BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYỄN THÁI HÀ

XÂY DỰNG MÔ HÌNH CẢNH BÁO SỚM HẠN KHÍ TƯỢNG
PHỤC VỤ CÔNG TÁC KHAI THÁC VÀ QUẢN LÝ TÀI
NGUYÊN NƯỚC VÙNG DUYÊN HẢI MIỀN TRUNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYỄN THÁI HÀ

XÂY DỰNG MÔ HÌNH CẢNH BÁO SỚM HẠN KHÍ TƯỢNG
PHỤC VỤ CÔNG TÁC KHAI THÁC VÀ QUẢN LÝ TÀI
NGUYÊN NƯỚC VÙNG DUYÊN HẢI MIỀN TRUNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT


Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Đăng Tính và GS.TS. Nguyễn Văn Tỉnh, là
người đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi hoàn thành luận án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Thủy lợi, Phòng Đào tạo Đại
học và Sau Đại học, Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Bộ môn Kỹ thuật tài nguyên nước
đã tạo điều kiện thuận lợi, nhiệt tình giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình nghiên
cứu, thực hiện luận án.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè, gia đình đã hỗ trợ, động viên,
chia sẻ khó khăn trong suốt thời gian nghiên cứu và làm luận án.

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... I
LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................................II
MỤC LỤC ................................................................................................................... III
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................... VI
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ...................................................................................VII
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................. X
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án .................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 2
4. Nội dung nghiên cứu của luận án ................................................................................ 3
5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................. 3

 Cách tiếp cận trong luận án: ........................................................................... 3
 Các phương pháp nghiên cứu chính trong luận án: ....................................... 3
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ..................................................................................... 4


2.3.3 Phân tích ảnh hưởng của ENSO đến diễn biến hạn hán của vùng nghiên cứu
............................................................................................................................... 67
2.3.4 Thiết lập mô hình dự báo hạn khí tượng, đề xuất mô hình dự báo phù hợp
cho vùng nghiên cứu ............................................................................................. 70
2.4 Kết luận chương 2 ................................................................................................... 84
CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH CẢNH BÁO SỚM HẠN KHÍ TƯỢNG CHO
VÙNG DUYÊN HẢI MIỀN TRUNG ........................................................................ 85
3.1 Diễn biến hạn hán theo không gian, thời gian của vùng nghiên cứu ...................... 85
3.1.1. Phân tích kết quả kiểm định nội suy lượng mưa và nhiệt độ ...................... 85
3.1.2 Diễn biến hạn hán theo thời gian của vùng nghiên cứu .............................. 86
3.1.3 Diễn biến hạn hán theo không gian của vùng nghiên cứu .......................... 91
3.2 Ảnh hưởng của ENSO đến diễn biến hạn hán của vùng nghiên cứu ....................103
3.2.1 Diễn biến hạn hán của vùng DHMT trong các thời kỳ phát sinh ENSO ...103
3.2.2 Đánh giá kết quả mối tương quan giữa SSTA và SOI với SPI và SPEI ....105
3.3. Xây dựng mô hình cảnh báo sớm hạn khí tượng cho vùng nghiên cứu ...............108
iv


3.3.1 Đánh giá kết quả các mô hình dự báo hạn khí tượng cho vùng nghiên cứu
.............................................................................................................................108
3.3.2 Lựa chọn chỉ số để cảnh báo sớm hạn khí tượng cho vùng nghiên cứu ....116
3.3.3 Lựa chọn mô hình dự báo hạn cho vùng nghiên cứu ................................117
3.3.4 Xây dựng mô hình cảnh báo sớm hạn khí tượng cho vùng nghiên cứu .....118
3.3.5 Bản đồ và số liệu cảnh báo sớm hạn khí tượng cho vùng nghiên cứu ......120
3.4 Kết luận chương 3 .................................................................................................124
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................127
1. Những kết quả đạt được của luận án .......................................................................127
2. Những đóng góp mới của luận án ...........................................................................128
3. Những tồn tại và hạn chế của luận án......................................................................128
4. Kiến nghị những nghiên cứu tiếp theo của luận án .................................................128


