Một số điều cần biết về biến đổi khí hậu

H Ộ I BẢ O V Ệ T H IÊ N N H IÊ N V À M Ô I T R Ư Ờ N G V IỆ T NAM
(V A C N E )

MỘT SỐ ĐIÈU CẦN BIẾT VỀ
BIỂN ĐỔI KHÍ HẬU
N gười biên soạn:
G S . T S K H . T r ư ơ n g Q u a n g H ọc
Trường ban biến đổi khí hậu - V A C N E
GS. T S K H . N guyễn Đức N gữ
ủ y viên ban chấp hành - VACNE

1X 7
NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT
HÀ N Ộ I-2 0 1 1


MỤC LỤC

M Ụ C L Ụ C ...................................................................................................... 3
LÒI GIỚI T H IỆ U ......................................................................................... 7
1.( 51 NÓI Đ À U ..............................................................................................9
G IẢI TH ÍCH T H U Ậ T N G Ũ ................................................................... 11
C Á C C H Ữ VIẾT T Ắ T ..............................................................................13
IM IÀN I: KHÁI Q U Á T VỀ BIẾN ĐĨI KHÍ HẬU
T O À N C À U ..................................................................................................15
I. Trái dất và khí hậu Trái đ ấ t............................................................ 15
1.1. Trái đất và hệ thống khí hậu Trái đ ấ t................................. 15
1.2. Khí nhà kính v à hiệu ứng nhà kính.................................... 21
1.3. Khái quát khí hậu Trái đ ấ t ...................................................29
II. Biến đồi khí hậu tồn c ầ u ............................................................ 30

2.1. K hái niệm thời tiết và khí h ậ u ............................................ 30
2.2. Biến đổi khí hậu toàn cầu trong quá k h ứ ..........................31
2.3. Biến đổi khí h ậu hiện đại - N óng lên toàn c ầ u ...............33
III. N guyên nhân củ a biến đồi khí hậu tồn c ầ u .......................... 38
3.1. N guyên nhân củ a BĐKH trong thời kỳ địa chất.............38
3.2. N guyên nhân cù a BĐKH hiện đ ạ i ..................................... 39
IV. Các kịch bàn về biến đổi khí hậu toàn c ầ u ............................ 42
4.1. C ác kịch bản phát thài khí nhà kính (C O 2) tồn
c ầ u .............................................................................................. 42
4.2. C ác kịch bàn về nồng độ khí C O 2 trong khí
q u y ể n .........................................................................................45

3


4.3. Các kịch bản về biến đổi các yếu tố khí hậu
tồn cẩu.................................................................................

46

V. Biến đồi khí hậu ở khu vực châu Á và Đ ông N am Á ..........48
5.1. Châu Á .........................................................................................48
5.2. Đông N am Á .............................................................................. 52
Vỉ. Một số đối tượng chịu tác động m ạnh m ẽ nhất của
BĐKH...-Í........ .......................... ......................................................... 58
6.1. Khái q u á t ....................................................................................58
6.2. Tác động của BĐKH đến các hệ sinh thái tự
nhiên và đa dạng sinh h ọ c ..................................................... 64
6.3. Tác động của BĐ K H đến nông, lâm , ngư
n g h iệ p ......................................................................................... 65

6.4. T ác động của BĐKH đến dải ven biển và các
hoạt động trên biển và ven biển........................................... 69
6.5. Tác động của BĐ K H đến tài nguyên nước........................74
6 . 6 . Các tác động tích cực của B Đ K H ........................................87

VII. ứ n g phó với B Đ K H tồn c ầ u ....................................................87
7.1. Ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí h ậ u ..........................87
7.2. Các công ước quốc t ế .............................................................89
7.3. Tình hình thực h i ệ n .................................................................91
PHẦN II: BIẾN Đ Ồ I KHÍ H Ậ U Ờ V IỆT N A M ............................... 97
I. Khái quát đặc điểm khí hậu V iệt N a m .........................................97
1.1. Đ iều kiện địa l ý ....................................................................... 97
1.2. Điều kiện bức x ạ ...................................................................... 98
1.3. Hồn lưu khí q u y ể n ................................................................98
1.4. Đặc điểm khí hậu V iệt N a m ............................................ 100
1.5. Các vùng khí hậu ờ Việt N a m .........................................110
4


II. Biến đồi khi hậu ờ V iệt N a m ......................................................114
2.1. Biến đổi cùa các yếu tố khí hậu hiện tượng thời
tiết tiêu b iê u ............................................................................ 1 14
2.2. Tình hình phát thải khí nhà kính ờ Việt N a m ................ 124
2.3. D ự tính lượng phát thài khí nhà kính trong
những năm 2 0 1 0 , 2 0 2 0 , 2 0 3 0 .... . ......7 ..................... 134
2.4. C ác kịch bàn biến dồi khí hậu ờ Việt N a m .................. 136
III. Tác động cùa biến đổi khí hậu dối với Việt N a m ............. 140
3.1. N hận định c h u n g ................................................................ 141
3.2. Tác dộng cua biến dổi khí hậu tới các lĩnh vực
và khu v ự c ........................................................................... 145

3.3. Tác độne cù a biến đổi khí hậu tới các khu v ự c ......... 155
IV. ứ n g phó với B Đ K H ở Việt N a m ......................................... 159
4.1. Việt Nam tham gia Công ước Khung của Liên
Hợp Quốc về BĐ KH ......................... .7.............................159
4.2. X ây dự ng và triển khai C huơ ng trinh M ục tiêu
Q uốc gia ứ n g phó với B Đ K H ........................................160
4.3. N hững định hư ớng chính trong ứng phó với
biến đồi khí h ậ u ................................................................. 168
PHÀN III: BẠN CĨ T H Ê LÀM GÌ ĐÊ G Ó P PHÀN
G IẢ M N H Ẹ BIẾN ĐĨI KHÍ H Ậ U .................................................. 177
I. Sừ dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu q u à ............................... 177
1.1. Tiết kiệm điện sừ dụng trong gia đình, cơ quan,
xí nghiệp, trường h ọ c ........................................................177
1.2. Tiết kiệm năng lượng trong giao thông, vận t ả i ........ 179
1.3. T ăng cư ờ ng sừ dụn g các nguồn năng lượng
thân thiện với môi trư ờ n g ................................................180
II. Tiết kiệm sử d ụ ng n ư ớ c ........................................................... 180


III. Đối với chất th à i............................................................................181
IV. Đối với thực p h ẩ m .................................................................

