Chương IX. SỰ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
1. KHÁI NIỆM
Khí hậu trên trái đất hàng năm đều có sự biến đổi. Có thể thấy sự biến đổi này từ hai
mặt, một là dao động có biên độ lớn hoặc nhỏ xung quanh trị số trung bình, mặt khác là biến
đổi khí hậu theo xu thế dần dần trở thành xấu hoặc dần dần trở thành tốt.
Người ta phân biệt 3 thời kỳ biến đổi khí hậu trái đất khác nhau là biến đổi trong thời đại địa
chất, thời đại lịch sử và thời đại hiện đại.
Thời đại địa chất là thời đại trước khi có lịch sử nhân loại. Nghiên cứu khí hậu thời đại địa chất
gọi là "cổ khí hậu học" (Paleoclimatology). Thời đại địa chất có thời gian kéo dài gấp nhiều lần
2 thời đại sau này, vì thế sự biến đổi của khí hậu rất lớn, trong đó lớn nhất là các biến đổi trong
thời kỳ băng hà. Khí hậu Thời đại lịch sử biến đổi ít hơn, có 2 trường phái quan niệm khác
nhau về biến đổi khí hậu thời đại lịch sử là trường phái “bất biến” và trường phái “biến đổi”.
Trong thời đại hiện nay, khí hậu đang có nhiều biến đổi bất lợi đối với sự sống do hoạt động
của con người gây ra nạn ô nhiễm môi trường.

2. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU THỜI ĐẠI ĐỊA CHẤT
2.1. Phương pháp nghiên cứu
Căn cứ vào các nguồn tài liệu gián tiếp như các loại di tích động, thực vật hoá thạch và
các vật vô cơ hoá thạch phát hiện trong khảo cổ học, quá trình hình thành và hình thức phong
hoá của thổ nhưỡng ở các thời đại địa chất. Ví dụ, cây gỗ hoá thạch với nhiều vòng tuổi ở thân
biểu thị khí hậu ôn đới biến đổi theo mùa, nếu không có vòng tuổi là khí hậu rừng nhiệt đới; đá
164
Theo quan điểm của Tổ chức khí tượng thế giới (WMO), biến đổi khí hậu là sự vận
động bên trong hệ thống khí hậu, do những thay đổi kết cấu hệ thống hoặc trong mối quan
hệ tương tác giữa các thành phần của nó do các ngoại lực hoặc do hoạt động của con người.
Năm 1995, khi đánh giá Hệ thống khí hậu toàn cầu Tổ chức khí tượng thế giới (WMO) đã
chưa thể đưa ra một vấn đề gì về biến đổi khí hậu trái đất ngoài việc kết luận các xu thế hay
những biến động dị thường về khí hậu xảy ra trong những khoảng thời gian ngắn so với động
thái hoàn lưu tổng thể, chưa có những xu thế biến đổi dài hạn. Năm 1998 Tổ chức khí tượng
thế giới (WMO) có báo cáo về xu thế nóng lên với những minh chứng về biến đổi khí hậu dài
hạn. Các tài liệu quan trắc được về trạng thái đóng băng ở Bắc và Nam cực, thời gian xuất

