QUAN điểm KHOA học về BĐKH

KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ BĐKH TS Cấn Thu Văn QUAN ĐIỂM KHOA HỌC VỀ BĐKH Nhìn chung, nhà khoa học có quan điểm thống Trái Đất ấm lên nóng lên chủ yếu hoạt động người Sự thống thể qua nhiều nghiên cứu ý kiến nhà khoa học khẳng định tổ chức khoa học, đồng ý với báo cáo tổng hợp Ủy ban Liên phủ Biến đổi Khí hậu (IPCC) Hầu hết nhà khoa học khí hậu hoạt động đa số nghiên cứu (97– 98%) ủng hộ đồng thuận khoa học biến đổi khí hậu người, 2% nghiên cứu đối lập cịn lại khơng thể tái chứa lỗi sai Quan điểm khoa học thống là: • Khí hậu Trái Đất ấm lên đáng kể tính từ năm cuối kỷ 19.[a] • Hoạt động người (chủ yếu thải khí nhà kính) nguyên nhân • Khí thải kéo dài làm tăng nguy mức độ nghiêm trọng tác động tồn cầu • Con người quốc gia hành động hợp tác nhằm làm chậm tốc độ ấm lên, đồng thời chuẩn bị cho biến đổi khí hậu khơng tránh khỏi hệ Một vài nghiên cứu đồng thuận tiến hành Một số nghiên cứu năm 2013 gồm 12.000 tóm tắt viết bình duyệt khoa học khí hậu xuất từ 1990, với 4.000 thể ý kiến nguyên nhân tượng ấm lên toàn cầu thời gian gần Trong số đó, 97% đồng ý, trực tiếp gián tiếp, ấm lên toàn cầu diễn người gây nên Sự ấm lên "rất có khả năng" gây "hoạt động người, đặc biệt thải khí nhà kính"[9] vào bầu khí Sự thay đổi tự nhiên gây giảm nhiệt nhỏ thay hiệu ứng ấm lên Quan điểm khoa học thể qua báo cáo tổng hợp, quan khoa học quốc gia quốc tế, qua khảo sát quan điểm nhà khí hậu học Các nhà khoa học, đại học, phịng thí nghiệm độc lập góp phần hình thành quan điểm khoa học chung thơng qua báo bình duyệt, đồng thuận xác suất tương đối chúng tóm tắt báo cáo phân tích tương ứng Báo cáo đánh giá thứ năm IPCC hoàn thành năm 2014 Copenhagen Kết luận báo cáo tóm tắt sau: • "Sự ấm lên hệ thống khí hậu khơng thể chối cãi, kể từ thập niên 1950, nhiều biến đổi đo đạc mức độ chưa có hàng thập kỷ đến thiên niên kỷ" • "Nồng độ khí cacbon đioxít, mêtan, nitơ đioxít tăng đến ngưỡng chưa thấy 800.000 năm qua" • Tác động người lên hệ thống khí hậu rõ ràng Rất có khả (xác suất 95–100%) tác động người nguyên nhân gây nên ấm lên toàn cầu từ kỷ 20 • "Cường độ ấm lên tăng cao làm tăng nguy hậu xảy nghiêm trọng, lan rộng, khơng thể hồi phục được" • "Rủi ro đến từ tác động biến đổi khí hậu giảm cách giới hạn tốc độ cường độ biến đổi khí hậu" • Nếu khơng có sách để giảm thiểu biến đổi khí hậu, nhiệt độ trung bình tồn cầu năm 2100 dự đốn tăng 3,7 đến 4,8 °C, so với mức tiền công nghiệp (giá trị trụng vị; khoảng từ 2,5 đến 7.8 °C bao gồm bất định thời tiết) • Tiến trình xả thải khí nhà kính tồn cầu khơng thể giới hạn ấm lên tồn cấu xuống 1,5 hay °C, so với mức tiền cơng nghiệp.[23] Cam kết theo Thỏa thuận Cancún nhìn chung tương thích với viễn cảnh hiệu với "khả năng" (xác suất 66–100%) giới hạn ấm lên toàn cầu năm 2100 °C, so với mức tiền công nghiệp Một số quan khoa học khuyến cáo sách cụ thể cho phủ, khoa học đóng vai trị quan trong việc ứng phó hiệu với biến đổi khí hậu Tuy nhiên, định sách cần xem xét tính đắn, nên khơng tính khảo sát ý kiến khoa học Hiện khơng có tổ chức quốc gia hay quốc tế giữ quan điểm đối lập với điều điểm Tổ chức quốc gia hay quốc tế phản đối gần Hiệp hội Nhà địa chất Dầu mỏ Hoa Kỳ, cập nhật phát biểu năm 2007, giữ vị trí trung lập TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỒN CẦU Biến đổi khí hậu (BĐKH) biến đổi trạng thái khí hậu so với trung bình và/hoặc dao động khí hậu trì khoảng thời gian dài, thường vài thập kỷ dài BĐKH hoạt động người làm thay đổi thành phần khí hay khai thác sử dụng đất 1.1.1 Các khái niệm thuật ngữ - Thời tiết trạng thái khí thời điểm nơi định xác định tổ hợp yếu tố: nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tốc độ gió, mưa, … - Khí hậu tổng hợp thời tiết đặc trưng trị số thống kê (trung bình, xác suất cực trị v.v ) yếu tố khí tượng biến động khu vực địa lý Thời kỳ trung bình thường vài thập kỷ Định nghĩa thức Tổ chức Khí tượng giới (WMO) “Tổng