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Sơ đồ quan hệ giữa các loại hạn hán [5]......................................................... 10
Hình 1.2 Bản đồ vùng Duyên hải Miền Trung .............................................................. 37
Hình 1.3 Sơ đồ nội dung và phương pháp nghiên cứu .................................................. 42
Hình 2.1 Tỷ lệ (%) diện tích bị hạn so với tổng diện tích gieo cấy vùng BTB ............. 43
Hình 2.2 Tỷ lệ (%) diện tích bị hạn so với tổng diện tích gieo cấy vùng NTB ............. 45
Hình 2.3 Tỷ lệ (%) diện tích bị hạn so với tổng diện tích gieo cấy toàn vùng DHMT . 46
Hình 2.4 Vị trí khu vực theo dõi hoạt động ENSO (Nino3.4) ...................................... 48
Hình 2.5 Vị trí và tên các trạm Khí tượng ..................................................................... 51
Hình 2.6 Diễn biến giá trị SSTA từ năm 1984 đến năm 2014 ...................................... 55
Hình 2.7 Diễn biến giá trị SOI từ năm 1984 đến năm 2014 ......................................... 56
Hình 2.8 Sơ đồ minh họa các nội dung và phương pháp dự báo hạn khí tượng ........... 57
Hình 2.9 Ô lưới vùng nghiên cứu .................................................................................. 64
Hình 2.10 Các thành phần của mô hình dự báo thống kê đang được áp dụng trên thế giới
[85]................................................................................................................................. 72
Hình 2.11 Cấu trúc mô hình ANFIS .............................................................................. 75
Hình 2.12 Sơ đồ khối của mô hình ANFIS ................................................................... 78
Hình 2.13 Cấu trúc của các mô hình dự báo ................................................................. 79
Hình 2.14 Sơ đồ khối của chương trình dự báo hạn khí tượng ..................................... 83
Hình 3.1 Diễn biến hạn hán vùng BTB theo chỉ số SPI1 và SPEI1 .............................. 86
Hình 3.2 Diễn biến hạn hán vùng BTB theo chỉ số SPI3 và SPEI3 .............................. 86
Hình 3.3 Diễn biến hạn hán vùng NTB theo chỉ số SPI1 và SPEI1.............................. 87
Hình 3.4 Diễn biến hạn hán vùng NTB theo chỉ số SPI3 và SPEI3.............................. 87
Hình 3.5 Diễn biến hạn hán toàn vùng DHMT theo chỉ số SPI1 và SPEI1 .................. 87
Hình 3.6 Diễn biến hạn hán toàn vùng DHMT theo chỉ số SPI3 và SPEI3 .................. 88
Hình 3.7 Số tháng xảy ra hạn hán theo các chỉ số hạn .................................................. 89
vii




Hình 3.31 So sánh chất lượng dự báo theo chỉ số SPEI3 giữa các mô hình ...............110
Hình 3.32 So sánh kết quả dự báo chỉ số SPEI3 theo mô hình M4 cho toàn vùng .....110
Hình 3.33 Chất lượng dự báo cho chỉ số SPEI3 bằng mô hình M4 theo không gian .111
Hình 3.34 So sánh kết quả dự báo chỉ số SPEI3 theo mô hình M4 tại trạm Cam Ranh
.....................................................................................................................................112
Hình 3.35 So sánh kết quả dự báo chỉ số SPEI3 theo mô hình M4 tại trạm Phan Rang
.....................................................................................................................................112
Hình 3.36 So sánh kết quả dự báo chỉ số SPEI3 theo mô hình M4 tại trạm Phan Thiết
.....................................................................................................................................113
Hình 3.37 Kết quả so sánh giá trị SPEI3 thực tế và dự báo (tháng 6, 7 năm 1988) ....113
Hình 3.38 Kết quả so sánh giá trị SPEI3 thực tế và dự báo (tháng 6, 7 năm 1993) ....114
Hình 3.39 Kết quả so sánh giá trị SPEI3 thực tế và dự báo (tháng 6, 7 năm 1998) ....114
Hình 3.40 Kết quả so sánh giá trị SPEI3 thực tế và dự báo (tháng 6, 7 năm 2005) ....115
Hình 3.41 Kết quả so sánh giá trị SPEI3 thực tế và dự báo (tháng 6, 7 năm 2010) ....115
Hình 3.42 Sơ đồ mô hình cảnh báo sớm hạn khí tượng cho vùng nghiên cứu ...........119
Hình 3.43 Bản đồ dự báo, cảnh báo theo chỉ số SPEI3 tháng 1, 2 năm 2015 .............121
Hình 3.44 Bản đồ dự báo, cảnh báo theo chỉ số SPEI3 tháng 3, 4 năm 2015 .............122
Hình 3.45 Bản đồ dự báo, cảnh báo theo chỉ số SPEI3 tháng 5, 6 năm 2015 .............123

ix


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ANFIS

Mạng noron thích nghi mờ (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)

