pháp về thích ứng .................................................................... 64 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................................. 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 69 PHỤ LỤC .......................................................................................................................... 72 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thay đổi lƣợng mƣa (%) trong 57 năm qua (1958-2014) ở các vùng khí hậu . 11 Bảng 1.2. Cơ cấu kinh tế huyện Mai Sơn giai đoạn 2010 – 2016 ...................... 24 Bảng1.3 Giá trị sản xuất nông nghiệp giai đoạn 2010 – 2016 huyện Mai Sơn .. 26 Bảng1.5 Biến động về diện tích, sản lƣợng các loại cây trồng huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La .......................................................................................................... 29 Bảng 1.6 Một số chỉ tiêu nông nghiệp giai đoạn 2010 – 2016 huyện Mai Sơn. 31 Bảng 3.1 Nhiệt độ trung bình các thập kỷ giai đoạn 1967-2016 huyện Mai Sơn ..... 42 Bảng 3.2 Tổng lƣợng mƣa trung bình năm/thập kỷ trong giai đoạn huyện Mai Sơn 44 Bảng 3.3 Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối và cao nhất tuyệt đối tại Mai Sơn các năm từ 2011-2015 ....................................................................................................... 46 Bảng 3.4 Số ngày nắng nóng năm các năm từ 2011 – 2015 tại Mai Sơn ........... 46 Bảng 3.5 Số ngày rét đậm, rét hại tại Mai Sơn từ các năm 2011-2015 .............. 47 Bảng 3.6 Biến động năng suất (tạ/ha) lúa đông xuân, lúa mùa, sắn, mía ........... 48 Bảng 3.7 Hệ số F giữ dao động năng suất Lúa đông xuân với dao động các yếu tố khí tƣợng tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ...................................................... 51 Bảng 3.8 Hệ số F giữ dao động năng suất Lúa mùa với dao động các yếu tố khí tƣợng tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ................................................................ 51 Bảng 3.9 Hệ số F giữa dao động năng suất Sắn với dao động các yếu tố khí tƣợng tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ................................................................ 52 Bảng 3.10 Hệ số F giữ dao động năng suất Mía với dao động các yếu tố khí tƣợng tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ................................................................ 52 Kết quả cụ thể các phƣơng trình tƣơng tƣơng với 3 biến số và 6 biến số cụ thể nhƣ sau: ............................................................................................................... 53 Bảng 3.11 Phƣơng trình năng suất thời tiết với 3 biến số .................................. 53 Bảng 3.12 Phƣơng trình năng suất thời tiết với 6 biến số .................................. 54 v Bảng 3.13 Năng suất thực và năng suất dự báo của Lúa mùa, Lúa đông xuân, Sắn, Mía trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ............................................ 55 Bảng 3.14 Kết quả kiểm chứng phƣơng trình năng suât Lúa mùa, Lúa đông xuân, Sắn, Mía trên số liệu phụ thuộc ................................................................. 57 Bảng 3.15 Kết quả kiểm chứng phƣơng trình năng suât Lúa mùa, Lúa đông xuân, Sắn, Mía trên số liệu độc lập ..................................................................... 58 Bảng 3.16 Nhiệt độ không khí trung bình taị huyện Mai Sơn theo KBĐKH .... 59 Bảng 3.17 Nhiệt độ không khí trung bình taị huyện Mai Sơn theo KBĐKH .... 