Luận án Nghiên cứu đánh giá tác động của thay đổi thảm phủ và biến đổi khí hậu đến dòng chảy trên lưu vực sông Cả

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA THAY ĐỔI THẢM PHỦ VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN DÒNG CHẢY TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ

Ngành:

Biến đổi khí hậu

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu đánh giá tác động của thay đổi thảm phủ và biến đổi khí hậu đến dòng chảy trên lưu vực sông Cả" của Nguyễn Thanh Bằng, thuộc ngành Biến đổi khí hậu, tập trung giải quyết vấn đề cấp thiết về biến động tài nguyên nước tại khu vực Bắc Trung Bộ. Trong bối cảnh phát triển kinh tế - xã hội nhanh chóng và tác động ngày càng khắc nghiệt của biến đổi khí hậu, lưu vực sông Cả đối mặt với những thay đổi mạnh mẽ về thảm phủ và các yếu tố khí hậu như nhiệt độ tăng, lượng mưa biến đổi, gia tăng hiện tượng thời tiết cực đoan.

Mục tiêu chính của luận án là mô phỏng sự thay đổi thảm phủ và dự tính kịch bản thảm phủ tương lai cho lưu vực sông Cả bằng phương pháp phân tích chuỗi Markov và Cellular Automata. Đồng thời, luận án cũng đánh giá định lượng tác động đồng thời của sự thay đổi thảm phủ và biến đổi khí hậu đến dòng chảy lưu vực sông Cả trong tương lai. Đối tượng nghiên cứu bao gồm 5 lớp thảm phủ chính (Rừng, Nông nghiệp, Xây dựng, Vùng nước, Đất trống) và dòng chảy (năm, mùa lũ, mùa cạn), cùng với dữ liệu khí hậu theo các kịch bản RCP 4.5 và RCP 8.5 cho năm 2030.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp thu thập, thống kê tài liệu, tham vấn chuyên gia (Delphi) và đặc biệt là phương pháp mô hình hóa tích hợp chuỗi Markov – Cellular Automata để dự tính thảm phủ, cùng với mô hình SWAT để mô phỏng chế độ thủy văn. Luận án đã xây dựng thành công quy tắc chuyển đổi thảm phủ phù hợp với điều kiện lưu vực sông Cả và hiệu chỉnh, kiểm định mô hình SWAT cho khu vực nghiên cứu.

Kết quả cho thấy thảm phủ lưu vực sông Cả có xu hướng tiếp tục thay đổi, với diện tích rừng giảm và các loại đất khác tăng lên đến năm 2030, phản ánh quá trình đô thị hóa và mở rộng nông nghiệp. Dòng chảy lưu vực sông Cả đang đối mặt với những thay đổi lớn dưới tác động của biến đổi khí hậu, với lượng mưa mùa mưa tăng gây lũ lụt nghiêm trọng hơn và lượng mưa mùa khô giảm dẫn đến suy giảm dòng chảy mùa cạn, gia tăng xâm nhập mặn. Đặc biệt, tác động kết hợp của thay đổi thảm phủ và biến đổi khí hậu làm tăng cường độ của những thay đổi này, với lưu lượng dòng chảy năm tại 5 trạm trên lưu vực sông Cả đều tăng trong các kịch bản, và xu thế tăng về mùa lũ, giảm về mùa cạn.

Luận án có ý nghĩa khoa học và thực tiễn quan trọng, cung cấp cơ sở khoa học để áp dụng cho các lưu vực tương tự và hỗ trợ các nhà hoạch định chính sách trong quản lý đất đai và tài nguyên nước, giảm nhẹ tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu.