Môi trường và con người
NGUYÊN NHÂN, HIỆN TRẠNG, HẬU QUẢ
CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
* Mục lục :
1. Thuật ngữ
2. Nguyên nhân
2.1. Tác động từ con người
+ Sự phát triển kinh tế
+Ô nhiễm không khí
+Khai thác tài nguyên quá mức
+Khí nhà kính
2.2. Thiên Nhiên
+ Kiến tạo mảng
+Thay đổi quỹ đạo
+ Hiện tượng núi lửa
+ Thay đổi ở đại dương
+Các nguyên nhân khác
3. Hiện trạng
3.1. Môi trường
3.2. Sông băng
3.3. Sinh vật
3.4. Thay đổi mực nước biển
4. Hậu quả
4.1. Ấm lên toàn cầu
4.2. Tác động đến sinh vật toàn cầu
* Thành viên
1. Phạm Phú Huy Thành 2001130098 04DHTH3
2. Hà Thủy Tiên 2001130010 04DHTH1
Page 1
Môi trường và con người
3. Nguyễn Võ Kim Ngân 2001130017 04DHTH1
Page 2
Môi trường và con người
"là sự thay đổi của khí hậu mà hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp do
tác động của hoạt động con người dẫn đến thay đổi thành
phần khí quyển toàn cầu và ngoài ra là những biến thiên tự
nhiên của khí hậu được quan sát trên một chu kỳ thời gian
dài". Trong định nghĩa cuối thay đổi khí hậu đồng nghĩa với ấm
lên toàn cầu.
2. Nguyên nhân
2.1 Tác động từ con người
* Sự phát triển kinh tế
Một trong những nguyên nhân chủ yếu gây nên hiện
tượng ấm lên toàn cầu là do sự phát triển kinh tế từ hoạt
động của con người (xây dựng,kinh tế, khoa học, ). Cần phải
kìm hãm tăng trưởng kinh tế hoặc chuyển đổi cách thức vận
hành của nền kinh tế thế giới để làm chậm quá trình Trái đất
nóng lên. Tapia Granados, nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên
Cứu Xã Hội thuộc Đại học Michigan, cho biết: "Nếu các hoạt
động kinh doanh được tiếp tục như bình thường thì việc thắt
chặt quy mô kinh tế trong thời kì đại suy thoái là rất cần thiết
để có thể giảm lượng CO2 trong không khí". Gavin Schmidt
(2005, RealClimate) nói rằng: " Hoạt động của con người kể
từ cách mạng công nghiệp đã làm tăng số lượng các khí nhà
kính trong khí quyển, tăng lực bức xạ từ, CO2, metan, ô zôn
tầng đối lưu, CFC và Nitơ ôxít. Nồng độ CO2 và metan đã tăng
khoảng 36% và 148% kể từ giữa thập niên 1700" Các mức
trên được xem là cao hơn các mức trong suốt 650.000 năm
gần đây, là giai đoạn có các dữ liệu đáng tin cậy được phân
tích từ các lõi băng, theo Neftel, A., E. Moor, H. Oeschger, and
B. Stauffer (1985).
Cơ chế gây hiệu ứng nhà kính trên biểu đồ dòng năng lượng
giữa khí quyển, không gian, và bề mặt Trái Đất. Sự trao đổi
năng lượng tính theo W/m
2
.
Carbon dioxide (CO
2
) trong khí quyển tăng lên trong thời gian
gần đây. Giá trị CO
2
đo hàng tháng dao động theo mùa nhưng
nhìn chung là có xu hướng tăng lên từng năm; các năm có giá
trị lớn nhất xảy ra vào thời gian cuối mùa xuân ở Bắc bán
cầu, và giảm xuống trong mùa thực vật phát triển do chúng
hấp thụ CO
2
trong khí quyển.
Hiệu ứng nhà kính là quá trình mà theo đó các khí trong khí
quyển hấp thụ và phát ra bức xạ hồng ngoại làm ấm tầng
dưới của khí quyển và bề mặt của hành tinh. Hiệu ứng này
được Joseph Fourier phát hiện vào năm 1824 và được Svante
Arrhenius nghiên cứu đầu tiên một cách định lượng vào năm
1896. Sự tồn tại của hiệu ứng nhà kính là vấn đề không thể
Page 6
Môi trường và con người
chối cải thậm chí đối với những người không chấp nhận yếu
tố nhiệt độ tăng lên gần đây là do các hoạt động của con
người. Một câu hỏi là mức độ của hiệu ứng nhà kính làm thay
đổi như thế nào khi các hoạt động của con người làm tăng
liệu hóa thạch tạo ra khoảng 3/4 lượng khí CO
2
tăng thêm từ
các hoạt động của con người trong vòng 20 năm qua. Hầu hết
các đóng góp còn lại là do thay đổi mục đích sử dụng đất đặc
biệt là phá rừng.
Nồng độ CO
2
đang tiếp tục tăng do việc đốt nhiên liệu hóa
thạch và thay đổi sử dụng đất. Tốc độ tăng nồng độ này trong
tương lai sẽ phụ thuộc vào sự phát triển của kinh tế không
bền vững, xã hội, công nghệ và tự nhiên. Báo cáo về các kịch
bản phát thải của IPCC đưa ra các kịch bản kịch bản CO
2
trong
tương lai từ 541 đến 970 ppm vào năm 2100 (tăng 90-250%
kể từ năm 1750). Nếu số lượng nhiên liệu hóa thạch đủ để đạt
Page 7
Môi trường và con người
đến mức này và tiếp tục phát thải sau năm 2100 nếu than, cát
dầu nặng hay metan clathrat được khai thác nhiều hơn.
2.2 Thiên nhiên:
*Kiến tạo mảng
Kiến tạo mảng (tiếng Anh: plate tectonics; tiếng Hy Lạp:
τέκτων tektōn, nghĩa là "người xây dựng", "thợ nề") mô tả các
chuyển động ở quy mô lớn của thạch quyển Trái Đất. Học
thuyết này hoàn thiện các quan niệm trước đây về trôi dạt lục
địa do Alfred Wegener đề xuất trong các thập niên đầu thế kỷ
20 và tách giãn đáy đại dương trong thập niên 1960.
Phần ngoài cùng nhất của Trái Đất được cấu tạo bởi
• Mảng Ấn Độ gồm toàn bộ tiểu lục địa Ấn Độ và một
phần của Ấn Độ Dương - mảng lục địa
• Mảng Á-Âu gồm toàn bộ châu Á và châu Âu - mảng
lục địa
• Mảng Bắc Mỹ gồm toàn bộ Bắc Mỹ và đông bắc
Siberi - mảng lục địa
• Mảng Nam Mỹ gồm toàn bộ Nam Mỹ - mảng lục địa
• Mảng Thái Bình Dương gồm toàn bộ Thái Bình
Dương – mảng đại dương
Bên cạnh đó còn có các mảng nhỏ như mảng Ả Rập,
mảng Caribe, và mảng Juan de Fuca, mảng Cocos, mảng
Nazca,mảng Philippin và mảng Scotia.
Qua hàng triệu năm, sự chuyển động của các mảng làm
tái sắp xếp các lục địa và đại dương trên toàn cầu đồng thời
hình thành lên địa hình bề mặt. Đều này có thể ảnh hưởng đến
các kiểu khí hậu khu vực và toàn cầu cũng như các dòng tuần
hoàn khí quyển-đại dương.
Vị trí của các lục địa tạo nên hình dạng của các đại
dương và tác động đến các kiểu dòng chảy trong đại dương.
Vị trí của các biển đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm
soát sự truyền nhiệt và độ ẩm trên toàn cầu và hình thành nên
khí hậu toàn cầu. Một ví dụ về ảnh hưởng của kiến tạo đến sự
tuần hoàn trong đại dương là sự hình thành eo đất
Panamacách đây khoảng 5 triệu năm, đã làm dừng sự trộn
lẫn trực tiếp giữa Đại Tây Dương và Thái Bình Dương. Đều
này có ảnh hưởng rất mạnh mẽ đến các chế độ động lực học
của đại dương của hải lưu Gulf Stream và đã làm cho bắc bán
cầu bị phủ băng. Trong suốt kỷ Cacbon, khoảng 300 đến 365
Page
10
hay từ động lực học các lớp băng) được viện dẫn để giải
thích sai khác này.
Các học thuyết tương tự của Milankovitch được Joseph
Adhemar, James Croll, Milutin Milankovic và một số nhà khoa
học khác đưa ra, nhưng sự kiểm chứng rất khó khăn vì sự
thiếu vắng các chứng cứ thời gian tin cậy được hay sự nghi
Page
11
Môi trường và con người
ngờ là các thời kỳ nào là quan trọng một cách chính xác.