hợp điều kiện thời tiết khu vực định đặc trưng thống kê dài hạn biến số trạng thái khí khu vực đó” - Aerosols tập hợp phân tử rắn lỏng không với kích thước từ 0,01 đến 10 nanomet tồn khí hàng Aerosols tự nhiên nhân tạo, ảnh hưởng đến khí hậu nhiều cách khác nhau: trực tiếp thông qua tán xạ xạ hấp thụ gián tiếp qua vai trò hạt nhân ngưng kết mây điều tiết đặc tính quang học thời gian tồn mây - Biến đổi khí hậu (BĐKH) biến đổi trạng thái khí hậu so với trung bình và/hoặc dao động khí hậu trì khoảng thời gian dài, thường vài thập kỷ dài BĐKH hoạt động người làm thay đổi thành phần khí hay khai thác sử dụng đất - El Nino, La Nina, ENSO: Vào khoảng thời gian không đặn, nhìn chung vào khoảng bốn năm lần, nhiệt độ bề mặt nước biển phía đơng trung tâm xích đạo Thái Bình Dương lại nóng lên diện rộng Sự nóng lên thường kéo dài khoảng năm, gọi tượng El Nino (tên có nghĩa “Đứa Chúa”, tượng thường xảy vào mùa Giáng sinh khơi Nam Mỹ, kéo dài mạnh lên tượng El Nino tồn Thái Bình Dương xảy ra) El Nino coi pha nóng lên dao động khí hậu Trong pha lạnh đi, gọi La Nina, nhiệt độ bề mặt biển Thái Bình Dương xích đạo lạnh so với bình thường Nhiệt độ bề mặt biển đôi với dịch chuyển lan rộng khí gió, mưa v.v… Dao động nam để biến đổi áp suất bề mặt vùng nhiệt đới kèm chu trình EL Nino/La Nina Các tượng bao gồm tương tác mạnh đại dương khí quyển, thuật ngữ ENSO (El Nino/Shouthem Osciliation) thường dùng để tượng tổng thể Ở khu vực Thái Bình Dương, chu trình ENSO sinh biến đổi lớn, rõ ràng dòng hải lưu vùng nhiệt đới, nhiệt độ, gió tín phong, khu vực mưa v.v Thơng qua mối liên hệ xa khí quyển, ENSO ảnh hưởng đến khí hậu theo mùa nhiều khu vực khác toàn cầu - Khả dễ bị tổn thương tác động BĐKH mức độ mà hệ thống (tự nhiên, xã hội, kinh tế) bị tổn thương BĐKH, khơng có khả thích ứng với tác động bất lợi BĐKH, kể biến đổi tự nhiên cực trị Tổn thương hàm tính chất, mức độ tốc độ biến đổi biến động khí hậu mà hệ thống phát lộ với độ mẫn cảm lực thích ứng - Kịch biến đổi khí hậu giả định có sở khoa học tiến triển tương lai mối quan hệ kinh tế-xã hội, phát thải khí nhà kính, BĐKH nước biển dâng Lưu ý kịch BĐKH khác với dự báo thời tiết dự báo khí hậu đưa quan điểm mối ràng buộc phát triển kinh tế-xã hội hệ thống khí hậu -Kịch phát thải cách trình diễn hợp lý phát triển tương lai lượng phát thải thực thể có hoạt động xạ tiềm năng, tức khí nhà kính (KNK), aerosols, dựa loạt giả định nội quán chặt chẽ động lực (chẳng hạn phát triển dân số, kinh tế xã hội, thay đổi kỹ thuật) quan hệ chúng -Phát thải nhân tạo phát thải KNK, tiền KNK aerosols liên quan với hoạt động nhân tạo bao gồm đốt nhiên liệu hóa thạch, khai phá rừng, thay đổi sử dụng đất, súc vật, phân bón - Nước biển dâng dâng mực nước đại dương tồn cầu, không bao gồm triều, nước dâng bão, …Nước biển dâng vị trí cao thấp so với trung bình tồn cầu có khác nhiệt độ đại dương yếu tố khác - Ứng phó với biến đổi khí hậu hoạt động người nhằm thích ứng giảm nhẹ tác nhân gây BĐKH - Thích ứng vời biến đổi khí hậu điều chỉnh hệ thống tự nhiên hoăc người hồn cảnh mơi trường thay đổi, nhằm mục đích giảm khả bị tổn thương BĐKH tận dụng hội mang lại - Giảm nhẹ biến đổi khí hậug hoạt dộng nhằm giảm mức độ cường độ phát thải khí nhà kính - Hoạt động ưu tiên hoạt động cấp bách mà trì hỗn thực làm gia tăng tính dễ bị tổn thương tiêu tốn nhiều chi phí sau - Tích hợp vấn đề biến đổi khí hậu vào kế hoạch phát triển ngành hoạt động điều chỉnh, bổ sung kế hoạch phát triển đó, bao gồm chủ trương, sách, chế, tổ chức có liên quan đén việc thực kế hoạch phát triển cho phù hợp với xu BĐKH, tượng khí hậu cực đoan tác động trước mắt lâu dài chúng kế hoạch phát triển 1.1.2 Nhận thức Ban Liên Chính phủ Biến đổi khí hậu (IPCC) tổ chức lần báo cáo đánh giá tình hình BĐKH tồn cầu: - Báo cáo đánh giá lần thứ (1990) sở để Liên Hợp Quốc định thành lập Ủy ban Hiệp thương liên Chính phủ Cơng ước khí hậu tiến tới Cơng ước Khung Liên Hợp Quốc Biến đổi khí hậu, ký kết vào tháng năm 1992 -Báo cáo đánh giá lần thứ hai (1994) sở để thảo luận thông qua Nghị định thư Kyoto Hội nghị lần thứ Bên Công ước (1997) -Báo cáo đánh giá lần thứ ba (2001), sau 10 năm thông qua Công ước Khung Liên Hợp Quốc Biến đổi khí hậu -Báo cáo đánh giá lần thứ tư (2007), sau 10 năm thông qua Nghị định thư Kyoto năm trước bước vào thời kỳ cam kết theo Nghị định thư (2008 2012), để chuẩn bị cho việc thương lượng thời kỳ cam kết Mỗi lần đánh giá có tiến nguồn số liệu phương pháp, làm giảm đáng kể điều chưa chắn tồn trước đây, đó, nâng cao rõ rệt mức độ tin cậy kết luận biến đổi khí hậu khứ tương lai Sau kết luận báo cáo đánh giá lần thứ tư IPCC công bố tháng năm 2007: -Sự nóng lên tồn cầu hệ thống khí hậu chưa có rõ ràng từ quan trắc nhiệt độ đại dương trung bình tồn cầu, tan chảy băng tuyết phạm vi rộng lớn dâng lên mực nước biển trung bình tồn cầu: -Xu tăng nhiệt độ chuỗi số liệu 100 năm (1906 - 2005) 0,740C; Xu tăng nhiệt độ 50 năm gần 0,130C/1 thập kỷ, gấp lần xu tăng 100 năm qua -Nhiệt độ trung bình Bắc cực tăng với tỷ lệ 1,50C/100 năm, gấp lần tỷ lệ tăng trung bình tồn cầu, nhiệt độ trung bình Bắc cực 50 năm cuối kỷ XX cao nhiệt độ trung bình 50 năm khác 500 năm gần cao nhất, 1300 năm qua -Nhiệt độ trung bình đỉnh lớp băng vĩnh cửu Bắc bán cầu tăng 30C kể từ năm 1980 -11 số 12 năm gần (1995 - 2006) nằm số 12 năm nóng chuỗi quan trắc máy kể từ năm 1850 -Mực nước biển trung bình tồn cầu tăng với tỷ lệ trung bình 1,8 mm/năm thời kỳ 1961 - 2003 tăng nhanh với tỷ lệ 3,1 mm/năm thời kỳ 1993 - 2003 Tổng cộng, mực nước biển trung bình toàn cầu tăng lên 0,31 m 100 năm gần Chính tan băng Greenland, Bắc cực Nam cực làm cho mực nước biển tăng nhanh thời kỳ 1993 - 2003 Ngoài ra, nhiệt độ trung bình đại dương tồn cầu tăng lên (ít tới độ sâu 3000 m) góp phần vào tăng lên mực nước biển Số liệu vệ tinh cho thấy, diện tích biển băng trung bình năm Bắc Cực thu hẹp 2,7%/thập kỷ Riêng mùa hè giảm 7,4%/thập kỷ Diện tích cực đại lớp phủ băng theo mùa Bắc bán cầu giảm 7% kể từ năm 1990, riêng mùa xuân giảm tới 15% Mới đây, Hội nghị quốc tế biến đổi khí hậu họp Bruxen (Bỉ), báo cáo khoa học cho biết, Bắc cực, khối băng dày dặm (khoảng km) mỏng dần mỏng 66 cm Ở Nam Cực, băng tan với tốc độ chậm núi băng Tây Nam cực đổ sụp Những lớp băng vĩnh cửu Greenland tan chảy Ở Alaska (Bắc Mỹ, năm gần nhiệt độ tăng 1,50C so với trung bình nhiều năm, làm tan băng lớp băng vĩnh cửu giảm 40%, lớp băng hàng năm dày khoảng 1,2 m giảm lần, 0,3 m Báo cáo cho biết, núi băng cao nguyên Thanh Hải (Trung Quốc) độ cao 5000 m năm giảm trung bình 7% khối lượng 50 - 60 m độ cao, uy hiếp nguồn nước sông lớn Trung Quốc Trong 30 năm qua, trung bình năm, diện tích lớp băng cao nguyên Tây Tạng bị tan chảy khoảng 131 km2, chu vi vùng băng tuyết bên sườn cao nguyên năm giảm 100 - 150 m, có nơi tới 350 m Diện tích đầm lầy khu vực giảm 10% Tất làm cạn kiệt hồ nước Thanh Hải, hồ lớn Trung Quốc, đe dọa hồ bị biến vòng 200 năm tới Nếu nhiệt độ trái đất tiếp tục tăng, khối lượng băng tuyết khu vực cao nguyên giảm 1/3 vào năm 2050 1/2 vào năm 2090 Báo cáo lần thứ 5, 2014, Tổng hợp số ý kiến đánh giá chuyên gia báo cáo sau: o Nhìn chung, báo cáo AR5-WG1 xác nhận lại kết luận báo cáo lần thứ tư (AR4) đưa từ năm trước Dù có nhiều cải tiến phương pháp, AR5-WG1 đem đến cho người đọc cảm giác trung dung, hài hịa, hồn tồn tương phản với nhận định trước công bố o Việc AR5-WG1 xác định “các mơ hình giả lập khí tượng phản ánh xu hướng biến đổi nhiệt độ bề mặt quy mô lục địa nhiều thập kỷ …” tạo nên nghi ngờ lực IPCC, khăng khăng tin tưởng vào mơ hình giả lập bất chấp sai số kết dự báo chúng so với kết quan sát thực tế o Việc sử dụng ý kiến chuyên gia đánh giá vấn đề rõ yếu điểm AR5-WG1 - “Họ coi việc thiếu mối liên quan chắn thay đổi từ tia vũ trụ với hình thành mây cớ để bỏ qua trùng hợp rõ rệt số khí tượng với luồng tia vũ trụ quan sát thấy, họ lờ mà không thảo luận đến điều này” o Dưới góc độ khoa học, cách trình bày phương pháp luận IPCC đáng phê phán, đưa luận điểm dựa đồng thuận nhiều ý kiến xem tiêu chí khoa họciii Nhưng khoa học khơng thể dựa bình bầu Nếu khơng chắn tính đắn mệnh đề, cần xét đến mệnh đề hợp lý khác trình bày chúng cách đầy đủ o IPCC cường điệu kết luận AR5 “BĐKH phát thải CO2 loài người” đồng thuận chuyên gia Một điều gây giận số nhà khoa học o Tình trạng gây liên tưởng đến điều xảy lĩnh vực lượng hạt nhân hồi thập kỷ 1980, luận điểm thiếu cảm tính trở nên thắng nhận thức công chúng mà hệ lượng hạt nhân ngày bị nghiêm cấm số quốc gia Năng lượng hạt nhân, thời đại BĐKH, thật loại lượng có tính bền vững, an tồn, so với việc đốt nhiên liệu gốc hóa thạch, người ta lại phản đối lượng hạt nhân ủng hộ cho phương thức nguy hại “cracking” khai thác khí tự nhiên, đánh đồng cố Fukushima gây sóng thần với nguy tan chảy lõi lị phản ứng với khơng an toàn lượng hạt nhân Thực cố hạt nhân sai lầm quản lý chủ yếu o Những người ngờ vực đưa lý lẽ vơ trách nhiệm, cho nóng ấm tồn cầu khơng phải hoạt động người, CO2 khí điều tốt cho nơng nghiệp, chí cịn cho giới bước vào thời kỳ nguội lạnh toàn cầu Nhưng, nhân loại tồn Trái đất đủ lâu để đủ tri thức biết điểm cân môi trường mong manh, việc tiếp tục gia tăng hàm lượng CO2 khí với tốc độ vô trách nhiệm o Cịn phía ngược lại, thơng điệp q mức cực đoan vô trách nhiệm như: “chúng ta phút trước nửa đêm” Mặc dù hiển nhiên cần điều chỉnh sách lượng để phù hợp, cần giữ đầu lạnh cân nhắc cẩn trọng trước đưa định quan trọng cho tương lai Sự hoảng loạn chẳng tốt, giải pháp quy mô hành tinh gây tốn cần cân nhắc theo nguyên tắc “không hối tiếc” hiệu cao để thực chắn chúng hợp lý đảm bảo tương lai lâu dài hành tinh Ví dụ, ngành cơng nghiệp tô điện, tối vô lý quốc gia sản xuất điện nhiên liệu hóa thạch, khơng làm giảm nhiễm mà cịn gây thêm nạn ô nhiễm liên quan tới ắc quy trữ điện cho xe o Tóm lại “tính thuyết phục” khơng phải đồng thuận, đồng thuận mang tính thỏa hiệp Cần có chứng để chứng minh theo phương pháp luận ngành khoa học Tính đồng thuận không cần nghi ngờ bất chấp thực tế lịch sử Hãy từ bỏ việc tìm đồng thuận khoa học, thay vào tranh luận, thảo luận cởi mở diện rộng, cho vấn đề có tính đa diện liên thơng nhau, để có lựa chọn giải pháp sách ứng phó o Một ý kiến khác cho tiến trình IPCC tốn thời gian công sức thiếu công khai, thời điểm báo cáo đánh giá cơng bố chúng bị lạc hậu rồiiv Biến đổi khí hậu ngun nhân: trình tự nhiên ảnh hưởng người Phần lớn nhà khoa học khẳng định hoạt động người làm BĐKH toàn cầu Nguyên nhân chủ yếu biến đổi tăng nồng độ khí nhà kính khí dẫn đến tăng hiệu ứng nhà kính Đặc biệt quan trọng khí CO2 tạo thành sử dụng lượng từ nhiên liệu hóa thạch (như dầu mỏ, than đá, khí tự nhiên…), phá rừng chuyển đổi sử dụng đất Để đánh giá vai trị khí nhà kính đến BĐKH cần xét đặc trưng sau: -Thay đổi nồng độ khí nhà kính; -Đặc tính hấp thụ xạ khí nhà kính; -Thời gian tồn (tuổi thọ) khí nhà kính; -Tác động qua lại khí nhà kính Một điều cần ý nói đến vai trị khí nhà kính BĐKH đặc trưng chúng có ý nghĩa xét quy mơ tồn cầu Vì vậy, kết đo đạc thường đặc trưng mang tính tồn cầu Những kết đo đạc cho thấy, nhiều loại khí có xu tăng lên đáng kể năm gần Những nghiên cứu rõ, có mối liên quan tăng lên nhiệt độ bề mặt trái đất với tăng lên nồng độ số loại khí nhà kính khí CO2 CH4 Khí có khoảng 750 tỷ cacbon Đại dương chứa lượng cacbon gấp khoảng 50 lần, sinh trái đất khoảng lần lục địa khoảng lần nhiều khí Số liệu sản xuất lượng cho thấy nồng độ CO2 tăng hàng năm khoảng 4,4% có khủng hoảng lượng năm 1975 Sau đó, mức tăng giảm dần vào khoảng năm 1980 có biến động hàng năm Theo đánh giá nhất, than dầu hỏa góp phần thải CO2 gần tương đương (khoảng 40%), khí đốt khoảng 20%, mức thải CO2 cho đơn vị khối lượng loại nhiên liệu có khác Nhu cầu lượng nhân loại ngày nhiều, lượng hóa thạch chiếm phần lớn Mặc dù lượng hạt nhân số dạng lượng khác có xu hướng tăng lên chiếm phần nhỏ so với nhu cầu lượng nói chung Sử dụng nhiều lượng hóa thạch nguyên nhân làm tăng đáng kể nồng độ khí CO2 khí quyển, nước phát triển đóng góp phần lớn Trong việc đánh giá hiệu ứng khí nhà kính, có vấn đề đáng lưu ý là: -Các khí nhà kính tồn lâu khí quyển, từ vài tháng đến vài trăm năm, xáo trộn nhanh chóng làm thay đổi thành phần khí tồn cầu - Do xáo trộn vậy, phát thải khí nhà kính từ nguồn nào, đâu ảnh hưởng đến nơi giới Như vậy, phát thải khí nhà kính nguyên nhân chủ yếu dẫn đến BĐKH nay, thay đổi môi trường lớn lao mà người phải chịu đựng Đây lý BĐKH vấn đề mang tính tồn cầu Tăng nồng độ khí nhà kính dẫn đến tăng hiệu ứng nhà kính khí kết tăng nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất Trên phạm vi khu vực, phát chất khí phần tử gây nhiễm khác dẫn đến tác động lớn, số khí có tác động ngược lại Ví dụ, chất muội mồ hóng (sooty aerosols) có khuynh hướng làm khí hậu khu vực ấm lên, chất sunfat làm lạnh phản xạ ánh sáng mặt trời nhiều Trong ta có cảm giác chịu tác động trực tiếp vùng cơng nghiệp, chất sol khí cịn tác động gián tiếp lên nhiệt độ trung bình tồn cầu Từ trước thời kỳ tiền công nghiệp (1750), hàm lượng khí CO2 khí vốn ổn định tồn khoảng 10.000 năm, tương ứng với khoảng 280ppm (phần triệu) vào thời kỳ 1000 - 1750, tăng lên 370ppm vào năm 2000, tương ứng với 31 (±4)% Trong đó, lượng mêtan tăng từ 700ppb (phần tỷ) vào thời kỳ 1000 - 1750 lên đến 1750ppb vào năm 2000, tương ứng với 151 (±25)%; khí ôxit nitơ tăng từ 270ppb thời kỳ 1000 - 1750 đến 316ppb vào năm 2000, tướng ứng với 17 (±5)%, lượng ôzôn tầng đối lưu tiếp tục tăng với tỷ lệ 35(±15)% so với thời kỳ tiền công nghiệp thay đổi theo vùng Các chất khí cacbon thuộc nhóm halogen khơng có khí thời kỳ tiền cơng nghiệp, tăng rõ rệt khoảng năm chục năm gần Từ 1995, nồng độ khí giảm dần nhờ kiểm soát Nghị định thư Montreal Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch phát thải 70 - 90% lượng CO2 vào khí Năng lượng hóa thạch sử dụng giao thơng vận tải, chế tạo thiết bị điện: tủ lạnh, hệ thống điều hịa nóng lạnh ứng dụng khác Lượng CO2 cịn hoạt động nơng nghiệp khai thác rừng (kể cháy rừng), khai hoang công nghiệp Mỗi năm người thải vào khí 22 tỷ CO2 đốt lượng hóa thạch, việc đốt, phá rừng sản xuất nơng nghiệp đóng góp khoảng đến tỷ Khí mêtan xuất hai nguyên nhân: nguồn gốc tự nhiên hoạt động người Đây loại khí nhà kính lớn thứ 2, sau CO2 Mỗi năm, trung bình lượng khí CH4 thải vào khí 500 triệu tấn, hoạt động nơng nghiệp chiếm 70 - 80% Sản xuất lúa nước, chăn nuôi gia súc, đốt sinh khối, rác thải, khai thác than đá, khoan dầu mỏ làm rò rỉ ống dẫn dầu khí, liên quan đến phát sinh khí mêtan Cũng khí mêtan, N2O phát sinh nguyên nhân: nguồn gốc tự nhiên hoạt động người Việc đốt nhiên liệu hóa thạch, hoạt động cơng nghiệp nơng nghiệp, sử dụng hóa chất, phân bón hóa học làm tăng lượng N2O khí Phần lớn lượng phát thải khí N2O hàng năm (3 - 4,5 triệu tấn) bắt nguồn từ nông nghiệp Các chất CFC halôcácbon khác sử dụng máy lạnh, điều hịa khơng khí, bổ sung lượng khí nhà kính, phần lớn số loại trừ theo thỏa thuận quốc tế, loại khí làm suy giảm lượng ơzơn tầng bình lưu Ơzơn tầng đối lưu khí nhà kính quan trọng hình thành hoạt động cơng nghiệp Tóm lại, tiêu thụ lượng đốt nhiên liệu hóa thạch đóng góp khoảng nửa (46%) vào tiềm nóng lên tồn cầu Phá rừng nhiệt đới đóng góp khoảng 18% hoạt động nơng nghiệp tạo khoảng 9% tổng số khí thải gây lượng xạ cưỡng làm nóng lên tồn cầu Sản phẩm hóa học (CFC, Halon…): 24% nguồn khác chôn rác đất, nhà máy xi măng…: 3% 1.1.3 Các biểu biến đổi khí hậu tồn cầu Theo đánh giá lần thứ Ban liên Chính phủ biến đổi khí hậu (IPCC, 2007) nhận định nóng lên hệ thống khí hậu trái đất chưa có, điều minh chứng từ quan trắc tăng lên nhiệt độ khơng khí đại dương trung bình tồn cầu, tan chảy băng tuyết phạm vi rộng lớn, dâng lên mực nước biển trung bình tồn cầu - Nhiệt độ trung bình tồn cầu tăng khoảng 0,74OC thời kỳ 1906 - 2005, tốc độ tăng nhiệt độ 50 năm gần gần gấp đôi so với 50 năm trước Hai năm cơng nhận có nhiệt độ trung bình tồn cầu cao từ trước đến 1998, 2005; 11/12 năm gần (1995 - 2006) nằm số 12 năm nóng chuỗi số liệu quan trắc Nhiệt độ lục địa tăng rõ rệt nhanh hẳn so với nhiệt độ đại dương với thời kỳ tăng nhanh mùa đông (tháng XII, I, II) mùa xuân (tháng III, IV, V) Nhiệt độ cực trị có chiều hướng biến đổi tương tự nhiệt độ trung bình; Hình 1.1: Thay đổi nhiệt độ toàn cầu giai đoạn 1860 - 1999 - Lượng mưa có chiều hướng tăng lên thời kỳ 1900 - 2005 phía Bắc vĩ độ 30ºN, nhiên lại có xu hướng giảm đáng kể từ năm 1970 vùng nhiệt đới Lượng mưa khu vực từ 10ºN đến 30ºN tăng lên từ năm 1900 đến 1950 vùng nhiệt đới giảm thời kỳ sau Nhìn chung, lượng mưa có xu hướng biến đổi theo mùa theo không gian rõ rệt hẳn so với nhiệt độ Hiện tượng mưa lớn có dấu hiệu tăng lên thời gian gần đây; - Mực nước biển trung bình tồn cầu tăng với tỷ lệ trung bình 1,8mm/năm thời kỳ 1961 - 2003 với tỷ lệ 3,1mm/năm thời kỳ từ năm 1993 - 2003 Trong năm gần đây, tổng cộng mực nước biển dâng 0,31m (± 0,07m) Diện tích băng biển trung bình năm Bắc cực thu hẹp với tỷ lệ 2,7%/1 thập kỷ Diện tích cực đại lớp phủ băng theo mùa bán cầu Bắc giảm 7% kể từ 1990, riêng mùa xuân giảm tới 15% Các báo cáo Hội nghị Quốc tế BĐKH Brucxen (Bỉ) cho biết trung bình năm, núi băng cao nguyên Thanh Hải (Trung Quốc) bị giảm 7% khối lượng 50 - 60 m độ cao Trong 30 năm qua, trung bình năm cao nguyên Tây Tạng bị tan chảy khoảng 131km2, chu vi vùng băng tuyết bên sườn cao nguyên năm giảm 100 - 150m có nơi tới 350m; - Hạn hán xuất thường xuyên vùng nhiệt đới cận nhiệt đới từ năm 1970 Nguyên nhân gia tăng lượng mưa giảm nhiệt độ tăng dẫn đến bốc tăng Khu vực thường xuyên xảy hạn hán phía Tây Hoa Kỳ, Úc, Châu Âu; - Hoạt động xoáy thuận nhiệt đới, đặc biệt bão mạnh gia tăng từ năm 1970 ngày có xu hướng xuất nhiều bão có quỹ đạo bất thường Điều thấy Ấn Độ Dương, Bắc Tây Bắc Thái Bình Dương, số bão Đại Tây Dương mức trung bình khoảng 10 năm gần đây; - Có biến đổi chế độ hồn lưu quy mô lớn lục địa đại dương, biểu rõ rệt gia tăng số lượng cường độ tượng El Nino biến động mạnh mẽ hệ thống gió mùa Như BĐKH diễn quy mô tồn cầu, biểu chúng khác khu vực kết luận số đặc điểm chung nhiệt độ tăng lên, lượng mưa biến động mạnh mẽ có dấu hiệu tăng lên vào mùa mưa, giảm vào mùa mưa, tượng mưa lớn gia tăng, hạn hán xuất thường xuyên hơn, hoạt động bão áp thấp nhiệt đới phức tạp hơn, tượng El Nino xuất thường xuyên có biến động mạnh 1.1.4 Nguyên nhân biến đổi khí hậu (1) Biến đổi khí hậu thời đại địa chất Khí hậu trái đất trải qua nhiều lần biến đổi Khoảng 45 triệu năm trước, thiên thạch khổng lồ va vào trái đất làm bề mặt trái đất bị bao phủ lượng khói bụi dày đặc, trái đất bị chìm bóng tối thời gian dài khơng có ánh sáng mặt trời Trái đất bị lạnh loài khủng long bị tiêu diệt Khoảng triệu năm trước công nguyên, trái đất trải qua nhiều lần băng hà lạnh lẽo gian băng ấm áp, với chu kỳ lần khoảng 100 nghìn năm Chênh lệch nhiệt độ trung bình kỳ băng hà gian băng khoảng - 70C, riêng vùng cực khoảng 10 - 150C Thời kỳ gian băng khoảng 125 nghìn đến 130 nghìn năm trước cơng nguyên, nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất cao thời kỳ tiền công nghiệp (1750) khoảng 20C mực nước biển trung bình cao kỷ XX từ đến m Thời kỳ băng hà cuối kết thúc cách khoảng 10 -15 nghìn năm Sau thời kỳ này, trái đất ấm dần lên, sinh vật phát triển Sa mạc Sahara khoảng 12 nghìn đến nghìn năm trước cơng ngun có cỏ chim mng Khoảng - nghìn năm trước cơng ngun, nhiệt độ trái đất cao Đầu kỷ XIV, châu Âu trải qua kỷ băng hà nhỏ kéo dài khoảng vài trăm năm Những khối băng khổng lồ hình thành mùa đơng khắc nghiệt làm cho mùa màng thất bát, dẫn đến nạn đói, nhiều gia đình phải di cư nơi khác Những biến đổi khí hậu xảy thời kỳ địa chất nguyên nhân tự nhiên, chủ yếu chuyển động trái đất, vụ phun trào núi lửa hoạt động mặt trời (2) Nguyên nhân biến đổi khí hậu thời kỳ đại