Tài liệu Tiểu luận "Biến đổi khí hậu" pdf

Hoặc, nếu khí quyển chứa nhiều loại khí cho phép các tia có bước sóng ngắn từMặt trời xuyên qua nhưng lại ngăn chặn và giữ lại các tia có bước sóng dài quay trở lại.Với một lượng lớn các

BÀI TIỂU LUẬN

Đề tài "Biến đổi khí hậu"

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 2

I-KHÍ HẬU 3

II- KHÍ HẬU TRÁI ĐẤT THỜI SƠ KHAI - KHÍ NHÀ KÍNH MẤT DẦN: 5

III- LỊCH SỬ KHÍ HẬU TRÁI ĐẤT: 8

IV- BĂNG TIẾN VÀ BĂNG LÙI: 15

V- SỰ ĐA DẠNG CỦA KHÍ HẬU: QUY MÔ VÀI TRĂM NĂM: 19

VI- BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG THỜI KỲ NGẮN:QUY MÔ VÀI NĂM 21

VII- NÚI LỬA VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU: 27

VIII- ẢNH HƯỞNG CỦA NÚI LỬA ĐẾN KHÍ HẬU 30

IX- NẠN ĐÓI VÀ HẠN HÁN: 31

X- BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 34

MỞ ĐẦU

Năng lượng Mặt trời đốt nóng không đều bề mặt Trái đất Khu vực xích đạo nhậnđược nhiều nhiệt hơn cả Mỗi năm, khu vực này nhận được lượng nhiệt gấp 2.4 lần so vớivùng cực Sự tự quay của Trái đất làm phân bố nhiệt vào Đại dương và Khí quyển Sau

đó, trọng lực sẽ làm san bằng sự phân bố không đều của nhiệt lượng Tất cả những hiệntượng trên được coi như thuộc phạm vi của khí hậu và thời tiết Giờ qua giờ, ngày quangày và mùa qua mùa, chúng ta phải trải qua những thay đổi trong khí quyển Khi thờitiết được xét trong một khoảng thời gian dài như vài thập kỷ, vài thế kỷ hay hàng triệunăm, ta gọi đó là khí hậu Cũng giống như thời tiết, khí hậu được đặt trưng bởi nhữngthay đổi và sự đa dạng của nó

Khi những điều kiện trên Trái đất thay đổi, mọi sự sống phải tự thích hợp vớinhững điều kiện mới đó Mọi loài phát triển và sau đó thay đổi, chúng được thay thế bởinhững loài khác có khả năng thích ứng hơn với thời tiết Trong khi đó có những loàikhông thể tồn tại được và chúng đã bị tuyệt chủng

I-KHÍ HẬU

Có hai nhân tố quyết định đến thời tiết Đó là:

- Lượng bức xạ Mặt trời mà Trái đất nhận được,

- Lượng bức xạ Mặt trời được Trái đất giữ lại

Mặc dù năng lượng Mặt trời nhận được tại mỗi thời điểm thì khác nhau nhưng nóthường được xem như một hằng số Những điều kiện trên Trái đất có thể làm phản xạhoặc giữ lại năng lượng Mặt trời, làm Trái đất ấm hoặc lạnh Ví dụ: nếu có quá nhiềumây, tuyết hoặc băng phủ thì sẽ khiến cho các tia bức xạ Mặt trời bị phản xạ trở lại khônggian, các tia này được gọi là Albedo và kết quả là làm cho không khí lạnh hơn

Hoặc, nếu khí quyển chứa nhiều loại khí cho phép các tia có bước sóng ngắn từMặt trời xuyên qua nhưng lại ngăn chặn và giữ lại các tia có bước sóng dài quay trở lại.Với một lượng lớn các loại khí như vậy (CO2) sẽ có khả năng giữ nhiệt rất cao và làm choTrái đất nóng lên Hiện tượng này được gọi là Hiệu ứng nhà kính.

Hình 2 : Hiệu ứng nhà kínhHình : Tia Albedo

Khí hậu phụ thuộc vào những khuynh hướng nóng và lạnh trên bề mặt Trái đất; nóchịu ảnh hưởng lớn bởi vòng tuần hoàn khí quyển và đại dương Khí quyển Trái đất làmột hệ thống lớn rất phức tạp, chịu sự tác động qua lại của Mặt trời, Đại dương, Lục địa

và sự sống để phân bố lại năng lượng nhiệt Vòng tuần hoàn gió, mây và hơi nước đóngvai trò to lớn trong việc phân phối nhiệt và độ ẩm khắp Trái đất

Đại dương giữ lượng nhiệt lớn hơn nhờ khối lượng lớn hơn và khả năng giữ nhiệttrên một đơn vị thể tích cao hơn Tuy nhiên, sự di chuyển của Đại dương lại chậm hơn

