MỤC LỤC TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN SỐ THÁNG 7 NĂM 2023

TT

Tên bài và tác giả

Số Trang

1

Ứng dụng hệ thống viễn thám, GIS theo dõi sự biến động của một số thành phần môi trường do hoạt động khai thác khoáng sản bauxite

Nguyễn Quốc Khánh^1*

¹ Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu; khanhrsc@gmail.com

*Tác giả liên hệ: khanhrsc@gmail.com; Tel.: +84–969679559

Tóm tắt: Việc khai thác bauxite ở Việt Nam sẽ tác động đến môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Cần có sự cân nhắc và đánh giá chính xác để đảm bảo việc khai thác bauxite đem lại lợi ích cho nền kinh tế mà không gây tác động đến môi trường. Các năm gần đây, việc khai thác khoáng sản bauxite và sản xuất alumin có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường, đặc biệt là gây ô nhiễm cho đất, nước, không khí, môi trường sinh thái và suy giảm đa dạng sinh học. Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) và dữ liệu viễn thám (như Landsat, Vinaredsat-1 và Palsar) theo dõi sự biến động của một số thành phần môi trường do hoạt động khai thác khoáng sản bauxite để đảm bảo an toàn cho môi trường và đa dạng sinh học là hết sức cần thiết. Kết quả thu được từ hoạt động giám sát nêu trên sẽ giúp cho các nhà nghiên cứu và quản lý môi trường đánh giá được hiện trạng của môi trường trong quá trình khai thác khoáng sản bauxite, từ đó đưa ra các biện pháp bảo vệ và phục hồi môi trường hiệu quả hơn trong giai đoạn hiện nay.

Từ khoá: GIS; Dữ liệu ảnh viễn thám; Bauxite.

1

2

Nghiên cứu đánh giá sự suy giảm năng suất lúa do bất lợi về nguồn nước tỉnh An Giang

Phan Thị Thùy Dương¹, Nguyễn Thị Tuyết¹, Trần Thị Thu Thảo¹, Vũ Thị Vân Anh¹, Cấn Thu Văn^1*

¹ Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh; pttduong@hcmunre.edu.vn; ctvan@hcmunre.edu.vn

*Tác giả liên hệ: ctvan@hcmunre.edu.vn; Tel.: +84–983738347

Tóm tắt: Các tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) như nước biển dâng, lũ lụt, hạn hán, xâm nhập mặn, thời tiết cực đoan... đang hiện hữu ngày càng nhiều hơn, rõ rệt hơn, gây thiệt hại đáng kể đến kinh tế - xã hội Việt Nam, đặc biệt là ngành trồng lúa. Có nhiều yếu tố tác động làm ảnh hưởng đến năng suất lúa như: các yếu tố khí tượng, thủy văn, xâm nhập mặn, canh tác, sâu bệnh, … Tuy nhiên, trong nghiên cứu này chỉ đánh giá sự thay đổi năng suất lúa do tác động của sự thay nguồn nước (về lượng) ở tỉnh An Giang. Nghiên cứu sử dụng mô hình Cropwat tính toán năng suất lúa ứng với sự thay đổi nguồn nước trong các trường hợp lũ lớn, lũ nhỏ và lũ trung bình. Kết quả cho thấy đối với vụ Đông Xuân và vụ Mùa, trong trường hợp lũ nhỏ, năng suất tính toán đạt tỷ lệ thấp hơn so với trường hợp lũ trung bình và lớn. Tổng thiệt hại trong sản xuất vụ Đông Xuân khi có lũ nhỏ cao hơn 2 trường hợp còn lại. Đối với vụ Hè Thu, năng suất tính toán đạt tỷ lệ cao nhất trong trường hợp lũ trung bình, thiệt hại do bất lợi về nguồn nước khi có lũ trung bình ít hơn 2 trường hợp lũ nhỏ và lớn. Cụ thể, trong trường hợp lũ nhỏ, năng suất lúa vụ Đông Xuân giảm 3,2%, vụ Hè Thu giảm 6,1% và vụ Mùa giảm 1,5%. Trong trường hợp lũ trung bình và lớn, năng suất lúa vụ Đông Xuân giảm 3,1%, vụ Hè Thu giảm 5,7%. Năng suất lúa vụ Mùa trong trường hợp lũ lớn giảm 1% và giảm 1,3% trong trường hợp lũ trung bình.

Từ khoá: Cropwat; Lượng giá; Thiệt hại; Năng suất lúa.

