Luận văn Ứng dụng viễn thám và gis với sự tham gia của cộng đồng nghiên cứu nguy cơ tai biến thiên nhiên ở Sapa - Lào cai trong bối cảnh biến đổi khí hậu

ế xã hội qua các năm của Sa Pa. - Tài liệu ảnh vệ tinh SPOT 5, ảnh máy bay - Các tài liệu bản đồ: Bản đồ địa hình, bản đồ lượng mưa, nhiệt độ, thổ nhưỡng, địa mạo,... 6. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tổng hợp: Khi nghiên cứu một vấn đề cần nhìn nhận vấn đề đó trên mọi phương diện. Để từ đó lựa chọn những mô hình nghiên cứu phù hợp nhất. - Phương pháp ứng dụng viễn thám và GIS : Sử dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 kết hợp với điều tra khảo sát thực địa xác định các điểm tai biến. - Phương pháp thống kê :Sử dụng hệ phương pháp thống kê không gian cho phép xác định mối tương quan hay không tương quan của một hay một vài thực thể địa lý trong không gian với các thực thế địa lý khác. - Phương pháp tiếp cận nghiên cứu có sự tham gia của cộng đồng : Dựa trên thực địa phỏng vấn người dân để kiểm chứng lại các nghiên cứu trong phòng và tìm hiểu tri thức bản địa. 7. Kng pháp tiếp c - Bản đồ những khu vực tiềm ẩn nguy cơ tai biến - Tổng hợp tri thức bản địa của người dân trong nhận biết và ứng phó với tai biến thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu. 7 8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Ý nghĩa khoa học : đề tài ứng dụng phương pháp nghiên cứu mới ”Ứng dụng GIS với sự tham gia của cộng đồng” trong nghiên cứu tai biến thiên nhiên. - Ý nghĩa thực tiễn : Trên cơ sở tìm hiểu tri thức bản địa của người dân trong lĩnh vực nhận biết và ứng phó với tai biến, cùng với kết quả nghiên cứu khoa học đề tài đề xuất những giải pháp thích hợp nhằm giảm thiểu tai biến và thích ứng với biển đổi khí hậu. 8 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VIỄN THÁM - GIS TRONG ĐÁNH GIÁ DỰ BÁO TAI BIẾN THIÊN NHIÊN TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1. Biến đổi khí hậu và tai biến thiên nhiên Biến đổi khí hậu là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình hoặc sự dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài, thường là vài thập kỷ hoặc dài hơn. Trong lịch sử địa chất của trái đất biến đổi khí hậu đã từng nhiều lần xảy ra với những thời kỳ lạnh và nóng kéo dài hàng vạn năm được gọi là các thời kỳ băng hà hay gian băng. Hiện nay là giai đoạn ấm lên của thời kỳ gian băng. Xét về nguyên nhân gây nên sự thau đổi khí hậu này, chúng ta có thể thấy đó là do sự tiến động và thay đổi độ nghiêng trục quay trái đất, sự thay đổi quỹ đạo quay của trái đất quanh mặt trời, vị trí các lục địa và đại dương và đặc biệt là sự thay đổi trong thành phần khí quyển. Đó là những nguyên nhân hành tinh, nguyên nhân tác động lớn nhất lại là do con người, sự làm nóng bầu khí quyển gây nên hiệu ứng nhà kính. Nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy nhiệt độ toàn cầu sẽ tăng từ 1.4 độ đến 5.8 độ C từ năm 1990 đến 2100 và vì vậy sẽ kéo theo những nguy cơ ngày càng sâu sắc đối với chất lượng sống của con người. Biến đổi khí hậu biểu hiện sâu sắc nhất là sự nóng lên của trái đất dẫn đến băng tan ở hai