Người ta vẫn chưa thể nghiên cứu được các biến đổi trong
lòng đại dương và bài báo phôi thai của Hayes, Imbrie và
Shackleton "Các biến đổi trong quỹ đạo Trái Đất: người
hướng dẫn của thời kỳ băng hà" trong tạp chí "Science"
năm 1976, đã làm cho học thuyết đạt đến trạng thái hiện tại
của nó.
Các biến thiên quỹ đạo là dự đoán trước được, do vậy nếu
có một mô hình chỉ ra được mối liên hệ giữa các biến thiên
quỹ đạo và khí hậu, thì ta có thể cho chạy mô hình này để "dự
báo" khí hậu trong tương lai. Có hai điểm cần lưu ý: thứ nhất,
các hiệu ứng nhân tạo (như sự ấm toàn cầu) có thể sinh ra
những ảnh hưởng lớn, ít nhất là ngắn hạn; và thứ hai là cơ
chế mà sự thay đổi trong quỹ đạo ảnh hưởng tới khí hậu vẫn
chưa được hiểu rõ, vẫn chưa có một mô hình đủ phù hợp
chứng minh mối liên quan giữa khí hậu và các thay đổi quỹ
đạo này.
Đó là những thay đổi rất nhỏ theo năng lượng mặt trời
trung bình hàng năm trên một đơn vị diện tích; nhưng nó có
thể gây biến đổi mạnh mẽ về sự phân bố các mùa và địa lý. Có
3 kiểu thay đổi quỹ đạo là thay đổi quỹ đạo lệch tâm của Trái
thu của đá trầm tích và bồn địa chất khác dioxide carbon. Cục
Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ ước tính rằng các hoạt động của
con người tạo ra nhiều hơn 100-300 lần số lượng khí carbon
dioxide phát ra từ núi lửa.
*Thay đổi ở đại dương
Đại dương là một nền tảng của hệ thống khí hậu. Những
dao động ngắn hạn (vài năm đến vài thập niên) như El
Niño, dao động thập kỷ Thái Bình Dương (Pacific decadal
oscillation), và dao động bắc Đại Tây Dương (North Atlantic
oscillation), và dao động Bắc Cực (Arctic oscillation), thể hiện
khả năng dao động hậu hơn là thay đổi khí hậu. Trong khoảng
thời gian dài hơn, những thay đổi đối với các quá trình diễn
ra trong đại dương như hoàn lưu muối nhiệt đóng vai trò
Page
13
Môi trường và con người
quan trọng trong sự tái phân bố nhiệt trong đại dương trên
thế giới.
=> Chúng ta đều biết rằng, tình hình biến đổi khí hậu đang
diễn biến ngày một phức tạp. Các nhà khoa học cho biết, chính
con người là một trong những nhân tố lớn thúc đẩy sự nóng
lên toàn cầu, gây ra hiệu ứng nhà kính.
*Các nguyên nhân khác:
Trong khoa học khí hậu, ngoại lực là các lực bên ngoài tác
động vào hệ thống khí hậu (ở đây không nhất thiết là ở ngoài
Trái Đất). Khí hậu phản ứng lại một số kiểu ngoại lực như thay
đổi nồng độ khí nhà kính, thay đổi độ chiếu sáng của mặt trời,
các vụ phun trào núi lửa, và thay đổi quỹ đạo của Trái Đất quay
quanh Mặt Trời. Do đó, sự biến đổi khí hậu gần đây gây ra chủ
yếu bởi 3 loại lực đầu tiên. Chu kỳ quỹ đạo biến đổi một cách
15
Môi trường và con người
băng có thể mang tính chất quyết định đến biến đổi của sông
băng trong một khoảng thời gian đặc biệt. Do đó, một sông
băng vốn hình thành từ nhiều sông băng nhỏ khác nhau phải
tốn trung bình hàng thế kỉ hoặc thậm chí lâu hơn để tan ra
bởi tác động của những biến đổi ngắn hạn của vùng.
Việc thu thập tài liệu theo dõi và đánh giá sông băng
trên thế giới đã được tiến hành từ những năm 1970, ban đầu
chủ yếu dựa vào những bức ảnh trên không và bản đồ, nhưng
ngày nay phụ thuộc vào các vệ tinh nhiều hơn. Việc đánh giá
kết hợp này được thực hiện với hơn 100.000 sông băng bao
phủ một diện tích khoảng 240.000 km
2
, và ước tính sơ bộ cho
thấy lượng băng bao phủ còn lại là khoảng 445.000 km
2
.