19

3

Đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực sông Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi

Nguyễn Thị Bích Ngọc¹, Trần Văn Tình^1*, Vũ Duy Hưng², Trần Thị Tú¹

¹ Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội; ntbngoc@hunre.edu.vn; tvtinh@hunre.edu.vn; tttu.kttv@hunre.edu.vn

² Sinh viên Khoa Tài nguyên nước, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội; vuhung0378870943@gmail.com

*Tác giả liên hệ: tvtinh@hunre.edu.vn; Tel.: +84–977177618

Tóm tắt: Biến đổi khí hậu (BĐKH) có tác động trực tiếp và gián tiếp đến tài nguyên nước. Bài báo này tập trung vào sử dụng mô hình MIKE NAM để đánh giá tác động của BĐKH đến tài nguyên nước lưu vực sông Trà Khúc, dựa trên 2 kịch bản biến đổi khí hậu RCP4.5 và RCP 8.5 của Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố năm 2020 thay thế cho năm 2016. Chuỗi số liệu từ năm 1986 đến năm 2004 được sử dụng để hiệu chỉnh và từ năm 2005 đến năm 2019 được sử dụng để kiểm định để xác định bộ thông số của mô hình. Kết quả bài báo đã thể hiện ở cả 2 kịch bản RCP 4.5 và RCP 8.5 dòng chảy trung bình năm, dòng chảy trung bình mùa lũ, dòng chảy trung bình mùa cạn trên lưu vực sông Trà Khúc hầu hết có xu hướng tăng so với thời kỳ cơ sở. Chỉ riêng dòng chảy trung bình mùa cạn thời kỳ cuối thế kỷ trong kịch bản RCP8.5 giảm so với thời kỳ cơ sở. Tuy nhiên, thời kỳ kiệt nhất giữa mùa cạn thì dòng chảy có xu hướng giảm. Kết quả nghiên cứu có thể là một trong những cơ sở hỗ trợ cho công tác quản lý, định hướng khai thác, sử dụng và phát triển bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Trà Khúc.

Từ khoá: Tài nguyên nước; Lưu vực sông Trà Khúc; Biến đổi khí hậu; MIKE NAM.

28

4

Tác động của biến đổi khí hậu đến hoạt động du lịch ngoài trời ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long dựa trên chỉ số TCI (Tourism Climate Index)

Nguyễn Tuấn Thành¹, Nguyễn Đăng Mậu^2*, Thái Thị Thanh Minh¹, Nguyễn Văn Sơn², Nguyễn Hồng Sơn²

¹ Đại học Tài Nguyên và Môi trường Hà Nội; thanhbernardo953@gmail.com; tttminh@hunre.edu.vn

² Viện khoa học Khí tượng thủy văn và Biến đổi khí hậu; mau.imhen@gmail.com; nguyenson.imh@gmail.com; son14071996@gmail.com

*Tác giả liên hệ: mau.imhen@gmail.com; Tel.: +84–382072468

Tóm tắt: Khí hậu đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn địa điểm du lịch của mọi du khách. Tuy nhiên, nhiều điểm du lịch ở Đồng bằng sông Cửu Long được liên kết chặt chẽ với môi trường tự nhiên, nên những tác động của biến đổi khí hậu sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động du lịch (đặc biệt là du lịch ngoài trời) ở khu vực này. Từ đó bài báo đã tiến hành đánh giá điều kiện khí hậu đối với du lịch Đồng bằng sông Cửu Long thông qua chỉ số khí hậu du lịch TCI - Tourism Climate Index. Đây là chỉ số khí hậu tổng hợp thực nghiệm, đánh giá ảnh hưởng đồng thời của các yếu tố khí hậu: nhiệt độ tối cao trung bình (ºC); độ ẩm tối thấp trung bình (%); nhiệt độ trung bình (ºC), độ ẩm trung bình (%); lượng mưa, số giờ nắng và tốc độ gió trung bình. So sánh kết quả tính của giai đoạn 2001-2020 với kết quả năm 2050 theo hai kịch bản RCP 4.5 và RCP 8.5 ở Đồng bằng sông Cửu long với “Phân loại mức độ thuận lợi của khí hậu cho du lịch” theo TCI cho thấy khí hậu Đồng bằng sông Cửu Long có sự thay đổi trong tương lai; từ quanh năm thuận lợi cho hoạt động du lịch nhưng trong tương lai với sự tác động của biến đổi khí hậu thì những hoạt động du lịch đã không còn tốt như hiện tại. Giai đoạn 2001-2020 thì TCI của Đồng bằng sông Cửu Long đạt mức độ thuận lợi trung bình ở phân cấp 5 tương đối tốt, trong tương lai thì TCI đã giảm xuống rất nhiều và đã xuất hiện những tháng với mức độ thuận lợi cho du lịch ở phân cấp 3 là không tốt, chỉ còn những tháng mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 trong tương lai là vẫn còn phù hợp với hoạt động du lịch.

