Rừng, đất nông nghiệp hay mặt nước không chỉ tạo nên những mảng màu khác nhau trên ảnh vệ tinh. Khi thảm phủ thay đổi, nhiệt độ bề mặt, quá trình nước trở lại khí quyển và lượng nước hình thành dòng chảy cũng có thể biến động. Trên một lưu vực lớn, các mắt xích này còn chịu tác động đồng thời của mưa, nhiệt độ, độ ẩm, nắng và hoạt động của con người.

ThS.NCS. Bùi Nguyễn Lâm Hà, giảng viên Khoa Hóa học và Môi trường, Trường Đại học Đà Lạt, đặt những mối quan hệ đó vào luận án ngành Môi trường đất và nước tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP.HCM. Ngày 19/9/2026, chị bảo vệ thành công luận án về các yếu tố ảnh hưởng đến bốc thoát hơi tiềm năng và dòng chảy mặt ở thượng lưu sông Đồng Nai, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Vũ Văn Nghị.

ThS.NCS. Bùi Nguyễn Lâm Hà trình bày kết quả luận án trước Hội đồng đánh giá tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM, ngày 19/9/2026. Ảnh: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM.

Theo nước từ bề mặt đất đến dòng sông

Để xem thảm phủ có thể liên hệ với dòng chảy qua những mắt xích nào, luận án kết hợp nhiều lớp dữ liệu và phương pháp. Lượng mưa trung bình cho các tiểu lưu vực được xác định bằng phương pháp Thiessen; bốc thoát hơi tiềm năng được tính bằng phương trình Penman–Monteith; GIS và viễn thám được dùng để xây dựng bản đồ thảm phủ và bốc thoát hơi; dữ liệu khí tượng được phân tích trên phần mềm R. Sau đó, mô hình toán thủy văn được sử dụng để mô phỏng dòng chảy dưới các kịch bản thảm phủ khác nhau.

Trong phạm vi luận án, một kết quả được xác định là mới nằm ở cách áp dụng phương trình Penman–Monteith với dữ liệu ảnh vệ tinh để tính bốc thoát hơi tiềm năng. Cách làm này bổ sung chiều không gian cho dữ liệu quan trắc khí tượng, bởi một vài trạm mặt đất khó phản ánh đầy đủ sự khác biệt giữa rừng, đất nông nghiệp và những dạng bề mặt phân bố trên cả lưu vực.

Bốc thoát hơi tiềm năng không đồng nghĩa với lượng nước thực tế đã mất khỏi lưu vực. Chỉ số này phản ánh khả năng nước có thể chuyển từ bề mặt đất và thực vật lên khí quyển trong những điều kiện xác định. Vì vậy, nó có ích khi phân tích cân bằng nước, nhu cầu tưới hay xây dựng mô hình thủy văn, nhưng không nên được đọc như một phép đo trực tiếp lượng nước đã bốc hơi tại mọi vị trí.

Hướng nghiên cứu này không bắt đầu từ riêng luận án. Trước đó, Bùi Nguyễn Lâm Hà và PGS.TS. Vũ Văn Nghị đã cùng thực hiện công trình sử dụng ảnh Landsat để xem xét thay đổi sử dụng đất, nhiệt độ bề mặt và bốc thoát hơi tại thượng lưu Đồng Nai. Một công bố khác năm 2025 của Bùi Nguyễn Lâm Hà, PGS.TS. Vũ Văn Nghị và Lê Thanh Trang tiếp tục dùng chuỗi dữ liệu khí tượng 39 năm, từ 1984 đến 2023, để phân tích quan hệ giữa các yếu tố khí tượng và bốc thoát hơi. Những công trình này là sản phẩm đồng tác giả; kết quả của chúng không thể quy riêng cho một người.

ThS.NCS. Bùi Nguyễn Lâm Hà cùng các thành viên tại buổi bảo vệ luận án ngành Môi trường đất và nước ngày 19/9/2026. Ảnh: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM.

Luận án năm 2026 mở rộng các lớp phân tích này vào cùng một khung nghiên cứu. Kết quả được công bố tại buổi bảo vệ cho thấy sự suy giảm diện tích rừng cùng với gia tăng đất nông nghiệp gắn với mức nhiệt độ bề mặt cao hơn, từ đó làm thay đổi bốc thoát hơi tiềm năng trong mô hình nghiên cứu.

Phần phân tích khí tượng cũng cho thấy số giờ nắng không tác động tách biệt. Mối quan hệ với bốc thoát hơi đi qua những thay đổi của nhiệt độ không khí và độ ẩm tương đối. Đây cũng là hướng đã được nhóm Bùi Nguyễn Lâm Hà, Vũ Văn Nghị và Lê Thanh Trang khảo sát trong công bố năm 2025 bằng phương pháp Convergent Cross Mapping, một kỹ thuật được sử dụng để tìm quan hệ nhân quả trong các hệ động lực phức tạp.

Việc nhắc lại các công trình trước có ý nghĩa ở chỗ cho thấy luận án được hình thành qua nhiều bước nghiên cứu, chứ không biến những kết quả đồng tác giả thành thành quả riêng của nghiên cứu sinh. Đồng thời, các kết quả của từng công trình phải được đọc trong đúng bộ dữ liệu và phương pháp của chúng, thay vì lấy số liệu của một nghiên cứu cũ để minh họa trực tiếp cho kết quả luận án mới.

Khi thảm phủ được đưa vào kịch bản dòng chảy

Ở bước tiếp theo, luận án đặt những thay đổi của thảm phủ vào mô hình thủy văn. Kết quả mô phỏng cho thấy lưu lượng dòng chảy mặt trung bình năm nhìn chung tăng trong các kịch bản diện tích rừng suy giảm. Cơ chế được xem xét liên quan tới khả năng tán rừng giữ lại một phần lượng mưa và sự khác biệt về bốc thoát hơi giữa rừng với các loại cây trồng thay thế.

Kết quả này cần được giữ trong đúng phạm vi mô phỏng. Nó không có nghĩa cứ giảm một hecta rừng thì dòng sông sẽ tăng một lượng nước cố định, cũng không đủ để kết luận một địa điểm cụ thể chắc chắn sẽ có nguy cơ lũ cao hơn. Dòng chảy thực tế còn phụ thuộc lượng mưa, địa hình, đặc tính đất, hồ chứa, công trình thủy lợi, hoạt động chuyển nước và nhiều biến động khác trong lưu vực.

Điều đó cũng giải thích vì sao dữ liệu về thảm phủ có giá trị nhưng không thể đứng một mình. Ảnh vệ tinh cho phép theo dõi những biến động trên không gian rộng, trong khi số liệu khí tượng và quan trắc mặt đất cung cấp các thông tin mà cảm biến từ xa không thể thay thế hoàn toàn. Khi đưa tất cả vào mô hình, chất lượng kết quả cuối cùng phụ thuộc vào độ chính xác của từng lớp dữ liệu.

Khu vực nhập lưu giữa sông Đa Nhim và sông Đa Dâng, hai nhánh thuộc hệ thống thượng lưu sông Đồng Nai. Ảnh: Báo Lâm Đồng.

Thượng lưu Đồng Nai còn là một hệ thống có nhiều nhánh sông, hồ chứa và công trình khai thác nước. Vì thế, luận án đặt việc bổ sung hoạt động kinh tế – xã hội và các công trình chuyển nước vào những hướng nghiên cứu tiếp theo. Dữ liệu mưa cũng cần được cải thiện bằng cách kết hợp quan trắc mặt đất với radar và vệ tinh thay vì phụ thuộc vào một nguồn duy nhất.

Từ mô hình nghiên cứu đến bài toán quản lý nước

Khả năng ứng dụng gần nhất của nghiên cứu nằm ở việc tạo thêm cơ sở để đọc đồng thời những biến đổi trên mặt đất và phản ứng của hệ thống nước. Khi ảnh vệ tinh ghi nhận diện tích rừng hoặc đất nông nghiệp thay đổi, thông tin đó có thể được đặt cùng dữ liệu khí tượng và mô hình dòng chảy để thử các kịch bản, thay vì chỉ ghi nhận biến động thảm phủ như một dữ kiện độc lập.

Khoảng cách từ mô hình nghiên cứu tới công cụ quản lý thực tế vẫn còn đáng kể. Luận án hiện chưa phải một hệ thống dự báo dòng chảy vận hành theo thời gian thực, chưa đưa ra một phương án điều phối nguồn nước bắt buộc và cũng chưa chứng minh một kịch bản sử dụng đất cụ thể sẽ tối ưu cho toàn lưu vực. Các quyết định thực tế còn phải tính đến nhu cầu nước, hạ tầng, hồ chứa, sản xuất, dân cư và các mục tiêu quản lý khác.

Chính những giới hạn đó giúp xác định rõ hơn đóng góp hiện tại của công trình. Luận án kết nối thảm phủ, khí tượng, bốc thoát hơi và dòng chảy trong cùng một khung phân tích, đồng thời thử cách đưa dữ liệu viễn thám vào bài toán vốn phụ thuộc nhiều vào các điểm quan trắc mặt đất. Với thượng lưu Đồng Nai, nơi những thay đổi trên bề mặt và nhu cầu sử dụng nước cùng diễn ra, cách tiếp cận này cung cấp thêm một lớp dữ liệu để xem điều gì có thể xảy ra với dòng chảy khi thảm phủ tiếp tục biến động.

Bốc thoát hơi tiềm năng không phải lượng nước đã mất

Bốc thoát hơi gồm quá trình nước bốc hơi từ bề mặt và thoát qua thực vật. Bốc thoát hơi tiềm năng phản ánh mức nước có khả năng được chuyển lên khí quyển trong những điều kiện xác định khi nguồn nước không trở thành yếu tố giới hạn.

Vì vậy, chỉ số này thường được dùng trong nghiên cứu cân bằng nước, thủy văn và nhu cầu tưới. Nó không phải số đo trực tiếp lượng nước thực tế đã rời khỏi một lưu vực.