cực, nước biển dâng cao, các hiện tượng thời tiết cực đoan, bão lũ, sóng thần, động đất, hạn hán, giá rét kéo dài,... Biến đổi khí hậu gây hàng loạt các tác động đến con người trong thời gian gần đây như đã có khoảng 250 triệu người bị ảnh hưởng bởi những trận lũ lụt ở Nam Á, Châu Phi và Mexico. Các nước Nam Âu đang đối mặt nguy cơ bị hạn hán nghiêm trọng dễ dẫn đến cháy rừng, sa mạc hóa. Các nước Tây Âu đang đứng trước đe dọa xảy ra những trận lũ lụt lớn cũng như những đợt băng giá mùa đông khắc nghiệt. Những dữ liệu từ vệ tinh thu thập cho thấy số lượng các trận bão không thay đổi nhưng cường độ và sức tàn phá đang ngày một lớn hơn. 9 Ở Việt Nam, theo thống kê số đợt không khí lạnh ảnh hưởng đến Việt nam giảm rõ rệt trong vòng 2 thập kỷ . Từ 29 đợt (1971- 1980) xuống còn 15-16 đợt (1994- 2007). Số cơn bão trên biển Đông ảnh hưởng đến nước ta cũng ngày càng ít nhưng số cơn bão mạnh, sức tàn phá lớn có chiều hướng tăng lên. Mùa bão kết thúc muộn, quỹ đạo các cơn bão dị thường và số cơn bão ảnh hưởng đến Bắc bộ giảm trong khi số cơn ảnh hưởng đến Trung bộ, Nam trung bộ và Nam bộ ngày một tăng. Lượng mưa biến đổi không nhất quán giữa các vùng, hạn hán có xu hướng mở rộng ở Nam trung bộ dẫn đến gia tăng hoang mạc hóa. Nhiều đợt nắng nóng và rét đậm rét hại kéo dài có tính kỷ lục. BDKH toàn cầu dẫn đến sự thay đổi của thời tiết ảnh hưởng trực tiếp đến cây trồng, sản xuất nông, lâm, công nghiệp, nuôi trồng và đánh bắt thủy- hải sản. Dịch bệnh và khan hiếm lương thực, nước ngọt. Dự báo, sẽ có khoảng 1,8 tỷ người trên thế giới sẽ khó khăn về nước sạch và 600 triệu người bị suy dinh dưỡng vì thiếu lương thực do ảnh hưởng của BĐKH toàn cầu trong những năm tới. Trước ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, đòi hỏi con người phải có những giải pháp ứng phó và thích nghi. Để làm được điều đó cần có sự hiểu biết nhất định về những thảm họa (tai biến thiên nhiên) do BĐKH gây nên. Tai biến thiên nhiên (natural hazard) được hiểu là những hiện tượng xảy ra trong tự nhiên gây tác hại về của cải, vật chất và tính mạng con người như : bão lốc, lũ lụt, xâm nhập mặn, nứt đất, động đất. Tai biến thiên nhiên bắt nguồn từ các điều kiện tự nhiên, quá trình tự nhiên và hiện tượng tự nhiên.Sinh ra do sự tương tác giữa hệ thống quản lý tài nguyên của con người với các hiện tượng tự nhiên cực đoan hoặc hiếm hoi có nguồn gốc khác nhau (địa vật lý, khí quyển, sinh học, v.v.). Tai biến trở thành thảm họa khi thiệt hại do nó gây ra với khối lượng rất lớn và xảy ra trên một phạm vi rộng. Trong thời đại ngày nay, không có một tai biến thiên nhiên nào tồn tại ngoài sự điều chỉnh của con người đối với nó. Điều đó có nghĩa là phần lớn các tai biến thiên nhiên xảy ra đều có sự can thiệp tích cực của con người như đốt rừng làm nương rẫy, đô thị hoá, khai thác quá mức các loại tài nguyên (nước ngầm), ... 