59 Bảng 3.18 Dự báo năng suất Lúa đông xuân, Lúa mùa, Sắn, Mía năm 2035 và năm 2046 so với năm 2016 trên địa bàn huyện Mai Sơn ĐVT: tạ/ha ............... 60 Bảng 3.19 Thiệt hại từ các thiên tai, bão, lũ, hạn hán, rét đậm, rét hại đối với sản xuất nông nghiệp từ 2012 – 2016 ................................................................. 62 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Thay đổi nhiệt độ trung bình năm (oC) thời kỳ 1958-2014 ..........................10 Hình 1.2 Thay đổi lƣợng mƣa năm (%) thời kỳ 1958-2014.........................................10 1.3.1.1. Các nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp trên thế giới........................................................................................................................11 1.3.1.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp trên thế giới .........12 1.3.2.1. Các nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam ...........................................................................................................................15 1.4.2.2 Các tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam ....16 Hình 1.3 Bản đồ hành chính huyện Mai Sơn .................................................................19 Hình 1.4. Cơ cấu kinh tế huyện Mai Sơn năm 2016 .....................................................25 Hình 1.5 Cơ cấu giá trị sản xuất nông nghiệp năm 2016 huyện Mai Sơn ..................27 Hình 2.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến sản xuất nông nghiệp ..........................................33 Hình 3.1 Diễn biến nhiệt độ trung bình năm giai đoạn 1964-2016 huyện Mai Sơn ..41 Hình 3.2 Chuẩn sai nhiệt độ trung bình năm giai đoạn 1964-2016 huyện Mai Sơn ..42 Hình 3.3 Diễn biến nhiệt độ trung bình các thập kỷ trong giai đoạn 1967-2016 huyện Mai Sơn .............................................................................................................................42 Hình 3.4 Tổng lƣợng mƣa/năm từ 1964-2016 huyện Mai Sơn ...................................43 Hình 3.5 Tổng lƣợng mƣa trung bình các tháng từ 1964-2006 huyện Mai Sơn ........44 Hình 3.6 Diễn biến tổng lƣợng mƣa trung bình năm/thập kỷ trong giai đoạn huyện Mai Sơn .............................................................................................................................44 Hình 3.7 Diễn biến lƣợng mƣa các mùa/năm theo từng giai đoạn huyện Mai Sơn .....45 Hình 3.8 Diễn biến độ ẩm trung bình qua các năm huyện Mai Sơn............................45 Hình 3.9 Diễn biến năng suất thời tiết Lúa đông xuân và Lúa mùa từ 1996-2014 trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ..............................................................................49 Hình 3.10 Diễn biến năng suất thời tiết Sắn từ 1996-2014 trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ...............................................................................................................50 vii Hình 3.11 Diễn biến năng suất thời tiết Mía từ 1996-2013 trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ...............................................................................................................50 Hình 3.12 Biểu đồ so sánh diễn biến năng suất thực và năng suất dự báo lúa mùa giai đoạn 1995-2014 ................................................................................................................56 Hình 3.13 Biểu đồ so sánh diễn biến năng suất thực và năng suất Sắn giai đoạn 1995-2014 ........................................................................................ 