Biến đổi khí hậu toàn cầu

1.Tổng quan về hệ thống khí hậu trái đất:

 

Khí hậu là trạng thái trung bình của thời tiết tại một khu vực nào đó (tỉnh, quốc gia, châu lục, toàn cầu) trên cơ sở chuỗi số liệu kéo dài khoảng 30 năm trở lên. Ví dụ khi nói Việt Nam có khi hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và ẩm có nghĩa là Việt Nam, thường xuyên có nhiệt độ trung bình hàng năm cao, lượng mưa trung bình hàng năm lớn và có sự thay đổi theo mùa.

 

Cần phân biệt khái niệm thời tiết và khí hậu. Thời tiết là trạng thái nhất thời của khí quyển tại một địa điểm nhất định được xác định bằng tổ hợp hoặc riêng lẻ các yếu tố: nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tốc độ gió, mưa… Thời tiết thường thay đổi trong một ngày, từ ngày này qua ngày khác, năm này qua năm khác. Khí hậu thường ít thay đổi.

 

Hệ thống khí hậu trái đất là sự liên kết 5 thành phần chủ yếu: khí quyển, đại dương, đất liền, băng quyển và sinh quyển.

 

Khí quyển: trái đất là một hành tinh được bao phủ bởi lớp không khí mà ta gọi là khí quyển. Không có khí quyển các tia mặt trời sẽ thiêu đốt trái đất, trái đất sẽ không có sự sống. Thành phần hóa học của khí quyển bao gồm 78% là khí ni tơ, 21% là oxy, 1% là khí khác (cacbonic, hơi nước, ozon, mêtan…) Những khí này tuy chiếm tỷ lệ nhỏ nhưng có vai trò cực kỳ quan trọng. Khí Cacbonic, hơi nước, mêtan… hấp thụ năng lượng mặt trời làm ấm khí quyển (gọi là khí nhà kính)

 

Đại dương chiếm 71% diện tích bề mặt trái đất, độ sâu trung bình là 3.711m. Đại dương là một “bình giữ nhiệt” khổng lồ, mỗi khi “bình giữ nhiệt” này nóng lên hay nguội đi dù một chút thôi cũng ảnh hưởng nhiều đến khí hậu.

 

Băng quyển: bao gồm tất cả các vùng có băng và tuyết bao phủ trên trái đất, kể cả trên biển. Băng tuyết có độ phản xạ lớn nên đã phản xạ phần lớn bức xạ của mặt trời, nếu không có băng tuyết chắc chắn sẽ nóng hơn bây giờ.

 

Đất liền bao gồm đất liền, trầm tích, đá (trên mặt đất, các đại lục và cả trong lòng đất – ta thường gọi là thạch quyển). Đất liền có thể ảnh hưởng đến khí hậu toàn cầu ở những quy mô khác nhau do sự phân bố của đất liền trên trái đất quyết định.

 

Sinh quyển trên đất liền và trong đại dương có ảnh hưởng đến độ phản xạ của bề mặt trái đất. Những vùng rừng rộng lớn làm giảm độ phản xạ, do đó làm giảm sự phát xạ của trái đất, rừng còn hấp thụ các khí nhà kính làm giảm sự nóng lên của toàn cầu.

 

2.Các khí nhà kính và hiệu ứng nhà kính

 

Mặt trời là nguồn nhiệt duy nhất từ bên ngoài chiếu xuống trái đất. Mặt trời phát ra bức xạ song ngắn (ánh sáng và bức xạ từ ngoại). Khi luồng bức xạ này xuống trái đất 25% bị khí quyển giữ lại, 25% bị mây phản xạ lại vào không trung, phần còn lại xuống tới mặt đất và đốt nóng trái đất. Trái đất có nhiệt độ trung bình là 15˚C nên bức xạ phát ra từ bề mặt trái đất là bức xạ song dài (bức xạ hồng ngoại)

 

Những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài được phản xạ từ bề mặt trái đất, đồng thời phản xạ, phát xạ một phần trở lại mặt đất. Khi ấy, khí quyển được ví như lớp vỏ kính của các nhà kính trồng cây ở các xứ lạnh. Ở các nhà kính này, ánh sáng và các tia bức xạ sóng ngắn từ mặt trời có thể dễ dàng xuyên qua kính, nhưng các tia bức xạ sóng dài từ mặt đất trong nhà kính không xuyên qua kính ra ngoài được do vậy làm ấm không khí bên trong nhà kính.