Nguyên nhân biến đổi khí hậu nay, tiêu biểu nóng lên tồn cầu khẳng định hoạt động người Kể từ thời kỳ tiền công nghiệp (khoảng từ năm 1750), người sử dụng ngày nhiều lượng, chủ yếu từ nguồn nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí đốt), qua thải vào khí ngày tăng chất khí gây hiệu ứng nhà kính, làm tăng hiệu ứng nhà kính khí quyển, dẫn đến tăng nhiệt độ trái đất Những số liệu hàm lượng khí CO2 khí xác định từ lõi băng khoan Greenland Nam cực cho thấy, suốt chu kỳ băng hà gian băng (khoảng 18 nghìn năm trước), hàm lượng khí CO2 khí khoảng 180 - 200 ppm (phần triệu), nghĩa khoảng 70% so với thời kỳ tiền công nghiệp (280 ppm) Từ khoảng năm 1800, hàm lượng khí CO2 bắt đầu tăng lên, vượt số 300 ppm đạt 379 ppm vào năm 2005, nghĩa tăng khoảng 31% so với thời kỳ tiền công nghiệp, vượt xa mức khí CO2 tự nhiên khoảng 650 nghìn năm qua Hàm lượng khí nhà kính khác khí mêtan (CH4), ôxit nitơ (N2O) tăng từ 715 ppb (phần tỷ) 270 ppb thời kỳ tiền công nghiệp lên 1774 ppb (151%) 319 ppb (17%) vào năm 2005 Riêng chất khí chlorofluoro cacbon (CFCs) vừa khí nhà kính với tiềm làm nóng lên tồn cầu lớn gấp nhiều lần khí CO2, vừa chất phá hủy tầng ơzơn bình lưu, có khí người sản xuất kể từ cơng nghiệp làm lạnh, hóa mỹ phẩm phát triển Đánh giá khoa học IPCC cho thấy, việc tiêu thụ lượng đốt nhiên liệu hóa thạch ngành sản xuất lượng, cơng nghiệp, giao thơng vận tải, xây dựng v.v đóng góp khoảng nửa (46%) vào nóng lên tồn cầu, phá rừng nhiệt đới đóng góp khoảng 18%, sản xuất nơng nghiệp khoảng 9%, ngành sản xuất hóa chất (CFC, HCFC) khoảng 24%, lại (3%) hoạt động khác (chôn rác thải v.v ) Từ năm 1840 đến năm 2004, tổng lượng phát thải khí CO2 nước giàu chiếm tới 70% tổng lượng phát thải khí CO2 tồn cầu, Hoa Kỳ Anh, trung bình người dân phát thải 1100 tấn, gấp khoảng 17 lần Trung Quốc 48 lần Ấn Độ Riêng năm 2004, lượng phát thải khí CO2 Hoa Kỳ tỷ (lấy trịn), khoảng 20% tổng lượng phát thải khí CO2 toàn cầu Trung Quốc nước phát thải lớn thứ với tỷ CO2([1]), Liên Bang Nga 1,5 tỷ tấn, Ấn Độ 1,3 tỷ tấn, Nhật Bản 1,2 tỷ tấn, CHLB Đức 800 triệu tấn, Canada 600 triệu tấn, Vương quốc Anh 580 triệu Các nước phát triển phát thải tổng cộng 12 tỷ CO2, chiếm 42% tổng lượng phát thải toàn cầu so với tỷ năm 1990 (29% tổng lượng phát thải toàn cầu), cho thấy tốc độ phát thải khí CO2 nước tăng nhanh khoảng 15 năm qua Một số nước phát triển dựa vào để yêu cầu nước phát triển phải cam kết giảm phát thải điều kiện để họ thực cam kết theo Cơng ước khí hậu Năm 1990, Việt Nam phát thải 21,4 triệu CO2 (khơng kể khí nhà kính khác) Năm 2004, phát thải 98,6 triệu CO2, tăng gần lần, bình quân đầu người 1,2 năm (trung bình giới 4,5 tấn/năm, Singapo 12,4 tấn, Malaisia 7,5 tấn, Thái Lan 4,2 tấn, Trung Quốc 3,8 tấn, Indonesia 1,7 tấn, Philippin 1,0 tấn, Myanma 0,2 tấn, Lào 0,2 tấn) Như vậy, phát thải khí CO2 Việt Nam tăng nhanh 15 năm qua, song mức thấp so với trung bình tồn cầu nhiều nước khu vực Dự tính tổng lượng phát thải khí nhà kính nước ta đạt 233,3 triệu CO2 tương đương vào năm 2020, tăng 93% so với năm 1998 Tuy nhiên, điều đáng lưu ý nước giàu chiếm 15% dân số giới, tổng lượng phát thải họ chiếm tới 45% tổng lượng phát thải toàn cầu; nước châu Phi cận Sahara với 11% dân số giới phát thải 2%, nước phát triển với 1/3 dân số giới phát thải 7% tổng lượng phát thải tồn cầu Đó điều mà nước phát triển nêu bình đẳng nhân quyền thương lượng Công ước khí hậu Nghị định thư Kyoto Chính thế, nguyên tắc bản, ghi Công ước Khung Liên Hợp Quốc Biến đổi khí hậu "Các Bên phải bảo vệ hệ thống khí hậu lợi ích hệ mai sau nhân loại, sở công bằng, phù hợp với trách nhiệm chung có phân biệt Bên nước phát triển phải đầu việc đấu tranh chống Biến đổi khí hậu ảnh hưởng có hại chúng" [4] Trong Nghị định thư Kyoto (Điều 10) ghi "Tất Bên, có xem xét trách nhiệm chung có phân biệt tình huống, mục tiêu ưu tiên phát triển đặc biệt quốc gia khu vực, không đưa thêm cam kết cho Bên không thuộc Phụ lục 