Sự tuần hoàn bề mặt của Đại dương chịu ảnh hưởng lớn của gió thổi trên bề mặt nước.Dòng chảy ở phía sâu trong Đại dương được xem là quan trọng nhất trong sự trao đổi củanhiệt độ toàn cầu; Cuối cùng chúng bổ sung cho gió khí quyển và sự phân bố độ ẩm

II- KHÍ HẬU TRÁI ĐẤT THỜI SƠ KHAI - KHÍ NHÀ KÍNH MẤT DẦN:

Khí hậu xuất hiện từ rất sớm trên Trái Đất - hành tinh thứ 3 trong Hệ Mặt trời.Hiệu ứng nhà kính vẫn còn tác động lên Trái Đất ngày nay Trái Đất luôn luôn bị ảnhhưởng bởi hiệu ứng nhà kính và cuộc sống của con người luôn chịu tác động bởi điều đó.Tuy nhiên ngày nay, con người đang thay đổi nồng độ của CO2 trong khí quyển qua việctác động đến thực vật sống (cây gỗ, cây bụi) và thực vật hóa thạch (than đá, dầu, khí thiên

Hình 3 : Dòng chảy Đại dương

nhiên) Thông qua việc đốt cháy cacbon trong thực vật đã thải ra lượng lớn CO2 trongbầu khí quyển Khoảng 6 tỷ tấn khí này được thải ra trên bầu khí quyển mỗi năm thôngqua việc đốt cháy nguyên liệu hóa thạch; trong số khoảng 5000 tỷ tấn CO2 được luânchuyển trong tự nhiên Sự tác động của con người là rất nhỏ so với sự thay đổi liên tụccủa khí CO2 giữa khí quyển với đại dương và giữa khí quyển với các lục địa Dự báo vàokhoảng năm 2100 với lượng khí nhà kính do con người tạo ra, do một nền kinh tế chậmphát triển thì nhiệt độ trung bình hằng năm sẽ tăng 2 - 3 oC, còn nếu với nền kinh tế pháttriển nhanh thì nhiệt độ trung bình hằng năm có thể sẽ tăng 5 - 10 oC.

Một so sánh: cách đây 11000 năm có 1 thời kỳ ấm lên toàn cầu khoảng 5oC đánhdấu sự kết thúc kỉ băng hà cuối cùng bằng việc băng tan đã gây nên sự dâng lên của mựcnước biển thế giới Ví dụ: Mực nước ở Đại Tây Dương và vùng biển Gulf (Mexico) đãtiến vào đất liền khoảng 100 dặm và đã làm thay đổi các khu rừng trên pham vi toàn cầu

Nếu như con người vẫn thải CO2 vào bầu khí quyển thì nhiệt độ toàn cầu sẽ tăngvài độ Qua những hóa thạch và sự tính toán của máy tính dự báo sẽ có những vấn đềnghiêm trọng sẽ xảy ra trong tương lai

Sao Kim là hành tinh thứ hai trong hệ Mặt Trời, do đó nhận được bức xạ mặt trờicường độ cao Năng lượng mặt trời bị giữ lại do khí quyển dày đặc carbon dioxide của

nó, tạo nên nhiệt độ bề mặt là 477oC Sự sống trên sao Kim là rất khó để tưởng tượng khinhiệt độ rất cao, bề mặt đá rực đỏ

Sao Hỏa là hành tinh thứ tư trong hệ Mặt Trời, và do khoảng cách xa nên nó nhận

ít năng lượng mặt trời hơn Tuy nhiên lớp khí quyển mỏng ở Sao hỏa tương đối giàu CO2

giúp nó giữ lượng nhiệt nhận được và làm gia tăng nhiệt độ bề mặt Khí quyển Sao kim

và sao Hỏa rất ít thay đổi trong hơn 4 tỉ năm, thế nhưng khí quyển Trái Đất đã trải quamột sự thay đổi căn bản từ giàu CO2 chuyển sang lượng CO2 như bây giờ

Tại sao khí quyển của Trái Đất luôn thay đổi? Các thay đổi một phần lớn là do cácquá trình sống Cây hấp thu CO2 từ khí quyển thông qua quang hợp và thải O2 như mộtbằng sản phẩm của quá trình hô hấp, tạo nên bầu khí quyển Tuy nhiên, lượng CO2 được

giữ trong trong thực vật là rất nhỏ so với lượng ban đầu trong không khí Ngoài ra, trênTrái Đất thời sơ khai thực vật có khả năng quang hợp không thể tồn tại ở nồng độ CO2 vànhiệt độ cao ở thời kì đó.

Vậy lượng CO2 trong khí quyển của Trái Đất đã đi đâu? Nó được lưu trữ vật lýtheo nhiều cách nhưng hơn 99% khí CO2 liên kết hóa học gắn trong đá vôi Phần lớn đávôi được tạo thành từ những phần cứng của các sinh vật sống ở đại dương như vỏ ốc, rạnsan hô và mô khoáng của các loài động vật không xương sống và các loại tảo CO2 trongkhí quyển dễ dàng hòa tan trong nước Trong thực tế, tồn tại một trạng thái cân bằng giữalượng khí CO2 trong nước đại dương và khí quyển Do đó, khí CO2 có trong khí quyển lại

có trong bề mặt lớp nước của các đại dương, đây không phải là do ngẫu nhiên

Ví dụ: Một là, nó sẽ xảy ra những trận khô hạn nghiêm trong vào mùa hè ở nhữngvùng trồng ngũ cốc ở miền Trung nước Mỹ Hai là, một vài vùng trên Trái Đất sẽ ẩm vàlạnh hơn, một số nơi khác lại nóng hơn Ba là, rừng và đất nông nghiệp sẽ phải thay đổi

và di chuyển sang những vùng địa lý khác Bốn là, mực nước biển sẽ dâng lên 1m trong

100 năm tới, làm ảnh hưởng tới các thành phố và hải cảng thấp Năm là, việc chìm xuốngcủa nước mặn tại Bắc Đại Tây Dương tạo nên hệ thống hải lưu hiện nay ở đại đương, hệthống này sẽ bị thay đổi do sự hòa nhập của nước ngọt tan ra từ băng Sự thay đổi này sẽ

có tác động lên khí hậu toàn cầu

Dự báo những hậu quả thảm khốc do con người gây ra qua việc nóng lên của hiệuứng nhà kính thì không được chấp nhận Do việc thải CO2 của con người là quá nhỏ sovới tự nhiên Kết quả từ các hoạt động của con người thì không đủ điều kiện để tiên đoán

hệ thống khí hậu của Trái Đất vốn đã rất phức tạp

Nguyên nhân thứ 2 là do bức xạ của Mặt Trời, giữa 1978 - 1997 bức xạ thay đổi0.14% và có thể thay đổi lớn hơn trong thời gian dài Nguyên nhân thứ 3 là do núi lửaphun trào, nó có tác động trực tiếp lên sự biến đổi khí hậu toàn cầu

Chúng ta sẽ xem xét tác động đến khí hậu do phun trào gần đây của Tampora, ElChichon, Pinatubo ("hiệu ứng khí hậu do núi lửa") Thứ tư, thay đổi khí hậu là thay đổi

về quỹ đạo và độ nghiêng của Trái Đất Độ nghiêng của trục Trái Đất sẽ thẳng lên cónghĩa là trên 8000 - 1000 năm tới, bức xạ được nhận sẽ ít hơn.

Trái Đất lúc nguyên sơ nhất, khi chưa có tại của sự sống, một lượng nhỏ đá vôiđược hình thành và bầu khí quyển đầy khí CO2, thì nhiệt độ bề mặt của Trái Đất có thể là

290oC Tại sao Trái Đất lại quá nóng như vậy? Điều này là do sự nóng lên toàn cầu là mộtphần của hiệu ứng nhà kính Bức xạ mặt trời bước sóng ngắn (khoảng 0.05 micromet)làm ấm đối tượng bên trong nhà kính Nhiệt tích tụ bên trong nhà kính và phát ra bức xạhồng ngoại với bước sóng dài hơn (khoảng 10 micromet) Tuy nhiên, kính thì chắn cácbức xạ sóng dài, và như vậy năng lượng bức xạ bị giữ lại, tạo ra một môi trường ấm bêntrong nhà kính

Hiệu ứng nhà kính còn được tạo ra bởi các khí khác trong khí quyển như: CO2, hơinước, mêtan và CFC Do sự biến động liên tục, CO2 là khí nhà kính quan trọng nhất Quathời gian biến đổi địa chất, như CO2 hòa tan trong nước và trầm tích CaCO3 được hìnhthành, nồng độ CO2 trong khí quyển thấp dần Thực vật quang hợp cổ sống trên Trái Đấthấp thụ CO2 trong khí quyển làm giảm nồng độ Qua các loài động vật có thành phầnxương là CaCO3, thì quá trình giảm nồng độ CO2 lại giảm mạnh Sinh vật sử dụng khí

CO2 đã làm giảm đi hiệu ứng nhà kính, và tạo nhiệt độ giống với nhiệt độ hiện nay trênTrái Đất

