8. Cấu trúc của đề tài
1.1. Cơ sở lí luận của vấn đề nghiên cứu
1.1.3. Nhận thức về biến đổi khí hậu
1.1.3.1. Khái niệm
Theo Công ƣớc chung của Liên Hợp Quốc về BĐKH tại Hội nghị Thƣợng đỉnh về Môi trƣờng tại Rio de Janero (Braxin - năm 1992): BĐKH là sự thay đổi
23
của khí hậu mà nguyên nhân trực tiếp hay gián tiếp bởi hoạt động của con ngƣời làm thay đổi thành phần của khí quyển tồn cầu và tác động thêm vào sự biến động khí hậu tự nhiên trong các thời gian có thể so sánh đƣợc.
Theo tổ chức Liên Chính phủ về BĐKH IPCC (2007), BĐKH (Climate Change) là sự biến đổi về trạng thái của hệ thống khí hậu, có thể đƣợc nhận biết qua sự biến đổi về trung bình và sự biến động của các thuộc tính của nó, đƣợc duy trì trong một thời gian đủ dài, điển hình là hàng thập kỷ hoặc dài hơn. Nhƣ vậy, nếu trạng thái cân bằng của hệ thống khí hậu là điều kiện thời tiết trung bình và sự biến động của các thuộc tính của nó đƣợc duy trì trong một khoảng thời gian đủ dài, điển hình là hàng thập kỷ hoặc dài hơn thì BĐKH là sự biến đổi từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác của hệ thống khí hậu [10].
Nguyên nhân làm BĐKH là do các quá trình tự nhiên và tác động của con ngƣời. Nguyên nhân tự nhiên gây nên sự thay đổi khí hậu trên Trái đất có thể từ bên ngoài, hoặc do sự thay đổi bên trong và tƣơng tác giữa các thành phần trong hệ thống khí hậu của Trái đất. Theo IPCC (2013), hiện nay, nguyên nhân chính của sự nóng lên tồn cầu bắt nguồn từ sự gia tăng khí nhà kính có nguồn gốc từ các hoạt động của con ngƣời. Trong thời đại công nghiệp, con ngƣời đã và đang sử dụng ngày càng nhiều năng lƣợng có nguồn gốc chủ yếu từ các nguồn nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí đốt), từ đó phát thải quá mức các khí nhà kính vào bầu khí quyển, làm gia tăng nhiệt độ của Trái Đất [15].
Nhƣ vậy, BĐKHB là sự thay đổi của khí hậu trong một khoảng thời gian dài, diễn ra trên phạm vi toàn cầu do tác động của các điều kiện tự nhiên và hoạt động của con ngƣời. Biểu hiện của BĐKH là sự nóng lên tồn cầu, mực nƣớc biển dâng và gia tăng các hiện tƣợng khí tƣợng thủy văn cực đoan. Hiện nay, BĐKH đang có diễn biến phức tạp, khó dự đoán gây hậu quả nặng nề cho thiên nhiên và con ngƣời trên Trái đất.
1.1.3.2. Đặc điểm
BĐKH là một q trình diễn ra từ từ, khó dự đốn, diễn ra trên phạm vi toàn cầu, ảnh hƣởng đến mọi lĩnh vực: sự sống của các loài sinh vật, đa dạng sinh học, cảnh quan,
24
môi trƣờng sống… ở các quốc gia, các châu lục và trên thế giới.
Trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội con ngƣời không ngừng làm gia tăng các nhân tố làm thay đổi khí hậu. Theo tổ chức Khí tƣợng Thế giới (WMO), đã chỉ rõ sự gia tăng nhiệt độ trung bình và các hệ quả của nó nhƣ mực nƣớc biển tăng với tốc độ ngày càng cao, băng và sông băng ngày càng suy giảm, và các hiện tƣợng thời tiết cực đoan nhƣ làn sóng khí hậu nóng, những chỉ số mấu chốt của BĐKH đang ngày càng đƣợc bộc lộ: nồng độ carbon dioxide là 357,0 phần triệu (ppm) vào năm 1993 (năm đầu tiên đƣợc cơng bố trong Tun bố khí hậu), đã liên tục tăng lên đến 405,5 ppm vào năm 2017. Trong năm 2018 và 2019, các giá trị này sẽ cịn cao hơn nữa.
Nhƣ vậy sự BĐKH tồn cầu đang diễn ra ngày càng nghiêm trọng, nhìn chung xét về tính chất BĐKH trên Trái đất có 4 đặc điểm:
- BĐKH diễn ra chậm, khó phát hiện, khó ngăn chặn và đảo ngƣợc. BĐKH là hiện tƣợng và q trình tự nhiên (mặc dù có ngun nhân do con ngƣời gây ra) diễn ra trong khí quyển của Trái Đất một cách rất chậm chạp, từ từ, khơng rõ rệt (trong vịng 100 năm, nhiệt độ trung bình của Trái đất tăng 0,74 oC). Con ngƣời phải có mạng lƣới quan trắc rộng khắp; có nhận xét, phát hiện tinh tế; Có sự hỗ trợ của các phƣơng tiện kỹ thuật hiện đại mới có khả năng nhận biết đƣợc sự biến động này. Mặt khác, BĐKH lại do nhiều nguyên nhân gây ra, biểu hiện ở mỗi khu vực trên Trái đất cũng khác nhau nên không ngăn chặn hoặc đảo ngƣợc tình thế đƣợc.
- BĐKH diễn ra trên phạm vi tồn cầu, có ảnh hƣởng đến tất cả các lĩnh vực có liên quan đến đời sống và hoạt động của con ngƣời. Sẽ khơng có nơi nào trên Trái đất, khơng có ngƣời dân nào và mọi mặt hoạt động của con ngƣời ở bất kỳ một quốc gia nào mà khơng chịu ảnh hƣởng của BĐKH, chỉ có điều mức độ ảnh hƣởng của BĐKH không diễn ra đồng đều ở mọi nơi.
- BĐKH diễn ra với cƣờng độ ngày một tăng và hậu quả khó lƣờng trƣớc. Các số liệu thống kê và các quan sát trong những năm gần đây cho thấy mức độ BĐKH gây ra ngày một lớn, mạnh và bất thƣờng, trái hẳn với quy luật vốn có, vì thế cũng gây nên những hậu quả và thiệt hại rất to lớn, khó lƣờng.
25
- BĐKH là nguy cơ lớn nhất mà con ngƣời phải đối mặt với tự nhiên trong suốt lịch sử phát triển của loài ngƣời.
Hiện nay, cƣờng độ BĐKH ngày một tăng và hậu quả ngày càng nặng nề, khó lƣờng trƣớc. Tạo nên một mối nguy cơ lớn nhất mà loài ngƣời phải đối mặt trong lịch sử phát triển của chính mình.
1.1.3.2. Ngun nhân
Dựa theo Kịch bản BĐKH và nƣớc biển dângcho Việt Nam năm 2016, nguyên nhân gây BĐKH là do tác động của các yếu tố tự nhiên và con ngƣời.
BĐKH do tác động của các yếu tố tự nhiên
Khí quyển chịu ảnh hƣởng trực tiếp từ Vũ trụ. Nguồn năng lƣợng chủ yếu của các q trình khí quyển là bức xạ Mặt trời. Năng lƣợng BXMT tạo ra nhiệt cho khí quyển và trên bề mặt Trái đất. Khi nguồn năng lƣợng này có những biến động bất thƣờng sẽ tạo ra những BĐKH trên Trái đất. Sự biến động bất thƣờng của nguồn năng lƣợng BXMT chiếu tới bề mặt Trái đất có thể do các nguyên nhân sau:
- Cƣờng độ BXMT thay đổi tuỳ theo sự hoạt động và biến động của Mặt trời, là nguồn cung cấp năng lƣợng cho Trái đất. Sự phát xạ của Mặt trời đã có những thời kỳ yếu đi gây ra băng hà và có những thời kỳ hoạt động mãnh liệt gây ra khí hậu khơ và nóng trên bề mặt Trái đất. Ngồi ra, sự xuất hiện các vết đen Mặt trời làm cho cƣờng độ tia BXMT chiếu xuống Trái đất thay đổi, năng lƣợng chiếu xuống mặt đất thay đổi làm thay đổi nhiệt độ bề mặt Trái đất [15].