Tổ chức Giám sát sông băng Thế giới (WGMS) thu thập
dữ liệu hàng năm về mức độ lùi dần của sông băng và sự cân
bằng lượng sông băng. Từ những dữ liệu này có thể nhận
thấy sông băng trên toàn thế giới đã thu hẹp đáng kể, với sự
lùi dần mạnh của những sông băng trong những năm 1940,
có điều kiện ổn định hoặc phát triển trong những năm 1920
và 1970, và một lần nữa bắt đầu giảm từ giữa những năm
1980 đến nay.
3.3 Sinh vật
* Thực vật
Những vòng gỗ lớn và dày cho biết cây đã trải qua giai
đoạn phát triển đủ nước và màu mỡ. Trong khi những vòng
định rõ trong tiêu chuẩn quốc gia của mỗi nước. Đây là mực
nước trung bình cân đối tính trong toàn năm của một vùng
biển được nhắm chọn theo qui định trong tiêu chuẩn quốc gia
của mỗi nước và có độ cao qui ước là "0 mét". Ví dụ: "Mực
nước biển" theo tiêu chuẩn quốc gia của Ba Lan là hình
ellipsoid đi qua mực nước trung bình trong toàn năm
của biển Baltic, tính cho vịnh Kronstadt (thuộc Liên bang
Nga).
Khái niệm mực nước biển cũng được mở rộng ra
thành khái niệm hình ellipsoid chuẩn cho các hành tinh, dùng
Page
17
Môi trường và con người
để lấy mốc độ cao cho các vật thể trên bề mặt các hành tinh.
Nó có thể được định nghĩa dựa vào thể tích bằng thể tích
phần đất đá cứng của hành tinh và/hoặc các bán trục lớn phù
hợp với khoảng cách trung bình của cực và các điểm trên xích
đạo tới tâm hành tinh.
- Ví dụ, với Sao Hỏa, "mực nước biển" là hình ellipsoid
với các bán trục lớn a = 3394,6 km, b = 3393,3 km và c =
3376,3 km.
Hiện nay, mực nước biển đang dâng lên:
Sự thay đổi mực nước biển toàn cầu trong nhiều thế kỷ
qua đã được ước tính bằng cách sử dụng các máy đo thủy
triều, các số liệu đo được đối chiếu trong thời gian dài để đưa
ra một mực nước trung bình dài hạn. Gần đây hơn, máy đo độ
cao - kết hợp với sự định vị chính xác của các quỹ đạo vệ tinh -
đã cung cấp một phương pháp đo sự thay đổi mực nước biển
toàn cầu cải thiện hơn. Trước khi các công cụ đo lường máy
tăng 0,6 ± 0,2 °C. Các dự án mô hình khí hậu của Ủy ban Liên
chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) chỉ ra rằng nhiệt độ bề
mặt Trái Đất sẽ có thể tăng 1,1 đến 6,4 °C trong suốt thế kỷ
21. Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) nghiên
cứu sự gia tăng nồng độ khí nhà kính sinh ra từ các hoạt
động của con người như đốt nhiên liệu hóa thạch và phá
rừnglàm cho nhiệt độ Trái Đất tăng lên kể từ giữa thế kỷ
20. IPCC cũng nghiên cứu sự biến đổi các hiện tượng tự nhiên
như bức xạ mặt trời và núi lửa gây ra phần lớn hiện tượng
ấm lên từ giai đoạn tiền công nghiệp đến năm 1950 và có sự
Page
19
Môi trường và con người
ảnh hưởng lạnh đi sau đó. Các kết luận cơ bản đã được chứng
thực bởi hơn 45 tổ chức khoa học và viện hàn lâm khoa
học, bao gồm tất cả các viện hàn lâm của các nước công
nghiệp hàng đầu.