Ngày nay, CO2 chỉ chiếm 0,033% khí quyển Trái Đất, nhưng nó tạo hiệu ứng nhàkính cường độ nhẹ và giữ nhiệt độ trung bình Trái Đất là 16oC, cao hơn nhiều lúc khôngtồn tại khí CO2 Nếu không có mặt CO2 trong khí quyển, nhiệt độ trung bình ở bề mặtTrái Đất là khoảng -18oC, và sẽ có nhiều dạng sống khác nhau mà chúng ta đã biết

III- LỊCH SỬ KHÍ HẬU TRÁI ĐẤT:

Nhiều loại đá trầm tích có chứa các thông tin về khí hậu tại thời điểm nó được sinh

ra Khí hậu nóng được hiển thị qua: 1)Các rạn san hô và đá vôi (đá hóa thạch), 2)Các

quặng bauxit nhôm, loại quặng chỉ hình thành ở đất nhiệt đới, 3)Trầm tích của cáckhoáng vật, thứ được kết tinh từ các vật thể mất nước (muối mỏ)

Khí hậu lạnh có thể được đánh dấu bởi sự xói mòn mạnh mẽ của các sông băngtạo nên đường vân trong cảnh quang Nó bào mòn đường rãnh bên dưới bề mặt chúng Sựphân bố của sinh vật hóa thạch nói nhiều về khí hậu cổ đại Trước tiên, cácpaleomagnetic trong các loại đá có thể xác định được khu vực đá này hình thành Khi khuvực cổ xưa được biết, việc phân tích paleoclimatic có thể bắt đầu Ví dụ, khi vỏ hóa thạchcủa các sinh vật chỉ sống ở vùng biển cực được tìm thấy rất nhiều trong các loại đá hìnhthành trong vĩ độ trung, thì khí hậu từ phải lạnh hơn tại thời điểm hiện tại

Tập hợp các điều kiện trên và những điều kiện khác nhau cho ta biết rõ hơn về lịch

sử biến đổi khí hậu của Trái Đất Các loại đá cho biết về những thay đổi về nhiệt độ thếgiới và lượng mưa trong suốt thời gian địa chất Đặc điểm của các thời kỳ:

- Kỷ băng hà Đại cổ sinh muộn thì lạnh và ẩm ướt

Bề mặt của Trái Đất được chia thành các vùng nhiệt độ lạnh và nóng được xácđịnh bằng vĩ độ Khí hậu phân bố theo chu kì không đều lúc thì nhiệt độ lạnh thống trịTrái Đất lúc khác thì khí hậu ấm áp bao trùm Trong suốt một thời gian lạnh lẽo - kỷ băng

hà, các vùng có khí hậu lạnh thuộc vĩ độ cao mở rộng trong khu vực, trong khi khu vực

nóng ở vĩ độ thấp thu nhỏ nhưng không biến mất Ngược lại, trong thời đại của sự ấm áp,

kỷ torrid, toàn cầu được đánh dấu bằng việc mở rộng các khu vực khí hậu cận nhiệt đới,trong khi các vành đai khí hậu lạnh thu về phía cực Chúng ta hãy xem xét ví dụ của thờiđại có khí hậu khắc nghiệt

Kỷ băng hà hậu đại cổ sinh:

Một trong những kỷ băng hà chính trong lịch sử Trái Đất bắt đầu từ kỷ tiềnCarbon (360 triệu năm trước) và kéo dài hàng chục triệu năm cho đến kỷ Hậu Permi(260 triệu năm trước) là 1 khoảng thời băng hà kéo dài Một thời kỳ băng hà cần mộtkhoảng không gian rộng và thời gian lâu dài Đó là yếu tố chính để xuất hiện, thay đổihình dạng, kích cỡ, định hướng của các châu lục và đại dương

1 Lúc đầu điều kiện tuyệt đối của một thời kì băng hà là có một hoặc nhiều đạilục địa gần cực Một đất rộng vùng cực là cần thiết để tích tụ lượng tuyết rơi, cho phép sựtích tụ rộng lớn 3km lớp băng dày lục địa Sông băng Massive không thể được hình thànhtrên mặt nước biển Trong thời Hậu Đại Cổ sinh, phần lớn các lục địa đã được tập trungthành một vùng đất rộng duy nhất là Pangaea Phần phía Nam của siêu lục địa Pangaeađược biết đến như Gondwanaland, nó hình thành nên Nam Mỹ, Châu Phi, Nam Cực, Úc

và Ấn Độ ngày nay Trong thời gian Hậu Giới cổ sinh, Gondwanaland di chuyển ngangqua vùng cực Nam, những lớp băng chính luôn luôn tồn tại gần cực nam Phía Nam Mỹ -Châu Phi có lẽ tạo nên lớp băng vĩ đại đầu tiên Antarctica Và Cuối cùng Australia

