Bài giảng Biến đổi khí hậu và Dao động khí hậu

DAO ĐỘNG VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU – NHỮNG
HIỆN TƯỢNG THỜI TIẾT CỰC ĐOAN.


DAO ĐỘNG VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Quy mô không gian và thời gian của thời tiết và khí hậu
Thời tiết và khí hậu được xác định trên mọi quy mô không gian
và thời gian, từ vài chục mét đến hàng nghìn kilomet, thậm chí
toàn cầu
Phụ thuộc vào bản chất của từng hiện tượng mà quy mô thời
gian của thời tiết có thể kéo dài từ một vài giờ (thậm chí ngắn
hơn nữa) đến tối đa khoảng 2 tuần
Sự thay đổi của khí hậu chỉ có thể nhận thấy được sau một
khoảng thời gian đủ dài, thường là thập kỷ
Tại sao không thể dự báo thời tiết trước hai tuần, nhưng lại có
thể nói về sự thay đổi của khí hậu trong 100 năm tới?


DAO ĐỘNG VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Dao động khí hậu
Dao động khí hậu là sự biến đổi thăng giáng của khí hậu xung
quanh trạng thái trung bình. Những biến đổi này thường ngược
pha nhau, xảy ra có tính lặp đi lặp lại trong những khoảng thời
gian nào đó, nghĩa là dao động thường gắn liền với khái niệm
chu kỳ. Có những dao động có chu kỳ ngắn và dễ dàng nhận
thấy, nhưng cũng có những dao động với chu kỳ lặp lại khá dài.
Dao động có thể là do các quá trình nội tại tự nhiên của hệ thống
khí hậu (internal variability) hoặc do tác động bên ngoài tự nhiên
và cả con người (external variability)

DAO ĐỘNG VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Biến đổi khí hậu
IPCC (2007) , Biến đổi khí hậu là sự biến đổi trạng thái của hệ
thống khí hậu, có thể nhận biết qua sự biến đổi về trạng thái
trung bình và sự biến động các thuộc tính của nó, được duy trì
một thời gian đủ dài, điển hình là hàng thập kỉ hoặc dài hơn.
Nói cách khác, nếu coi trạng thái cân bằng của hệ thống khí hậu
là điều kiện thời tiết trung bình và những biến động của nó trong
khoảng thập kỷ hoặc dài hơn, thì BĐKH là sự biến đổi từ trạng
thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác của hệ thống
khí hậu.


Tại sao cần hiểu biết về DD&BĐKH

Khí hậu quyết định bởi sinh quyển. Sự phân bố thực vật và các dạng
đất đai quyết định bởi yếu tố khí hậu địa phương.



Tại sao cần hiểu biết về DD&BĐKH

Khí hậu tác động đến đời sống con người: canh tác đất nông nghiệp,
nuôi trồng thủy hải sản, xây dựng,….


Nhận xét
Khí hậu được điều khiển bởi nhiều yếu tố (?)
Mỗi yếu tố không bất biến mà biến thiên có chu kỳ và
biên độ riêng. Sự tương tác giữa các yếu tố này  dao

động khí hậu
Khi một trong các yếu tố này có biên độ hay chu kỳ thay
đổi đột ngột  mất cân bằng  biến đổi khí hậu
Các hoạt động sống của con người cũng góp phần gây
ra những xu thế BĐKH


Nhận xét
Xác định được các chu kỳ của DDKH dựa vào số liệu lịch sử có
thể dự đoán được những biến thiên tiếp theo của các quá trình
khí hậu nếu hệ thống khí hậu vẫn giữ trạng thái ổn định tương
đối của nó.
Nếu tách biệt được các DDKH ra khỏi những biến đổi đột ngột
 dự tính được biến đổi khí hậu tương lai