ANN



DBKH

Dự báo khí hậu

DHMT

Duyên hải Miền Trung

E

Chỉ số hiệu quả (Efficiency)

ENSO

El Nino và dao động Nam bán cầu (El Nino and the Southern
Oscillation)

FAO

Tổ chức Lương thực & Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (Food and
Agriculture Organization)

FL

Logic mờ (Fuzzy Logic)

IDW

Trọng số nghịch đảo khoảng cách (Inverse distance weighting)


Nam Trung Bộ

x


PCA

Phân tích thành phần chính (Principal Component Analysis)

PDSI

Chỉ số Palmer

RSR

Hệ số thống kê giữa sai số căn quân phương và độ lệch chuẩn (RMSE observations standard deviation ratio)

SASM

Gió mùa hè Nam Á (South Asian Summer Monsoon)

SOI

Chỉ số dao động Nam bán cầu (Southern Oscillation Index)

SPEI

Chỉ số chuẩn hóa lượng mưa và bốc hơi (Standardized Precipitation
Evapotranspiration Index)



MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
Hạn hán là một phần tự nhiên của khí hậu, hạn hán hình thành do một hoặc nhiều nguyên
nhân khác nhau, bao gồm sự thiếu hụt lượng mưa, lượng bốc hơi lớn và việc khai thác
quá mức nguồn tài nguyên nước. Hạn hán xuất hiện trên khắp thế giới có thể xảy ra ở
tất cả các vùng khí hậu, với các đặc tính của hạn là biến đổi đáng kể từ vùng này sang
vùng khác. Hạn hán là một sự sai khác theo thời gian, rất khác với sự khô hạn, bởi khô
hạn bị giới hạn trong những vùng có lượng mưa thấp, nhiệt độ cao và là một đặc trưng
lâu dài của khí hậu. Vì vậy, hiện tượng hạn hán xảy ra trong từng năm với các đặc tính
thời tiết và các tác động của nó là không giống nhau.
Hạn hán khá phổ biến ở Việt Nam, đặc biệt là ở các tỉnh Duyên hải Miền Trung
(DHMT). Theo số liệu thống kê của Tổng cục thủy lợi trong giai đoạn 1985 – 2014, toàn
vùng đã có nhiều đợt hạn hán xảy ra, trong đó có 5 đợt xảy ra hạn hán nghiêm trọng,
hạn xảy ra trong cả 3 vụ sản xuất làm thiệt hại đến hàng triệu hecta đất nông nghiệp và
sự thiếu hụt nước trầm trọng cho hàng triệu người dân ở các vùng khác nhau trên cả
nước, đặc biệt là khu vực DHMT.
Sự khắc nghiệt của hiện tượng hạn hán không chỉ phụ thuộc vào khoảng thời gian, cường
độ, không gian của một thời đoạn hạn hán cụ thể, mà còn phụ thuộc vào nhu cầu dùng
nước từ các hoạt động của con người và cây trồng lên nguồn cung cấp nước của khu
vực. Số liệu thống kê cho thấy rằng những thiệt hại về mặt kinh tế do hạn hán lớn hơn
rất nhiều so với do lũ lụt. Để giúp cho các nhà quản lý, nhà hoạch định chính sách và
người dân địa phương chủ động trong việc khai thác và quản lý tài nguyên nước thì các
nghiên cứu về hạn hán ở Việt Nam nói chung và vùng DHMT nói riêng là rất quan trong
và cần thiết. Cho đến nay ở Việt Nam đã có nhiều đề tài, dự án nghiên cứu về hạn hán
nhưng những kết quả đã nghiên cứu còn một số hạn chế như: (i) Công tác dự báo, cảnh
báo hạn ở Việt Nam chưa thoả mãn yêu cầu để áp dụng rộng rãi trong công tác đánh giá,
dự báo và cảnh báo hạn cho các vùng, các tỉnh khác nhau; (ii) Việc đánh giá, dự báo và
cảnh báo hạn cho một vùng rộng lớn hoặc trên toàn quốc chủ yếu dựa vào các chỉ số hạn