56 viii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT Kí hiệu Cụm từ đầy đủ BĐKH : Biến đổi khí hậu HTX : Hợp tác xã IPCC : Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) KB BĐKH 2016 : Kịch bản Biến đổi khí hậu và Nƣớc biển dâng 2016 KTTV : Khí tƣợng thủy văn TT KTTV KVTB : Khí tƣợng thủy văn khu vực Tây Bắc KT-XH : Kinh tế - xã hội LHQ : Liên Hiệp quốc NN : Nông nghiệp QT : Quan trắc SXNN : Sản xuất nông nghiệp TB : Trung bình TN-MT : Tài nguyên – Môi trƣờng UBND : Ủy ban nhân dân VN : Việt Nam ix MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Biến đổi khí hậu làm cho các hiện tƣợng thời tiết biến chuyển theo chiều hƣớng cực đoan, khắc nghiệt hơn trƣớc, khắp các châu lục trên thế giới đang phải đối mặt, chống chọi với các hiện tƣợng thời tiết cực đoan: lũ lụt, khô hạn, nắng nóng, bão tuyết… Dự báo của IPCC (Ủy ban Liên chính phủ về thay đổi khí hậu) chỉ ra, thế giới sẽ còn phải đón nhận những mùa mƣa dữ dội hơn vào mùa hè, bão tuyết khủng khiếp hơn vào mùa đông, khô hạn sẽ khắc nghiệt hơn, nắng nóng cũng khốc liệt hơn [33]. Việt Nam là một nƣớc nông nghiệp, nền sản xuất nông nghiệp của Việt Nam còn phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết, khi nhiệt độ tăng, tính biến động và dị thƣờng của thời tiết và khí hậu tăng ảnh hƣởng rất lớn tới sản xuất nông nghiệp. Sự bất thƣờng về chu kì khí hậu không chỉ dẫn đến sự gia tăng dịch bệnh, dịch hại giảm sút năng năng suất mùa màng, mà còn gây ra các rủi ro nghiêm trọng khác. Mai Sơn là một huyện ở trung tâm tỉnh Sơn La. Phía Bắc giáp Thuận Châu, thị xã Sơn La và Mƣờng La, phía Đông giáp Bắc Yên, Yên Châu, phía Tây giáp huyện Sông Mã, phía Nam giáp tỉnh Hủa Phăn của Lào với đƣờng biên giới dài 8 km. Theo số liệu niên giám thống kê năm 2016 dân số toàn huyện là 160.581 nhân khẩu, 36.688 hộ, trong đó khu vực thành thị chiếm 11,28%. Về dân tộc, toàn huyện có 6 dân tộc chính cùng chung sống, bao gồm: dân tộc Thái chiếm tỷ lệ cao nhất với 55,62% dân số toàn huyện; dân tộc Mông chiếm 7,42%; dân tộc Kinh chiếm 30,53%; dân tộc Sinh Mun chiếm 3,23%; dân tộc Mƣờng chiếm 0,65%; dân tộc Khơ Mú chiếm 2,49%. Tỷ lệ gia tăng dân số năm 2015 là 1,35%. Mai Sơn bao gồm 01 thị trấn và 21 xã [19]. Mai Sơn ngoài đặc điểm khó khăn về điều kiện phát triển kinh tế, tỉnh còn có số lƣợng ngƣời dân tộc thiểu số rất lớn, đây là những nhóm đối tƣợng dễ bị tổn thƣơng nhất đối với những thách thức do BĐKH gây ra. Có thể nói Mai Sơn là bức tranh thu nhỏ cho tiềm năng nông nghiệp của Sơn La, bởi “cái gì Sơn La có, Mai Sơn có”. Mai Sơn đã hình thành 4 vùng kinh 1 tế đặc trƣng: Vùng kinh tế dọc Quốc lộ 6; kinh tế dọc Quốc lộ 4G, kinh tế vùng lòng hồ Sông Đà; kinh tế vùng cao, biên giới. Với diê ̣n tić h đấ t đồ i khá lớn nên nông nghiê ̣p đƣơ ̣c xác đinh ̣ là ngành kinh tế giƣ̃ vai trò chủ đa ̣o của huyê ̣n Mai .Sơn Tuy nhiên, hậu quả của BĐKH đối với Sơn La nói chung và đối huyện Mai Sơn nói riêng là nghiêm trọng và là một nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xoá đói giảm nghèo , cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát triển bền vững của đất nƣớc. Trong nhƣ̃ng năm gầ n đây, dƣới sự tác động của BĐKH, các loại hình thiên tai đã gia tăng về mức độ và tần số ; các tai biế n thiên nhiên liên quan đế n trƣơ ̣t lở đấ t , lũ lụt, lũ ống, lũ quét, hạn hán… đang có xu hƣớng gia tăng ảnh hƣởng rất lớn đến sự phát triển kinh tế, xã hội của địa phƣơng. Có thể nói tác động của BĐKH đa số là những tác động tiêu cực, bất lợi đến tất cả các mặt, các lĩnh vực của đời sống xã hội trong đó sản xuất nông nghiệp bị tác động nhiều hơn cả. Nghiên cứu về tác động của Biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện Mai Sơn tỉnh Sơn La nhằm mục đích tìm hiểu tác động của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp từ đó đƣa ra các khuyến nghị về giải pháp ứng phó và thích ứng nhằm giảm thiểu các tác động đó, góp phần vào công cuộc phát triển kinh tế - xã hội phát triển toàn diện đời sống nhân dân theo hƣớng phát triển bền vững. 2. Nội dung nghiên cứu - Phân tích, làm rõ các biểu hiện của biến đổi khí hậu trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La qua các yếu tố khí hậu đƣợc thống kê từ năm 1964-2016 và các hiện tƣợng thời tiết cực đoan trong những năm gần đây. - Nghiên cứu về cơ cấu sản xuất nông nghiệp của huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La. - Đánh giá tác động của BĐKH đối với hoạt động sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La: + Đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất một số cây trồng chính trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La, gồm: Lúa đông xuân, lúa mùa, mía, sắn. + Đánh giá tác động của BĐKH đến sản xuât nông nghiệp trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La liên quan đến các hiện tƣợng thời tiết cực đoan, 2 thiên tai nhƣ rét đậm rét hại, sƣơng muối, bão, lũ…đến trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản. + Đánh giá tiềm năng năng suất lúa đông xuân, lúa mùa, mía, sắn theo kịch bản BĐKH. - Đƣa ra đƣợc các khuyến nghị về các giải pháp giảm thiểu và thích ứng với BĐKH trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La trên cơ sở diễn biến của BĐKH tỉnh Sơn La theo Kịch bản BĐKH và nƣớc biển dâng cho Việt Nam 2016. 3. Đối tƣợng nghiên cứu - Các yếu tố khí hậu đƣợc quan trắc tại trạm khí tƣơng khí tƣợng thủy văn đặt tại xã Cò Nòi, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La từ 1964-2016. - Năng suất lúa đông xuân, lúa mùa, mía, sắn trên địa bàn huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La từ 1995-2016. - Hoạt động sản xuất nông nghiệp tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La. 4. Phạm vi nghiên cứu Về không gian: Trên toàn bộ địa bàn huyện tổng diện với tổng tích tự nhiên là 143.247 ha, gồm 01 thị trấn và 21 xã. Phạm vi về thời gian: - Các yếu tố khí hậu: các số liệu đƣợc quan trắc từ năm 1964 đến 2016. - Luận văn chỉ tập chung đánh giá tác động của các yếu tố khí hậu đến năng suất một số loại cây chính trên địa bàn huyện Mai Sơn từ 1995-2014. - Các hiện tƣợng thời tiết cực đoan, thiên tai từ 2012 đến 2016. - Hoạt động sản xuất nông nghiệp: trong 05 năm từ 2012 đến 2016. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu Theo Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn và Môi trƣờng (2011) để đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất cây trồng, thƣờng áp dụng các mô hình động thái hình thành năng suất cây trồng hoặc các mô hình thống kê [28]. Đối với mô hình động thái hình thành năng suất cây trồng, năng suất cây trồng đƣợc mô phỏng định lƣợng từ những quá trình quang hợp, hô hấp, sinh trƣởng và chế độ nhiệt ẩm trong quần thể cây trồng. Loại mô hình này yêu cầu 3 số liệu đầu vào rất phức tạp nhƣ: số liệu về tính chất lý hoá của đất, nƣớc (nƣớc trong đất, pH nƣớc, pH đất, dung trọng, tỉ trọng, tổng nitrogen, phosphor, kali, hàm lƣợng hữu cơ, lƣợng rễ… theo các độ sâu khác nhau), số liệu về chế độ canh tác, bón phân và các số liệu ngày về bức xạ, nhiệt độ tối cao, nhiệt độ tối thấp, lƣợng mƣa theo ngày trong suốt mùa vụ. Đối với các mô hình thống kê, mô phỏng năng suất dựa trên mối quan hệ giữa năng suất và các yếu tố khí tƣợng trong