CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BIỂU HIỆN, TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH HÀ GIANG 1. Biểu hiện và tác động của biến đổi khí hậu 1. Khái niệm biến đổi khí hậu và các nghiên cứu trước đây Trái Đất của chúng ta đang nóng dần lên do chịu ảnh hưởng của hiệu ứng nhà kính.
Nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính là do nồng độ các khí tự nhiên có trong bầu khí quyển và các khí do các hoạt động sinh hoạt, sản xuất của con người thải vào khí quyển đang có xu hướng tăng lên. Khác với xu thế biến đổi tự nhiên của hệ thống khí hậu và thời tiết trên Trái Đất, hiện tượng nóng lên của Trái Đất do hoạt động trực tiếp hoặc gián tiếp của con người gây ra thay đổi các thành phần trong khí quyển toàn cầu được gọi là BĐKH (Climate Change). Theo công ước khí hậu thì BĐKH (Climate Change) là sự thay đổi của khí hậu 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 biến động khí hậu tự nhiên trong các thời gian có thể so sánh được [9]. BĐKH (bổ sung) thì biến đổi khí hậu xác định 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 [9]. Đứng trước những nguy cơ bị tác động do BĐKH, thế giới đã có nỗ lực trong các hành động thích ứng như: Công ước khung của Liên Hợp Quốc về BĐKH (UNFCCC); Nghị định thư Kyoto (KP), Hội nghị lần thứ 15 các bên tham gia Công ước khung của Liên Hiệp quốc về BĐKH (COP 15) và Hội nghị lần thứ 5 các bên tham gia Nghị định thư Kyoto (CMP5) tại Copenhegen, Đan Mạch, Hội nghị của Liên Hiệp Quốc về BĐKH lần thứ 16 (COP 16) tại Cancun, Mexico và hàng loạt các tài liệu về việc giảm phát thải KNK, về bảo vệ môi trường. liên quan đến BĐKH toàn cầu. Các nghiên cứu về BĐKH và về tác động của BĐKH đến TNN đã thực hiện tại Việt Nam như: Nghiên cứu tác động của BĐKH ở lưu vực sông Hương và chính Khoa Môi trường 3 Trường ĐH Khoa học Tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn Long Biên-K18CHMT sách thích nghi ở huyện Phú Vang (tỉnh Thừa Thiên Huế); Tác động của BĐKH lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng; Các kịch bản về nước biển dâng và khả năng giảm thiểu rủi ro do thiên tai ở Việt Nam; “Thông báo quốc gia lần thứ nhất của Việt Nam cho Công ước BĐKH” và nhiều nghiên cứu khác.
Những kết quả nghiên cứu đã giúp nâng cao hiểu biết và nhận thức về BĐKH. Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH, kịch bản BĐKH và nước biển dâng cho Việt Nam, chương trình khoa học công nghệ quốc gia về BĐKH, các chương trình hợp tác với UNDP, ADB, với WB, với DANIDA, JICA, Hà Lan, USA. Trong thời gian gần đây nhất (2008 - 2010), đề tài nghiên cứu cấp nhà nước KC.13 “Nghiên cứu ảnh hưởng của BĐKH đến các điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên và đề xuất các giải pháp chiến lược phòng tránh, giảm nhẹ và thích nghi, phục vụ phát triển bền vững kinh tế xã hội ở Việt Nam”, thuộc chương trình “Khoa học và công nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai, bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, KC. Biểu hiện, diễn biến và xu thế diễn biến khí hậu 1.
Biểu hiện khí hậu a. Biểu hiện khí hậu trên thế giới Theo số liệu quan trắc khí hậu ở các nước cho thấy, Trái Đất đang nóng lên với sự gia tăng của nhiệt độ bình quân toàn cầu và nhiệt độ nước biển; băng và tuyết đã và đang tan trên phạm vi rộng làm cho diện tích băng ở Bắc Cực và Nam Cực thu hẹp đáng kể, dẫn đến mực nước biển dâng cao. Theo đánh giá đáng tin cậy nhất thì trong khoảng thời gian từ năm 1906 đến năm 2005, nhiệt độ trên toàn cầu đã tăng trong phạm vi 0,58 - 0,92 0C, trung bình 0,74 0C, tăng nhanh trong vòng 50 năm gần đây (hình 1). Sự nóng lên toàn cầu từ giữa thế kỷ 20 là do sự gia tăng của hàm lượng KNK do con người gây ra.
Khoa Môi trường 4 Trường ĐH Khoa học Tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn Long Biên-K18CHMT Hình 1. Biến đổi của nhiệt độ bề mặt Trái Đất theo thời gian (Nguồn: IPCC, 2007) Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho môi trường sống của con người và các sinh vật trên Trái Đất: Nồng độ các khí trong khí quyển thay đổi theo chiều hướng tăng nồng độ các khí gây hiệu ứng nhà kính. Nồng độ CO2 tăng khoảng 31%; nồng độ NO2 tăng khoảng 151%; nồng độ CH4 tăng 248%; các khí khác cũng có nồng độ tăng đáng kể so với thời kỳ trước công nghiệp hóa; một số khí như các dạng khác nhau của khí HFC, PFC, SF6 là những khí chỉ mới xuất hiện sau cuộc cách mạng công nghiệp [1]. Khoa Môi trường 5 Trường ĐH Khoa học Tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn Long Biên-K18CHMT Hình 2.
Xu hướng biến đổi một số khí nhà kính đến 2005 (Nguồn: IPCC, 2007) Kết quả phân tích cho thấy, nói chung, trong phạm vi 30 0 - 85 0 vĩ Bắc, mưa 0 0 trên đất liền tăng trong thế kỷ 20, nhưng trong phạm vi 10 vĩ Nam đến 30 vĩ Bắc thì mưa giảm đáng kể trong 40 năm qua. Trong phạm vi 10 0 - 30 0 vĩ Bắc, có dấu hiệu mưa tăng trong thời gian từ năm 1900 đến năm 1950, nhưng giảm từ khoảng sau năm 1970 [11]. Những trận mưa lớn sẽ xuất hiện thường xuyên hơn. Cường độ những trận mưa cũng sẽ tăng lên, đặc biệt là ở các vùng nhiệt đới và vĩ độ cao, nơi lượng mưa bình quân tăng; nhưng có xu thế khô hạn ở các khu vực giữa các lục địa, dẫn đến nguy cơ hạn hán ở các khu vực này tăng lên.
Trên phần lớn các khu vực nhiệt đới và vĩ độ cao, mưa dữ dội sẽ tăng nhiều hơn so với mưa trung bình. Bốc thoát hơi tiềm năng sẽ tăng lên ở hầu hết các nơi. Do đó, từ sau năm 1970, hạn hán xuất hiện thường xuyên hơn ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới [1]. Hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới, đặc biệt là các cơn bão mạnh, gia tăng từ năm 1970 và ngày càng xuất hiện nhiều hơn các cơn bão có quỹ đạo bất thường [9].
Khoa Môi trường 6 Trường ĐH Khoa học Tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn Long Biên-K18CHMT Biến đổi trong chế độ hoàn lưu quy mô lớn trên các lục địa và đại dương, dẫn đến sự gia tăng về số lượng và cường độ hiện tượng El Ninô. Các thành phần của chu trình thủy văn đã có sự biến đổi trong vài thập niên qua, như gia tăng hàm lượng hơi nước trong khí quyển; mưa thay đổi cả về lượng mưa, dạng mưa, cường độ và các cực trị mưa; giảm băng tuyết che phủ trên diện rộng; độ ẩm đất và dòng chảy thay đổi. TNN bị tổn thương và bị tác động mạnh bởi BĐKH và do đó gây nên những hậu quả bất lợi đối với loài người và các hệ sinh thái. Dự báo rằng, vào giữa thế kỷ này, do BĐKH nên dòng chảy năm trung bình của sông suối sẽ tăng lên ở các khu vực vĩ độ cao và một vài khu vực nhiệt đới ẩm, nhưng giảm ở một số khu vực nằm ở vĩ độ vừa và khu vực nhiệt đới khô.
Nhiều bằng chứng cho thấy, dòng chảy năm đã có những thay đổi trên phạm vi toàn cầu với sự gia tăng dòng chảy ở một số vùng (vĩ độ cao và phần nhiều các nơi ở Mỹ), nhưng lại giảm ở các vùng khác (như một số nơi ở Tây Châu Phi, Nam Châu Âu và cực nam của Nam Mỹ (Milly et al., 2005 và nhiều nghiên cứu khác trên phạm vi lưu vực). Sự dao động giữa các năm của dòng chảy còn chịu ảnh hưởng bởi sự biến đổi của chế độ hoàn lưu trên quy mô lớn như các hiện tượng: ENSO (El Nino - Sourthern Oscillation), NAO (North Atlantic Oscillation) và PNA (Pacific - North American). Một nghiên cứu cho rằng, trong thế kỷ 20, tổng lượng dòng chảy toàn cầu đã tăng lên cùng với sự gia tăng của nhiệt độ với mức tăng 4%/1 0C (Labat et al, 2004). Mực nước biển trung bình toàn cầu đã tăng lên với mức tăng trung bình khoảng 1,7 ± 0,5 mm/năm trong thời kỳ từ giữa thế kỷ 19 đến giữa thế kỷ 20, 1,8 ± 0,5 mm/năm trong giai đoạn từ năm 1961 đến năm 2003 và đặc biệt tăng nhanh trong giai đoạn từ năm 1993 đến năm 2003 với mức 3,1 ± 0,7 mm/năm (theo IPCC).
Sự dâng cao mực nước biển do tan băng dẫn tới sự ngập úng của các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển (hình 3). Khoa Môi trường 7 Trường ĐH Khoa học Tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn Long Biên-K18CHMT Hình 3. Biến đổi mực nước biển theo thời gian (Nguồn: IPCC, 2007) Sự di chuyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác nhau của Trái Đất dẫn tới nguy cơ đe doạ sự sống của các loài sinh vật, các hệ sinh thái và hoạt động của con người: BĐKH gây hiện tượng di cư của các loài lên vùng có vĩ độ cao; gây nguy cơ diệt vong cho 1/3 số loài hiện có trên Trái Đất. Theo cảnh báo của Quỹ Động vật hoang dã Thế giới, tình trạng nóng lên của khí hậu Trái Đất nếu không được kiểm soát có thể đẩy 72% số loài chim trên hành tinh tới bờ vực của sự tuyệt chủng [9].
Một số biểu hiện khác: - Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hóa khác. Đặc biệt, sự biến đổi trong chế độ hoàn lưu quy mô lớn trên các lục địa và đại dương, dẫn đến sự gia tăng về số lượng và cường độ hiện tượng El Ninô. - Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thuỷ quyển, sinh quyển, các địa quyển… b. Biểu hiện khí hậu tại Việt Nam Ở Việt Nam, xu thế biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa là rất khác nhau trên 0 các vùng trong 50 năm qua.