 

Khí quyển cho bức xạ sóng ngắn từ mặt trời chiếu tới đi qua, nhưng hấp thụ các tia bức xạ sóng dài từ mặt đất và phát trở lại mặt đất. Hiện tượng này làm cho khí quyển và bề mặt trái đất ấm lên, giống như không khí ấm trong nhà kính vì vậy hiện tượng này được gọi là hiệu ứng nhà kính, các khí giữ nhiệt phát ra của trái đất gọi là khí nhà kính (KNK).

 

Các khí nhà kính được nêu trong Nghị định thư Kyoto bao gồm : CO₂ , CH₄, N₂O, O₃, các khí CFC_s (do con người tạo ra) và SF₆  trong đó CO₂ chiếm tới một nửa khối lượng các khí nhà kính và đóng góp tới 60% trong việc làm tăng nhiệt độ khí quyển. Khí nhà kính ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiệt độ của Trái Đất:

-         Nếu không có Khí nhà kính nhiệt độ bề mặt Trái Đất trung bình sẽ lạnh hơn hiện tại khoảng 33˚C (là -18˚C chứ không phải là 15˚C như hiện nay);

-         Khoảng 10.000 năm trước năm 1750 (là năm khởi đầu của thời kỳ tiền công nghiệp) nồng độ khí CO₂  trong khí quyển rất ổn định, vào khoảng 280 ppm;

-         Nồng độ khí CO₂ đã tăng lên nhanh chóng trong thời kỳ công nghiệp hóa, đạt tới 368 ppm vào năm 2000 và 380 ppm vào năm 2008, dẫn tới nhiệt độ trung bình của Trái Đất hiện nay đã tăng 0,74˚C so với năm 1850 và theo IPCC dự kiến sẽ tăng 2,0 – 4,5˚C vào năm 2100 so với năm 1750;

 

Tỷ lệ phần trăm các khí gây hiệu ứng nhà kính trong khí quyển hiện nay là : CO₂ 50%; CFC 20%; CH₄ 16%; O₃ 8%; N₂O 6%.

 

3.Tình hình biến đổi khí hậu toàn cầu: xu hướng thời gian và tình hình hiện nay:

 

3.1.Biến đổi khí hậu trong quá khứ

 

Khí hậu Trái Đất đã có những thay đổi trong quá khứ với qui mô thời gian từ vài triệu năm đến vài trăm triệu năm. Những vụ núi lửa phun trào mạnh, đưa vào khí quyển một lượng khói bụi khổng lồ ngăn cản ánh sáng mặt trời xuống Trái Đất, có thể làm lạnh bề mặt trái đất trong một thời gian dài (Ví dụ như Pinatubo – Philipin vào năm 1982 và 1999). Sự thay đổi của dòng chảy đại dương cũng làm thay đổi sự phân bố của nhiệt độ và mưa.

 

Quá trình băng hà bắt đầu xảy ra từ khoảng hai triệu năm trước công nguyên. Trong chu kỳ này nhiệt độ bề mặt Trái Đất thường biến động 5-7˚C. Tuy nhiên, có thể có những biến động tới 10-15˚C ở các vùng vĩ độ trung bình và vĩ độ cao thuộc bán cầu Bắc. Ở thời kỳ không băng hà, khoảng 125.000 – 130.000 năm trước công nguyên (TCN), nhiệt độ trung bình bán cầu Bắc cao hơn thời kỳ tiền công nghiệp 2˚C.

 

Trái Đất đã trải qua thời kỳ băng hà cuối cùng khoảng 18.000 năm trước Công nguyên. Trong thời kỳ này, băng bao phủ phần lớn Bắc Mỹ, Bắc Âu và Bắc châu Á với mực nước biển thấp hơn hiện nay tới 120m. Thời kỳ băng hà này kết thúc vào khoảng 10.000 – 15.000 năm trước Công nguyên.

 

Cách đây khoảng 12.000 năm, Trái Đất ấm lên đáng kể đến khoảng 10.500 năm trước Công nguyên, Trái Đất lạnh đi đột ngột, thời kỳ lạnh này kéo dài khoảng 500 năm, rồi cũng đột ngột chấm dứt và ấm trở lại.