Phạm vi nghiên cứu của luận án này là: Nghiên cứu cảnh báo sớm hạn khí tượng vùng
Duyên hải Miền Trung thông qua các chỉ số tương quan xa của vùng xích đạo TBD
(vùng đặc trưng của El nino, SOI), bao gồm các tỉnh thành sau: Thanh Hóa, Nghệ An,

2


Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi,
Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận và Bình Thuận.
4. Nội dung nghiên cứu của luận án
 Lựa chọn chỉ số hạn, phân tích đánh giá diễn biến hạn hán theo các chỉ số hạn và so
sánh với diễn biến hạn hán theo thực tế của vùng nghiên cứu;
 Phân tích mối quan hệ giữa diễn biến hạn hán của vùng nghiên cứu trong các đợt xảy
ra ENSO;
 Phân tích và đánh giá tương quan giữa hạn hán của vùng nghiên cứu với nhiệt độ mặt
nước biển (SST), chỉ số dao động Nam bán cầu (SOI) bằng phương pháp phân tích
tương quan phục vụ cho việc lựa chọn biến đầu vào cho mô hình dự báo hạn;
 Thiết lập cấu trúc các mô hình dự báo hạn khí tượng bằng phương pháp thống kê
(Mạng noron thích nghi mờ, ANFIS) và lựa chọn mô hình dự báo phù hợp cho vùng
nghiên cứu;
 Xây dựng mô hình cảnh báo sớm hạn khí tượng cho vùng nghiên cứu bằng các bản
đồ dự báo chỉ số hạn.
5. Phương pháp nghiên cứu
 Cách tiếp cận trong luận án:
 Tiếp cận thực tế: Điều tra, khảo sát và thu thập số liệu về khí tượng và hiện trạng hạn
hán của vùng nghiên cứu;
 Tiếp cận kế thừa có chọn lọc và bổ sung các nghiên cứu đã có trong nước cũng như
trên thế giới về hạn và cảnh báo hạn;
 Tiếp cận các phương pháp, công cụ đánh giá, dự báo và cảnh báo hạn mới trên thế
giới.

 Góp phần làm sáng tỏ xu thế và diễn biến hạn hán của khu vực Duyên hải Miền Trung
ở quá khứ trong mối quan hệ với hiện tượng ENSO.

4


 Kết quả nghiên cứu của luận án có thế được ứng dụng để xây dựng mô hình cảnh báo
sớm hạn khí tượng cho khu vực nghiên cứu cũng như các khu vực khác.
 Kết quả của luận án đưa ra được các bản đồ cảnh báo sớm hạn khí tượng bằng các
chỉ số hạn. Giúp cho các nhà quản lý, nhà hoạch định chính sách và người dân địa
phương chủ động trong việc khai thác và quản lý tài nguyên nước.
7. Cấu trúc của luận án
Luận án gồm 165 trang thuyết minh trong đó có: 62 hình vẽ, 18 bảng biểu minh họa, 1
trang liệt kê danh mục 2 công trình đã công bố của tác giả về kết quả nghiên cứu của đề
tài luận án, 8 trang liệt kê 103 tài liệu tham khảo và 28 trang phụ lục.
Nội dung bao gồm phần mở đầu, phần kết luận, kiến nghị và 3 chương:
Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu và dự báo hạn
Chương này nêu tổng quan về vùng nghiên cứu; khái niệm về hạn hán, các chỉ số được
dùng trong đánh giá và dự báo hạn hán; tổng hợp được tình hình hạn hán và các nghiên
cứu có liên quan đến hạn hán trên Thế giới cũng như Việt Nam; những thành tựu và hạn
chế của các nghiên cứu về hạn và tự báo hạn; định hướng mục tiêu và các nội dung
nghiên cứu của luận án.
Chương 2: Cơ sở khoa học và phương pháp dự báo hạn khí tượng cho vùng Duyên
hải Miền Trung
Trong chương này đã nêu được các cơ sở khoa học để phục vụ cho nghiên cứu như: hiện
trạng hạn hán của vùng nghiên cứu; hiện tượng ENSO và ảnh hưởng của hiện tượng này
đến khí hậu của vùng nghiên cứu; số liệu mưa, nhiệt độ của vùng nghiên cứu; số liệu về
SSTA, SOI. Lựa chọn chỉ số hạn để đánh giá, dự báo hạn cho vùng nghiên cứu; sử dụng
phương pháp phân tích tương quan để đánh giá ảnh hưởng của ENSO đến diễn biến hạn
hán của vùng nghiên cứu thông qua các chỉ số hạn; sử dụng mạng Nơron thích nghi mờ

