CHƯƠNG 2. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TOÀN CẦU
2.2 Biến đổi khí hậu hiện đại
Một số biểu hiện của BĐKH hiện đại được nhận biết rõ rệt qua nhiệt độ.
Băng hà ở Na Uy và dãy An-pơ bắt đầu rút từ giữa thế kỷ 19. Ở Đông Âu, nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1881-1915 tăng
lên khoảng vài phần mười độ so với thời kỳ 1846 - 1880. Ở Lêningrat, nhiệt độ trung bình năm tăng +3,5ºC từ 1801 đến 1850;
tăng +4,6oC từ 1921 đến 1936. Các tháng mùa đông đặc biệt nóng lên. Biên độ năm của nhiệt độ (chênh lệch giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất) ở Lêningrat do vậy giảm đến 1,3oC.
Ở Tây Âu, nhiệt độ trung bình mùa đông mười năm trước năm 1920 đã tăng lên 2,5oC so với cuối thế kỷ 19, còn nhiệt độ trung bình năm tăng 0,5oC. Ở đây cũng bắt đầu những mùa đông ôn hoà. Ở Bắc Băng dương quá trình nóng lên còn rõ rệt hơn ở miền ôn đới. Từ năm 1910 đến hết năm 1940 nhiệt độ trung bình ở Băng Đảo Greenland tăng lên 3oC.
Sự phát triển mạnh mẽ của các thiết bị và mạng lưới thám sát gần đây đã cho phép đưa ra những kết quả phân tích với độ tin cậy cao về sự biến đổi của nhiệt độ.
Nhiệt độ trung bình toàn cầu đang tăng. Trong 100 năm, từ 1906 đến 2005 nhiệt độ đã tăng +0,74±0,18ºC, 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 là +0,13±0,03ºC/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. Sai khác lớn nhất của nhiệt độ giữa hai năm liên tiếp là 0,29ºC (giữa năm 1976 và năm 1977).
Giai đoạn 1961-1990, nhiệt độ tối cao tăng 0,14ºC/thập kỷ và nhiệt độ tối thấp tăng 0,2ºC/thập kỷ.
Số liệu quan trắc cho thấy, trên các vùng lục địa, trong 12 năm, từ 1995-2006, đã có 11 năm (trừ 1996) là những năm có nhiệt độ cao nhất kể từ 1850, trong đó nóng nhất là năm 1998 và năm 2005. Riêng 5 năm 2001–2005 có nhiệt độ trung bình cao hơn 0,44ºC so với chuẩn trung bình của thời kỳ 1961–1990.
Nhiệt độ cực trị cũng có xu thế phù hợp với nhiệt độ trung bình, kết quả là giảm số đêm lạnh và tăng số ngày nóng và biên độ nhiệt độ ngày giảm đi chừng 0,07ºC mỗi thập kỷ.
Nhiệt độ bề mặt biển cũng có xu hướng tăng rõ rệt từ đầu thế kỷ 20 trên các đại dương. Tốc độ ấm lên trên đất liền lớn hơn trên đại dương. Trong giai đoạn 1979-2005, nhiệt độ trên đất liền tăng 0,27ºC/thập kỷ còn trên đại dương là 0,13ºC/thập kỷ.
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 1979, đa phần ở đại dương và Nam Bán cầu.
Nhiệt độ trung bình của Bắc Bán cầu trong nửa sau thế kỷ 20 cao hơn bất kỳ giai đoạn 50 năm nào trong 500 năm gần đây và có thể cao nhất trong ít nhất 1.300 năm qua.
Trong thời kỳ 1958–2005 nhiệt độ trong tầng đối lưu có xu thế tăng lên, phù hợp với xu thế nhiệt độ tại bề mặt đất. Tốc độ tăng nhiệt độ trong lớp đối lưu dưới là khoảng 0,16 đến 0,18ºC mỗi thập kỷ, tính từ năm 1979. Ngược lại, xu thế nhiệt độ của lớp bình lưu dưới giảm với tốc độ 0,3 đến 0,6ºC mỗi thập kỷ.