2. Thời Nguyên cổ: Băng hà phân bố rộng khắp trên thế giới.
3. Thời cổ sinh: Đã thấy xuất hiện các đới khí hậu trên địa cầu, được chia ra các kỷ:
Kỷ Hàn vũ, ở cao nguyên Si-bê-ri trước đây đã có các tầng thạch cao, muối natri, canxi, magiê,
ôxit kali trầm tích. Do đó, khí hậu lúa bấy giờ nóng và khô.
Kỷ Chí lưu, khí hậu tương đối ấm, có nhiều động vật biển nhiệt đới, xuất hiện các đới khí hậu
khác nhau. Ở Bắc Mỹ khí hậu rất nóng, hình thành sa mạc. Cuối kỷ này khí hậu lạnh dần.
Kỷ Nê Bôn, khí hậu ấm dần lên, cho đến cuối kỷ Nê Bôn khí hậu trở nên khá nóng.
Kỷ đá vôi, khí hậu ôn hoà và ẩm ướt, mang tính chất hải dương. Thực vật thiếu vòng tuổi ở
thân chứng tỏ sinh trưởng, phát triển thuận lợi, khí hậu không có mùa lạnh giá hoặc mùa khô
hạn.
Kỷ Nhị tuyển, khí hậu khô hạn kéo dài đến tận cuối kỷ Nhị tuyển.
4. Thời Trung sinh.
Khí hậu trái đất trở nên ấm áp, nửa đầu thời đại này khí hậu nóng hơn hiện nay.
Kỷ Tam tuyển, Châu Âu, Trung Quốc và Bắc Mỹ khí hậu đều nóng và khô.
Kỷ Chu la, châu Nam Cực khí hậu ôn hoà, mát mẻ. Phần Tây Nam châu Âu tìm được di tích
của thực vật nhiệt đới.
Kỷ Bạch Á, khí hậu trái đất khá đồng nhất, vào thời kỳ cuối, sự phân đới khí hậu kém rõ rệt,
không thấy dấu hiệu của băng hà.
5. Thời Tân sinh.
Kỷ Ðệ tam, sự phân chia các đới khí hậu rất rõ rệt. Vào thời kỳ cuối, khí hậu lạnh dần từ
phương Bắc về phương Nam.
Kỷ Ðệ tứ, khí hậu có băng hà phân bố khá rộng, những nơi không có băng hà thì có lượng mưa
nhiều hơn hiện nay.
6. Khí hậu hậu kỳ băng hà kỷ Ðệ tứ: Theo Pen-kơ và Bơ-rúc-ken (1909), lần rút lui sau cùng
của băng hà kỷ Ðệ tứ trên núi An-pơ cách đây khoảng 20.000 năm. Theo các học giả Nga,
băng hà đã bao phủ các nước ở vùng biển Ban Tích và Trung Âu kéo dài tới khoảng thời
gian cách đây từ 9.000 - 10.000 năm.
Sơ-nan-đơ (R.Sernander) phân chia hậu kỳ băng hà làm 4 thời kỳ sau đây:
I. Thời kỳ khí hậu Boreal: khô hạn , ấm áp, 6800 - 5000 năm TCN.
II. Thời kỳ KH Ðại tây dương: ấm, ẩm, 5000 - 3000 năm TCN.

tuyển
Kỷ
Tam
tuyển
Kỷ
Chu
la
Kỷ
Bạch
Á
Ðệ
tam
Tân
sinh
Kỷ Ðệ
tứ
Hiện
nay
Spi-sư-pếch 24
0
N 32
0
N 42
0
N 40
0
N 40
0
N 38
0

S 68
0
S 69
0
S 70
0
S 58
0
S 24
0
S 18
0
S 7
0
N
Ma-đa-gát-sca 80
0
S 65
0
S 60
0
S 65
0
S 65
0
S 61
0
S 40
0
S 26

0
N 11
0
N 38
0
N 62
0
N 41
0
N
Núi Ai-ri-pút 60
0
S 64
0
S 80
0
S 75
0
S 68
0
S 53
0
S 80
0
S 80
0
S 77
0
S
3. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU THỜI ĐẠI LỊCH SỬ