18]

V. Tham gia trồng cây xanh để tạo cành quan trong
lành và tăng cường bể hấp thụ c a c b o n .....................................182
C Ộ N G Ư Ớ C KHUNG CỦA LIÊN H Ợ P Q U Ố C VÈ BIẾN
DỐI KHÍ H Ậ U VÀ NGHỊ ĐỊNH T H Ữ K Y O T O ........................... 183
1. Công ước khung cùa Liên H ọp Q uốc về biến đổi khí
hậu 7................. .7............................................................................... 1X3

2. Nghị định thư K y o to .................................................................... 200

6


LỜI GIỚ I THIỆU

T ừ năm 1988, ngay khi bắt đầu hoạt động, Hội Bảo vệ Thiên
nhiên và Môi trườne V iệt Nam đã nhanh chóng nắm bắt và tiếp
cận vấn đề biến đổi khí hậu tồn cầu. Các hội viên của I lội đã viết
nhiều tài liệu đăng trên các tạp chí và trình bày tại các hội thảo
khoa học trong và ngoài nước . Nội dung của các tài liệu này đề
cập rộ n g rãi đèn các lĩnh vực khác nhau của biên đơi khí hậu, từ
việc diều tra nghiên cứu đến quy hoạch, chiến lược và các vấn dề
quan lý liên quan.
N hằm đáp ứng yêu cầu của đông dào cộng đồng, Trung
ương Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường V iệt N am đã giao
B an Biến đổi khí hậu cùa Hội biên soạn tài liệu “ M ột số điều cần
biết về biến đồi khí hậu” . Tài liệu được G S.TSK H . Trương Quang
Học và G S.TSK H . N guyễn Đức N g ữ soạn thảo. Trong tài liệu
này, các tác giả đã cập nhật nhùng thông tin và tư liệu mới nhất
nhằm hồn chinh Tài liệu, để góp phần nâng cao nhận thức cộng
d ồn g về một trong những vấn đề bức xúc nhất cùa thời đại - vấn
đề biến đổi khí hậu tồn cầu.Tài liệu được Hội đồng Khoa học kỹ
thuật của Hội và nhiều hội viên đó n g góp ý kiến hồn thiện. Hội
xin trân trọng giới thiệu tài liệu này đến bạn đọc trong cả nước.
Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường V iệt N am rất cảm ơn
N hà xuất bàn K hoa học và Kỹ thuật hồ trợ việc xuất bản cuốn
sách.
Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt N am chịu trách

7


nhiệm nội dung và giữ bàn quyền tài liệu; các trích dẫn từ tài liệii
xin ghi rõ xuất xứ tài liệu: “Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường
Việt Nam. Một số điều cần biết về biến đổi khí hậu. Hà Nội,
2009” . Các ý kiến góp ý xin gửi về: Hội Bảo vệ T hiên nhiên và
M ôi trường Việt N am , tầng 9 Khách sạn C ông Đ ồn, 14 Trần
Bình T rọng Hà Nội. Đ iện thoại: 04.39420280, Fax: 04.39420279,
Email: vn@ vacne.org.v n . X in trân trọng cảm ơn.

Hà Nội ngày 25 tháng 9 năm 2011
C h ủ tịch
H Ộ I B Ả O V Ệ T H IÊ N N H IÊ N
VÀ M Ô I T R Ữ Ờ N G V IỆ T N A M
TS. N G U Y ỄN N G Ọ C SINH

8


L Ờ I N Ó I ĐÀU

Cuốn tài liệu “ Một sổ điều cần biết về biến đổi khí hậu”
dược biên soạn theo sự đặt hàng cùa Hội Bào vệ Thiên nhiên và
Môi trường Việt Nam cho Ban Biến đôi khí hậu cùa Hội. nhàm
giới thiệu một cách khái quát và hệ thống những kiến thức cơ bàn
nhât liên quan tới BĐKII toàn cầu và ờ Việt Nam.
T heo tinh thần đó, tài liệu được biên soạn gồm ba phần:

Phần I. Khái quát về BĐKH toàn cầu, giới thiệu về Trái đất
và hệ thống khí hậu cùa Trái đất; biến đổi khí hậu tồn cầu trong
q khứ và hiện nay: nguyên nhân của biến đổi khí hậu trong các
thời kỳ địa chất và hiện nay; các kịch bản phát thải khí nhà kính và
biến đồi khí hậu; một số đối tượng chịu tác động mạnh m ẽ nhất
của biên đổi khí hậu và biến đơi khí hậu ờ khu vực châu Á và
Đ ông N am Á.