Hình 2. 4. Nhiệt độ trung bình toàn cầu từ 1850 (Nguồn: IPCC, 2007)
Bảng 2. 1. Diễn biến của chuẩn sai nhiệt độ trên các châu lục và đại dương trong thế kỷ 20 (Đơn vị: ºC ) Khu
vực
191 0
192 0
193 0
194 0
195 0
196 0
197 0
198 0
199 0
200 0 Bắc
Mỹ - 0,2
-
0,3 0,2 0,3 0,2 0,1 0,0 0,2 0,5 0,7 Na
m Mỹ
- 0,1
-
0,2 0,0 0,2 0,1 0,2 0,1 0,0 0,2 0,4 Châ
u
- 0,2
- 0,1
0,0 0,1 0,2 0,0 0,1 0,0 0,4 0,8
Âu Châ
u Phi
-
0,1 0,0 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,3 0,5 0,7 Châ
u Á -
0,2 0,0 0,0 0,1 0,1 0,1 0,0 0,3 0,7 0,9 Châ
u Úc 0,1 -
0,1 0,0 0,0 -
0,2 0,1 0,1 0,3 0,5 0,5 Toà
n cầu
-
0,2 0,0 0,1 0,2 0,1 0,4 0,4 0,2 0,4 0,7 Lục
địa -
0,2 0,0 0,1 0,2 0,1 0,0 0,0 0,3 0,5 0,8 Đại
dươ ng
-
0,2 0,0 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,3 0,6 Nguồn: IPCC, 2007
2.2.2 Biến đổi của lượng mưa
Không giống như xu thế ấm lên khá đồng nhất của nhiệt độ, lượng mưa lại có sự tăng giảm khá khác nhau theo khu vực.
Hình 2. 5. Xu thế biến đổi lượng mưa trung bình năm từ 1901 đến 2005 (Nguồn: IPCC, 2007)
Trong thời kỳ 1901–2005 xu thế biến đổi của lượng mưa rất khác nhau giữa các khu vực và giữa các thời đoạn khác nhau trên từng khu vực.
Ở Bắc Mỹ, lượng mưa tăng lên ở nhiều nơi, nhất là ở phía Bắc Canađa nhưng lại giảm đi ở Tây Nam nước Mỹ, Đông Bắc Mexico và bán đảo Bafa với tốc độ giảm khoảng 2% mỗi thập kỷ, gây ra hạn hán trong nhiều năm gần đây.
Ở Nam Mỹ, mưa lại tăng lên trên lưu vực Amazon và vùng bờ biển Đông Nam nhưng lại giảm đi ở Chilê và vùng bờ biển phía Tây.
Ở Châu Phi, lượng mưa giảm ở Nam Phi, đặc biệt là ở Sahel trong thời đoạn 1960–1980.
Ở khu vực nhiệt đới, mưa giảm đi ở Nam Á và Tây Phi với trị số xu thế là 7,5% cho cả thời kỳ 1901–2005. Khu vực có tính địa phương rõ rệt nhất trong xu thế biến đổi lượng mưa là Australia do tác động mạnh mẽ của ENSO.
Ở đới vĩ độ trung bình và vĩ độ cao, lượng mưa tăng lên rõ rệt ở miền Trung Bắc Mỹ, Đông Bắc Mỹ, Bắc Âu, Bắc Á và Trung Á.
Trên phạm vi toàn cầu lượng mưa tăng lên ở các đới phía Bắc vĩ độ 30ºN thời kỳ 1901–2005 và giảm đi ở các vĩ độ nhiệt đới, kể từ thập kỷ 1990.
Tần số mưa lớn tăng lên trên nhiều khu vực, kể cả những nơi lượng mưa có xu thế giảm đi.