- Quỹ đạo chuyển động và tốc độ chuyển động của Trái đất trong hệ Mặt trời, khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời và góc nghiêng giữa trục quay của Trái đất với mặt phẳng hồng đạo có sự thay đổi. Do Trái đất tự quay xung quanh trục của nó và quay quanh Mặt trời, theo thời gian, một vài biến thiên theo chu kỳ đã diễn ra. Các thay đổi về chuyển động của Trái đất gồm: sự thay đổi độ lệch tâm có chu kỳ dao động khoảng 96000 năm; độ nghiêng trục có chu kỳdao động khoảng 41000 năm và tuế sai (tiến động) có chu kỳ dao động khoảng từ 19000 năm đến 23000 năm. Những biến đổi chu kỳ năm của các tham số này làm thay đổi lƣợng BXMT cung cấp cho hệ thống khí
26
hậu và do đó làm thay đổi khi hậu Trái đất [15].
- Biến đổi về phân bố lục địa - đại dƣơng của bề mặt Trái đất. Bề mặt Trái đất có thể bị biến dạng qua các thời kỳ địa chất do sự trơi dạt của các lục địa, các q trình vận động kiến tạo, phun trào núi lửa,… Sự biến dạng này làm thay đổi phân bố lục địa - đại dƣơng, hình thái bề mặt Trái đất, dẫn đến sự biến đổi trong phân bố BXMT trong cân bằng bức xạ và cân bằng nhiệt của mặt đất và trong hồn lƣu chung của khí quyển, đại dƣơng. Ngoài ra, các đại dƣơng là một thành phần chính hệ thống khí hậu, dịng hải lƣu vận chuyển một lƣợng lớn nhiệt trên khắp hành tinh. Thay đổi trong lƣu thơng đại dƣơng có thể ảnh hƣởng đến khí hậu thơng qua sự chuyển động của CO2 vào khí quyển [15]. Khi thành phần hơi nƣớc và điôxit cacbon (CO2) tăng lên làm cho nhiệt độ khơng khí cũng tăng lên.
- Hoạt động của núi lửa phun trào hay sự va đập của các thiên thạch vào Trái đất, làm lớp khơng khí sát bề mặt đất trở nên mù mịt bởi khói bụi, các sol khí phản chiếu BXMT trở lại khơng gian, làm giảm nhiệt độ lớp bề mặt Trái đất.
BĐKH do các yếu tố tự nhiên gây ra có sự biến đổi từ từ, có chu kỳ rất dài, nếu có thì chỉ tác động rất nhỏ.
BĐKH do tác động của con người
Trái đất hiện nay đang ngày càng nóng lên. Do chính con ngƣời thơng qua các hoạt động sản xuất của mình nhƣ sử dụng nhiên liệu hóa thạch để sản xuất năng lƣợng, hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải, sản xuất nông nghiệp, đốt phá rừng… phát thải quá mức lƣợng khí nhà kính vào bầu khí quyển, gây hiệu ứng nhà kính, làm tăng nhiệt độ của Trái đất.