2 Một mặt quan trọng khác là sự tuần hoàn nước đại dương Do bức xạ mặt trờithay đổi, những lớp nước ở xích đạo sẽ nhận được nhiều năng lượng mặt trời hơn lớp ởcực Nếu hiện tại không có lục địa để ngăn chặn dòng hải lưu, thì lớp nước ở xích đạo sẽ

di chuyển theo vĩ độ (phương tây sang đông) vì sự quay tròn của Trái Đất

Dòng hải lưu ấm toàn cầu tại đường xích đạo sẽ tác động ra sao với các lớp bănglớn? Trong chu trình thủy văn, nước đầu tiên phải được bốc hơi từ đại dương để tạo thànhmây và di chuyển tới vùng lạnh hơn để tạo nên tuyết Nước lạnh rất khó khăn để bốc hơi,nước ấm bốc hơi dễ hơn Các hồ sơ địa chất cho thấy rằng ở kỉ băng hà, vòng tuần hoàn

đại dương theo hướng dọc (phía bắc và phía nam) chiếm ưu thế hơn theo hướng vĩ độ(phía đông và phía tây) vì châu lục này là một liên kết theo phía bắc - nam, nó ngăn cảnviệc di chuyển theo hướng vĩ độ của nước biển, do đó đẩy vùng biển ấm hơn ở xích đạo

về phía cực, nơi việc bốc hơi hình thành những đám mây tạo nên tuyết rơi và cuối cùngtạo nên các tảng băng Các lục địa đã có dạng bắc - nam trong thời Đại Cổ sinh, nhưtrong suốt kỉ băng hà này

Tại sao kỉ băng hà ở hậu Đại Cổ sinh lại kết thúc? Có lẽ vì Gondwanaland bắt đầutách ra Khi lục địa di chuyển, vòng tuần hòan đại dương trên toàn thế giới đã thay đổi.Vùng nước ấm vẫn ở gần xích đạo và vùng nước lạnh bao quanh vùng cực, làm giảm độ

ẩm cung cấp cho những vùng đất rộng lớn ở cực Ngoài ra, khi lục địa di chuyển ra khỏivùng cực, điều kiện cho sự tích lũy của tuyết và hình thành sông băng không còn tồn tại

Kỷ hậu Paleocen Torrid.

Thế giới đã nóng lên trong thời gian Paleocen (65 - 55 triệu năm trước) Đạidương và khí quyển trong kỷ Paleocen nóng nhất kể từ trước tới nay Khu vực xích đạo

có khí hậu nhiệt đới và lượng mưa cao, tương tự như những gì ta thấy ngày hôm nay Tuynhiên, khu vực cận cực ấm hơn rõ rệt Nhiệt độ bề mặt nước ở đại dương phía Nam gầnNam Cực là 10 - 15oC ấm hơn so với ngày nay

Nhiệt độ cổ đại được xác định từ tỉ lệ đồng vị ổn định của ôxy trong vỏ CaCO3 hóathạch của động vật đơn bào Một nguyên tử ôxy hoặc là có16, 17 hoặc 18 proton vànơtron trong hạt nhân của nó Ôxy 16 (O16 ) thường là nhẹ hơn và do đó bốc hơi dễ dànghơn, để lại đằng sau tương đối nhiều đồng vị ôxy nặng (O18) Lớp vỏ tạo nên trong nướcbiển với tỉ lệ O18/O16 nhất định của nước đại dương trong suốt vòng đời của nó tạo thànhlớp vỏ chứa CaCO3 Vì vậy, đo tỷ lệ O18/O16 trong lớp vỏ để ước tính nhiệt độ của biểnthời cổ đại

Thế giới thì ra sao trong thời hậu Paleocen Torrid? Có ít sự khác biệt về nhiệt độgiữa các vùng biển nhiệt đới và vùng cực; cái lạnh mất đi, nước chìm ở hai cực; có sự

chênh lệch nhỏ về nhiệt độ giữa nước bề mặt và dưới biển sâu,nghĩa là lực hút của lựchấp dẫn sẽ ít hiệu quả và vòng tuần hoàn đại dương trở nên khó khăn.