1" (tức Bên nước phát triển) 1.1.5 Khí nhà kính hiệu ứng nhà kính Trong thành phần khí trái đất, khí nitơ chiếm tới 78% khối lượng khí quyển, khí oxy chiếm 21%, cịn lại khoảng 1% khí khác acgon, đioxit cacbon, mêtan, ôxit nitơ, nêôn, hêli, hydro, ôzôn v.v nước Tuy chiếm tỷ lệ nhỏ, khí vết này, đặc biệt khí điơxit cacbon, mêtan, ơxit nitơ CFCs, loại khí có khí từ cơng nghệ làm lạnh phát triển, khí có vai trị quan trọng sống trái đất Trước hết, chất khí nói có khả hấp thụ xạ hồng ngoại mặt đất phát ra, sau đó, phần lượng xạ lại chất khí phát xạ trở lại mặt đất, qua hạn chế lượng xạ hồng ngoại mặt đất ngồi khoảng khơng vũ trụ giữ cho mặt đất khỏi bị lạnh nhiều, ban đêm xạ mặt trời chiếu tới mặt đất Các chất khí nói trên, (trừ CFCs), tồn từ lâu khí gọi khí nhà kính tự nhiên Nếu khơng có chất khí nhà kính tự nhiên, trái đất lạnh khoảng 330C, tức nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất khoảng -180C Hiệu ứng giữ cho bề mặt trái đất ấm so với trường hợp khơng có khí nhà kính gọi "hiệu ứng nhà kính" Ngồi ra, khí ơzơn tập trung thành lớp mỏng tầng bình lưu khí có tác dụng hấp thụ xạ tử ngoại từ mặt trời chiếu tới trái đất qua bảo vệ sống trái đất Kể từ thời kỳ tiền cơng nghiệp trước, khoảng 10 nghìn năm, nồng độ khí nhà kính thay đổi, khí CO2 chưa vượt 300 ppm Chỉ riêng lượng phát thải khí CO2 sử dụng nhiên liệu hóa thạch tăng hàng năm trung bình từ 6,4 tỷ cacbon (~ 23,5 tỷ CO2) năm 1990 lên đến 7,2 tỷ cacbon (~ 45,9 tỷ CO2) năm thời kỳ 2000 - 2005 Sự tăng lên khí nhà kính dẫn đến gia tăng hiệu ứng nhà kính lớp khí tạo lượng xạ cưỡng với độ lớn trung bình 2,3 w/m2, làm cho trái đất nóng lên Các nhân tố khác, có sol khí (bụi, cacbon hữu cơ, sulphat, nitrat ) gây hiệu ứng âm (lạnh đi) với lượng xạ cưỡng tổng cộng trực tiếp -0,5 w/m2 gián tiếp qua phản xạ mây -0,7 w/m2; thay đổi sử dụng đất làm thay đổi suất phản xạ bề mặt, tạo lượng xạ cưỡng tổng cộng xác định -0,02 w/m2; trái lại, tăng khí ôzôn tầng đối lưu sản xuất phát thải hóa chất thay đổi hoạt động mặt trời thời kỳ từ 1750 đến xác định tạo hiệu ứng dương với tổng lượng xạ cưỡng 0,35 w/m2 0,12 w/m2 Như vậy, tác động tổng cộng nhân tố khác, ngồi khí nhà kính, tạo lượng xạ cưỡng âm Vì thế, thực tế, tăng lên nhiệt độ trung bình tồn cầu quan trắc thời gian qua bị triệt tiêu phần, nói cách khác, tăng lên riêng hàm lượng khí nhà kính nhân tạo khí làm trái đất nóng lên nhiều so với quan trắc được, điều khẳng định biến đổi khí hậu hoạt động người mà khơng thể giải thích q trình tự nhiên 1.1.6 Biến đổi khí hậu nước biển dâng giới kỷ XXI Theo báo cáo đánh giá lần thứ Ban Liên Chính phủ Biến đổi khí hậu, đến cuối kỷ XXI, hàm lượng khí CO2 khí đạt 540 - 970 ppm theo kịch khác phát thải khí nhà kính, nghĩa tăng gấp đơi so với thời kỳ tiền cơng nghiệp, vậy, nhiệt độ trung bình tồn cầu tăng lên tương ứng 2,0 4,50C (1,1 ¸ 6,40C), mực nước biển trung bình tồn cầu tăng lên từ 0,18 đến 0,59 m so với cuối kỷ XX Tuy kịch mực nước biển dâng cịn chưa chắn, có nhiều điều khơng biết rõ đóng góp băng Greenland Nam cực Nhưng thực tế, nghiên cứu gần đưa tốc độ tăng mực nước biển cao hơn, từ 0,5 đến 1,4 m vào cuối kỷ XXI Tình hình coi bất khả kháng, kỷ XXI, cho dù hàm lượng khí nhà kính giữ ổn định mức năm 2000, nhiệt độ trung bình tồn cầu tăng mực nước biển trung bình tồn cầu dâng cao hơn, tương ứng 20C 0,1 ¸ 0,25 m/thế kỷ .. .Quan điểm khoa học thể qua báo cáo tổng hợp, quan khoa học quốc gia quốc tế, qua khảo sát quan điểm nhà khí hậu học Các nhà khoa học, đại học, phịng thí nghiệm độc lập góp phần hình thành quan. .. định có sở khoa học tiến triển tương lai mối quan hệ kinh tế-xã hội, phát thải khí nhà kính, BĐKH nước biển dâng Lưu ý kịch BĐKH khác với dự báo thời tiết dự báo khí hậu đưa quan điểm mối ràng... lên toàn cầu năm 2100 °C, so với mức tiền công nghiệp Một số quan khoa học khuyến cáo sách cụ thể cho phủ, khoa học đóng vai trị quan trong việc ứng phó hiệu với biến đổi khí hậu Tuy nhiên, định