hạn hán lại ngược lại. Hạn hán khác với các thảm họa tự nhiên khác theo các khía cạnh
quan trọng sau [2]:
 Không tồn tại một định nghĩa chung về hạn hán.
 Hạn hán có sự khởi đầu chậm, là hiện tượng từ từ, dẫn đến khó có thể xác định được
sự bắt đầu và kết thúc một thời kỳ hạn.
 Thời gian hạn dao động từ vài tháng đến vài năm, vùng trung tâm và vùng xung quanh
bị ảnh hưởng bởi hạn hán có thể thay đổi theo thời gian.
 Không có một chỉ thị hoặc một chỉ số hạn đơn lẻ nào có thể xác định chính xác sự bắt
đầu và mức độ khắc nghiệt của sự kiện hạn cũng như các tác động tiềm năng của nó.
 Phạm vi không gian của hạn hán thường lớn hơn nhiều so với các thảm họa khác, do
đó các ảnh hưởng của hạn thường trải dài trên nhiều vùng địa lý lớn.
 Các tác động của hạn nhìn chung không theo cấu trúc và khó định lượng. Các tác
động tích lũy lại và mức độ ảnh hưởng của hạn sẽ mở rộng khi các sự kiện hạn tiếp
tục kéo dài từ mùa này sang mùa khác hoặc sang năm khác.
 Mặt khác, hạn hán ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực kinh tế và xã hội nên các định nghĩa
7


về hạn sẽ được đưa ra theo nhiều cách tiếp cận khác nhau: như các ngưỡng sử dụng,
theo mục đích sử dụng, khu vực, địa phương… Hơn nữa, hạn xảy ra với tần suất thay
đổi gần như ở tất cả các vùng trên toàn cầu, các tác động của hạn đến nhiều lĩnh vực
cũng khác nhau theo không gian và thời gian. Như vậy để có được một định nghĩa
chung nhất về hạn hán thì rất khó.
D.A. Wilhite [2] cho rằng mặc dù các nhân tố khí hậu (nhiệt độ cao, gió mạnh, độ ẩm
tương đối thấp) thường gắn liền với hạn hán ở nhiều vùng trên thế giới và có thể làm
nghiêm trọng thêm mức độ hạn, song lượng mưa vẫn là nhân tố ảnh hưởng chính gây ra
hạn hán và tác giả cũng đã đưa ra một định nghĩa về hạn: “hạn hán là kết quả của sự
thiếu hụt lượng mưa tự nhiên trong một thời kỳ dài, thường là một mùa hoặc lâu hơn”.
Chính vì vậy, hạn hán thường được gắn liền với các khoảng thời điểm (mùa hạn chính,
sự khởi đầu muộn của mùa mưa, sự xuất hiện mưa trong mối liên hệ với các giai đoạn

