Từ viết tắt Ý nghĩa
Chương 3.BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 3.1Khái niệm về biến đổi khí hậu
tải về 1.23 Mb.
|
- Điều hướng trang này:
- 3.2Nguyên nhân của biến đổi khí hậu toàn cầu
- 3.2.2Nguyên nhân do con người
Chương 3.BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU3.1Khái niệm về biến đổi khí hậuTheo UNFCCC (1994) thì sự biến đổi khí hậu (BĐKH) được quy trực tiếp hay gián tiếp là do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và đóng góp thêm vào sự BĐKH tự nhiên trong các thời gian có thể so sánh được. Như vậy, BĐKH là sự khác biệt giữa các giá trị trung bình dài hạn của một tham số hay thống kê khí hậu, trong đó trung bình được thực hiện trong một khoảng thời gian xác định, thường là vài thập kỷ (ví dụ: ấm lên, lạnh đi,…). Sự biến động của khí hậu dài hạn sẽ dẫn tới BĐKH. BĐKH có tác động rất lớn đến sự sống cũng như hoạt động của con người. Kết quả đo đạt và nghiên cứu hiện nay cho thấy nhiệt độ không khí trung bình toàn cầu trong thế kỷ XX đã tăng lên 0,60C (±0,20C); 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, 2001). Tương ứng với sự tăng của nhiệt độ toàn cầu, mực nước trung bình của đại dương cũng tăng lên 10-25cm (trung bình 1-2mm/năm trong thế kỷ XX) do băng tan và giãn nở nhiệt đại dương. Từ cuối những năm 1960, phạm vi lớp phủ tuyết giảm khoảng 10%. Độ dày của lớp băng biển ở Bắc cực trong thời kỳ từ cuối mùa hạ đến đầu mùa thu giảm xuống khoảng 40% trong vài thập kỷ gần đây và khoảng 20 năm gần đây, người ta đã phát hiện thấy mối quan hệ giữa các dị thường khí hậu với hiện tượng ENSO. 3.2Nguyên nhân của biến đổi khí hậu toàn cầu3.2.1Nguyên nhân tự nhiên
Trái đất như đã biết là hành tinh chuyển động xung quanh mặt trời, cùng với mặt trời tham gia vào chuyển động quanh tâm ngân hà. Về phần mình, ngân hà cùng với các thiên hà khác tham gia vào chuyển động chung của vũ trụ. Trong quá trình tham gia vào các chuyển động đó, trái đất của chúng ta đi qua nhiều vùng không gian có mặt độ vật chất và năng lượng khác nhau, có ảnh hưởng trực tiếp đến khí hậu và đời sống của sinh vật trên hành tinh. Dấu ấn về các tác động đó đã để lại nhiều chứng cứ mang tính chất chu kỳ trong lịch sử địa chất và lịch sử phát triển sự sống của trái đất. Chuyển động của trái đất quanh mặt trời có dạng hình tròn trên mặt phẳng có tên là mặt hoàng đạo với bán kính xấp xỉ 149,6 km và tốc độ 29,79 km/s. Trái đất còn tự xoay quanh trục xoay có góc nghiêng trung bình là 23,50 so với mặt hoàng đạo. Trục xoay này của trái đất không cố định mà quét thành hình nón có tâm là đường vuông góc với mặt phẳng hoàng đạo. Thời gian thực hiện một vòng quay của trục xoay khoảng 25.800 năm. Kết quả là hàng năm mặt trời tới điểm xuân phân sớm hơn 20 phút 24 giây. Với những thay đổi đó hàm lượng nhiệt từ mặt trời đến với trái đất có những thay đổi rất nhỏ theo chu kỳ (Lưu Đức Hải, 2010).
