Chỉ số SPI chuẩn hóa lượng mưa so với trung bình lịch sử, giúp định lượng chính xác tần suất và cường độ khô hạn qua các thang giá trị âm. Công cụ này được ứng dụng rộng rãi trong theo dõi hạn khí tượng.

Định nghĩa và cơ chế hoạt động của chỉ số SPI

Chỉ số SPI (Standardized Precipitation Index) đo lường sự chênh lệch giữa lượng mưa thực tế và giá trị trung bình lịch sử tại một địa điểm cụ thể thông qua quy trình chuẩn hóa. Kết quả thu được dưới dạng số âm phản ánh tình trạng thiếu hụt mưa, trong khi số dương cho thấy độ ẩm vượt mức bình thường. Điểm đặc biệt của phương pháp này nằm ở việc chỉ sử dụng duy nhất dữ liệu lượng mưa làm đầu vào, hoàn toàn không tính đến các yếu tố như bốc hơi hay thoát hơi nước.

Nhờ cơ chế đơn giản hóa này, SPI trở thành công cụ hữu hiệu giúp đối chiếu tình trạng khô hạn giữa những khu vực có điều kiện khí hậu và lượng mưa trung bình khác biệt một cách khách quan. Trong thực tiễn ứng dụng, dải giá trị từ -1,5 đến -2 thường được dùng để nhận diện các đợt hạn hán ở mức độ nghiêm trọng. Chỉ số này đã được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực khí tượng thủy văn.

Phân loại mức độ hạn hán qua các ngưỡng giá trị

Dựa trên phân tích chuỗi số liệu dài hạn, mức hạn nặng (SPI từ -1,5 đến -2) là phổ biến nhất, trong khi các giá trị âm sâu hơn (-2,0 trở xuống) thường liên quan đến những thiệt hại kinh tế nghiêm trọng. Tần suất hạn hán ở tháng 6 cao hơn so với tháng 7, vốn chủ yếu rơi vào tình trạng khô nặng.

Cụ thể, tháng 8 chịu ảnh hưởng của hạn nặng vào các năm 1988, 1994 và 2012, còn tháng 5 ghi nhận ngưỡng khô hạn trong các năm 1987, 1988, 1992, 1995, 2004, 2005 và 2014. Việc giám sát chặt chẽ các tháng chuyển mùa là cần thiết đối với công tác quản lý tài nguyên nước.

Ứng dụng đánh giá hạn hán theo mùa và khu vực

Chỉ số SPI giúp phân tích hạn hán theo mùa vụ và không gian. Tại Thừa Thiên Huế, vụ Hè Thu (từ tháng 5 đến tháng 8) chứng kiến tình trạng thiếu nước vào tháng 6 trở nên dày đặc và khốc liệt hơn. Các khu vực đồng bằng ven biển như Phú Vang, Quảng Điền, Phong Điền và Phú Lộc là những nơi hứng chịu hậu quả nặng nề nhất.

Ngược lại, khả năng xuất hiện hạn hán vào tháng 8 có dấu hiệu giảm dần qua các năm. Yếu tố địa hình thấp trũng cùng chế độ thủy triều ảnh hưởng mạnh mẽ trong việc quyết định lượng nước ngọt dự trữ. Các huyện giáp biển thường đối mặt với rủi ro hạn hán sớm hơn so với vùng trung du.

Dự báo xu thế hạn hán trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Dưới tác động của biến đổi khí hậu, sự thay đổi của xu thế hạn hán được dự báo. Trong giai đoạn 1961-2014, tần suất khô hạn tại ĐBSCL có xu hướng giảm, dù mức độ khắc nghiệt nhất (SPI_Min) lại tăng lên.

Theo kịch bản RCP4.5, mức độ khắc nghiệt sẽ tăng mạnh trong thế kỷ 21, trong khi kịch bản RCP8.5 dự báo sự suy giảm vào cuối thế kỷ này. Các điều kiện khô hạn trung bình ở các quy mô 1, 6 và 12 tháng đều giảm.

Mô hình khí hậu toàn cầu cũng chỉ ra sự dịch chuyển rõ nét của các vành đai khô hạn. Do đó, chiến lược thích ứng cần tập trung vào công nghệ dự báo sớm.