Chênh lệch nhiệt độ trong khí quyển cũng sẽ giảm đi, dẫn đến thời tiết trên toànthế giới ôn hòa Không có thời tiết khắc nhiệt, các mùa ít thay đổi, tần suất và lượng mưaphân bố đều trong năm Hầu hết các nơi trên Trái Đất thì ẩm ướt và ấm hơn

Giáp ranh nước Mỹ được bao phủ bởi một trong hai vùng khí hậu nhiệt đới hoặccận nhiệt đới Dọc theo vùng ven biển, khí hậu cận nhiệt đới tồn tại ở vành đai Bắc cựcbởi việc tìm thấy hóa thạch cá sấu và cây cọ Lớp băng lục địa dường như không tồn tạibất cứ nơi nào trên thế giới Rừng thường xanh và thực vật rụng lá bao phủ nhiều vùngđất Sa mạc nóng và lãnh nguyên bắc cực chiếm tỷ lệ nhỏ trên mặt đất Khí hậu thế giớithiếu đi sự khắc nghiệt

Làm thế nào mà khí hậu Trái Đất trở nên ấm áp? Một số yếu tố kết hợp làm giatăng nhiệt độ là:

- Khu vực xích đạo phần lớn được bao phủ bởi các đại dương, cho phép hấp thuthêm nhiệt mặt trời

- Đại dương nóng lên, các khu vực bao phủ bởi tuyết và băng giảm, do đó đất lộ

ra Tuyết và băng phản xạ ánh mặt trời, đất hấp thụ nhiệt

- Lượng lớn dung nham từ việc mở rộng Bắc Đại Tây Dương có thể thải ra mộtlượng lớn các loại khí vào bầu khí quyển, làm ấm lên toàn cầu thông qua tănghiệu ứng nhà kính

- Các đại dương thay đổi đặc điểm của nó về sự khác biệt mật độ Hiện nay,nước lạnh ở vùng biển Nam Cực và Bắc Cực là nặng nhất, nó chìm xuống vàtạo dòng chảy bên dưới sâu đại dương

Trong Kỷ Eocen, nước ở vùng cực trở nên quá ấm Nước nặng nhất là nước biểnnhiệt đới do lượng muối cao thông qua việc bốc hơi Nước ấm, thiếu ôxy, mặn chìmxuống, chảy dưới biển và ấm lên do bề mặt đáy đại dương Khối lượng nước mặn dichuyển dọc theo đáy đại dương ảnh hưởng sự sống ở sâu trong đại dương Sinh vật sống

trong nước lạnh với lượng ôxy cao ở dưới đáy sẽ bị sốc đột ngột do môi trường trở nên

ấm áp và nghèo ôxy 55.5 triệu năm trước, sự thay đổi lớn về nhiệt độ sâu nước biển đãđạt đến đỉnh cao, làm cho 50% các loài động vật đơn bào biển sâu bị tuyệt chủng - mộtthảm họa thiên nhiên

Nguyên nhân gây nên sự tăng nhiệt này? Sự nóng lên của nước dưới đáy đạidương khoảng 8oC gây ra tan băng CH4 dưới đáy biển, làm phát thải khí mê tan vào bầukhí quyển Hydrates methane là gì? Vi khuẩn sống sâu dưới đáy đại dương tạo ra mê tannhư là một phần của chu kì sống của nó, nhưng lớp nước bên trên quá lạnh và áp lực từtrọng lượng của nước là quá lớn khiến mê tan bị giữ lại được liên kết với phân tử nướcđóng băng để tạo thành một lớp băng giống trầm tích CH4 giữ năng lượng bức xạ nhiềuhơn dầu, than đá, và khí tự nhiên của Trái Đất kết hợp Nó trở nên không ổn định nếunhiệt độ tăng lên một vài độ trên điểm đóng băng, hoặc nếu áp suất thấp hơn áp suất ở độsâu 500m nằm dưới đại dương Ngày nay, khoảng 15 nghìn tỷ tấn CH4 tồn tại ở đáy biển,làm tan nó thế giới sẽ tăng mạnh nhiệt độ Phân tích gần đây của các đồng vị cacbontrong đá trầm tích hậu Paleocen cho thấy rằng một sự giải phóng mê tan xảy ra khoảng55.5 triệu năm trước Việc giải phóng mê tan xảy ra khoảng 10.000 năm Đây là một thờigian rất ngắn cho khí quyển để nhận được một khối lượng lớn các khí nhà kính (methane

có hiệu suất gấp 24 lần trong việc hấp thụ nhiệt so với cacbon dioxide) Trong khoảng250.000 năm lượng metan dư thừa đã được loại bỏ, nhưng theo sau đó là sự thay đổi về

sự sống rất khác trên Trái Đất Ví dụ, sự tuyệt chủng hàng loạt ở đáy biển cùng với cácđại di cư và xuất hiện của nhiều loài động vật có vú trên đất liền

Trên thế giới đã thay đổi từ một ngôi nhà băng hậu Đại Cổ sinh đến một ngôi nhàhậu Paleocen nóng

Kỷ băng hà cuối Tân sinh:

Bắt đầu từ đỉnh nhiệt độ tại 55.5 triệu năm trước, Trái Đất bắt đầu có xu hướngmát đi trong 1 khoảng thời gian dài đưa chúng ta vào kỉ Băng hà Chuỗi sự kiện bao gồm:

- 40 triệu năm trước, Nam Cực được bao quanh bởi các dòng nước lạnh.

