Journal of Water and Climate Change

The impact of land-use land-cover (LULC) change on soil resources is getting global attention. Soil erosion is one of the critical environmental problems worldwide with high severity in developing countries. This study integrates the Revised Universal Soil Loss Equation model with a geographic information system to estimate the impacts of LULC conversion on the mean annual soil loss in the Temeji watershed. In this study, LULC change of Temeji watershed was assessed from 2000 to 2020 by using 2000 Landsat ETM+ and 2020 Landsat OLI/TIRS images and classified using supervised maximum likelihood classification algorithms. Results indicate that the majority of the LULC in the study area is vulnerable to soil erosion. High soil loss is observed when grassland and forest land were converted into cultivated land with a mean soil loss of 88.8 and 86.9 t/ha/year in 2020. Results revealed that about 6,608.5 ha (42.8%) and 8,391.8 ha (54.4%) were categorized under severe classes in 2000 and 2020, respectively. Accordingly, the soil loss severity class is directly correlated with the over-exploitation of forest resources and grasslands for agricultural purposes. These results can be useful for advocacy to enhance local people and stakeholder's participation toward soil and water conservation practices.

Mặc dù có nhiều mô hình thủy văn có sẵn để ước tính dòng chảy trực tiếp từ mưa bão, hầu hết các mô hình đều bị giới hạn do yêu cầu về dữ liệu đầu vào và hiệu chỉnh cao. Kỹ thuật Số Đường Cong Dịch Vụ Bảo Tồn Đất (SCS-CN) đã được áp dụng thành công trong toàn bộ lĩnh vực thủy văn và tài nguyên nước, mặc dù ban đầu nó không được thiết kế để giải quyết và xử lý một số vấn đề như xói mòn và lắng đọng cũng như kỹ thuật môi trường. Bài viết này bao gồm một đánh giá cập nhật về kỹ thuật phổ biến này với phân tích hiệu suất quan trọng của nó dưới các ứng dụng thủy văn khác nhau. Nghiên cứu nhấn mạnh nguồn gốc của nó và các nền tảng khái niệm cùng thực nghiệm, sau đó là sự quan trọng tương đối của tham số CN và các phương pháp ước tính khác nhau cũng như các vấn đề liên quan đến mối quan hệ Ia và S. Cuối cùng, những tiến bộ đáng chú ý gần đây có sẵn trong tài liệu được thảo luận về sức mạnh cấu trúc và tính khả thi của chúng trong các vấn đề thực tế.

Trong bài báo này, đồng nhất biến đổi wavelet được thực hiện để khảo sát tác động của các biến số thủy khí hậu đến sự dao động mức nước ở hai hồ nước mặn lớn tại Trung Đông có vị trí địa lý tương tự, đó là hồ Urmia ở phía tây bắc Iran, nơi có một hệ sinh thái rất nhạy cảm do kim tự tháp sinh thái đơn giản, cùng với hồ Van ở phía đông bắc Thổ Nhĩ Kỳ. Nghiên cứu hiện tại điều tra các xu hướng trong các bậc cao hơn của chuỗi thời gian thủy văn. Mục tiêu của bài báo này là điều tra tính phức tạp của chuỗi thời gian mức nước hồ Urmia, điều này có thể dẫn đến việc giảm dao động của chuỗi thời gian. Để đạt được điều này, độ mạnh và mối quan hệ giữa năm biến số thủy khí hậu, bao gồm lượng mưa, dòng chảy, nhiệt độ, độ ẩm tương đối, cũng như sự bốc hơi và dao động mức nước ở các hồ được xác định và thảo luận theo vùng công suất chung cao, mối quan hệ pha và tương quan đa quy mô tại chỗ. Kết quả cho thấy rằng trong số các biến số thủy khí hậu, dòng chảy có độ đồng nhất cao nhất (0.9–1) với sự dao động mức nước ở các hồ. Mặc dù cả hai hồ đều nằm trong một khu vực khí hậu tương tự, trong 15 năm gần đây, xu hướng bất lợi trong sự dao động mức nước của hồ Urmia cho thấy tình trạng nghiêm trọng cho hồ này.