các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển và hình thành năng suất cây trồng: Dùng phƣơng pháp phân tích thống kê để đánh giá xu thế biến đổi các đặc trƣng khí tƣợng nông nghiệp và tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất cây trồng theo các kịch bản về biến đổi khí hậu. Nghiên cứu mối quan hệ giữa năng suất với các yếu tố khí tƣợng trong quá khứ để từ đó có thể dự báo năng suất trong tƣơng lai trên cơ sở các kịch bản biến đổi khí hậu. - Với cơ sở dữ liệu tác giả thu thập đƣợc, luận văn sử dụng phƣơng pháp mô hình thống kê trong đó sử dụng kết hợp hai phƣơng pháp đó là phƣơng pháp sử dụng hệ số Fecner và phƣơng pháp trọng lƣợng điều hòa. Ngoài ra luận văn còn sử dụng các phƣơng pháp: - Phƣơng pháp thu thập phân tích và tổng hợp tài liệu: Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng phổ biến hầu nhƣ trong tất cả các nghiên cứu. Việc vận dụng phƣơng pháp này đảm bảo tính kế thừa các nghiên cứu trƣớc đó, sử dụng các thông tin đã đƣợc kiểm nghiệm, công nhận và xã hội hoá, tiết kiệm đƣợc thời gian và công sức. Việc phân loại, phân nhóm và phân tích dữ liệu sẽ giúp phát hiện nhiều vấn đề trọng tâm và nhiều khía cạnh cần đƣợc tiếp cận của vấn đề. Trên cơ sở những tài liệu thu thập đƣợc những kết quả phân tích, việc tổng hợp sẽ giúp hệ thống hoá 1 cách toàn diện và khái quát về vấn đề nghiên cứu. - Phƣơng pháp sử dụng công nghệ thông tin và bản đồ:Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn, đề tài còn sử dụng một số công cụ hỗ trợ nhƣ phần mềm Microsoft (Word, Excel…) các công cụ này hỗ trợ đắc lực trong việc xử lý các số liệu thông tin để làm cơ sở cho việc đánh giá hiện tƣợng và xu 4 hƣớng phát triển của hiện tƣợng, đồng thời là cơ sở dữ liệu để thành lập hệ thống bản đồ, biểu đồ nhằm góp phần xác định các đặc điểm phân bố, mức độ tập trung của đối tƣợng nghiên cứu theo không gian và thời gian. 6. Giới thiệu về kết cấu của luận văn Mở đầu Chƣơng 1 - Tổng quan: Giới thiê ̣u tổ ng quát về điều kiện tự nhiên – kinh tế, xã hội huyện Mai Sơn. Các vấn đề chung về BĐKH và sản xuất nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam dƣ̣a trên viê ̣c tổ ng hơ ̣p thông tin tƣ̀ nguồ n thƣ́ cấ p kế t hơ ̣p với các nhâ ̣n đinh ̣ , đánh giá của tác giả về nhƣ̃ng vấ n đề liên quan đế n nô ̣i dung nghiên cƣ́u của đề tài; Chƣơng 2 - Nội dung nghiên cứu, phƣơng pháp nghiên cứu và số liệu nghiên cứu; Chƣơng 3 - Kết quả nghiên cƣ́u và thảo luâ ̣n; Kết luận và Khuyến nghị; Tài liệu tham khảo Phụ lục 5 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Một số khái niệm Thời tiết- Weather: Là tập hợp của các trạng thái của các yếu tố khí tƣợng xảy ra trong khí quyển ở một thời điểm, một khoảng thời gian nhất định nhƣ nắng hay mƣa, nóng hay lạnh, ẩm thấp hay khô ráo. Hầu hết các hiện tƣợng thời tiết diễn ra trong tầng đối lƣu, thuật ngữ này thƣờng nói về hoạt động của các hiện tƣợng khí tƣợng trong các thời kì ngắn (ngày hoặc giờ), khác với thuật ngữ "khí hậu" - nói về các điều kiện không khí bình quân trong một thời gian dài. Khi không nói cụ thể, "thời tiết" đƣợc hiểu là thời tiết trên Trái Đất [4]. Thời tiết cực đoan - Extreme Weather: Là hiện tƣợng khí tƣợng nguy hiểm, có khả năng gây thiệt hại, bất ổn xã hội nghiêm trọng hoặc gây thiệt mạng. Các dạng thời tiết cực đoan bao gồm: Vòi rồng, lốc xoáy, mƣa đá, giông, bão, sóng thần, sấm sét… [4]. Khí hậu- Climate: Bao gồm các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, lƣợng mƣa, áp suất khí quyển, các hiện tƣợng xảy ra trong khí quyển và nhiều yếu tố khí tƣợng khác trong khoảng thời gian dài ở một vùng, miền