Từ khoá: TCI; Biến đổi khí hậu; Du lịch; Sinh khí hậu; Đồng bằng sông Cửu Long.

42

5

Phát triển khung đánh giá an ninh nước cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn trong bối cảnh biến đổi khí hậu và phát triển lưu vực

Lê Ngọc Viên¹, Nguyễn Mai Đăng^2*

¹ Trường Cao đẳng Công nghệ, Kinh tế và Thủy lợi miền Trung; lnvckt@gmail.com

² Trung tâm Đào tạo Quốc tế, Trường Đại học Thuỷ lợi; dang@tlu.edu.vn

*Tác giả liên hệ: dang@tlu.edu.vn; Tel.: +84–989551699

Tóm tắt: Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn (VGTB) đang phải đối mặt với rất nhiều vấn đề liên quan đến việc đảm bảo an ninh nước (ANN) trên lưu vực. Những năm gần đây, do tác động của các hoạt động phát triển kinh tế xã hội, tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) với các biểu hiện xâm nhập mặn, thay đổi chế độ mưa,… Việc chuyển nước từ sông Vu Gia sang sông Thu Bồn khi Nhà máy Thủy điện Đắk Mi 4 đi vào hoạt động đã làm ảnh hưởng lớn đến việc đảm bảo nguồn cung cấp cho các nhu cầu sử dụng nước nhất là khu vực hạ lưu. Để đánh giá được tình trạng ANN của lưu vực, nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp phân tích thống kê, phân tích quá trình PAM (Process Analysis Method), và SMART để xây dựng khung đánh giá ANN cho lưu vực sông VGTB. Kết quả đề xuất được Khung đánh giá với 5 khía cạnh then chốt (key dimensions), 17 chỉ thị (indicators) với 28 biến số (variables) tương ứng. Từ đó có thể tính toán các chỉ số ANN tổng hợp (water security index - WSI) cho từng khu vực cụ thể, làm cơ sở cho việc ra quyết định và hoạch định chính sách để cải thiện mức độ ANN cho lưu vực trong điều kiện BĐKH và phát triển lưu vực trong tương lai.

Từ khoá: Khung đánh giá; An ninh nước; Biến đổi khí hậu; Phát triển lưu vực; Vu Gia - Thu Bồn.

53

6

Đánh giá nồng độ bụi mịn (PM2.5) tại thành phố Hồ Chí Minh năm 2021

Nguyễn Thị Hoa ^1*

¹ Khoa Môi trường, Đại học Sài Gòn; nthoa@sgu.edu.vn

*Tác giả liên hệ: nthoa@sgu.edu.vn; Tel.: +84–918452123

Tóm tắt:  Nghiên cứu này nhằm đánh giá nồng độ bụi mịn PM2.5 tại thành phố Hồ Chí Minh vào năm 2021. Nồng độ PM2.5 trên toàn thành phố cũng được nội suy dựa vào phương pháp nội suy IDW (Inverse Distance Weighting) và Kriging. Ngoài ra, giá trị độ dày quang học sol khí (AOD - Aerosol Optical Depth) trên toàn thành phố Hồ Chí Minh cũng được sử dụng nhằm so sánh với sự phân bố nồng độ PM2.5 nội suy từ phương pháp IDW và Kriging. Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ PM2.5 vào mùa khô cao hơn mùa mưa. Ngoài ra, nồng độ PM2.5 đạt giá trị cao nhất vào giờ cao điểm buổi sáng (7-8 giờ) và buổi chiều (17-19 giờ) do ảnh hưởng của phát thải PM2.5 từ hoạt động giao thông vận tải. Về sự phân bố không gian, giá trị PM2.5 cao hơn ở khu vực phía Tây Nam của thành phố, có thể do ảnh hưởng của hoạt động giao thông vận tải và phát thải công nghiệp. Bên cạnh đó, dựa vào kết quả phân tích tương quan với giá trị AOD, nghiên cứu này cho thấy phương pháp nội suy IDW thích hợp để nội suy nồng độ PM2.5 trên toàn thành phố Hồ Chí Minh.

Từ khoá: PM2.5; Bụi mịn; AOD; Sol khí; Tp.HCM.