Bảng 9.3. Thời điểm thu hoạch nho qua các thế kỷ ở Dijion, Pháp
Thế kỷ Ngày thu họach rộ Thế kỷ Ngày thu họach rộ
XIV 25/X XVII 25/X
XV 25/X XVIII 29/X
XVI 28/X XIX 30/X
2. Thuyết biến đổi cho rằng trong thời đại lịch sử có biến đổi khí hậu rõ rệt. Thuyết này có 2
trường phái khác nhau là Biến đổi trực tiến và Biến đổi mạch động. Những người theo phái
Biến đổi trực tiến cho rằng, khí hậu biến đổi chỉ theo một hướng nhất định; Những người theo
phái Biến đổi mạch động cho rằng, trong thời đại lịch sử khí hậu có biến đổi dạng sóng luân
chuyển, từ khí hậu ẩm, lạnh biến thành khí hậu khô, ấm, hoặc từ khí hậu khô, ấm biến thành
khí hậu ẩm, lạnh.
b) Các loại chu kỳ của biến đổi khí hậu thời đại Lịch sử
Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học thấy rằng, khí hậu trái đất trong thời đại
lịch sử đã biến đổi theo những chu kỳ rõ rệt.
1. Chu kỳ 3 - 4 năm: Braak C. nhận thấy có chu kỳ biến đổi của khí áp, Berlage nhận thấy chu
167
kỳ này trên vòng tuổi của thực vật, Tạ Nghĩa Bình (TQ) nhận thấy chu kỳ qua lượng giáng
thủy....
2. Chu kỳ 11 năm: Vilet (1951) nhận thấy chu kỳ của nhiệt độ, Meldrum C. nhận thấy qua chu
kỳ của xoáy thuận, Thanvensunpin (1921) nhận thấy chu kỳ đóng băng trên hồ Sufan (Nhật
Bản)...
Bảng 9.4. Biến đổi khí hậu từ sau Công nguyên đến thế kỷ XIX
Năm Châu Âu Châu Á Bắc Mỹ Châu Phi
0 Như hiện nay Mưa nhiều hơn hiện nay Giống hiện nay Sông Nin có
nước lũ lớn
100 Hơi khô Mưa nhiều Tương đối khô
200 Mưa nhiều
300 Khô hạn Khô hạn Mưa nhiều
400 Mực nước biển Cát-
spiên hạ thấp 15 Inch

chất lục địa.
Băng hà tiến triển
rất nhanh
Mưa nhiều, mực nước
biển Cát - spiên tăng cao
16 Inch
Khô hạn

Mưa nhiều,
Lượng mưa đạt
cực đại
1600 Băng hà tiến triển
rất nhanh

Mưa nhiều Mực nước
biển Cát - spiên tăng cao
15 Inch
Lượng mưa
khá nhiều
Tương đối khô
1700 Tây Âu khô hạn.
Tác dụng của
băng hà lớn nhất
Gần giống hiện nay Mưa nhiều Tương đối khô
1800 Lạnh, mưa tương
đối nhiều
Mực nước biển Cát -
spiên khá cao
Mưa nhiều Tương đối khô
1900 Băng hà rút đi rất

13
kg. Trong một ngày thực vật hấp thụ CO
2
bắt đầu từ lúc mặt trời mọc do đó ban ngày
lượng CO
2
giảm thấp còn oxy tăng lên và đạt đến cực đại vào buổi chiều. Sự trao đổi CO
2
cũng
xảy ra giữa đại dương và khí quyển vì đại dương chứa lượng CO
2
lớn hơn 50 lần so với khí
quyển. Đại dương vì thế đóng vai trò điều chỉnh nồng độ CO
2
trong khí quyển. CO
2
có khả
năng hấp thụ bức xạ sóng dài do đó làm cho nhiệt độ không khí không quá lạnh về ban đêm.
Hiện nay do hoạt động của con người mà hàm lượng CO
2
trong khí quyển ngày càng tăng gây
nên "hiệu ứng nhà kính", nhiệt độ không khí không ngừng tăng lên..
4.2. Các nguồn gây ô nhiễm không khí
a) Nguồn gốc tự nhiên
• Núi lửa: phun thải vào không khí nham thạch nóng nhiều khói, bụi giàu sunfuadioxit, sunfit
hữu cơ, mêtan và những loại khí khác.
• Cháy rừng: phát thải cacbon monoxit (CO), cacbon đioxit (CO
2
) và tro bụi.
• Quá trình phân huỷ chất hữu cơ: phát thải amôniac, mêtan, oxit nitơ (N

9
tấn và nhận khoảng 5
x 10
9
tấn do đốt cháy nhiên liệu hoá thạch. Ðại dương chứa khoảng 580 x 10
9
tấn CO
2
ở lớp
nước mặt và khoảng 38.400 x 10
9
tấn ở lớp giữa và lớp sâu hơn. Trao đổi cacbonic giữa mặt
biển và khí quyển hàng năm khoảng 90 x 10
9
tấn/năm. Theo Smith (1984), hàng năm trên trái
đất phát thải khoảng 6,0x10
8
tấn CO (riêng Mỹ - 65x10
6
tấn).