10 1.2. Khái quát tình hình nghiên cứu dự báo tai biến trong bối cảnh biến đổi khí hậu 1.2.1. Trên thế giới Như đã trình bày ở trên, tình hình biến đổi khí hậu trên thế giới xảy ra rất phức tạp, đã đặt ra những bài toán thách thức đối với các nhà khoa học trên thế giới. Có nhiều các công trình khoa học thuộc các tổ chức chính phủ hoặc phi chính phủ nghiên cứu chuyên sâu về tai biến thiên nhiên và biến đổi khí hậu. Trong những năm 1998 - 2003, Subbiah và cộng sự, thuộc trung tâm sẵn sàng ứng phó với thiên tai Châu Á (ADPC) đã nghiên cứu và ứng dụng một hệ thông tin về khí hậu để giảm thiểu các rủi ro thiên tai. Hệ thống thông tin này bao gồm một chu trình liên tục của các dự báo, sự phổ biến, sự áp dụng và đánh giá kết quả. Nhờ hệ thống này mà người dân huyện Kupang, NusanTenggara Timur và Indramayu (Indonesia) có thể ứng phó, thích ứng các hiện tượng thời tiết khắc nhiệt. Họ có thể chuyển đổi cơ cấu cây trồng và thay đổi mùa vụ cho phù hợp với điều kiện biến đổi của thời tiết, khí hậu. Khi đạt được các kết quả tốt thì chính phủ, quốc hội của nước Indonesia đã đầu tư kinh phí để nhân rộng hệ thống thông tin về khí hậu để giảm rủi ro thiên tai này Năm 1998, MacLeod trong dự án “Chuẩn bị và giảm lũ lụt dựa vào cộng đồng ở Campuchia (CBFMP)”. Mục tiêu của chương trình được thiết lập bền vững, nhân rộng cơ chế phi chính phủ cho giảm nhẹ thiên tai và sẵn sàng ứng phó với lũ lụt. Dự án nghiên cứu này được thực hiện trong 3 tỉnh thường gặp lũ là Kompong Cham, Prey Veng và Kandal trên hai lưu vực chính của đất nước Campuchia là sông MeKong và Tonle Sap. Các giải pháp thích ứng bao gồm: (1) Trao quyền cho cộng đồng để phát phiển các giả pháp để giảm nhẹ lũ lụt; (2) Cung cấp cho cộng đồng với một mức độ an toàn từ các thảm họa thiên nhiên; (3) Đào tạo tình nguyện viên trong làng địa phương bằng các khái niệm và kỹ thuật chuẩn bị sẵn sàng ứng phó với thiên tai; (4) Thành lập ủy ban thiên tai trong làng để tham gia quá trình thực hiện các giải pháp để giảm tác động của thiên tai cho cộng đồng của họ; (5) Huy động các nguồn quỹ xây dựng, tu sửa cơ sở hạ tầng chuẩn bị ứng phó với thiên tai. [14] 11 Năm 2001, Peter và Rober trong báo cáo: “Dự báo khí hậu và ứng dụng ở Bangladesh (CFAB). Hội thảo tham vấn quốc gia”. Các tác giả áp dụng công nghệ thông tin trong cảnh báo thiên tai sớm 48 - 72 giờ, có thể nâng mức cảnh báo sớm lên 2 tháng đối với lịch thời vụ do đó bà con nông dân có thể gieo trồng và thu hoạch trước khi mùa mưa bão xuất hiện. Ngoài ra, họ còn dự báo sớn trong khoảng 5- 15 ngày để bà con biết có thể di tán, chuẩn bị lương thực, thực phẩm, kê cao tài sản trong nhà, di chuyển các động vật nuôi, gia súc gia cầm lên các địa điểm cao hơn. Sự cảnh báo sớm từ 5 -15 ngày sẽ không áp dụng đối với các trường hợp sau: (1) Thúc đẩy việc thu hoạch mùa màng khi bị đe dọa bởi lũ lụt; (2) Thiết lập lại lịch thời vụ và trì hoãn sự phát triển của hạt giống trong trường hợp nước sâu; (3) Thực hiện điều chỉnh vào giữa mùa vụ và các biện pháp gieo trồng ở bất cứ nơi nào có thể; (4) Nâng cao nhà tạm ở để lưu trưc các loại lương thực thực phẩm trên mức lũ tối đa; (5) Bảo vệ tài sản như vật nuôi và trang trại nông nghiệp thiết yếu. Vào năm 2008, chính phủ Bangladesh đã chủ động trong việc quản lý thiên tai trong tác phẩm” Tăng cường sự đoàn kết cộng đồng thông qua nâng cao năng lực và sự hình thành các tổ chức