Phần II. Biến đổi khí hậu ờ Việt N am , cũng có cấu trúc
tương tự như của Phần 1 nhưng trong điều kiện cụ thề của Việt
Nam. Trong phần này, ngoài các nội dung về dặc điểm tự nhiên và
khí hậu, biến đơi khí hậu trong thời gian vừa qua, các kịch bản
phát thài khí nhà kính và biến đổi khí hậu đến năm 2 1 0 0 và tác
động tiềm tàng cùa nó đến các lĩnh vực và các vùng của đất nước,
tài liệu cịn trình bày những cố gắng của V iệt Nam tham gia và
thực hiện các công ước quốc té về biến đổi khí hậu, xây dựng và
triển khai “C hương trình m ục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi
khí hậu” vừa được Thù tướng phê duyệt ngày 02 tháng 12 năm
2008 vừa qua.

9


Phần IU. Bạn có thể làm gì để góp phần ngăn ngừa biến dồi
khí hậu, là những khuyển cáo cho mồi người có thơ có những hành
độne thiết thực trong cuộc sống hàng ngày, ờ gia dinh cũng n h ư ờ
cơ quan, để cùng góp phần tích cực hưởng ứng lời kêu gọi của
ƯNEP nhân N gày Môi trường T hế giới năm nay "Trái dất cần
chúna ta, hãy liên kết chống lại biến đồi khí hậu!”
Với cấu trúc và nội dung như vậy, cuốn tài liệu hy vọ n g sẽ

góp phần vào việc phổ cập các kiến thức về biến đổi khí hậu cho
cộng đồng và là tài liệu tham khảo tốt cho đô n g đáo bạn đọc trong
các hoạt động đào tạo. nghiên cứu khoa học và quản lý hiện nay.
Trong quá trình biên soạn, các tác giả đã nhận được sự dộng
viên và chi đạo cùa các đồng chí lãnh đạo 1ỉội Bào vệ Thiên nhiên
và Môi trường Việt Nam. đặc biệt là Chú tịch Hội - TS. N guyền
N gọc Sinh, sự góp ý của Hội đồng Khoa học cùa Hội và các đồng
niíhiệp. Các tác giả xin trân trọng cảm ơn.
Các tác già xin chân thành cảm ơn Bà Đ ỗ Thị Huyền, cán bộ
Chương trinh cùa Đại sứ quán Thụy Điển tại I là Nội đã có những
góp ý cho đề cương bản thảo và cung cấp m ột số tài liệu để biên
soạn.
Tài liệu có sừ dụng một số hình ánh được đăng tài trên các
irang vveb khác nhau để minh họa. Các tác già xin chân thành cảm
ơn các tác già cùa những hình ảnh đó.
Biến đổi khí hậu là vấn đề cịn tương đối mới, hơn nữa vì
thời gian hạn hẹp và trình độ có hạn của tác giá ncn cuốn tài liệu
khơng tránh khỏi thiếu sót . Rất m ong được sự lượng thứ và đóng
góp ý kiến của bạn đ ọ c xa gần!

Hà Nội, tháng 8 năm 2011
C á c tác giả

10


GĨẢI T H Í C H T H U Ậ T NG Ử

Biến đổi k h í hậu: S ự biến đổi trạng thái của khí hậu so với
trung bình theo một xu hướng nhất định và/hoặc dao động cùa khí

hậu duy trì trong một khống thời gian dài, thường là vài thập kỷ
hoặc dài hơn.

Dao dộng klíi hậu: Sự dao động xun” quanh giá trị trung bình
của khí hậu trên quy m ơ thời íiian, khơng gian đủ dài so với hiện
tượng thời tiêt riêng lẻ. Ví dụ vê dao động khí hậu như hạn hán, lũ lụt
kco dài và các điều kiện khác do chu kỳ E1 Nino và La Nina gây ra.

Giảm nhẹ (biến đồi khí hậu): Các hoạt dộng nhàm giảm
mức độ hoặc cường độ phát thải khí nhà kính.

H iệu ứng nhà kính: H iệu ứng giữ nhiệt ở tầng thấp của khí
quyển bởi các khí nhà kính hấp thụ bức xạ từ m ặt đất phát ra và
phát xạ trở lại m ặt đất làm cho lớp khí quyển tầng thấp và bề mặt
Trái đất ấm lên tựa như vai trò cùa m ột nhà kính và được gọi là
hiệu úng nhà kính.

Khả năng bị tồn thương (do tác độ n g cùa biến đổi khí hậu):
M ức d ộ m à một hệ thống (tự nhiên, xã hội, kinh tế) có thể bị tổn
thương do biến đổi khí hậu, hoặc khơng có khả năng thích ứng với
những tác động bất lợi của BĐKH.

K h í hậu: Trạng thái trung bình nhiều năm cùa thời tiết
(thường là 30 năm ) tại một khu vực nhất định.

K hí nhà kính: Tên gọi chung của một số loại khí trong thành
phần khí quyển như: hai nước, CƠ 2, CH 4 , N 2O, O3, C F C s , v.v... C ác
11

khí này hấp thụ và phái xạ trở lại mặt đất bức xạ hồng ngoại từ mặt
đất phát ra, hạn chế lượng bức xạ của m ặt đất thoát ra ngồi khơng
trung.

Kịch bản biến đỗi k h ỉ hậu: G ià định có cơ sở khoa học và
tính tin cậy về sự tiến triển trong tương lai của các mối quan hệ
giữa kinh tế, xã hội, phát thải khí nhà kính, biến đổi khí hậu và
mực nước biển dâng. Lưu ý rằng, kịch bản biến đơi khí hậu khác
với dự báo thời tiết v à d ự báo khí hậu là nó đ ư a ra quan điểm về
mối ràng buộc giữ a phát triển và hành động.

N ước biển dâng (do biến đổi khí hậu): Sự dâng mực nước
cùa đại dương trên tồn cầu, trong đó khơng bao gồm triều, nước
dâng do b ã o ... N ư ớ c biển dâng tại một vị trí nào đó có thể cao hơn
hoặc thấp hơn so với trung bình tồn cầu vì có sự khác nhau về
nhiệt độ cùa đại d ư ơ n g v à các yếu tố khác.