2.2.3 Biến đổi ở các vùng cực, băng quyển
Trong thế kỷ 20 cùng với sự tăng lên của nhiệt độ mặt đất có sự suy giảm khối lượng băng trên phạm vi toàn cầu.
Số liệu quan trắc vệ tinh đã cho thấy băng biển Bắc Bán cầu đã giảm khoảng 2,7± 0,6%/thập kỷ kể từ năm 1978. Tốc độ giảm trong mùa hè lớn hơn trong mùa đông. Vào mùa hè, tốc độ giảm khoảng 7,4±2,4%/thập kỷ. Ở Nam Bán cầu, độ phủ băng biển có sự biến động giữa các năm với xu thế không rõ rệt.
Băng ở Greenland mất dần đi với tốc độ khoảng -50 đến -100 Gt/năm, làm tăng mực biển tương đương khoảng 0,14 đến 0,18 mm/năm trong giai đoạn 1993-2003.
Hình 2. 6. Diện tích tuyết phủ ở Bắc Bán Cầu vào tháng 3 – tháng 4 qua các năm (Nguồn: IPCC, 2007) Độ phủ tuyết có xu hướng giảm ở hầu hết các khu vực Bắc Bán cầu, đặc biệt là vào mùa xuân (Hình 2.6).
Ngày đóng băng của các sông và hồ đến muộn hơn với tốc độ khoảng 5,8 ngày/thế kỷ; trong khi đó ngày tan băng lại đến sớm hơn với tốc độ khoảng 6,5 ngày/thế kỷ.
2.2.4 Biến đổi mực nước biển
Trong khoảng 2000 năm trước năm 1870, sự biến đổi của mực nước biển là nhỏ, với tốc độ thay đổi trung bình từ 0,0 đến 0,2 mm/năm.
Từ năm 1961 đến 2003, mực nước biển trung bình trên toàn cầu dâng lên với tốc độ trung bình là 1,8±0,5 mm/năm.
Giai đoạn 1993-2003, đo đạc từ vệ tinh Topex/Poseidon cho thấy mực nước biển tăng ở mức 3,1±0,7 mm/năm. Người ta cho rằng giai đoạn này tăng nhanh hơn giai đoạn trước có thể là biểu hiện sự khác biệt giữa biến động của các thập kỷ.
Hình 2. 7. Thay đổi mực nước biển trung bình toàn cầu (Nguồn: IPCC, 2007)
Các nguyên nhân làm cho nước biển dâng chủ yếu là sự dãn nở vì nhiệt, sự tan băng của các chỏm băng và các tảng băng ở vùng cực.
Hình 2. 8. Tốc độ thay đổi của mực nước biển trong hai thời kỳ 1993-2003 và 1953-2003 ()
Bên cạnh đó, sự nóng lên của đại dương toàn cầu chiếm đến 80% sự biến đối năng lượng của hệ thống khí hậu Trái đất.
Do lượng cacbon nhân tạo nhiều hơn, sự hấp thụ cacbon của đại dương nhiều hơn dẫn đến tính axit của đại dương nhiều hơn, với sự giảm độ pH bề mặt trung bình là 0,1 đơn vị.
2.2.5 Biến đổi của dòng chảy trên một số sông lớn
Dòng chảy trên một số sông lớn trên thế giới có những biến đổi sâu sắc từ thập kỷ này sang thập kỷ khác và giữa các năm trong từng thập kỷ.
Dòng chảy tăng lên trên nhiều lưu vực sông thuộc Mỹ song lại giảm đi ở nhiều lưu vực sông thuộc Canada trong 30–50 năm gần đây.
Trên lưu vực sông Lêna ở Xibiri cũng có sự gia tăng dòng chảy đồng thời với nhiệt độ tăng lên và lớp băng phủ giảm đi. Ở lưu vực sông Hoàng Hà, dòng chảy giảm đi rõ rệt trong những năm cuối thế kỷ 20 do nhiệt độ và lượng bốc hơi tăng lên, mức độ tiêu thụ nước cũng tăng lên trong khi lượng mưa không có xu thế tăng hay giảm.