bề mặt trong các hồ, bể chứa, tầng ngập nước, dòng suối. Bởi vì quá trình hình thành
dòng chảy rất phức tạp và phụ thuộc vào nhiều thành phần trong hệ thống thủy văn, như
sự tưới tiêu, kiểm soát lũ lụt, vận chuyển nước, phát điện, cung cấp nước sinh hoạt và
bảo tồn môi trường.
(4) Hạn kinh tế-xã hội khác hoàn toàn với các loại hạn khác. Bởi nó phản ánh mối quan
hệ giữa sự cung cấp và nhu cầu hàng hóa kinh tế (ví dụ như cung cấp nước, thủy điện),
nó phụ thuộc vào lượng mưa. Sự cung cấp đó biến đổi hàng năm như là một hàm của
lượng mưa và nước. Nhu cầu nước cũng dao động và thường có xu thế dương do sự tăng
dân số, sự phát triển của kinh tế và các nhân tố khác.
Khi lượng mưa hiệu quả giảm, lượng bốc hơi tăng trong quá trình thay đổi khí hậu sẽ
dẫn đến biểu hiện đầu tiên của hạn hán đó là hạn khí tượng. Hạn khí tượng sẽ quyết định
đến việc có xuất hiện hạn hán hay không và nó cũng là cơ sở phát sinh các loại hạn hán
khác. Khi thảm phủ thực vật dày (như rừng rậm) sẽ làm giảm tốc độ dòng khí có lợi cho
quá trình ngư tụ hơi nước dẫn đến lượng mưa tăng, ngược lại khi thảm phủ thực vật
mỏng sẽ làm tăng tốc độ dòng khí làm giảm khả năng gây mưa. Do đó, hạn khí tượng
xảy ra ở một mức độ nào đó sẽ dẫn đến hạn nông nghiệp, hạn thủy văn và ngược lại.
Sản lượng nông nghiệp chủ yếu phụ thuộc vào công tác thủy lợi, thậm chi khi lượng
mưa và độ ẩm đất giảm nhưng cây trồng vẫn cho năng suất cao. Hạn thủy văn cũng có
tác động đến hạn nông nghiệp; hạn thủy văn là trang thái khô cằn cực đoan của lưu vực
trong một khoảng thời gian dài (ít nhất là một quý hoặc 1 năm), quá trình hình thành
dòng chảy bao gồm toàn bộ quá trình vật lý của lưu vực như lượng mưa, bốc hơi mặt
9


ruộng, bốc hơi mặt đất và quá trình ngấm từ mặt đất xuống tầng nước ngầm. Hạn thủy
văn làm cho lượng nước trong lưu vực thiếu hụt, mực nước ngầm hạ thấp làm ảnh hưởng
đến công tác thủy lợi, gây khó khăn cho việc cung cấp nước cho cây [4]. Từ những phân
tích ở trên cho thấy, 4 loại hạn hán ở trên có sự liên quan và tương hỗ chặt chẽ với nhau,
được thể hiện như trong hình 1.1.
Hạn khí tượng

① Tần số phân bố giáng thuỷ hàng năm
Phân bố giáng thủy là một trong những dạng nhận biết cơ bản của hiện tượng hạn hán
trong một vùng nhất định. Và tần số phân bố giáng thủy được xác định trong khoảng
(WMO [3]):
Bảng 1.1 Phân cấp hạn hán theo chỉ số giáng thủy
Giá trị P
P < P  2 P

Điều kiện
- Rất khô

P  2 P < P < P   P

- Khô

P  P < P < P   P

- Bình thường

P>PP

- Ẩm

Trong đó: P là lượng giáng thuỷ trong một năm xem xét; 𝑃 là lượng giáng thuỷ trung
bình trong thời kì chuẩn;  là độ lệch chuẩn.

② Chỉ số chuẩn hóa lượng mưa (Standardized Precipitation Index – SPI)
SPI là một chỉ số dựa vào khả năng có thể của giáng thuỷ cho bất cứ thang thời gian
nào. Chỉ số SPI được xác định như sau:
SPI 

Chỉ số SPI
≥ 2,0
1,5÷1,99
1,0 ÷ 1,49
0.50 ÷ 0,99
-0.49 ÷ 0.49
-0.50 ÷ - 0.99
-1,0 ÷ -1,49
-1,5 ÷ -1,99
≤ -2,0

Điều kiện khí hậu
Cực kỳ ẩm
Rất ẩm
Ẩm vừa
Ẩmnhẹ
Bình thường
Hạn nhẹ
Hạn vừa
Hạn nặng
Hạn cực nặng

(2) Chỉ số đa yếu tố khí tượng

① Chỉ số cán cân nước (K)
K là chỉ số thông dụng ở Việt Nam, được tính theo công thức sau:

K

E