Sự gia tăng nồng độ các khí nhà kính làm giảm bức xạ hồng ngoại thoát ra ngời Vũ trụ, làm tăng nhiệt lƣợng tích lũy của Trái đất dẫn đến sự ấm lên của hệ thống khí hậu. Sự gia tăng của nhiệt độ bề mặt Trái đất kéo theo nhiều thay đổi: Lƣợng băng và diện tích phủ băng tuyết giảm; mực nƣớc biển dâng cao; thiên tai … Theo Cơng ƣớc khí hậucác khí nhà kính: Cacbon điơxit (CO2), Mê tan (CH4), Nitơôxit (N2O), Hydro fluorocarbons (HFCs), Perfluorocarbons (PFCs), Sulfur
27
hexafluoride (SF6). Theo báo cáo lần thứ 5 của IPCC, nồng độ các khí nhà kính nhƣ: CO2, CH4,N2O trong bầu khí quyển đã tăng với một tốc độ chƣa từng có trong vịng 800000 năm trở lại đây. Nồng độ CO2 đã tăng khoảng 40 % so với thời kỳ tiền công nghiệp, chủ yếu là do phát thải khí từ việc đốt các nhiên liệu hóa thạch và thay đổi của bề mặt đệm. Đại dƣơng đã hấp thụ khoảng 30 % lƣợng CO2 do con ngƣời thải ra, gây axit hóa đại dƣơng (IPCC, 2013). Năm 2011, nồng độ của các khí nhà kính CO2,CH4,N2O lần lƣợt là 391 ppm, 1803 ppb và 324 ppb, tƣơng ứng với mức tăng lần lƣợt: 40 %,150 % và 20 % so với thời kỳ tiền cơng nghiệp (IPCC, 2013). Mức tăng trung bình của nồng độ khí nhà kính trong thế kỷ vừa qua chƣa từng có trong suốt 22000 năm qua [15].
Nhƣ vậy, các hoạt động của con ngƣời là nguyên nhân chủ yếu gây ra BĐKH hiện nay trên toàn cầu.
1.1.3.3. Biểu hiện của biến đổi khí hậu
BĐKH biểu hiệnrõ nét qua: Nhiệt độ Trái đất tăng;Mực nƣớc biển dâng cao; Sự thay đổi thành phần và chất lƣợngkhí quyển; Xuất hiện nhiều thiên tai bất thƣờng, trái quy luật và có cƣờng độ quy mơ lớn.
Nhiệt độ Trái đất tăng
Hiện nay nhiệt độ trung bình của khơng khí và các đại dƣơng trên Trái đất đang có xu hƣớng tăng lên liên tục. Theo đánh giá của Ủy ban liên chính phủ về BĐKH (IPCC, 2007), trong khoảng 100 năm (1906 - 2005) nhiệt độ trung bình của khơng khí trên tồn cầu tăng 0.74 ± 0.18 °C, tốc độ gia tăng nhiệt độ 50 năm sau cao hơn 50 năm trƣớc, nhanh hơn bất kỳ thế kỷ nào trong lịch sử, kể từ thế kỷ 11 đến nay.
Tốc độ tăng nhiệt độ trong 50 năm cuối thế kỷ 20 là + 0,13 ± 0,03 ºC/thập kỷ, gần bằng hai lần tốc độ tăng trong thời kỳ 1906 - 2005, cho thấy xu thế biến đổi nhiệt độ ngày càng nhanh hơn.
28
Hình 1.8: Nhiệt độ mặt đất toàn cầu giai đoạn 1880 - 2020
Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/Ấm_lên_tồn_cầu Nhiệt độ bề mặt biển cũng có xu hƣớng tăng rõ rệt từ đầu thế kỷ 20 trên các đại dƣơng. Trong giai đoạn 1979 - 2005, nhiệt độ trên đất liền tăng 0,27 ºC/thập kỷ còn trên đại dƣơng là 0,13 ºC/thập kỷ. Nhƣ vậy nhiệt độ tăng trung bình trên bề mặt Trái đất cao hơn ở đại dƣơng.
Những nơi nóng lên mạnh nhất nằm ở sâu trong lục địa châu Á và Tây Bắc của Bắc Mỹ. Tuy nhiên cũng có một số vùng bị lạnh đi từ năm 1979, đa phần ở đại dƣơng và Nam bán cầu.
Hình 1.9: Dị thƣờng nhiệt độ mặt đất trung bình thời gian 2014 - 2018 so với nhiệt độ trung bình 1951 - 1980
29
Sang thế kỷ 21, dựa theo các dự án mơ hình khí hậu của (IPCC), nhiệt độ bề mặt Trái đất sẽ tăng lên 1,1 0C đến 6,4 0
C.