quản lý dựa vào cộng đồng”. Nghiên cứu này cho biết được như thế nào là quản lý thiên tai dựa vào cộng đồng (CBDM) bằng cách góp phần tăng cường sự đoàn kết, nâng cao năng lực ứng phó, thích ứng của phụ nữ, phối hợp thống nhất với chính quyền địa phương trong thực hiện trách nhiệm của mình để đối phó với thiên tai. Nghiên cứu này được tiến hành ở 10 cộng đồng ở 4 huyện Lalmonirhat, Kurigram, Sirajganj và Tangail. Các nghiên cứu trên phần lớp tập chung vào giải quyết vấn đề giảm thiểu thiệt hại do các tai biến gây ra dựa vào kinh nghiệm của cộng đồng. Thử nghiệm và điều chỉnh các giống cây trồng, vật nuôi theo hướng thích ứng với biến đổi khí hậu nhằm đảm bảo sinh kế lâu dài, bền vững cho người dân. 1.2.2. Tại Việt Nam Việt Nam Là một trong số những quốc gia dễ bị tổn thương nhất trước các tác động của biến đổi khí hậu trên toàn cầu, Việt Nam đang phải hứng chịu nhiều ảnh hưởng nặng nề bao gồm các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, bão lũ; tình trạng nước biển dâng, xâm nhập mặn, cũng như sự bất thường của lượng mưa và 12 các hình thái thời tiết khác. Mặc dù Việt Nam đã có những tiến bộ vượt bậc trong việc phát triển kinh tế và xóa đói giảm nghèo trong hai thập niên vừa qua, song thành tựu đó đang bị đe dọa trong những năm gần đây do biến đổi khí hậu và có nguy cơ bị đảo ngược nếu kịch bản xấu nhất xảy ra. Theo tính toán, nếu biến đổi khí hậu không được giảm thiểu một cách hiệu quả, thì đến cuối thế kỷ 21 này, Việt Nam sẽ mất đi ít nhất 12.2% diện tích đất, hiện đang là nơi cư trú của 23% dân số, và thậm chí là mất đi một con số lớn hơn diện tích đất màu mỡ bao gồm một nửa khu vực châu thổ trũng thấp, cũng chính là một trong những vựa lúa quan trọng nhất của thế giới do lũ lụt và xâm thực mặn. Trước tình hình đó, chính phủ Việt Nam đã kết hợp với nhiều tổ chức trong và ngoài nước để nghiên cứu nhằm khắc phục tình trạng này. Roger và cộng sự (2006) đã nghiên cứu mối quan hệ giữa thích ứng với BĐKH, quản lý rủi ro thiên tai và giảm nghèo ở Việt Nam trong báo cáo:” Liên kết BĐKH và quản lý thiên tai cho sự giảm nghèo bền vững quốc gia Việt Nam.” Báo cáo xét đến nguy cơ của BĐKH, thiên tai và các tác động tiềm năng của BĐKH, cách tiếp cận quản lý rủi ro thiên tai, cách tiếp cận trong thích ứng với BĐKH. Năm 2006, công trình cảnh báo tai biến lũ lụt lưu vực sông Ngọn Thu Bồn trên cơ sở ứng dụng GIS và nghiên cứu địa mạo - Nguyễn Hiệu, Đặng Văn Bào. Cục Quản lý đê điều và Phòng chống lụt bão đã chỉ đạo xây dựng chương trình quản lý dữ liệu cơ bản hệ thống đê điều trên máy tính với công nghệ GIS. Việt Nam còn nhận được sự giúp đỡ của rất nhiều các tổ chức chính phủ và phi chính phủ trong nghiên cứu giảm thiểu thiên tai và thích ứng với biến đổi khí hậu. AFAP (Quỹ Ôxtrâylia vì Nhân dân Châu Á và Thái Bình Dương) hoạt động tại Việt Nam trong nhiều năm và hiện đang triển khai các sáng kiến để thích ứng với biến đổi khí hậu ở một số địa phương dễ chịu ảnh hưởng nhất, bao gồm Hòa Bình, Điện Biên, Hà Tĩnh, Sóc Trăng, bằng cách hợp tác với nhiều tổ chức khác nhau từ chính quyền trung ương, địa phương và cơ sở, các tổ chức xã