 

Khoảng 5.000 – 6.000 năm trước, nhiệt độ không khí ở vĩ độ trung bình của bán cầu Bắc cao hơn hiện nay 1-3˚C. Trong thời kỳ cuối băng hà, có những thay đổi nhỏ trong nhiệt độ Trái Đất và Trái Đất cũng ẩm hơn. Chẳng hạn, sa mạc Sahara trong khoảng từ 12.000 đến  4.000 trước Công nguyên là vùng có cây cỏ, các loài cá và chim thú. Từ khoảng 4.000 năm trước Công nguyên, khí hậu Trái Đất trở nên khô hạn, nhiều hồ bị cạn. Có nhiều chứng cớ cho thấy, khoảng 5.000 – 6.000 năm trước Công nguyên, nhiệt độ cao hơn hiện nay.

 

Bắt đầu từ thế kỷ XIV, châu Âu trải qua thời kỳ băng hà nhỏ kéo dài khoảng vài trăm năm. Trong thời kỳ băng hà nhỏ, những khối băng lớn cùng với những mùa đông khắc nghiệt kèm theo nạn đói đã làm nhiều gia đình phải rời bỏ quê hương.

 

3.2.Biến đổi khí hậu hiện đại – nóng lên toàn cầu

 

Kết quả đo đạc và nghiên cứu hiện nay cho thấy nhiệt độ không khí trung bình toàn cầu trong thế kỷ XX đã tăng lên 0,74˚C (+ 0,2˚C); trên đất liền, nhiệt độ tăng nhiều hơn trên biển và thập kỷ 1990 là thập kỷ nóng nhất trong thiên niên kỷ vừa qua (IPCC, 2007).

 

Nhiệt độ trung bình trên bề mặt Trái Đất đã tăng lên rõ rệt trong thời kỳ 1920 – 1940, giảm dần trong khoảng giữa những năm 1960 và lại tăng lên từ sau năm 1975. Bằng cách đo đạc các thớ cây, diện tích các vùng băng, người ta chấp nhận thấy đây là thời kỳ nhiệt độ cao nhất trong vòng 600 năm trở lại đây.

 

3.2.1. Nguyên nhân biến đổi khí hậu hiện nay

 

Sau cuộc tranh luận kéo dài hơn 30 năm, cho đến nay, các nhà khoa học đã có sự nhất trí cao và cho rằng những thập kỷ gần đây, những hoạt động phát triển kinh tế xã hội với nhịp điệu ngày một cao trong nhiều lĩnh vực như năng lượng, công nghiệp, giao thông, nông – lâm nghiệp và sinh hoạt đã làm tăng nồng độ, các khí nhà kính trong khi quyển, làm Trái Đất nóng lên, làm biến đổi hệ thống khí hậu và ảnh hưởng tới môi trường toàn cầu (Al Gore, 2006)

 

Các kết quả nghiên cứu khoa học cho thấy các hoạt động thải khí thải nhà kính đã tăng khoảng 70% trong khoảng từ 1970 đến 2004. Những thay đổi trong thành phần hóa học cấu tạo khí quyển đã xuất hiện từ đầu thế kỷ 18, thời kỳ Cách mạng Công nghiệp.

 

Từ năm 1850, khí CO₂ đã tăng 36%, CH₄ tăng 17%, N₂O tăng 151%. Cũng trong khoảng cùng thời gian đó, nhiệt độ trung bình của Trái Đất được ghi nhận đã tăng khoảng 0,8˚C, trong đó thập kỷ 90 được ghi nhận là thập kỷ ấm nhất.

 

Tỷ lệ phần trăm các hoạt động của loài người đối với sự làm tăng nhiệt độ của Trái Đất :

 

-         Sản xuất điện năng 21,3%;

-         Công nghiệp 16,8%;

-         Giao thông vận tải 14%;

-         Nông nghiệp 12,5%;

-         Khai thác, chế biến và phân phối nhiên liệu 11,3%;

-         Thương mại và tiêu dung 10,3%;

-         Sử dụng đất và đốt cháy sinh khối 10,0%;

-         Rác thải 3,4%

 

 

3.3.2.2 Biểu hiện chính của biến đổi khí hậu hiện nay

 

-         Nhiệt độ trung bình, tính biến động và dị thường của thời tiết và khí hậu tăng lên;

-         Lượng mưa thay đổi;

-         Mực nước biển dâng lên do sự tan băng ở các cực và các đỉnh núi cao;

-         Các thiên tai và hiện tượng thời tiết cực đoan (nắng nóng, giá rét, bão, lũ lụt, hạn hán…) xảy ra với tần suất, độ bất thường và có thể cả cường độ tăng lên.