Năng lượng tổng cộng của mặt trời phát ra là yếu tố quyết định khí hậu trái đất. Sự biến đổi cường độ bức xạ mặt trời sẽ tác động trực tiếp đến biến đổi khí hậu. Lý thuyết về sự tiến hóa của các hành tinh cho rằng, bức xạ của mặt trời tăng ổn định khoảng 30% kể từ khi hình thành hệ mặt trời. Sự tăng này có liên quan đến sự chuyển hóa H thành He, dẫn tới tăng đồng thời của bức xạ mặt trời, nhiệt độ nhân mặt trời, tốc độ nóng chảy và sự sản sinh năng lượng. Hầu hết năng lượng nhận được từ mặt trời bắt nguồn trong quyển sáng mặt trời, có nhiệt độ phát xạ khoảng 6.000 K0. Những đặt tính có ưu thế hơn được nhận ra trong cả ánh sáng nhìn thấy và trong phát xạ dài rộng tổng cộng của mặt trời. Tâm của vết đen mặt trời tiêu biểu có nhiệt độ phát xạ khoảng 1.700K0, thấp hơn nhiệt độ trung bình của quyển sáng, vì vậy năng lượng phát xạ chỉ bằng khoảng 25% giá trị trung bình. Bóng tối của vết đen mặt trời được tạo ra bởi sự đánh thủng của dòng năng lượng pháp tuyến hướng ra ngoài do những nhiễu động từ trường mạnh liên quan đến vết đen mặt trời. Vết đen mặt trời là đặc điểm nhất thời, biến thiên trong đường kính vài trăm km và kéo dài một hoặc hai ngày, cho đến hàng chục nghìn km và kéo dài vài tháng. Trung bình những vết đen mặt trời tồn tại một hoặc hai tuần. Diện tích đĩa sáng của mặt trời bị phủ bởi vết đen mặt trời biến thiên từ 0 đến khoảng 0,1%. Đi kèm với những vùng tối của vết đen mặt trời là những vùng sáng bao phủ phần diện tích đĩa mặt trời lớn hơn nhiều so với các vết đen mặt trời được gọi là vết sáng mặt trời. Vết sáng mặt trời có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ trung bình của quyển sáng khoảng 1.000K0 và phát xạ năng lượng nhiều hơn khoảng 15%. Vì vết đen mặt trời có thể nhìn thấy bằng mặt thường qua màn mờ đục lúc mặt trời lặn, những báo cáo chính thức về vết đen mặt trời có thể tìm thấy trong các tài liệu của Trung Quốc bắt đầu từ thế kỷ IV. Galileo đã quan trắc vết đen mặt trời bằng kính viễn vọng nhỏ vào năm 1609. Ông và đồng nghiệp đã phát hiện ra vết sáng mặt trời và gọi nó bằng tên latinh là “torches”. Do dễ dàng quan trắc được nên đã có những chuỗi số liệu ghi chép về sự xuất hiện của vết đen mặt trời và chu kỳ này khoảng 11 năm. Số lượng vết đen mặt trời từ 0 đến vài trăm. Những biến đổi quan trọng của chu kỳ mặt trời trở nên rõ ràng từ việc quan sát hoạt động của vết đen bắt đầu từ thế kỷ thứ XIX. Việc tập hợp tài liệu tản mạn và đôi khi ít chính xác cho thấy vết đen hầu như không có trong suốt thời kỳ 1645-1715, được gọi là thời kỳ cực tiểu. Thời kỳ này gần phù hợp với thời kỳ băng hà ngắn ở Châu Âu. Sự biến đổi của ánh sáng mặt trời phối hợp với chu kỳ 11 năm của vết đen rất đáng quan tâm, nhưng nó chỉ ảnh hưởng rất nhỏ đối với khí hậu. Ánh sáng mặt trời thay đổi 1 Wm-2 mang lại thích ứng của cân bằng khí hậu <0,10C. Hơn nữa, chu kỳ 11 năm ngắn hơn đáng kể so với thời gian ổn định của khí hậu do nhiệt dung lớn của lớp xáo trộn đại dương. Vì vậy, giá trị của thích ứng tức thời nhỏ hơn nhiều so với thích ứng liên tục với cùng một lực tác động, và có thể nhỏ hơn sự thích ứng quan trắc được. Điều đó phù hợp với sự thể hiện không rõ của chu kỳ 11 năm trong khí hậu bề mặt trái đất. Tóm lại, các quan trắc trực tiếp cho thấy sự biến đổi ánh sáng mặt trời ảnh hưởng không đáng kể đối với biến đổi khí hậu. Để nghiên cứu các cơ chế khác của biến đổi khí hậu trái đất, do đó người ta giả thuyết rằng sự chiếu sáng của mặt trời rất ổn định trong mô hình khí hậu.
Các hoạt động của núi lửa là nguồn gây ô nhiễm tự nhiên quan trọng trên trái đất, thường tạo thành các vành đai, trong đó có hai vành đai lớn phân bố ở rìa Thái Bình Dương và Địa Trung Hải. Thông thường có rất ít núi lửa hoạt động, nếu có thì thời gian phun trào dung nham cũng rất ngắn ngủi. Tuy nhiên, trong lịch sử đã có những trường hợp một núi lửa khi hoạt động đã phun trào một lượng dung nham và bụi vào khí quyển, dẫn đến thay đổi đột ngột khí hậu thời tiết. Ví dụ cho việc này có thể lấy trường hợp phun trào của núi lửa Huaynaputina ở dẫy núi Andes, Peru năm 1600, Krakatao ở Indonezia năm 1883 và núi lửa Pinatobo ở Philippine năm 1991. Như vậy, tuy rất ít khi xảy ra trên trái đất, nhưng các vụ núi lửa phun trào thường đưa vào tầng cao khí quyển một lượng bụi, SO2 và các khí ô nhiễm khác, có thể tạo nên hiệu ứng biến đổi khí hậu cục bộ theo hướng giảm nhiệt độ khí quyển trong một thời gian ngắn. Hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu đang được đề cập ở tài liệu này là sự nóng lên toàn cầu, có tính chất hoàn toàn khác biệt với hoạt động phun trào của núi lửa. 3.2.2Nguyên nhân do con ngườiSau cuộc tranh luận kéo dài khoảng 10 đến 15 năm, các nhà khoa học đã có sự nhất trí cao và cho rằng trong 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 gây hiệu ứng nhà kính (N2O, CH4 và nhất là CO2) trong khí quyển, làm trái đất nóng lên, làm biến đổi hệ thống khí hậu và ảnh hưởng tới môi trường toàn cầu (Al Gore, 2006). Theo báo cáo đánh giá lần thứ 4 của IPCC (2007), hàm lượng khí CO2 trong khí quyển năm 2005 đã vượt xa mức tự nhiên trong khoảng 650.000 năm qua (180 – 280ppm, ppm: một phần triệu) và đạt 379ppm (tăng ~ 35%). Lượng phát thải khí CO2 từ sử dụng nhiên liệu hóa thạch đã tăng trung bình từ 6,4 tỷ tấn cacbon (23,5 tỷ tấn CO2) mỗi năm trong những năm 1990 đến 7,2 tỷ tấn cacbon (45,9 tỷ tấn CO2) mỗi năm trong thời kỳ 2000 – 2005. Lượng phát thải khí CO2 từ việc thay đổi sử dụng đất ước tính bằng 1,6 tỷ tấn cacbon (5,9 tỷ tấn CO2) trong những năm 1990. Nhu cầu về năng lượng của nhân loại ngày càng nhiều, trong đó năng lượng hóa thạch chiếm phần lớn. Mặc dù năng lượng hạt nhân hoặc một số dạng năng lượng sạch khác có xu hướng tăng lên nhưng vẫn chỉ chiếm một phần nhỏ so với nhu cầu năng lượng nói chung. Sử dụng nhiều năng lượng hóa thạch là nguyên nhân làm tăng đáng kể nồng độ khí CO2 trong khí quyển, trong đó các nước phát triển đóng góp phần lớn. Trong việc đánh giá hiệu ứng của các khí nhà kính, có hai vấn đề rất đáng lưu ý là: Các khí nhà kính tồn tại lâu trong khí quyển, từ vài tháng đến vài trăm năm, được xáo trộn nhanh chóng và làm thay đổi thành phần khí quyển toàn cầu nói chung. Do sự xáo trộn như vậy, phát thải khí nhà kính từ bất kỳ nguồn nào, ở đâu cũng điều ảnh hưởng đến mọi nơi trên thế giới. Như vậy, phát thải khí nhà kính là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến biến đổi khí hậu hiện nay, một số sự thay đổi môi trường lớn lao nhất mà con người phải chịu đựng. Đây cũng là lý do vì sao BĐKH là một vấn đề mang tính toàn cầu. Tăng nồng độ khí nhà kính dẫn đến tăng hiệu ứng nhà kính của khí quyển và kết quả là tăng nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất. Trên phạm vi khu vực, sự phát ra những chất khí và những