- 36 triệu năm trước, các băng hà nhỏ đã lan rộng ở Nam Cực

- 5 triệu năm trước, những dải băng Nam Cực đã mở rộng

- 14 triệu năm trước, một dải băng lục địa tồn tại trên châu Nam Cực và băng hànúi cao đã có ở Bắc bán cầu

Tại sao có những thay đổi này xảy ra? Đó không phải là câu trả lời đơn giản Vàiyếu tố ảnh hưởng phức tạp trong hình dạng mang đến khí hậu mát tại 55.5 triệu nămtrước Tầm quan trọng tương đối của các yếu tố này là trọng tâm của việc nghiên cứu ởhiện tại cho nhiều nhà khoa học trên thế giới Các yếu tố chính xuất hiện liên quan đếnviệc kiến tạo mảng thay đổi tức là sự thay đổi vị trí của châu lục và đại dương

1 Sự thay đổi khí hậu gắn liền với việc tách rời đang diễn ra của Pangaea thànhnhững lục địa nhỏ

2 Khi lục địa trôi dạt, đường bờ tạo ra và khép lại, do đó thay đổi các hòan lưutrong các đại dương và sự phân bố về nhiệt toàn cầu

3 Các khối lục địa đã di chuyển về vĩ độ ở vùng cực, với trung tâm Nam Cựcxoay và di chuyển về phía cực Nam, trong khi Bắc Mỹ và Á - Âu đã di chuyển đến xungquanh khu vực phía Bắc Cực

4 Tuyết và băng bắt đầu tích lũy trên vùng đất rộng lớn, nó phản xạ nhiều ánhsáng mặt trời (trong phản xạ toàn phần) và do đó nhiệt lượng quay về không gian

5 Hoàn lưu nước biển xung quanh xích đạo đã bị ngăn lại khoảng 23 triệu nămtrước với việc đóng kín phía đông Địa Trung Hải và kết thúc lúc 3 triệu năm trước khinúi lửa đã hình thành nên eo đất của Panama như rào cản ngăn dòng chảy đông - tây củađại dương

6 Diện tích các đại dương nông đã giảm xuống; do đó, lượng nước mặt để hấpthụ ánh sáng mặt trời

7 Các mảng cao của cao nguyên Tây Tạng / dãy núi Himalaya ở Châu Á và caonguyên Colorado ở miền tây nước Mỹ đã làm chệch hướng hoàn lưu đông - tây của khíquyển ở vĩ độ trung

Ba triệu năm trước:

Dải băng trên Nam Cực lớn tuổi và ổn định hơn ở Bắc Cực Hoàn lưu nước biểnlạnh quanh Nam Cực sẽ giúp nó không bị ảnh hưởng từ những biến động lớn Các lớpbăng trên Bắc Mỹ và Á-Âu có một ảnh hưởng lớn hơn về biến đổi khí hậu toàn cầu, vì nó

mở rộng và thu nhỏ trong hình dạng liên tục Sự phát triển ban đầu của nó là băng hà lụcđịa xảy ra giữa 3 và 2.7 triệu năm trước và trùng hợp với sự hình thành của eo đấtPanama Nguyên nhân và ảnh hưởng ở đây là gì? Sau khi Trung Mỹ hình thành một dảiliên tục giữa Bắc Mỹ và Nam Mỹ nó bị ngăn cản dòng biển Tây, bắt đầu chuyển hướngdòng hải lưu ấm của biển Caribe và dòng hải lưu Gulf của Vịnh Mexico, đẩy nó vào dòngchảy phía bắc dọc theo phía tây Đại Tây Dương Các dòng hải lưu ấm chuyển tới Canada

và Châu Âu gây ra bốc hơi lớn hơn và hình thành hơi nước, kết quả tuyết rơi nhiều hơntích lũy để hình thành các sông băng

Khi lớp băng lục địa tồn tại ở Bắc bán cầu, nó trải qua các chu kỳ phức tạp củabăng hà tiến và lùi Các chu kỳ dường như đã được trình bày trong suốt kỷ băng hà cổ vàđược liên kết chặt chẽ cho sự biến đổi thường xuyên trong quỹ đạo và quanh trục của TráiĐất

IV- BĂNG TIẾN VÀ BĂNG LÙI:

Trong suốt 2 triệu năm cuối, Trái đất đã trải qua khoảng 20 kỳ băng tiến Khi một

kỉ Băng hà bắt đầu, bề mặt của Đại dương bốc hơi, và tạo tuyết rơi xuống các Lục địa.Tuyết rơi xuống thành đống, bị nén dưới áp suất và thành băng Những băng hà trên lụcđịa dày khoảng 3 km, chôn sâu lớp đất mặt Dưới sức nặng và sự chuyển động chậm củanhững khối băng lớn, chúng là méo mó, gây nên những vết xước và tạo những hình dạngmới cho bề mặt đất đai Những vết tích trên lớp trầm tích cho ta biết về những kỳ băngtiến và lùi lớn của lịch sử Bắt đầu vào những năm 1970, những hiểu biết của chúng ta về

lịch sử băng lùi tăng lên một bước mới, chúng ta đã dựa vào những vết tích của trầm tíchdưới đáy Đại dương và những vết tích để lại do sự di chuyển của sông băng từGreenland Mỗi vết tích là kết quả tích lũy của sự lắng đọng trầm tích và băng một cáchthường xuyên.

Lịch sử của 1 triệu năm cuối là thời kỳ băng tiến trải qua khoảng 100,000 năm, vàtheo sau đó là thời lỳ băng lùi đã diễn ra rất nhanh, khoảng vài thập kỷ đến 100 năm Cáitạo nên vòng tuần hoàn của sự hình thành một cách chậm chạp của băng hà chính là sự corút và lùi một cách nhanh chóng của nó? Câu trả lời dựa trên những tính chất đặc biệtmang tính chu kỳ của vòng quay Trái đất và quỹ đạo của nó quanh Mặt trời, chúng ảnhhưởng đến năng lượng Mặt trời mà Trái đất nhận được Bằng chứng quan trọng của quỹđạo và sự luân phiên của vòng tuần hoàn được biết vào năm những năm 1980, khi máytính phân tích những dữ liệu từ trầm tích và vết tích băng hà được đưa ra để so sánh với

Hình : Những vết xước trên đá do sự di chuyển

của các dòng sông băng

những lý thuyết thiên văn học đã được nhà địa chất học Milutin Milankovitch hợp nhấttrong những năm 1920 và 1930 Vòng tuần hoàn của băng tiến và lùi, bao gồm: sự daođộng đầu tiên, lần thứ hai và lần thứ ba, được giải thích rõ hơn bởi ba tính chất thiên vănhọc.

1 Độ lệch tâm của quỹ đạo Trái đất quanh Mặt trời Hình dạng của quỹ đạo thay đổimỗi 100,000 năm, từ quỹ đạo gần tròn đến hình dạng ellipse, thời gian dài gần bằngmột thời kỳ băng hà lùi hoặc tiến; điều này được dự đoán là do sự lệch tâm đã tạo nênnền tảng cho những vòng tuần hoàn

2 Độ nghiêng của trục Trái đất Sự tự quay của trục Trái đất nghiêng so với mặt phẳngquỹ đạo với một vòng tuần hoàn 41,000 năm, độ nghiêng đó dao động từ 21.50 đến24.50 Hiện tại góc nghiêng đó là 23.50

3 Sự tiến động của xuân phân và thu phân khi mà hướng nghiêng thay đổi mặc dù gócnghiêng vẫn được giữ nguyên Hiệu ứng sự lắc lư như sự quay tròn của đỉnh một đồchơi Sự lắc lư có hai chu kỳ: 23,000 và 19,000 năm Hiện tại, sự lắc lư khiến cho Tráiđất ở gần Mặt trời nhất trong suốt mùa đông ở Bắc bán cầu, đem lại mùa đông và mùaxuân ôn hòa hơn Nam bán cầu Sự thay đổi theo thời gian của độ lệch tâm, độnghiêng, và chu kỳ lắc lư được tính toán cho hiện tại và cả quá khứ.M

Những vết tích của băng hà và trầm tích đã chỉ ra rằng những thời kỳ băng tiến vàlùi gần như đồng bộ ở cả Bán cầu Bắc và Nam Làm thế nào mà những khối băng lớn ởcực bị ảnh hưởng cùng một lúc bởi sự nghiêng và sự lắc lư? Cũng có thể bởi sự phân phốinhiệt giữa Đại dương và Lục địa Cứ mỗi lượng nhiệt tăng lên nhận được ở một Bán cầu

sẽ được chia cho bán cầu còn lại Ví dụ như, những vết băng ở Greenland đã chỉ ra sựthay đổi mãnh liệt Khoảng cách đây 14,000 năm, nhiệt độ Trái đất bắt đầu tăng lên do sựthay đổi hằng năm trong các lớp băng – lượng O18, CO2 và methane tăng lên Sự tăng lêncủa O18 có nghĩa là nhiệt có khả năng làm bốc hơi một lượng lớn hơn đồng vị của oxi, sựtăng lên của CO2 làm cho Trái đât nóng lên thông qua Hiệu ứng nhà kính, và sự tăng lêncủa khí Methane là do sự tăng lên của số lượng đầm lầy Đó đều là những triệu chứng của