Các dự án thiết lập mô hình khí hậu được tóm tắt trong
báo cáo gần đây nhất của IPCC chỉ ra rằng nhiệt độ bề
mặt Trái Đất sẽ có thể tăng 1,1 đến 6,4 °C (2,0 đến
11,5 °F) trong suốt thế kỷ 21. Các yếu tố không chắc chắn
trong tính toán này tăng lên khi khi các mô hình sử
dụng nồng độ các khí nhà kính có độ chính xác khác nhau và
sử dụng các thông số ước tính khác nhau về lượng phát thải
khí nhà kính tương lai. Các yếu tố không chắc chắn khác bao
gồm sự ấm dần lên và các biến đổi liên quan sẽ khác nhau
giữa các khu vực trên toàn thế giới. Hầu hết các nghiên cứu
tập trung trong giai đoạn đến năm 2100. Tuy nhiên, sự ấm
dần lên sẽ tiếp tục diễn ra sau năm 2100 cả trong trường hợp
ngừng phát thải khí nhà kính, đều này là do nhiệt dung
từ năm 1900. Nhiệt độ trong tầng đối lưu dưới tăng trong
khoảng 0,12 - 0,22 °C (0,22 - 0,4 °F) mỗi thập kỷ từ năm 1979
theo các đo đạc nhiệt độ vệ tinh. Người ta tin rằng nhiệt độ
tương đối ổn định trong một hoặc hai ngàn năm qua cho đến
trước năm 1850, và có sự dao động cục bộ như thời kỳ ấm
trung cổ hay thời kỳ băng hà nhỏ.
Page
21
Môi trường và con người
Theo các tính toán của Viện Nghiên cứu Không gian
Goddard của NASA, năm 2005 là năm ấm nhất, kể từ khi có
các số liệu đo đạc đáng tin cậy từ cuối thập niên 1800, cao
hơn mức kỷ lục năm 1998 vài phần trăm độ. Các ước tính
của Tổ chức Khí tượng Thế giới và Bộ phận Nghiên cứu Khí
hậu thì cho rằng năm 2005 là năm ấm nhất thứ hai, thua
năm 1998. Nhiệt độ năm 1998 ấm lên bất thường vì đó là
năm mà hiện tượng El Nino với cường độ mạnh nhất thế kỷ
20 đã diễn ra. Sự ổn định tương đối của nhiệt độ từ 1999 đến
2009 được xem là một giai đoạn ổn định trong thời gian ngắn
vì nếu xét trong khoảng thời gian dài thì nó có nhiều dao
động.
Sự thay đổi nhiệt độ diễn ra khác nhau ở những khu vực
khác nhau trên địa cầu. Từ năm 1979, nhiệt độ trên đất liền
tăng nhanh hơn khoảng 2 lần so với sự gia tăng nhiệt độ ở
đại dương (0,25 °C/thập kỷ trên đất liền, 0,13 °C/thập kỷ ở
đại dương). Nhiệt độ đại dương tăng chậm hơn trên đất liền
bởi vì các đại dương có nhiệt dung riêng hiệu dụng lớn hơn
và do đại dương mất nhiệt nhiều hơn thông qua sự bốc
hơi. Bắc bán cầu ấm nhanh hơnNam bán cầu bởi vì nó có diện
tích đất lớn hơn và vì nó có những khu vực rộng lớn có mùa
động trực tiếp - gián tiếp đến các khu vực trên toàn thế giới :
Page
23
Môi trường và con người
Đây là hình ảnh Vườn quốc gia Rocky Mountain trước đây - những cây
thông mạnh mẽ, vươn cao, trải dài hàng chục triệu m
2
ở vùng Tây Bắc
Hoa Kỳ và phía Tây Canada.
Còn đây là hình ảnh Vườn quốc gia Rocky Mountain ngày nay - một bên
sườn đồi thông đã chết do bị sâu bọ xâm hại, cây cối cũng trở nên xác
xơ hơn. Theo các nhà khoa học, chính vì nền nhiệt ấm lên đã khiến cho
côn trùng phát triển mạnh, chúng tấn công và ra sức tàn phá rừng
thông nơi đây.
Page
24
Môi trường và con người
•
Rạn san hô Great Barrier tuyệt đẹp trải dài 2.600km
ngoài khơi bờ biển của Australia trước đây được coi là một
trong những vùng sinh quyển đa dạng nhất thế giới. Nó được
tạo thành từ khoảng 3.000 rạn san hô, hàng tỷ sinh vật sống
nhỏ và 900 hòn đảo.
Tuy nhiên, Di sản Thiên nhiên thế giới này đang bị suy thoái
nghiêm trọng bởi sự nóng lên của Trái đất. Môi trường axit
hóa đại dương và nhiệt độ tăng cao do biến đổi khí hậu là mối
đe dọa lớn nhất với các rạn san hô nơi đây.
Page
25