xác định [4]. Chuẩn khí hậu- Climatic Normal: Là giá trị trung bình của yếu tố khí hậu trong một khoảng thời gian nhất định, thƣờng là 30 năm, làm căn cứ để đánh giá sự khác biệt khí hậu giữa nơi này với nơi khác, giữa thời kỳ này với thời kỳ khác [4]. Chuẩn sai khí hậu - Climatic Anomaly: Là độ lệch của giá trị một yếu tố khí hậu so với chuẩn khí hậu hoặc so với giá trị trung bình của nó trong một giai đoạn [4]. Biến đổi khí hậu – Climate Change: nghĩa là thay đổi của khí hậu do hoạt động của con ngƣời (trực tiếp hoặc gián tiếp) làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và sự thay đổi này đƣợc cộng thêm vào khả năng biến động tự nhiên của khí hậu quan sát đƣợc trong những thời kỳ có thể so sánh đƣợc. Kịch bản biến đổi khí hậu - Climate Change Scenario: là giả định có cơ sở khoa học và có tính tin cậy về xu hƣớng trong tƣơng lai của khí hậu dựa 6 trên mối quan hệ giữa hoạt động kinh tế - xã hội, phát thải khí nhà kính, biến đổi khí hậu và mực nƣớc biển dâng [4]. Xu thế khí hậu - Climatic Trend: Sự biến đổi khí hậu đƣợc đặc trƣng bằng việc tăng haygiảm đơn điệu và trơn tru của giá trị trung bình trong thời kỳ chuỗi số liệu. Không chỉ giới hạn ở sự thay đổi tuyến tính theo thời gian, mà đặc trƣng bằng chỉ một cực đại và một cực tiểu ở các đầu, cuối chuỗi số liệu [4]. Yếu tố khí hậu - Climatic Element: Một trong những tính chất hay điều kiện của khí quyển (nhƣ nhiệt độ không khí) đặc trƣng cho trạng thái vật lý của thời tiết hay khí hậu tại một nơi, vào một khoảng thời gian nhất định [4]. Thích ứng với BĐKH: Là một quá trình mà qua đó con ngƣời làm giảm những tác động bất lợi của khí hậu đến sức khoẻ, đời sống và sử dụng những cơ hội thuận lợi mà môi trƣờng khí hậu mang lại; Là sự điều chỉnh một cách chủ động, chống lại nhằm làm giảm thiểu những hậu quả tiêu cực do BĐKH; Là sự điều chỉnh của cá nhân, tập thể và các thể chế để giảm mức độ tổn thƣơng do khí hậu; Là sự điều chỉnh của hệ thống tự nhiên hoặc con ngƣời để ứng phó những tác động thực tại hoặc tƣơng lai của khí hậu do đó làm giảm tác hại hoặc tận dụng những lợi ích mang lại. Trong đó, tăng cƣờng khả năng thích ứng là một phƣơng thức giảm mức độ tổn thƣơng và định hƣớng phát triển bền vững; Là sự điều chỉnh hệ thống tự nhiên hoặc con ngƣời đối với hoàn cảnh hoặc môi trƣờng thay đổi, nhằm giảm khả năng bị tổn thƣơng do BĐKH và tận dụng các cơ hội do nó mang lại [29]. Giảm nhẹ BĐKH: Là sự can thiệp của con ngƣời nhằm giảm nguồn phát thải khí nhà kính và tăng bể chứa khí nhà kính; Là sự can thiệp của con ngƣời nhằm giảm ảnh hƣởng bất lợi đối với BĐKH; giảm nhẹ BĐKH bao gồm cả chiến lƣợc giảm nguồn phát thải và tăng bể chứa khí nhà kính; Là những thay đổi về kỹ thuật và các giải pháp thay thế nhằm giảm nguồn phát thải khí nhà kính. Mặc dù một số chính sách về xã hội, kinh tế và kỹ thuật có thể giảm sự phát thải khí nhà kính, giảm nhẹ BĐKH mang nghĩa thực thi các chính sách nhằm giảm nhẹ khí nhà kính và tăng bể chứa các khí nhà kính [33]. 7 1.2. Tổng quan về biến đổi khí hậu 1.2.1. Biến đổi khí hậu trên thế giới Báo cáo đánh giá lần thứ 5 của Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC,2013) cho thấy, sự ấm lên của khí hậu toàn cầu là rõ ràng và từ những năm 1950 có nhiều thay đổi chƣa từng có trong nhiều thập kỷ hoặc thiên niên kỷ trƣớc đó [34]. Khí quyển và đại dƣơng đã trở nên nóng hơn, lƣợng tuyết và băng đã giảm đi và mực nƣớc biển đã tăng lên. Trong ba thập niên liên tiếp vừa qua, nhiệt độ bề mặt Trái đất luôn nóng hơn so với tất cả các thập niên trƣớc đây kể từ năm 1850. Giai đoạn 1983-2012 dƣờng nhƣ là 30 năm