 

3.2.3 Tác động của biến đổi khí hậu tới các vùng (đặc biệt là Đông Nam Á), các lĩnh vực

Biến đổi khí hậu tác động lên tất cả các thành phần môi trường bao gồm cả các lĩnh vực của môi trường tự nhiên, môi trường xã hội và sức khỏe con người trên phạm vi toàn cầu.

 

Tuy nhiên, mức độ tác động của biến đổi khí hậu có khác nhau; nghiêm trọng ở các vùng khác, sẽ lớn hơn ở các nước nhiệt đới, nhất là các nước đang phát triển công nghiệp nhanh ở châu Á.

 

Trong đó, những người nghèo, những người ít góp phần gây ra biến đổi khí hậu nhất nhì lại phải chịu những thiệt hại sớm nhất và nghiêm trọng nhất về phát triển con người do biến đổi khí hậu gây ra (Crutzen,2005).

 

Theo dự đoán, nhiều thành phố của các quốc gia ven biển đang đứng trước nguy cơ bị nước biển nhấn chìm do mực nước biển dâng - hậu quả trực tiếp của sự tan băng ở Bắc và Nam Cực. Trong số 33 thành phố có qui mô dân số 8 triệu người vào năm 2015, ít nhất 21 thành phố có nguy cơ cao bị nước biển nhấn chìm toàn bộ hoặc một phần và khoảng 332 triệu người sống ở vùng ven biển và đất trũng sẽ bị mất nhà cửa vì ngập lụt.

 

Mức độ rủi ro cao về lãnh thổ bị thu hẹp do nước biển dâng cao theo thứ tự là Trung Quốc, Ấn Độ, Bangladesh, Việt Nam, Indonesia, Nhật Bản, Ai Cập, Hoa Kỳ, Thái Lan và Philippines.

 

Nước biển dâng lên còn kèm theo hiện tượng xâm nhập mặn vào sâu hơn trong nội địa và sự nhiễm mặn của nước ngầm, tác động xấu tới sản xuất nông nghiệp và tài nguyên nước ngọt.

 

Tài nguyên nước và sản xuất nông nghiệp cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Theo dự đoán đến năm 2080, sẽ có thêm khoảng 1,8 tỷ người phải đối mặt với sự khan hiếm nước, khoảng 600 triệu người sẽ phải đối mặt với nạn suy dinh dưỡng do nguy cơ năng suất trong sản xuất nông nghiệp giảm.

 

Bên cạnh đó còn có khuynh hướng làm giảm chất lượng nước, sản lượng sinh học và số lượng các loài động vật, thực vật trong các hệ sinh thái nước ngọt, làm gia tăng bệnh tật, nhất là các bệnh mùa hè do vectơ truyền (IPCC 1998).

 

Trong thời gian 20-25 năm trở lại đây, có thêm khoảng 30 bệnh mới xuất hiện. Tỷ lệ bệnh nhân, tỷ lệ tử vong của nhiều bệnh truyền nhiễm gia tăng, trong đó sẽ có thêm khoảng 400 triệu người phải đối mặt với nguy cơ bị bệnh sốt rét (Al Gore, 2006).

 

Số lượng và tổn thất do thiên tai gây ra tăng liên tục trong những thập kỷ vừa qua. Theo số liệu thống kê, thiệt hại về kinh tế do thay đổi thời tiết và lũ lụt đã tăng gấp 10 lần trong vòng 50 năm qua. Số nạn nhân của lũ lụt do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu trong 5 năm 1983-1987 là 31 triệu người, tăng lên đến 130 triệu người trong 5 năm của thập kỷ sau 1993-1997 (WWC, 2003; Hotz, 2006).

 

Riêng cơn bão Mitch (1999) đã làm chết 11.000 người ở Trung Mỹ; cơn bão Katrina (2005) đã làm chết hơn 1.800 người ở hai bang ven biển phía Nam của Hoa Kỳ và gây tổn thất lên tới 300 tỷ USD.

 

Theo Nicolas Stern (2007) – nguyên chuyên gia kinh tế hàng đầu của Ngân hàng Thế giới thì trong vòng 10 năm tới, chi phí thiệt hại do biến đổi khí hậu gây ra cho toàn thế giới ước tính khoảng 7.000 tỷ USD; nếu chúng ta không làm gì để ứng phó thì thiệt hại mỗi năm sẽ chiếm khoảng 5-20% GDP, còn nếu chúng ta có những ứng phó tích cực để ổn định khí nhà kính ở mức 550ppm tới năm 2030 thì chi phí chỉ còn khoảng 1% GDP.

 

PV