hội dân sự và tổ chức quần chúng, các tổ chức phi chính phủ, các trường đại học và viện nghiên cứu, cũng như khối doanh nghiệp tư nhân. Những sáng kiến trên đã được khơi dậy bằng hai dự án trong khuôn khổ Chương trình hợp tác giữa Cơ quan Phát triển Quốc tế 13 Ôxtrâylia (AusAID) và các tổ chức phi chính phủ (ANCP) tài trợ, đó là “Nâng cao năng lực cho các nhóm dân tộc thiểu số tiếp cận thông tin và bảo đảm an ninh lương thực tại các tỉnh Hòa Bình, Điện Biên, Hà Tĩnh (2011-2017)”, và “Thích ứng với biến đổi khí hậu và nước biển dâng tại khu vực ven biển của Việt Nam tại huyện Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng (2009-2017)”. CARE quốc tế tại Việt Nam (CARE) là một tổ chức phi chính phủ, phi lợi nhuận, phi tôn giáo, và là một đơn vị của mạng lưới CARE quốc tế. Tại Việt Nam, CARE hoạt động trong nhiều lĩnh vực bao gồm phát triển nông thôn, cứu trợ khẩn cấp, cúm gia cầm, y tế và xã hội. Đối với lĩnh vực phòng chống biến đổi khí hậu, CARE luôn là tổ chức đi đầu trong việc giúp đỡ người dân ứng phó với biến đổi khí hậu. Năm 2014, CARE kết hợp cùng với trung tâm nghiên cứu phát triển nông lâm nghiệp miền núi (ADC) xuất bản cuốn ” Tài liệu hướng dẫn xác định và sử dụng kiến thức bản địa trong thích ứng với biến đổi khí hậu dựa vào cộng đồng”. Trong đó, có đề cập đến nhiều công cụ và mô hình thích ứng biến đổi khí hậu dựa vào chính cộng đồng đã được áp dụng thành công như ”mô hình gừng, cây dược liệu xen chuối Tây tại Mai Lạp, chợ Mới, Bắc Kạn” hay mô hình cây đậu xanh thích ứng hạn,... Nhìn chung các nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam đều đang hướng tới các phương pháp giảm thiểu tai biến và thích ứng với biến đổi khí hậu dựa vào cộng đồng. Do KTBĐ (kiến thức bản địa) có khả năng thích ứng cao với môi trường của người dân - nơi mà chính những KTBĐ đó đã được hình thành, trải nghiệm và phát triển. KTBĐ là kết quả của sự quan sát, đúc rút kinh nghiệm từ thực tế sinh hoạt và trong sản xuất nông - lâm nghiệp, trong quản lý tài nguyên và quản lý cộng đồng, được hình thành trực tiếp từ quá trình lao động của mọi người dân trong cộng đồng, dần được hoàn thiện và truyền thụ lại cho các thế hệ sau. Vì vậy, việc vận dụng KTBĐ trong thích ứng BĐKH là chìa khóa thành công cho việc phát triển sinh kế bền vững, nhất là đối với người dân tộc thiểu số (DTTS). 1.3. Khái niệm các loại tai biến thiên nhiên Tai biến thiên nhiên chịu ảnh hưởng lớn từ biến đổi khí hậu toàn cầu. Các loại tai biến thường xuyên xảy ra như : lũ lụt, trượt lở, hạn hán, các hiện tượng thời tiết cực đoan, động đất, núi lửa, sóng thần... 14 Tai biến trƣợt lở đất, đá : Trượt đất là quá trình di chuyển những khối đất đá trên sườn, trong đó ít xảy ra sự đổ vỡ hoặc đảo lộn tính nguyên khối của chúng. Trượt đất có thể xảy ra theo quy mô lớn hoặc nhỏ, có những thể trượt rất lớn làm dịch chuyển hàng trăm ngàn mét khối vật liệu, biến đổi mạnh cảnh quan. Và ngược lại có những thể trượt nhỏ bé không gât thiệt hại gì đáng kể. Trượt đất có thể xảy ra chậm chạp, chỉ quan sát được nhờ các thiết bị đo đạc chính xác, song cũng có thể xảy ra nhanh mang tính