Lưu vực sông Srepok ở Tây Nguyên Việt Nam đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế của vùng. Những tác động có hại của biến đổi khí hậu đối với tài nguyên thiên nhiên có thể gây khó khăn cho sự phát triển xã hội và kinh tế trong khu vực này. Nghiên cứu hiện tại nhằm mục đích dự đoán và đánh giá các thay đổi của tài nguyên nước trong lưu vực sông Srepok dưới tác động của các kịch bản biến đổi khí hậu bằng cách sử dụng mô hình đánh giá đất và nước (SWAT). Nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu thời tiết quan trắc từ năm 1990 đến 2010 cho giai đoạn đầu tiên và các kịch bản biến đổi khí hậu A1B và A2 từ năm 2011 đến 2039 cho giai đoạn thứ hai và từ 2040 đến 2069 cho giai đoạn thứ ba. Theo các kịch bản biến đổi khí hậu của lưu vực nghiên cứu, nhiệt độ trung bình hàng ngày tối thiểu và tối đa trong tương lai sẽ tăng lên trong tất cả các kịch bản, và lượng mưa hàng năm sẽ giảm trong kịch bản A1B và tăng trong kịch bản A2. Dựa trên kết quả mô phỏng, lưu lượng nước hàng năm trong kịch bản A1B giảm 11,1% và 1,2% trong giai đoạn thứ hai và thứ ba, lần lượt, so với giai đoạn đầu tiên. Trong kịch bản A2, lưu lượng nước hàng năm tăng 2,4% trong giai đoạn thứ hai nhưng giảm 1,8% trong giai đoạn thứ ba.

Nghiên cứu tập trung vào lưu vực sông Godavari nhằm hiểu rõ sự thay đổi trong hiện tượng hạn hán cho các kịch bản tương lai. Chỉ số Tích hợp Khí hậu Kiểm soát Khô hạn Chuẩn hóa (SPEI)-3 được tính toán từ dữ liệu mưa của Đơn vị Nghiên cứu Khí hậu 4.03 và nhiệt độ tối thiểu cũng như tối đa. Cường độ và đặc điểm của hạn hán được xác định bằng cách sử dụng SPEI, xem xét cả dữ liệu về lượng mưa và nhiệt độ như là biến đầu vào. Phân tích xu hướng Mann–Kendall được thực hiện để xác định xu hướng liên quan đến các đặc điểm hạn hán. Lưu vực được chia thành sáu vùng đồng nhất bằng cách sử dụng thuật toán phân cụm K-means. Phương pháp trung bình hợp thành độ tin cậy được sử dụng cho việc trung bình hợp thành các mô hình khí hậu vùng (RCMs). Phân tích tần suất hạn hán được thực hiện bằng cách sử dụng copula ba biến cho các khoảng thời gian tham chiếu và tương lai. Sự biến đổi trong các đặc điểm hạn hán được quan sát thấy ở các kịch bản tương lai liên quan đến khoảng thời gian tham chiếu. Thời gian kéo dài, cường độ và đỉnh điểm của hạn hán cho các phân vùng khí hậu khác nhau cho thấy một xu hướng gia tăng trong khoảng thời gian tương lai, đặc biệt là trong các kịch bản RCP8.5. Thời gian quay trở lại của các đợt hạn hán trong tương lai dựa trên các mô hình RCM trung bình có trọng số dưới hai kịch bản cho thấy khả năng xảy ra hạn hán thường xuyên hơn trong tương lai (2053–2099) so với trong quá khứ (1971–2017).