Thích ứng (với biến đổi khí hậu): Sự điều chinh hệ thống tự
nhiên hoặc con người đối với hoàn cảnh hoặc mơi trường thay đơi,
nhằm m ục đích giảm k h ả năng bị tổn thương do dao động và biến
đối khí hậu hiện hữ u hoặc tiềm tàng và tận dụ n g các cơ hội do nó
mang lại.

Thời tiết: T rạn g thái nhất thời của khí quyển tại một địa
điểm nhất định đư ợc xác định bằng tổ hợp hoặc riêng lè các yếu
tố: nhiệt độ, áp suất, độ ẩm , tốc độ gió, m ư a,...

ứ n g phó (với biến đổi khí hậu): C ác hoạt đ ộ ng của con
người nhằm thích ứ ng và giảm nhẹ biến đổi khí hậu.

Xốy thuận n h iệt đới : Là vùng áp thấp hình thành trên vùng
biển nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới với hoàn lưu gió bê mặt thơi
ngược chiều kim đ ồ n g hồ. Xoáy thuận nhiệt đới là tên gọi chung
cho cả bão và áp thấp nhiệt đới.

12


C Á C C H Ữ V IÉ T T Ắ T

BĐKH

Biên đơi khí hậu

CDM

C ơ chế phát iriển sạch

C SIR O

T ô chức Nghiên cứu khoa học và Công nghệ
Úc

CTM T

C hương trình Mục tiêu quốc gia ứrui phó với
BĐKH

CTNS21

C hương trinh Nghị sự 21

D B SC L

Đ ồng bàng sông

Đ D SH

D a dạng sinh học

DTM

Dánh giú tác động môi trường

FRL

Fron lạnh

GDP

T ổng sàn phẩm quốc nội

H ST

Hệ sinh thái

ICEM

T rung tâm quốc tế về Q uản lý mơi trường

IPCC

Ban Liên chinh phù về biến dổi khí hậu

KgOE

K ilogam dầu quy đổi

KNK

K hí nhà kính

KP

Nghị định thư Kyoto

c ửu

Long

13


14

K T -X H

Kinh lế - xã hội

LHQ

Liên I lợp Quốc

ODA

Viện trợ phát triên chinh thức

Ppb

Phần tỷ

Ppm

Phần triệu

SEM LA

Chưtm g trình H ọp tác V iệt N am -Thụy Điển
về Tăng cường N ăng lực Quàn !ý Đất đai và
Môi trường, Bộ TN & M T

SRES

Kịch bản phát thải KNK

Tg C 0 2e

Triệu tấn C O i tương dương

TCN

Trước C ông nguyên

ƯNFCCC

C ông ước K hung của Liên H ọp Q uốc về
BĐKH

VACNE

Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt
Nam

XTNĐ

Xoáy thuận nhiệt đới

X TN Đ B Đ

Xoáy thuận nhiệt đới biển Đơng

XTNĐVN

Xốy thuận nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt
Nam


PHÀN I

KHÁI QT VÈ

BIẾN ĐỐI KHÍ HẬU TỒN CẢU
I.

T R Á I Đ Á T V À KHÍ H Ạ U TR Á I Đ Á T

1.1. T r á i đ ấ t v à hệ• th ố n gn k h í h ậ• u T r á i đ ất
K hl q u y é n
t
1
B ức Xf tử m ặt đất
Mày
C ế c k h i n h ã k in h
B ứ c x ạ m ậ t trơi

Cế

Mưu

Đ an g b tf n
1 1 1 1 1

S in h v ậ t

Đ ệiÀ T ơnQ
D A Hến

...

_____!______ ________________ _—ỉ-------

Hình 1.1. Hệ thống khí hậu T rái đất
Trái đất của chúng ta là một trong những hành tinh trong hệ
m ặt trời, ra đời cách đây khoảng 4,6 tỷ năm. T ừ xa xưa, loài người
đã nhận ra rằng, mọi hoạt đ ộn g của con người trên Trái đất đ ều có
ảnh hư ởng đến tự nhiên và con người sống trên Trái dất phải hành

15


động tuân thù nghiêm ngặt luật của trời đất để sống hài hịa với
thiên nhiên, trong đó có khí hậu. Vậy hệ thống khí hậu Trái dắt
gơm những thành phân nào và vì sao mọi hoạt dộng của con người
đều có ảnh hường ở m ức độ khác nhau đến khí hậu Trái đất? Hệ
thống khí hậu của Trái đất bao gồm năm thành phần. Đ ó là khí
qun, đất liền, đại dương, băna quyển và sinh quyên.

1.1.1. Kltí quyển
Trái đất là một hành tinh được bao phù bời một lớp khơng
khí m à chúng ta thường gọi là khí quyền. Khí quyền bao p h ủ khấp
nơi, trên các núi cao và rừng thằm , trên các đại dư ơng v à sơng
ngịi, trcn các cánh đồng và các thành phố, như m ột đại dương
khơng khí. Con người và mọi sinh vật đang sống ở dưới đáy đại
dương khơng khí này và cũng n h ờ có đại dư ơng khơng khí m ới có
sự sống. Khơng có khí quyển, các tia nắng mặt trời sẽ thiêu đốt
Trái đất, sẽ chẳng có nước, m ưa và cũng khơng có cả bầu trời
xanh. N ghĩa là nếu khơng có khí quyển, Trái đất sẽ khơng có sự
sống, khơng có vạn vật xung quanh.
T hành phần hóa học của khi quyển bao gồm 78% là khí nitơ.
2 1 % là khí ơxy, 1% cịn lại là các khí khác, như cacbon điơxit, hơi
nước, ơzơn, mêtan, v.v... N hững khí này tuy chiếm tỷ lệ nhị,