68

7

Dự đoán khả năng sạt lở đất ở Việt Nam bằng các thuật toán học máy

Phạm Trọng Huynh ^1*

¹ Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường thành phố Hồ Chí Minh; pthuynh@hcmunre.edu.vn

*Tác giả liên hệ: pthuynh@hcmunre.edu.vn; Tel.: +84–977003834

Tóm tắt: Việt Nam là quốc gia có địa hình đồi núi dốc và nằm trong vùng mưa nhiệt đới gió mùa, vì vậy hiện tượng sạt lở đất diễn ra khá phổ biến. Nghiên cứu này tập trung vào việc dự đoán khả năng sạt lở đất ở Việt Nam bằng các thuật toán hồi quy, Random Forest (RF), Extreme Gradient Boosting (XGBoost), K-Nearest Neighbor regression (KNN), Linear Support Vector Regressor (SVR), và Linear Regression (LR). Các biến đặc trưng có liên quan đến sạt lở đất được sử dụng, bao gồm độ ẩm đất, địa chấn động đất, lượng mưa, độ cao và độ dốc. Các thuật toán được huấn luyện trên tập dữ liệu mẫu để đánh giá hiệu suất của chúng. Kết quả nghiên cứu cho thấy thuật toán Random Forest (RF) có thể dự đoán tốt khả năng sạt lở đất. Kết quả dự đoán từ tập huấn luyện và tập kiểm tra, với hệ số xác định R2 có giá trị cao nhất 0,85, thể hiện khả năng giải thích biến động dữ liệu tốt. Bên cạnh đó các giá trị (MSE) và (RMSE) thấp nhất lần lượt là 150,21 và 12,25. Các thuật toán khác cũng cho kết quả tương đối tốt, nhưng (RF) vượt trội hơn. Điều đó cho thấy cần kết hợp năm thuật toán này lại với nhau để xử lý một lượng lớn các dữ liệu có độ phức tạp cao, nhằm tạo ra một mô hình dự đoán sạt lở đất ở Việt Nam bằng các thuật toán Học máy có tính ổn định, chính xác.

Từ khoá: Sạt lở đất; Học máy; Hồi quy; Rừng ngẫu nhiên; K- láng giềng.

78

8

Nghiên cứu tích hợp lượng mưa dự báo dựa trên radar và mô hình số trị để nâng cao độ chính xác dự báo lũ

Nguyễn Hoàng Minh^1*, Phùng Tiến Dũng¹, Vũ Thị Thanh Vân¹, Đoàn Văn Hải¹, Mai Văn Khiêm¹

¹ Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn quốc gia, Tổng cục Khí tượng Thủy văn; hoangminh281287@gmail.com; ptdung77@gmail.com; vtvan7702@gmail.com; hai110684@gmail.com; maikhiem77@gmail.com

*Tác giả liên hệ: hoangminh281287@gmail.com; Tel: +84–967519798

Tóm tắt: Nghiên cứu này được thực hiện để tích hợp lượng mưa dự báo dựa trên radar với mô hình số trị (NWP) phục vụ nâng cao chất lượng dự báo lũ. Lượng mưa tích hợp cho 6 giờ kế tiếp được tạo ra thông qua việc xác định trọng số của các sản phẩm mưa dự báo dựa trên giá trị của các chỉ tiêu dự báo đúng (CSI) và sai số quân phương (RMSE) ở khung thời gian trước. Đối với dự báo sau 6 giờ, độ lệch trung bình giữa lượng mưa tích hợp với NWP ở 6 giờ được tính toán và thêm vào cho các khoảng thời gian dự báo dài hơn. Phương pháp này được áp dụng cho 2 trận lũ xảy ra vào năm 2020 và 2021 trên khu vực thượng lưu sông Mã. Kết quả cho thấy lượng mưa tích hợp có độ chính xác cao hơn đáng kể so với NWP ở khoảng thời gian dự báo 6 giờ nhưng không thay đổi nhiều ở các khoảng thời gian dài hơn trừ sai số trung bình (ME). Tương ứng với sự cải thiện của lượng mưa, độ chính xác dự báo lũ tăng lên đáng kể với giá trị của chỉ số hiệu quả mô hình (NSE) tăng lên và sai số dung tích (REV) giảm xuống. Những kết quả này đã chứng minh sự cần thiết của tích hợp lượng mưa dự báo dựa trên radar với NWP.

Từ khoá: Dự báo lũ; NWP; Dự báo mưa dựa trên radar; Tích hợp.

91