phần tử gây ô nhiễm khác dẫn đến những tác động lớn, mặc dù một số trong chúng có thể có tác động ngược lại. Ví dụ, chất muội mồ hóng (sooty aeorsols) có khuynh hướng làm khí hậu khu vực ấm lên, trong khí chất sunfat làm lạnh đi bởi phản xạ ánh sáng mặt trời nhiều hơn. Trong khi ta có cảm giác chịu đựng tác động trực tiếp ở các vùng công nghiệp, các chất sol khí này còn có thể tác động gián tiếp lên nhiệt độ trung bình toàn cầu. Hàm lượng khí CH4 trong khí quyển đã tăng từ 715ppb (ppb: phần tỷ) trong thời kỳ tiền công nghiệp lên 1.732ppb trong những năm đầu thập kỷ 90 và đạt 1.774ppb năm 2005 (tăng ~ 148%). Hàm lượng khí ôxít nitơ (N2O) trong khí quyển đã tăng từ 270ppb trong thời kỳ tiền công nghiệp lên 319ppb vào năm 2005 (tăng khoảng 18%). Các khí mêtan và nitơ ôxít tăng chủ yếu từ sản xuất nông nghiệp, đốt nhiên liệu hóa thạch, chôn lấp rác thải,... Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch phát thải 70-90% lượng CO2 vào khí quyển. Năng lượng hóa thạch được sử dụng trong giao thông vận tải, chế tạo các thiết bị điện: Tủ lạnh, hệ thống điều hòa nóng lạnh và các ứng dụng khác. Lượng CO2 còn do hoạt động trong nông nghiệp và khai thác rừng (kể cả cháy rừng), khai hoang và công nghiệp. Tóm lại, tiêu thụ năng lượng do đốt các nhiên liệu hóa thạch đóng góp khoảng một nửa (46%) vào tiềm năng nóng lên toàn cầu. Phá rừng nhiệt đới đóng góp khoảng 18% và hoạt động nông nghiệp tạo ra khoảng 9% tổng số các khí thải gây ra lượng bức xạ cưỡng bức làm nóng lên toàn cầu. Sản phẩm hóa học (CFC, Halocacbon,…): 24% và các nguồn khác như rác chôn dưới đất, nhà máy xi măng,…: 3%. Lượng bức xạ tăng thêm (bức xạ cưỡng bức) do sự gia tăng của hàm lượng các khí nhà kính trong khí quyển do hoạt động của con người (trong thời kỳ 1750 – 2000) được xác định là 2,43 w/m2, trong đó từ khí CO2 là 1,46 w/m2, từ khí CH4 là 0,48 w/m2, từ các khí Halocacbon là 0,34 w/m2 và từ khí N2O là 0,15 w/m2. Ngoài nguyên nhân do hoạt động của con người nói trên, BĐKH hiện nay còn có các nguyên nhân tự nhiên, trong đó có hoạt động của núi lửa phun các tro bụi lên tới tầng bình lưu của khí quyển, hạn chế lượng bức xạ mặt trời đi tới mặt đất, làm cho mặt đất lạnh đi (bức xạ cưỡng bức âm) thường kéo dài khoảng vài năm. Ngoài ra, sự biến động của bức xạ mặt trời trong thời kỳ 1750 đến nay được đánh giá là tạo ra lượng bức xạ cưỡng bức dương với trị số là 0,30 w/m2, chủ yếu xảy ra vào nửa đầu thế kỷ XX. Như vậy, BĐKH hiện nay có cả nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo, song sự nóng lên toàn cầu được khẳng định là do hoạt động của con người làm tăng hàm lượng các khí nhà kính trong khí quyển gây ra một lượng bức xạ cưỡng bức dương, trong khi hậu quả tổng hợp từ các nguyên nhân tự nhiên nói trên đã cho một lượng bức xạ cưỡng bức âm, tức là làm trái đất lạnh đi.
Каталог: host host -> Lịch sử Trung Quốc host -> Phương pháp 7: Phương pháp trung bình host -> BỘ lao đỘng thưƠng binh và XÃ HỘi số: 1348 host -> BIÊn soạn giáO Án tích hợp theo công văn số 1610/tcdn-gv host -> Học Hóa bằng sự đam mê host -> Cristoforo Colombo tiếng Anh: Christopher Columbus; tiếng Tây Ban Nha: Cristóbal Colón, âm Hán-Việt: Kha Luân Bố host -> Lịch sử thế giới tải về 1.23 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|