nhưng có vai trị cực kỳ quan trọng. M ột số khí như hơi nước,
cacbon điơxit, mêtan, v.v... mà ta thường gọi là các khí nhà kính
(xem phần sau), hấp thụ năng lượng làm ấm bầu khí quyển. N ăng
lượng này làm cho Trái đất ấm lên và cung cấp nhiệt cho cồ máy
khí quyển, tạo ra thời tiết trên Trái đất. Hơi nước tạo ra m ây, m ua
m ang lại nước cho sự sống. Tầng ơ zơ n có tác dụng ngăn khơng
cho các tia từ ngoại có hại từ m ặt trời xâm nhập xuống m ặt dất,
bảo vệ các sinh vật trên Trái đất.
Dấu vết của khí quyền có thể thấy ờ các độ cao khoảng vài
trăm kilômét. Tuy nhiên, một nửa khối lượng khí quyển nằm ờ độ

16


cao tù' 5 km trờ xuống. Be dày này so với Trái đất chi là một lớp
rất móng, nhưng các sinh vật trên Trái đất được tồn tại và phát
triên chinh là nhờ ở trong lóp khi qun mỏng này.
Khí quyển có vai trị quyết định tron lí việc cân bàng năng
lượng trịn Trái đất. làm khí hậu Trái đất ôn hòa, tạo điều kiện cho
các sinh vật sống. Trái đất tiếp nhận năng lượng mặt trời dưới
dạnư, hức xạ cực tím và ánh sáng nhìn thấy, qua đó được sưởi ấm.
Mặt khác, khi ấm lên, Trái đất cũng phát ra nhiệt trả lại dưới dạng
bức xạ sóng dài. về tồng thể, năng lượng mà Trái đất nhận được
và phát trà lại khoảng không vũ trụ là bàn 2 nhau và ta gọi đỏ là
trạng thái cân bằng cùa năng lượng Trái đất.
Khí quyển Trái đất có ành hưởng trực tiếp đến sự cân bằng của
hai dạnu bức xạ này. Khi vùng xích dạo, nơi ánh năng mặt trời chiêu
thang nhiều hơn, nhận được nhiều nhiệt hơn các vùng cực, các lng
khơng khí sè mang nhiệt từ vùng xích đạo đến các vùng lạnh hơn ở
phía Bấc cực và Nam cực. Ngoài ra, dại dương cũng nhận được nhiệt

nhiều hơn lục địa.
Do nhận được nhiều nhiệt hơn, nước bốc hơi trên các vùng
đại dương ấm áp sẽ được khơng khí m ang đến các vùng lạnh ờ dịa
cực và vào tronií đất liền. Ớ những nơi này, một bộ phận hơi nước
ngưng tụ lại dưới dạng mây, m ưa hoặc tuyết v à khi ngưng tụ. lại
tịa nhiệt vào khí quyển. C ứ như the, vịng tuần hồn của nhiệt và
cân bằng năng lượng ờ các vùng trên Trái đất được tạo ra và tạo
nêr. sự ổn định tương đối của các vùng khí hậu khác nhau trên Trái
đất. Mọi sự thay đổi trong bất kỳ khâu nào của vòng tuần hồn này
dều có thê gây ra sự biến đổi khí hậu tồn cầu.
Tuy nhiên, khí quyển khơng phải là một hệ thống độc lập.
Sự vận chuyển của năng lượng, độ ẩm xây ra giữa khí quyên và
các thành phân khác của hệ thơng khí hậu, trong đó thành phần
quan trọng nhất là đại dương.
ĐAI HỌC Q U Õ C G IA HÀ NỘI
TRUNG TẨM THÔNG TIN THƯ VIÊN

Qgoqoooo 500

17


1.1.2. Dại dương
Đại dương thế giới có diện tích khống 361 triệu k m \ chiếm
71% diện tích bề m ặt Trái đất và có khối lượng 1 tỳ 340 triệu k n r .
Dộ sâu trung bình cua dại dưcmg là 3711 m. gần một nứa đại
dưcmu trên thế giới có độ sâu trên 3000m.
C húng ta thường nghĩ đến đại đươní’ với các nguồn hái sàn.
các mỏ dầu, hoặc các vùng ven biên trù phú. các bãi tăm dẹp.
Nhưrm về mật khí hậu. đại dương là một binh giữ nhiệt khổng lồ.

lớn nhất cùa Trái dất. Ban ngày, khi ánh năng mặt trời chiêu xuống
Trái đất, dất liền và lớp khơng khí tiếp giáp sẽ nónu, lên nhanh
chóng. Ban đêm, sau khi ánh nấng tắt, mặt đất lại lập tức nguội di.
Nhưng dối với đại dương, tình hình xảy ra khác hẳn. Dưới ánh nắng
mặt trời, nước ờ đại dương nóng lên rất chậm. Với cùng m ột lượng
nhiệt nhận dược, khí quyền sẽ nóng gắp 30 lần so với dại dương.
Một trong nhũng nguycn nhân là đại dương có khối lượng lởn hơn
khí quyền rất nhiều. Mặt khác, đại dircmi’ giữ nhiệt lâu hơn khí
quyển nhiều lần. Khi lớp nước phía trên đại dươnu nóng lên. lập tức
nhiệt sỗ truyền xuống các lóp sâu hơn. Như trên đã nói, dại dương
có độ sâu tới hàng ngàn m ét nên đề nhiệt truyền được tìr khơng khí
nóng xuống đến đại dương phải m ất hàng tháng hoặc lâu lum nữa.
vì vậy dù có liên tục được chiếu nắng cả ngày, bề m ặt dại dương
cũng không khi nào quá nóng. Trong những ngày nắng hè, mặt đất
có thể nóng tới 60-70°C, nhưng nhiệt độ bề mặt đại dương ở các
vùng nhiệt đới quanh năm không khi nào quá 30°c.
Chính vì đại dưtrng có khối lượng lớn gấp nhiều lần khí
quyển, lại giữ nhiệt tốt him. nên khơng có gì ngạc nhiên khi ta nói
đại dưtm g là một bình giữ nhiệt khống lồ. C ũng vi vậy. mỗi khi
bình giữ nhiệt này nóng lên hay nguội đi, dù chì một chút thơi,
cũng ành hường rất nhiều đến khí hậu Trái đất.
C ũng giống nhir khí quyển, lượng nhiệt trong đại tkrcmg từ
các vùng ấm ở khu vực nhiệt đới được các dòng hài lưu chuvển

18


đến các YÙim lạnh ở Mac cực vã Nam cực. Các dòng nước lạnh lại
di chuyên từ các vùng cực vê phiu xích dạo. Các dịng hãi lưu này
có tác d ụ ng dièu hịa khí hậu trịn Trái đát.

Nãim lirợng cua dại dương cịn dược chuyến đi thơng qua
q trình bốc hơi và mưa. Nước bốc hơi từ nliĩrng vùng biên âm
mang ihco hơi ấm lên cao và như vậy. nhiệt được chuyến từ dại
dương vào khí quyền, l.ên tới dộ cao nhất định, khơng khí âm lạnh
đi tạo thành mày, được gió dưa vào đất liền, những đám mây này
gây ra m ưa trên đất liền
Sự trao đồi năng lượng cũna xày ra theo chiêu thăng đứng
trong dại d ư ơ n g giữa lớp trên và lớp nước dưới sâu. N hững nơi
khi quyển lạnh (như ờ địa cực) là những nơi cỏ sự trao dôi nhiệt
nhiều nhất theo chiều thang đírnii giữa lớp trên và các lớp dưới.
N ước ấm từ các vĩ dộ thấp di chuyển đến các vĩ độ cao và gặp
khơng khí lạnh. Tại đây. nước bốc hơi một phần, kết quả là lớp
nước trên m ặt trờ nên lạnh hơn. có mật độ và dộ mặn cao hơn.
N ước có m ật độ cao hơn chìm xuống và lại di chuyển về phía xích
dạo. Khi hình thành băng ờ các cực. lượng mi cị n ngun trong
nước cũng làm cho nước lạnh trên m ặt ờ các vùng cực m ặn hơn.
Lớp nước lạnh m ặn hơn này có mật dộ lớn hơn, nên chìm xuống
dưới và m ang theo nó m ột phần đáng kè năng lượng.
Sự vận chuyển của đại dương kết họp với khí quyển tạo
thành những chu trình phức tạp trong tồn bộ hệ thống khí hậu.
/. 1.3. Băng quyển
Bâng quyển bao gồm tất cà các vùng có băng và tuyết bao
phủ trên Trái đất, ké cả trên biền và trên đất liền, dó là Bắc cực,
Nam cực, đ ào G reenlanđ, m iền bắc Canada, miền bẳc Siberia và
phần lớn các núi cao trên thế giới, những nơi có nhiệt độ dưới
khơng độ quanh năm. Băng quyền cũng giữ một vai trị trong điêu
chinh hệ thống khí hậu toàn cầu.
19

Tuyết và băng có độ phàn xạ lớn nên dã phản xạ phần lớn
bức xạ của mặt trời. Một số nơi ư Nam cực phàn xạ lại tới 90%
lượng bức xạ m ặt trời đi tới, trong khi độ phàn xạ trung bình tồn
cầu chi vào khoảng 30%. Nếu khơng có băng quyên, chác chăn
Trái đất sẽ nóng hơn bây giờ.
Băng quyển cũng làm giảm sự trao đôi thăng đứng giữa khi
quyển và đại dương, p phần ơn dịnh sự trao đơi năng lirợng
trong khí quyển, ảnh hường lớn đến hệ (hơng khí hậu.

1.1.4. Đ ất nền
Dắt liền bao gồm đất. trầm tích, đá trên mặt dất, các dại lục
và cả trong lòng đất m à ta thường gọi là thạch quyển. Thành phần
này cùa hệ thống khí hậu có thể ánh hưởng đến khí hậu tồn cau ớ
những quy mơ khác nhau.
N hững thay đổi lớn của khí hậu từ h àn g chục dến hùng trăm
triệu năm trước đã xáy ra là do có sự thay đơi lớn cùa kiên tạo Trái
đất. S ự thay đồi hình dạng của đại dương và phân bố của các dại
lục cũng ánh hường đến sự trao đối năn li lượng uiữa khí quyên và
dại dương của hệ thống khí hậu.
Tuy nhicn. những thay đồi cùa khí hậu và thời tiết ihưừng
thấy chính là do sự phân hố của đất liền trên Trái đất quyêl định.
Nếu bề mặt Trái dất là đồng nhất, tức là chi có đất liền hoặc
đại dirơng, khi hậu Trái đất sẽ phân chia thành các vành dai theo vĩ
tuyến rất đều đặn và khí hậu sỗ khơng đa dạng như hiện nay.
Nhưng, Trái đất là một hình cầu với 72% diện tích bao phù bời dại
dương, chi có 28% diện tích là đất liền.
Phần dất liền trên mặt đất ít nhưng, phân bố khơng dều. Khu
vực từ 30 d ộ vĩ về xích đạo của hai hán cầu, thường gọi là vùng
nhiệt đới. chiếm một nừa diện tích Trái đất, nhưng chi có 20%
trong đó là dất liền. Bán cầu N am chi c ó 19% diện tích là dât

20


liền, cún 8 1 % là hiên. Ngược lại. à bán câu Bãc. 40% diện lích là
đât liền. 6 0 % là biên. Phân lớn diện tích dât liên (55% ) ớ bán câu
Bẳc năm ngồi vũim nhiệt dời. cịn ờ bán câu N am . 73% diện tích
dât liên năm tronu vùng nhiệt đới. Dât liên thườnii nóng lên nhanh
hơn và nguội di nhanh hơn so với đại dươniì. Vi vậy. sự tương
phán vê m ùa trôn đât liền cùng lớn hơn so với dại dương. Diêu này
đã lạo ra nhiều vùng khí hậu khác nhau.

1.1.5. Sinh quyền
Sinh quyển trịn dat liền và trong đại d ươn li có anh hường
đến độ phan xạ cùa hô mặt Trái đất. N hừnu vùnu rừng rộng lớn làm
ui ám độ phán \ ạ và do đó. liiám sự phát xạ năng lượng cùa Trái đât.
Rừníi cịn là nguồn hấp thụ các khí nhà kinh, làm giám sự nóng lên
tồn cầu. Sinh qun cịn anh hường đốn số lượng các bụi khí. Hàng
t r i ệ u triệu lo ạ i vi k h u â n . VI t r ù n g , p h â n h o a v à n h ữ n g h ạ t h ữ u c ơ li ti
khác nhau dược gió mang đi khắp nơi, có ihể hấp thụ hức xạ mặt
trời, làm thay dồi một phần cán càn năng lượng.
Ngày nay, do các hoạt dộng kinh tế. xã hội của con người
ngày một lăng, con ngưừi thái vào bâu khí qun ngày càng nhiêu
các loại khí như cacbon diơxit, mêtan, ôxit ni tơ, v.v... làm thay đôi
thành phần khí quyển. Nồng độ các khí nhà kính trong khí quyển
tăng lên làm cho bề mặt Trái đất có xu thế nóng lên. Sinh quyền
trờ thành một nhân tố tác dộng lẽn khí hậu.
1.2. K h í n h à k ín h và hiệu ứ n g n h à kính
N hư dã nói ở trên, m ặt trời là nguồn nhiệt duy nhất từ bên
ngoài chiếu xuống Trái dắt. M ặt trời phát ra bức xạ sóng ngắn, chủ

y ếu ở dạng bức xạ án h sáng và bức xạ tử ngoại. Khi luồng bức xạ
này đền Trái đất, 25% bức xạ bị khí quyển của Trái đẩt giữ lại,
2 5 % bị m ày phàn xạ trở lại vào khơng trung, phần bức xạ cịn lại
xuống tới mặt đất và đốt nóng bề mặt Trái đất. Trái đất, có nhiệt

21


độ trung bình khống 15"c. nên bức xạ phát xạ từ bè mặt Trái đất
là bức xạ sóng dài (tức là hức xạ hơnu ngoại).
C ó rát nhiều khí chiếm một tý lệ rất nhơ tronu khí quyền
(khí hiếm), nhưng có ãnh hưởng lớn đen bức xạ khí qun, thí dụ
n hư H 2O , O 3, C O 2, C FC , v.v... Trong sổ này, có những khí vốn có
sần trong khí quyển, như H 2O . C O 2. v.v..., trong khi một số khác,
n hư C F C s (chloroiluorocarbon-CFC), là hoàn toàn do con người
tạo ra. Các khí chiếm tỷ lệ ít ịi trong khi quyến nói trên hâp thụ
bức xạ hồng ngoại phát ra từ mặt đất. đồng thời phàn xạ, phát xạ
m ột phần trờ lại m ặt đất. Khi ấy, khí quyên dược ví như lớp vỏ
kính của các nhà kính trồng cày ờ các xử lạnh, ơ các nhà kinh này.
ánh sáng và các tia bức xạ sóng ngắn từ m ặt trời có the d ễ dàng
xun qua kính, làm ẩm khơng khí bên trong nhà kính, nhưng các
tia bức xạ sóng dài (hức xạ hồng nuoại) từ mật đất trong nhà kính
khơng xun qua kính ra ngồi được. Vì vậy, khơng khi trong nhà
kính dược sưởi ấm , bảo vệ cây cơi khỏi bị chêt rót. Khi qun cho
bức xạ sóng ngan từ mặt trời chiếu tới di qua, nhưng hấp thụ các
tia bức xạ sóng dài từ m ặt đất phát ra và phát trớ lại mặt đất. Iỉiện
tượng này làm cho khí quyền và bề m ặt Trái dất ấm lên, giống như
khơng khí ấm lên trong nhà kính. Vì vậy. hiệu ứng này cũng được
gọi là hiệu ứng nhà kính cùa Trái đất, cịn các khí có đặc tính giữ
nhiệt phát ra cùa Trái đất được gọi là các khi nhà kính.

Hiệu ứng nhà kinh có vai trò cục kỳ quan trọng đoi với Trái
đất và sự sống của mọi sinh vật. H iệu ứng nhà kính lá một q
trình vật lý tự nhiên, có tác dụng điều chinh khi hậu Trái dât làm
cho Trái dất trở nên ấm áp, để con người có ihố sinh sống. Theo
tính tốn của các nhà khoa học, n hờ có hiệu ứng nhà kính, Trái đấl
có nhiệt độ trung bình là 15°c, cịn trong trường họp khơng có
hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ trung bình của bề mặt Trái đất sẽ vào
khoảng -18°c. Các khí nhà kính và hiệu ứng nhà kính dã tồn tại từ
khi có khí quyển Trái đất.

22


I hành phân khí qun lã u tơ tương dơi ít biên độnu so
với n h iêu yêu tô khác. Nói đúng hơn là với nliững khoảng thời
L!Ì:in mũm. t h à n h phân k h í q u y ê n được COI l á v ê u t ị k h ơ n g d ơ i .
I huy dổi nòng d ộ cua hắt kỳ khi nào trong khí quyến cũng sè ánh
hircrnt-í đốn năng lirợnu di tới và thốt ra khỏi Trái đất. Nói cách
khác, lá lùm thay dôi cán cân bức xạ cùa I rái ílâl. Sự lăníi nơng dộ
cua các khi n h à kính làm nóng tầnsi dối lưu và niiuội tầnc binh
lưu. dư ợc coi lá niiuvòn nhân chu yéu gây ra sự hiến đỏi khi hậu
toàn càu hiên nay.
I UN nhiên, chi từ nhìrng năm 1930 người ta mới chú ý dên
sự ihuy dơi nong dộ các khi nhà kính trong khí quyên và nhận ra
chính con nmrời dã làm thay đồi nồng dộ các khí nhà kính, từ dỏ
dần dồn sự m ất cân bang hiệu ứnạ nhà kinh vốn có tro ne tự nhiên.

Hình 1.2. Các (lịng hức xạ và hiệu ứng nhà kính
Các khí nhà kinh tự nhiên vốn có nồng độ ồn định trong khí
quyến và nhị đó khí hậu Trái đất cũng ồn định. Chi từ sau thời kỳ

23


tiền công nghiệp (1750) đến nay, nồng độ nhiều loại khí nhà kính
trong khi quyển mới tăng lên. Sau đây là m ơ tả đặc tính cua các khí
nhà kính.

1.2.1. K hí cacbon điơxit
Cacbơn điơxit (CO 2) lá loại khí nhà kính chiếm tới một nữa
khơi lượng các khí nhà kính và dóng góp tới 60% trong việc làm
tăng nhiệt độ khí quyến.
T ừ khi thế giới bước vào cơng nghiệp hóa. dân cư tăng lèn.
hoạt động nơng nghiệp phát triển, lượng cacbon điơxit tăng lịn rõ
rệt. Băng các đo đạc, nguời ta nhận thây tử năm 1750 đến nay.
nồng dộ cacbon điơxit trong khí quyển đã tăng 28% (31 ± 4%).
N ông độ cacbon điôxit tăng chù yếu do việc dốt các loại nhiên liệu
hóa thạch như than, dầu, khí và phá hủy các rừng cây. Đốt than
thải ra nhiêu khí cacbon điơxit nhất, sau đó là đốt dầu (xăng) và
đơt khi thải ra ít cacbon điơxit nhất. N hững nhà máy nhiệt điện
chạy băng than và dầu, ôtỏ và các phương tiện giao thông dùng
xăng, dầu dều là những nguồn thài cacbon diôxit rất lớn. Việc sứ
dụng các nhiên liệu trên đóng góp 80 - 85% lượng cacbon diơxit
tăng thêm (rong khí quyển. Hậu quả của việc tiêu thụ năng lượng
nhiên liệu hóa thạch dã làm tồng lượng C O 2 trong bầu khi quyển
tăng từ 0,5 đến 1% mồi năm.
Hậu quả nóng lên tồn cầu trong 100 năm qua là rất hiền
nhiên ở xung quanh chúng ta.
Lượng C O 2 tăng từ 280 p p m 1 trong thời kỳ tiền công nghiệp
đã tăng đến 370 ppm vào năm 2000 và 379ppm vào năm 2005.
S ự dao động dáng kể của hàm lượng khí C O 2 trong khí

quyền được thể hiện từ giữa những năm 1970.
Sự thay đồi cây trồng trên m ặt đất, phá rừng, phát hoang dế
' Tính bằng phần triệu
24


canh lác. làm nhã ớ. cũnu dẫn đôn su tăng eacbon điơxit trong khí
qun. Khi dốt các cây cơi hoặc phá rừng, đê cây còi mục nát đêu
sinh ra cacbon điỏxit. Thơng thườniỉ, tro nụ tự nhiên có các cây
chốt di nlurim nhiều cây mới cũniỊ sinh ra Tuy nhiên, trong vải
trăm năm íỉần đây. việc phá rừng va thay đôi tập quán canh tác ờ
nhiều nơi trên thế giới đã làm cho rừng tự nhiên bị suy giám ràt
nhiều. D o đó. lượng cacbon diỏxit trong khí quyển cũng tăng theo.
Ngồi ra. rừng cịn có tác dụng hấp thụ cacbon điơxil trong khơng
khi. Diện tích rừng suv ụiàm cũna làm giâm khá năng hàp thụ khí
C Ơ 2 củ a "hổ hấp thụ" này. Riêng ờ nước ta. diện tích rừng tự
nhiên cũng bị suy giám dáng kê. T ừ diện tích rừng hao phũ chicm
tới 4 3 % năm 1945, nay. sau nhiều năm phục hôi, rừng ở nhiêu nơi
cùng chi còn bao phủ trên 30%. Phần lớn lượng cacbon điôxit phát
thải ra do phá rừng là ờ vựni nhit úi.



n*ôl'fcU
IM C M

r
llrtllAK
Ih rlih l'

*ô%<->'ôã
<ã*ằã*ãằto
***<ô ằ

O .M K -

<HJ> 1ô .

MMằằãô
Iram 1ôô*
I.X .1 ..U
ua ã

mt

Ik th l V
*(t U I

Hình 1.3. Nồng độ khí cacbon điơxit trong khí quyên
lãng lên từ năm 1870 đến năm 2000
25