nóng nhất trong vòng 800 năm qua tại Bắc Bán cầu. Trong giai đoạn 1992-2011, một lƣợng băng lớn đã bị tan chảy ở Greenland và Nam Cực và dƣờng nhƣ trong giai đoạn 20022011, quá trình tan băng đã xảy ra với tốc độ lớn hơn. Trong giai đoạn 1901– 2010, mức nƣớc biển đã dâng trung bình trên toàn cầu là 0,19m (0,17-0,21m) với tốc độ trung bình 1,7mm/năm (1,5-1,9mm/năm). Tốc độ dâng của nƣớc biển từ giữa thế kỷ 19 đã cao hơn tốc độ dâng trung bình trong 2000 năm trƣớc [34]. Về nguyên nhân, IPCC cho rằng, phát thải khí nhà kính do con ngƣời là nguyên nhân chính gây ra của sự ấm lên toàn cầu và biến đổi khí hậu. Phát thải khí nhà kính đã tăng lên kể từ thời kỳ tiền công nghiệp, chủ yếu do tăng trƣởng kinh tế, tăng dân số và hiện nay đang ở mức cao hơn bao giờ hết. Nồng độ trong khí quyển của các loại khí CO2, CH4 và N2O đạt tới mức cao chƣa từng có trong ít nhất 800.000 năm qua và đều có mức tăng lớn kể từ năm 1750, tƣơng ứng là 40%, 150% và 20%. Tổng lƣợng khí nhà kính do con ngƣời thải ra trong giai đoạn 2000-2010 là cao nhất trong lịch sử nhân loại và đạt 49 (± 4.5) GtCO2eq /năm trong năm 2010 [34] Biến đổi khí hậu đã và đang gây ra những tác động tiêu cực tới các hệ thống tự nhiên, nhân tạo và con ngƣời trên toàn thế giới. Sự thay đổi về nhiệt độ, lƣợng mƣa đã gây ra sa mạc hóa, hạn hán, lũ lụt…, gây tác hại cho tài nguyên nƣớc, tài nguyên đất, ảnh hƣởng đến sản xuất nông nghiệp, gây rủi ro lớn đối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế - xã hội. Mực nƣớc biển dâng cao đe dọa làm ngập chìm các hòn đảo, các khu vực đất thấp, làm thay đổi toàn bộ đời 8 sống, sinh hoạt của con ngƣời. Sự gia tăng cáchiệntƣợng thời tiết cực đoan nhƣ bão, lũ, lũ quét… cũng gây thiệt hại lớn cho các quốc gia. Theo ƣớc tính của các nhà khoa học, nếu nhiệt độ trung bình của trái đất tăng từ 1,5 đến 2,5oC so với thời kỳ tiền công nghiệp, khoảng 20% - 30% các loài sinh vật sẽ đứng bên bờ tuyệt chủng. Nếu nhiệt độ trung bình của trái đất tăng hơn 4 oC thì sẽ chỉ còn rất ít các hệ sinh thái có khả năng thích ứng đƣợc, hơn 40% hệ sinh thái sẽ chuyển đổi và rất nhiều hệ sinh thái sẽ biến mất hoặc sụp đổ trên quy mô toàn cầu. Bên cạnh đó, nếu mực nƣớc biển dâng cao 1m, hàng triệu ngƣời có thể mất nhà cửa và hàng nghìn ha đất canh tác bị ngập lụt, gây thiệt hại hàng trăm tỷ USD. Nhiều quốc đảo có độ cao dƣới 3m so với mặt nƣớc biển nhƣ Kiribati, Tuvalu, Madivale... sẽ mất phần lớn diện tích và một vài nƣớc khác sẽ biến mất khi nƣớc biển dâng cao 1m [34]. BĐKH là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại. Vấn đề BĐKH đã, đang và sẽ làm thay đổi toàn diện và sâu sắc quá trình phát triển và an ninh toàn cầu nhƣ năng lƣợng, nƣớc, lƣơng thực, xã hội, việc làm, ngoại giao, văn hóa, kinh tế, thƣơng mại. 1.2.2. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam Theo Kịch bản BĐKH và nƣớc biển dâng cho Việt Nam (2016) [4] thì xu thế biến đổi khí hậu ở Việt Nam đƣợc tóm tắt nhƣ sau: - Nhiệt độ có xu thế tăng ở hầu hết các trạm quan trắc, tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây. Trung bình cả nƣớc, nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1958-2014 tăng khoảng 0,62 0C, riêng giai đoạn (1985-2014) nhiệt độ tăng khoảng 0,42 0C. - Lƣợng mƣa trung bình năm có xu thế giảm ở hầu hết các trạm phía Bắc; tăng ở hầu hết các trạm phía Nam. - Cực trị nhiệt độ tăng ở hầu hết các vùng, ngoại trừ nhiệt độ tối cao có xu thế giảm ở một số trạm phía Nam. - Hạn hán xuất hiện thƣờng xuyên hơn trong mùa khô. - Mƣa cực đoan giảm đáng kể ở vùng Đồng Bằng Bắc Bộ, tăng mạnh ở Nam Trung Bộ và Tây Nguyên. 9