đột biến. Khác với trượt đất, lở đất thường xảy ra nhanh chóng, cấu trúc đất đá của khối trượt lở thường bị xáo trộn, đổ vỡ đáng kể. Lở đất thường là bước phát triển kế tiếp của khối trượt đất thuần túy trong điều kiện mặt trượt dốc và chân khối trượt không có vật chống đỡ. Sự chuyển từ trạng thái trượt sang lở đất là khá phổ biến và tác hại của hiện tượng này tăng lên đáng kể. Tai biến trượt đất được xếp vào loại tai biến gây ra các sự cố cấp diễn và là tai biến lớn, tai biến thứ sinh do sự cố trượt thường diễn ra mạnh, các cơ quan bị biến đổi mau lẹ và sự xuất hiện của loại tai biến này được khống chế bởi những quy luật và những tác nhân nhất định, tuy nhiên trong một số trường hợp trượt đất cũng thể hiện dưới dạng tai biến tiềm ẩn tức là diễn ra một cách từ từ, kéo dài, khó nhận biết và lặp lại ở các vết trượt cũ. Lũ lụt: Lũ là một hiện tượng tự nhiên mang tính chu kỳ của một con sông hay dòng chảy. Nó là kết quả của hiện tượng mưa lớn, liên tục, vượt quá khả năng thẩm thấu của đất và khả năng tiêu thoát nước của các con sông, dòng chảy. Điều này dẫn đến sự chảy tràn của nước vào các vùng đất ở hai bên bờ (đồng bằng ngập lũ). Lũ sông: để chỉ hiện tượng nước sông dâng cao trong 1 khoảng thời gian nhất định, làm ngập các diện tích đất đang được sử dụng cho các mục đích khác nhau. Lũ quét : Là loại lũ xảy ra bất ngờ, lên xuống rất nhanh. Tốc độ chảy rất mạnh, cuốn trôi nhiều bùn đá, sức tàn phá rất lớn. Lũ bùn đá : là loại lũ chỉ xảy ra ở các suối nhỏ, các dòng chảy tạm thời, xảy ra nhành chóng và đột ngột, tốc độ dòng lớn, được đặc trưng bởi sự đậm đặc của vật liệu bùn đá. Sự xuất hiện của lũ bùn đá bao giờ cũng đi kèm và gần với các khối trượt lở đất. 15 Hạn hán: Hạn hán là hiện tượng lượng mưa bị thiếu hụt nghiệm trọng kéo dài, là giảm hàm lượng ẩm trong không khí và hàm lượng nước trong đất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối, hạ thấp mực nước ao hồ, mực nước trong các tầng chứa nước dưới đất gây ảnh hưởng xấu đến sự sinh trưởng của cây trồng, làm môi trường suy thoái gây đói nghèo, dịch bệnh... Có hai nguyên nhân chủ yếu gây ra hạn hán. Nguyên nhân khách quan đó là do khí hậu thời tiết thất thường gây nên lượng mưa thường xuyên ít ỏi hoặc nhất thời thiếu hụt. Nguyên nhân chủ quan là do con người gây ra, con người phá rừng bừa bãi làm mất nguồn nước ngầm dẫn đến cạn kiệt nguồn nước, khai thác và sử dụng nguồn nước bừa bãi không có kế hoạch làm cho nguồn nước bị suy thoái. Các hiện tƣợng thời tiết cực đoan: Đây là các hiện tượng nguy hiểm có khả năng gây thiệt hại, bất ổn xã hội nghiêm trọng hoặc gây thiệt mạng. Thời tiết cực đoan biểu hiện qua các hiện tượng : Mưa to, mưa đá, dông, lốc, sương muối, băng tuyết, sét, lốc xoáy, vòi rồng, bão,... Lốc : là những xoáy với hoàn lưu nhỏ cỡ hàng chục đến hàng trăm mét, thường xảy ra nhanh và không lan rộng. Lốc xoáy là những lốc nhỏ cuốn lên, thường xảy ra khi khí quyển có sự nhiễu loạn và về cơ bản là không dự báo được. Dông: hay Giông là hiện tượng khí tượng phức hợp gồm chớp và kèm theo sấm do đối lưu rất mạnh trong khí quyển gây ra. Nó thường kèm theo gió mạnh, mưa