Nghiên cứu này nhằm đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến các thành phần thủy văn trong lưu vực sông Ponnaiyar bằng cách sử dụng mô hình Đánh giá Nước Đất (SWAT). Nghiên cứu đã sử dụng 13 Mô hình Khí hậu Toàn cầu (GCM) từ Dự án So sánh Mô hình Liên kết Giai đoạn 6 (CMIP6). Dựa trên việc đánh giá hiệu suất của 13 GCM-CMIP6, các GCM tốt nhất được chọn cho các dự đoán trong tương lai là EC-Earth3, MPI-ESM1-2-LR và MPI-ESM1-2-HR. SWAT-CUP (SWAT – Chương trình Hiệu chỉnh và Không chắc chắn) đã hiệu chỉnh và xác thực thành công mô hình SWAT. Mô hình SWAT đã mô phỏng các thành phần thủy văn của lưu vực cho giai đoạn tương lai dưới các kịch bản phát thải SSP245 và SSP585. Kết quả cho thấy lượng dòng chảy tăng lên trong giai đoạn dự đoán do lượng mưa tăng trong lưu vực. Lượng nước chảy bề mặt hàng năm biến đổi từ −20,41 đến −15,46%, −10,51 đến 18,34% và 73,88 đến 134,56% dưới kịch bản SSP585 cho các thập kỷ 2020, 2050 và 2080, tương ứng. Đối với tương lai thập kỷ 2020, sản lượng nước biến đổi từ −7,02 đến 11,36% và −1,41 đến 6,15% cho SSP245 và SSP585. Trong các thập kỷ 2050 và 2080, có sự gia tăng sản lượng nước (7,89–21,18% và 36,12–115,25%) dưới các kịch bản khí hậu tương lai SSP245 và SSP585. Nghiên cứu này có thể giúp các nhà lập chính sách và các bên liên quan phát triển các chiến lược thích ứng cho lưu vực sông Ponnaiyar.

Vùng Đồng bằng Sông Châu Giang (PRD) đã trải qua sự tăng trưởng kinh tế và dân số nhanh chóng trong ba thập kỷ qua. Delta này bao gồm các siêu đô thị ven biển, chẳng hạn như Hồng Kông. Những khu vực ven biển trũng thấp đô thị hóa ở PRD đang đối mặt với nguy cơ ngập lụt do điều kiện khí hậu khó lường. Những điều này có thể dẫn đến sóng bão tăng cường, mực nước biển dâng cao và những cơn mưa lớn tăng cường gây ra ngập lụt ven biển và nội địa, tất cả đều ảnh hưởng đến delta. Bài báo này tập trung vào siêu đô thị ven biển Hồng Kông như một trường hợp nghiên cứu, với hai địa điểm được chọn là sông Thâm Quyến và thị trấn Tai O, vì những vấn đề ngập lụt nội địa và ven biển cụ thể của chúng. Một mẫu đánh giá rủi ro lũ bền vững (SFRA) đã được phát triển để đối chiếu với các thực hành quản lý rủi ro lũ bền vững (FRM) tại các địa điểm này. Ba mươi tám bên liên quan đã được phỏng vấn trong nghiên cứu này để hiểu rõ các thực hành FRM hiện tại, những rào cản và hạn chế của chúng. Kết quả cho thấy FRM trong nghiên cứu trường hợp hiện tại tập trung vào kỹ thuật cứng, trong khi bỏ qua những chỉ số bền vững quan trọng khác. Một thực hành SFRA xem xét sự tham gia của công chúng, công bằng trong chuẩn bị ứng phó với lũ lụt và thân thiện với môi trường có thể hiệu quả trong việc đạt được các thực hành giảm thiểu rủi ro lũ bền vững ở Hồng Kông và các thành phố ven biển khác trong PRD.

Nước xanh/lá cây có mối liên hệ chặt chẽ với chu trình nước và các quá trình sinh thái. Ở quy mô lưu vực, cách dòng chảy của nước xanh/lá cây thay đổi giữa các năm khí tượng điển hình (những năm khô, năm ẩm và năm bình thường) vẫn còn chưa được báo cáo nhiều. Để phân tích sự biến thiên không gian và thời gian của nước xanh/lá cây trong các năm điển hình ở lưu vực sông Heihe, các năm khí tượng điển hình đã được xác định bằng cách sử dụng chỉ số lượng mưa tiêu chuẩn (SPI) và chỉ số bất thường về lượng mưa (H), và các dòng chảy của nước xanh/lá cây đã được mô phỏng bằng cách sử dụng Công cụ Đánh giá Đất và Nước (SWAT). Các năm khí tượng điển hình thường không nhất quán từ thượng nguồn đến hạ nguồn trong lưu vực sông Heihe, ngoại trừ các năm 1978 và 1998. Hơn nữa, lượng nước xanh/lá cây trong các năm ẩm (1998, 27.93 tỷ m3) cao hơn so với các năm khô (1978, 16.80 tỷ m3). Hệ số nước lá cây (GWC) lớn hơn 87.5% ở toàn bộ lưu vực sông. Có một mối tương quan tiêu cực giữa GWC và mức độ khô/ẩm trong các năm khí tượng điển hình, khi khí hậu khô hơn, GWC lại cao hơn. Nghiên cứu này cung cấp hiểu biết về dòng chảy xanh/lá cây trong các năm tham chiếu khác nhau nhằm quản lý tài nguyên nước xanh và nước lá cây của các sông nội địa.