Bảng 9.5. Số lượng các tác nhân ô nhiễm nhân tạo trên toàn thế giới năm 1992
Ðơn vị: Triệu tấn
Nguồn gây ô nhiễm
Tác nhân ô nhiễm chính
CO Bụi SO
x
Cacbon
Hydro
NO

0.8
2. Ðốt nhiên liệu
- Than
- Dầu, xăng
- Khí đốt tự nhiên
- Gỗ, củi
1.7
0.7
0.1
0.0
0.9
8.1
7.4
0.3
0.2
0.2
22.2
18.3
3.9
0.0
0.0
0.7
0.2
0.1
0.0
0.4
8.8
3.6
0.9
4.1

0.3
0.2
0.0
b) Clorofluorocacbon (còn gọi là CFC):
CFCl
11
hoặc CFCl
3
và CFCl
2
hoặc CF
2
Cl
2
(tên gọi kinh doanh là Freon 12 hoặc F12), đó
là những chất thông dụng của CFC, chúng có thể ở dạng sol khí và không sol khí. Dạng sol khí
thường làm tổn hại tầng ôzôn. Do có sự báo động về môi trường, các nước phát triển đã bắt đầu
hạn chế sử dụng dạng sol khí của CFC, nhưng dạng không sol khí thì vẫn tiếp tục được sản xuất
và ngày càng tăng về số lượng. CFC có tính ổn định cao và không bị phân huỷ. Có những giả
thiết cho rằng, nếu như sự phát thải CFC hiện nay hoàn toàn được chấm dứt thì cũng phải cần
khoảng 100 năm nữa mới phân huỷ hết lượng CFC hiện có.
c) Mêtan (CH
4
):
Nguồn gây ô nhiễm chính của CH
4
là các quá trình sinh học, ví dụ như sự lên men đường
ruột của loài động vật móng guốc, sự phân giải kị khí ở đất ngập nước. CH
4
bị oxi hoá tạo

2
H
3
O
5
N). Tập hợp tất cả các chất trên hình thành khói quang hoá. Khói quang hoá có thể làm
chết người. Ở Luân Đôn, tháng 12/1952 khói quang hoá làm chết 3-4 nghìn người. Ðối với con
người Pan gây ra các bệnh như cay và đau nhói mắt, ho, đau đầu, mệt mỏi, suy hô hấp, viêm
phổi, khô cổ họng. Đối với thực vật, Pan gây xạm lá, phá hoại tế bào lá, hạn chế quá trình
quang hợp, phá hủy chất lục lạp, đặc biệt đối với cây thuốc lá, đậu Hà Lan, khoai tây và nho.
4.4. Hiệu ứng nhà kính (green house effect).
Khi khí quyển bị ô nhiễm, hàm lượng các chất khí thay đổi, không khí chứa nhiều CO
2
,
CO, NO
2,
CH
4
, bụi, hơi nước… là những chất hấp thu nhiều bức xạ làm khí quyển nóng lên gọi
là hiệu ứng nhà kính. Nhiệt độ Trái đất tăng lên là nguyên nhân làm tan lớp băng bao phủ ở 2
cực và trên các ngọn núi cao làm cho mực nước biển dâng cao. Theo dự đoán của các nhà khoa
học thì nếu nồng độ CO
2
trong khí quyển tăng gấp đôi, nhiệt độ trung bình mặt đất tăng lên
khoảng 3,6
0
C. Hội nghị Rio De Janeiro (3/6/1992) đã chỉ ra rằng, trong 30 năm tới nếu không
ngăn chặn được "hiệu ứng nhà kính" thì mực nước biển sẽ dâng lên khoảng 1,5 - 3,5 mét. Số
liệu quan trắc cho thấy, trong khoảng thời gian từ 1885 đến 1940, nhiệt độ trung bình bề mặt
trái đất đã tăng lên khoảng 0,5

171