rào, sấm sét dữ đội thậm chí cả mưa đá, vòi rồng... đây là một loại hình thời tiết cực đoan nguy hiểm, hay xảy ra gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính mạng và tài sản con người. Sét: Là hiện tượng phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất hay giữa các đám mây mang các điện tích khác dấu đôi khi còn xuất hiện trong các trận phun trào núi lửa hay bão bụi. Mưa đá: là hiện tượng mưa dưới dạng hạt hoặc cục băng có hình dáng và kích thước khác nhau do đối lưu cực mạnh từ các đám mây dông gây ra. Kích thước có thể từ 5 mm đến hàng chục cm. Mưa đá xảy ra do sự bất ổn định trong không khí giữa luồng khí hậu lạnh và nóng gặp nhau. Mưa đá ảnh hưởng trực tiếp đến tính mạng và tài sản của con người. 16 Sương muối, băng tuyết: sương muối hay còn gọi là sương giá là hiện tượng hơi nước đóng băng thành các hạt nhỏ và trắng như muối ngay trên mặt đất, bề mặt cây cỏ hoặc các vật thể khác khi không khí trên đó ẩm và lạnh. Hình 1.1: Sương muối, băng tuyết ở Sa Pa Các tai biến kể trên có thể xảy ra đơn lẻ hoặc theo dây chuyền tại một khu vực gây thiệt hại nặng nề cho con người. Trong lịch sử có rất nhiều tai biến thiên nhiên liên hoàn như vậy như trận động đất - sóng thần ngoài khơi Nhật Bản xảy ra ngày 11 tháng 3 năm 2011 gây thiệt hại rất lớn về người và tài sản. Trận động đất mạnh 9.0 Mw tại độ sâu 32 km đã gây ra sóng thần lan dọc bờ biển Thái Bình Dương của Nhật bản và ít nhất 20 quốc gia. Sóng thần cao đến 38.9 m đã đánh vào Nhật Bản chỉ vài phút sau động đất. Động đất và sóng thần đã gây ra cuộc khủng hoảng nghiêm trọng đối với nước Nhật. Có gần 16.000 người đã thiệt mạng, 6.152 người bị thương và 2.572 người mất tích tại 18 tỉnh của Nhật Bản và hơn 125.000 công trình nhà ở bị hư hại hoặc phá hủy hoàn toàn. Kéo theo đó là vụ nổ của 3 lò phản ứng hạt nhân nhà máy điện hạt nhân Fukushima khiến nhiều người phải di dời, sơ tán. Vụ phun trào, chính xác hơn là "vụ nổ" vào ngày 27 tháng 8 năm 1883 tại Krakatau (Indonesia), một trong số những ngày tồi tệ nhất của lịch sử nhân loại, đã cướp đi sinh mạng của ít nhất 36.417 người, phá hủy toàn bộ 165 ngôi làng và thành phố gần đó và làm 132 ngôi làng bị tàn phá nghiêm trọng. Dư chấn của vụ nổ cũng 17 đã tạo nên một cơn sóng thần cao tới 30 m đổ về 2 hòn đảo Java và Sumatra, tiếp tục làm cho hàng nghìn người thiệt mạng. Năm 1970, Ở Peru một trận động đất 7,7 độ Ríchte xảy ra ngoài khơi, đã gây ra trượt đất ở vùng núi Huarátcan. Đất trượt kéo theo băng tuyết từ độ cao 4.000m ào ào đổ xuống, ngày càng nhiều, càng nhanh với vận tốc lên đến 300km/giờ, vùi lấp hai thành phố Đungay (20.000 người chết), Ranratura (3.000 người chết) và hàng chục ngôi làng ở chân núi. Tổng cộng 70.000 người chết và mất tích sau trận đất trượt này. Tại Việt Nam, tuy chưa có thảm họa nào xảy ra gây tổn thất nghiêm trọng với quy mô như trên, nhưng những năm gần đây khí hậu liên tục biến đổi cũng gây nên nhiều tai biến lớn nhỏ ảnh hưởng đến kinh tế và tính mạng con người. Bảng 1.1: Thống kê các sự kiện thiên tai lớn xảy ra trong thập kỷ qua (1997 - 2009) Nguồn: Bảng 1.2: Tần suất xuất hiện các hiểm họa thiên nhiên ở Việt Nam Nguồn: Báo cáo của ban chỉ đạo phòng chống lụt bão TW 18 Trưn: Báo cáo của ban chỉ đạo phòng chống lụt bão tạp, không theo quy luật như trước đây, tần suất tăng lên, cường độ mạnh hơn rõ rệt đặc biệt là trong bối cảnh ảnh hưởng của BĐKH. Các nước trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang cùng nhau nỗ lực nghiên cứu nhằm tìm ra những giải pháp tối ưu nhất trong việc giảm thiểu thiệt hại do tai biến. 1.4. Các phƣơng pháp nghiên cứu 1.4.1. Phương pháp nghiên cứu tổng hợp Quan điểm tổng hợp và hệ thống trên bất kỳ lãnh thổ nào, khi nghiên cứu đều phải tiến hành nghiên cứu một cách toàn diện, đầy đủ về điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, kinh tế xã hội. Từ đó đưa ra các mô hình phù hợp với điều kiện của từng địa phương. Các đơn vị lãnh thổ địa lý tự nhiên là một hệ thống phức tạp gồm các hợp phần tự nhiên cấu thành có tác động tương hỗ lẫn nhau thông qua các dòng vật chất, năng lượng và thông tin. Các dòng này sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của từng hệ thống. Khi có một hợp phần nào đó bị tác động và bị biến đổi thì các hợp phần khác cũng bị biến đổi theo. 1.4.2. Phương pháp viễn thám và GIS Với sự phát triển của công nghệ thông tin ngày nay viễn thám và GIS không còn xa lạ với đa số các lĩnh vực nghiên cứu bởi khả năng ứng dụng cao. Thuật ngữ viễn thám (Remote sensing) - điều tra từ xa, xuất hiện từ năm 1960 do một nhà địa lý người Mỹ là E. Pruit đặt ra (Thomas, 1999). Kỹ thuật viễn thám là một kỹ thuật đa ngành, nó liên kết nhiều lĩnh vực khoa học và kỹ thuật khác nhau trong các công đoạn khác nhau như: 1)Thu nhận thông tin, 2) Tiền xử lý thông tin, 3) Phân tích và giải đoán thông tin, 4) Đưa ra các sản phẩm dưới dạng bản đồ chuyên đề và tổng hợp. 19 Hình 1.2: Hh 1.ngữ viễn thám (Remote sensing) - Viễn thám có thể coi như một công nghệ giám sát từ xa, giám sát đối tượng mà không cần tiếp xúc trực tiếp với đối tượng đó. Do đó sử dụng các tư liệu viễn thám ta có thể theo dõi và quan sát được các tai biến thông qua những biểu hiện của chúng trên bề mặt. Ví dụ khi nghiên cứu trượt lở, thông qua tư liệu viễn thám ta có các thông tin về lớp phủ, hiện trạng sử dụng đất, một số thông tin về cấu trúc địa chất, địa mạo từ đó phán đoán được hiện trạng trượt lở. Ảnh vệ tinh : LANDSAT hoặc SPOT đã được sử dụng để nhận ra các di chuyển khối được xác nhận một cách gián tiếp thông qua các điều kiện lãnh thổ cụ thể kết hợp với trượt đất, như những thay đổi về thạch học, thực vật và độ ẩm của thổ nhưỡng. Ảnh hàng không : - Đưa ra cái nhìn toàn diện và 3 chiều trên một vùng tương đối rộng. - Nhận ra được các ranh giới và đặc điểm hình thái của các di chuyển khối đang tồn tại. - Quan sát được những dấu vết bắt đầu di chuyển (vách, khe nứt, vv ) trên một vùng rộng. - Quan sát được các thành hệ đá và trần tích trên mặt trong điều kiện không bị xáo trộn. Có thể nhận ra các đặc điểm địa mạo - Sự tồn tại và phát triển theo thời gian của trượt đất có thể được phác thảo bằng việc so sánh các tấm ảnh của cùng khu vực trong các thời kì khác nhau. 20 Chiết xuất thông tin từ