Ở Châu Phi dòng chảy của các sông ở Niger, Senegal và Dambia đều có xu thế chung là giảm đi.
2.2.6 Biến đổi của một số yếu tố và hiện tượng cực đoan
Trên hầu hết các khu vực đất liền, trong hơn 50 năm qua số ngày lạnh, đêm lạnh và sương giá giảm đi và số ngày nóng, đêm nóng tăng lên. Các đợt nắng nóng và nắng nóng gay gắt trở nên thường xuyên hơn.
Kỷ lục là đợt nóng mùa hè năm 2003 ở châu Âu với nhiệt độ trung bình cao hơn 3,8ºC so với trung bình mùa hè thời kỳ 1961-1990, và cao hơn 1,4ºC so với sự kiện nóng nhất trước đó, vào năm 1807. Nhiệt độ lên đến 48ºC ở phía Nam Bồ Đào Nha.
Đợt nóng này đã làm 35.000 người chết, trong đó ở Pháp có 15.000 người.
Các hiện tượng như bão, mưa lớn, lũ lụt, lũ quét, hạn hán, tố lốc dường như cũng xảy ra mạnh hơn, bất thường hơn.
Trên phạm vi toàn cầu, biến đổi của xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ) chịu sự chi phối của nhiệt độ nước biển, của hoạt động ENSO và sự thay đổi quỹ đạo của chính XTNĐ. Hoạt động của XTNĐ mạnh tăng lên ở Bắc Đại Tây Dương và một số nơi khác kể từ 1970, tương ứng với sự tăng lên của nhiệt độ bề mặt biển vùng nhiệt đới. Ngay cả những nơi có tần số giảm đi và thời gian tồn tại ít đi thì cường độ XTNĐ vẫn có xu thế tăng lên. Xu thế tăng cường hoạt động của XTNĐ rõ rệt nhất ở Bắc Thái Bình Dương, Tây Nam Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương.
Đối với hạn hán, kể tử những năm 1970, nhiều đợt hạn hán kéo dài, cường độ mạnh cũng đã được ghi nhận tại nhiều khu vực khác nhau, đặc biệt là ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Ở Bắc bán cầu, hạn hán xuất hiện phổ biến từ giữa thập niên 1950 trên phần lớn vùng Bắc Phi, đặc biệt là Sahel, Canađa và Alaska. Trên khu vực miền Tây nước Mỹ, hạn hán nặng xuất hiện từ năm 1999 đến cuối năm 2004 mặc dù lượng mưa trên khu vực này có xu thế tăng trong nhiều thập kỷ gần đây.
Ở Nam bán cầu, hạn hán xuất hiện nhiều trong giai đoạn từ 1974 đến 1998.
2.2.7 Biến đổi của một số yếu tố khác
Từ 1960 đến giữa thập kỷ 1990, tốc độ gió Tây vĩ độ trung bình có xu thế tăng lên trong cả hai mùa trên cả Bắc và Nam bán cầu. Ranh giới phía Bắc ở Bắc bán cầu và ranh giới phía Nam ở Nam bán cầu của dòng xiết gió Tây có xu thế dịch chuyển về phía cực. Quỹ đạo của xoáy thuận ôn đới trên Đại Tây Dương ở Bắc bán cầu cũng có xu thế dịch chuyển về phía Bắc cực.
Hơi nước trong tầng đối lưu cũng đang có xu thế tăng lên.
Người ta cũng quan sát được sự giảm bức xạ thường tập trung tại một số khu vực thành thị rộng lớn. Sự tăng lượng xon khí do hoạt động con người là lý do của việc giảm tổng lượng bức xạ đến bề mặt. Ở một số nơi như Đông Âu, gần đây đã quan trắc được sự đảo dấu, liên quan đến việc khu vực này đã hạn chế được phát thải xon khí, dẫn đến tăng chất lượng không khí và làm tăng lượng bức xạ đến.