Trong 10 năm gần đây, nhiệt độ trung bình nhiều năm đƣợc ghi nhận là cao lịch sử. Năm 2014, nhiệt độ trung bình tồn cầu tăng cao hơn nhiệt độ trung bình thời kỳ 1961 - 1990 vào khoảng 0,57 ± 0,09 0
C, và cao hơn trung bình 10 năm gần đây (2005 - 2014) khoảng 0,08 0
C. Theo Tổ chức Khí tƣợng thế giới (WMO) năm 2014 đƣợc ghi nhận là năm nóng nhất lịch sử quan trắc trong vịng 165 năm gần đây; Sau đó là năm 2010 (0,55 ± 0,09 0
C) và năm 2005 (0,54 ± 0,09 0C). Xét theo từng khu vực, nhiệt độ trung bình năm 2014 so với nhiệt độ trung bình nhiều năm là cao hơn: Châu Á các khu vực chỉ số nhiệt này đều cao hơn, đặc biệt Tây và Đông Bắc Á (cao hơn từ 1 đến 5 0C) xuất hiện nhiều đợt năng nóng vào tháng 7, 8, ở khu vực Islamic, Iran nhiệt độ cao nhất trên 50 0C và kỷ lục 53 0
C vào ngày 17/7 ở thành phố Khuzestan (Iran); Châu Âu có 19 quốc gia có nhiệt độ trung bình năm 2014 đạt kỷ lục, tại NaUy tháng 7 là tháng nóng nhất lịch sử với chuẩn sai nhiệt độ là 4,3 0
C cao hơn lịch sử là 1 0C; Phía Bắc Châu Phi nhiệt độ năm trung bình năm 2014 cao hơn trung bình nhiều năm từ 1 đến 2 0C… (Theo WMO - 2015)
Sự thay đổi nhiệt độ khơng khí trên tồn cầu theo xu hƣớng tăng, dẫn đến các đợt nắng nóng lịch sử cũng gia tăng theo, gây nhiều thảm họa trên toàn cầu.
Mực nước biển dâng cao
Các đo đạc và tính tốn cho thấy cùng với sự tăng lên của nhiệt độ là sự tăng lên của mực nƣớc biển trên các đại dƣơng thế giới. Tính chung, mực nƣớc biển trung bình lên 10 - 25 cm với tốc độ tăng trung bình 1 - 2 mm/năm trong thế kỷ 20. Thời kỳ 1993 - 2003 mức nƣớc biển đã dâng cao khoảng 2,8 mm/năm, trong đó tăng khoảng 1,6 mm/năm do giãn nở nhiệt độ và khoảng 1,2 mm/năm do băng tan. Đáng chú ý là trong thời gian gần đây, nghiên cứu xu thế biến đổi mực nƣớc biển quy mơ tồn cầu (IPCC, 2013) - Giai đoạn 1901 - 2010, mực nƣớc biển trung bình tồn cầu tăng khoảng 19 cm với tốc độ tăng trung bình là 1,7 mm/năm. Trong giai đoạn 1993 - 2010, mực nƣớc biển trung bình tồn cầu tăng 3,2 mm/năm.
30
Sự thay đổi thành phần và chất lượng của khí quyển
Thành phần và chất lƣợng của khí quyển đã thay đổi rất nhiều do tác động của các yếu tố tự nhiên và con ngƣời. Đó là sự gia tăng của các chất khí nhà kính trong khí quyển, tuy chiếm một tỷ lệ rất nhỏ, nồng độ rất thấp so với hai chất khí chủ yếu: Nitơ (78 %) và Oxi (21 %) nhƣng tác hại của chúng lại rất lớn. Chất lƣợng của khí quyển vì thế giảm sút rất nhanh. Các chất khí nhà kính là nguyên nhân trực tiếp làm tăng nhiệt độ khơng khí, gây nên hiệu ứng nhà kính, khiến cho Trái Đất nóng lên. Ngồi ra, chúng là các chất khí độc hại ảnh hƣởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các quá trình tự nhiên, đời sống của sinh vật nói chung, của con ngƣời nói riêng, gây hậu quả nghiêm trọng .
Xuất hiện nhiều thiên tai bất thường, trái quy luật và có cường độ, quy mơ lớn
Các thiên tai liên quan đến BĐKH trên toàn cầu: siêu bão, lốc xoáy, lũ lụt, lũ