Phân tích và nhận xét


Phân tích và nhận xét


1.3 Các loại dao động khí hậu, quy mô thời gian
Phân loại theo nguyên nhân
Dao động nội tại tự nhiên: Bản thân các thành phần trong hệ thống khí
hậu tương tác lẫn nhau.
Dao động do tác động bên ngoài của tự nhiên (bức xạ mặt trời) và con
người

Phân loại theo quy mô thời gian

 Mùa

 Nhiều năm

 Nửa năm

 Thập kỉ, nhiều thập kỉ

 Năm

 Thế kỷ


Dao động dưới mùa
MJO (Madden Julian Oscillation)
Một diện tích rộng mây và mưa hoạt động lan truyền sang phía
đông dọc xích đạo
Chu kỳ 30-60 ngày


Dao động nửa năm
SAO (Semi - Annual Oscilliation)


Dao động năm


Dao động tựa hai năm
QBO (Quasi-Biennal Oscillation)

Thay đổi gió và nhiệt độ theo chu kỳ tựa 2 năm trong tầng bình lưu xích đạo do động
lực nội chí tuyến
Chu kì 23-28 ngày (trung bình 27 tháng vì cũng chu kỳ lên đến 30 ngày)
Độ lớn thay đổi đến 100C theo quy mô địa phương, trung bình là 50C trên bình lưu
nhiệt đới


Dao động nhiều năm
ENSO, chu kỳ 3-7 năm và kéo dài 6-18 tháng


Dao động thập kỉ
PDO: Dao động thập kỷ Thái Bình Dương (Pacific Decadal Oscillation)
NAO: Bắc Đại Tây Dương (North Altantic)
AO: Bắc cực (Arctic)
AAO: Nam cực (Antarctic)
Một số thay đổi gây nên bởi chu trình 11 năm của Mặt trời



So sánh các dao động


Dao động nhiều thập kỉ
Dao động dưới thế kỉ chu kỳ 60-80 năm hoặc dao động nhiều thập
kỷ Đại Tây Dương (Atlantic Multidecadal Oscillation)
Dao động thấy được trong dữ liệu từ1600
Chu kỳ 60-80 năm
Độ lớn: thay đổi +/- 0.50C trong một phần Đại Tây Dương, trung bình
toàn cầu thay đổi +/- 0.10C

Dao động thế kỉ và dài hơn
Các biến đổi gần đây bao gồm giai đoạn băng hà nhỏ “Little Ice Age” –
LIA; giai đoạn lạnh đi từ thế kỷ 16 đến 19; giai đoạn ấm trung cổ (AD
950-1250)


Dao động quy mô thế kỉ đến thiên niên kỉ
Những pha nóng-lạnh quy mô thời gian từ 100 đến 1000 năm, thường được gọi là chu trình
Bond (Bond cycles)
Độ dài trung bình của mỗi chu trình Bond từ 1300-1500 năm, mỗi pha nóng và lạnh kéo dài
khoảng 700 năm
Giai đoạn LIA là một sự kiện được cho là một trong những pha lạnh của chu trình Bond
Chu trình Bond cũng được cho rằng có nguyên nhân từ sự thay đổi của mặt trời.


Dao động đa thiên niên kỉ (Multimilennial)
Từ các nghiên cứu các mẫu lõi băng ở Nam cực và trầm tích đại dương cho
thấy chu kì dao động khoảng 100 nghìn năm


Những dao động cổ khí hậu
Khí hậu Trái Đất đã trải qua những thăng trầm đầy kịch tính. Cổ khí hậu học là
ngành khoa học nghiên cứu về khí hậu trong quá khứ
Đã có nhiều giai đoạn của BĐKH. Những giai đoạn này có thể phân chia thành
nhiều khoảng phân biệt. Các giai đoạn lạnh kéo dài từ hàng chục đến hàng triệu
năm được gọi là kỉ băng hà. Trong suốt thời gian xảy ra hiện tượng này, các sông
băng liên tục rút lui hay mơ rộng về phía cực
Trải qua hầu hết các giai đoạn lịch sử của mình, đến ngày nay Trái Đất đã nóng

lên đáng kể