Teo thuyet wavelet, bài kiểm tra xu hướng Mann-Kendall và lý thuyết phân tích không gian ArcGIS đã được sử dụng để phân tích dữ liệu lượng mưa hàng năm và nhiệt độ trung bình được thu thập tại bảy trạm thời tiết quốc gia ở Đồng bằng Sanjiang từ năm 1956 đến năm 2013 nhằm xác định các mô hình tạm thời - không gian của sự thay đổi lượng mưa hàng năm do điều kiện biến đổi khí hậu. Kết quả cho thấy khí hậu ở Đồng bằng Sanjiang đã trải qua một xu hướng ấm lên đáng kể trong 50 năm qua, với nhiệt độ tăng 1.35 °C từ những năm 1960. Ngoài ra, lượng mưa cũng thể hiện một số đặc điểm xu hướng nhất định, cho thấy sự khác biệt lớn hơn ở các khu vực khác nhau. Lượng mưa hàng năm đã cho thấy các đặc điểm biến động theo chu kỳ 23 năm và 12 năm, và kỳ có mức lượng mưa hàng năm cao hơn mức trung bình dự kiến sẽ tiếp tục sau năm 2013. Sự phân bố không gian của lượng mưa trung bình hàng năm cho các năm khác nhau là khác nhau, trong khi sự phân bố không gian của lượng mưa trung bình nhiều năm có tính đồng nhất tương đối. Biên độ biến động lượng mưa hàng năm ở khu vực trung tâm lớn hơn so với khu vực phía nam. Biến động giữa các năm tổng thể của lượng mưa hàng năm là tương đối nhỏ với phần lớn có phân phối bình thường. Kết quả có thể cung cấp hướng dẫn cho các nghiên cứu khoa học và việc sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước mưa ở Đồng bằng Sanjiang.

Hiểu biết về sự thay đổi cường độ và tần suất mưa cực đoan là rất quan trọng cho công tác kiểm soát lũ lụt, giảm thiểu thiệt hại và quản lý nguồn nước. Trong nghiên cứu này, 12 chỉ số mưa cực đoan và phân bố giá trị cực đoan phù hợp nhất đã được sử dụng để phân tích đặc trưng không gian-thời gian của mưa cực đoan ở thượng lưu lưu vực sông Hồng Thủy (UHRB). Các mối liên hệ khả dĩ giữa mưa cực đoan và lưu thông quy mô lớn cũng được điều tra. Hầu hết các chỉ số mưa cực đoan tăng từ tây sang đông ở UHRB, cho thấy vùng đông là một khu vực ẩm ướt với lượng mưa phong phú. Các chỉ số cho số ngày ẩm ướt liên tiếp (CWD) và sự kiện mưa (R0.1) giảm đáng kể, cho thấy UHRB có xu hướng khô, với ít sự kiện mưa. Các hàm phân phối xác suất của hầu hết các chỉ số mưa cực đoan, đặc biệt là của R0.1, đã chuyển dịch đáng kể sang bên trái trong giai đoạn 1988–2016 so với 1959–1987, cho thấy UHRB đã trải qua một xu hướng khô hạn đáng kể trong những thập kỷ gần đây. Gió mùa hè Đông Á và dao động El Niño–Southern Oscillation/Đổ mồ hôi Thái Bình Dương đã được xác nhận có ảnh hưởng đến mưa cực đoan ở UHRB. Những phát hiện này giúp hiểu rõ hơn về xu hướng biến động của mưa cực đoan ở UHRB và cung cấp các tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo.