Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP 1. Khái niệm của biến đổi khí hậu Theo Công ước khung Liên Hiệp Quốc về biến đổi khí hậu (United Nations Framework Convention on Climate Change, 1992), biến đổi khí hậu là sự biến đổi đáng kể trạng thái của khí hậu so với trung bình và/hoặc dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài do những biến đổi của tự nhiên hoặc do các hoạt động của con người gây ra. Tác động của biến đổi khí hậu có thể xảy ra đột ngột (ảnh hưởng của thiên tai hoặc rủi ro như bão lớn, mưa đá, hạn hán và lũ quét) hoặc kéo dài (gia tăng nhiệt độ, mực nước biển dâng cao, xâm nhập mặn, hạ thấp mực nước ngầm, thay đổi lượng mưa, các mùa trở nên khó dự đoán). Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008) cũng đưa ra khái niệm tương tự về biến đổi khí hậu: Biến đổi khí hậu là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình và/hoặc dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài, thường là vài thập kỷ hoặc dài hơn.
Biến đổi khí hậu có thể là do các quá trình tự nhiên bên trong hoặc các tác động bên ngoài, hoặc do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển hay trong khai thác sử dụng đất. Theo Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường (2011), biến đổi khí hậu có thể biểu hiện dưới các dạng: biến động về nhiệt độ (nhiệt độ tăng vào mùa nóng, giảm vào mùa lạnh, tăng nhiệt độ cực đại, tăng số lượng các đợt nóng có cường độ cao…); thay đổi về lượng mưa (tăng về mùa mưa, giảm về mùa khô); tăng cường độ và tần suất bão; nước biển dâng. Đối với mỗi dạng biểu hiện, biến đổi khí hậu gây ra các tác động khác nhau. Ví dụ sự biến động về nhiệt độ có thể gây ra tình trạng hạn hán, tăng nguy cơ cháy LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 rừng, tăng các bệnh truyền nhiễm cho cả người và động vật, giảm năng suất và sản lượng cây trồng và vật nuôi; trong khi đó, sự thay đổi về lượng mưa có thể dẫn tới tình trạng lũ lụt, ngập úng, xói mòn và sạt lở đất, tăng hạn hán va xâm nhập mặn trong mùa khô, thay đổi hệ sinh thái lưu vực sông và các vùng ngập nước.
Biểu hiện của biến đổi khí hậu * Thời tiết ngày càng trở nên khắc nghiệt Sự biến đổi khí hậu toàn cầu làm cho các hiện tượng thời tiết biến chuyển theo chiều hướng cực đoan, khắc nghiệt hơn trước. Khắp các châu lục trên thế giới đang phải đối mặt, chống chọi với các hiện tượng thời tiết cực đoan: lũ lụt, khô hạn, nắng nóng, bão tuyết… Dự báo của Ủy ban Liên chính phủ (2007) về thay đổi khí hậu chỉ ra, thế giới sẽ còn phải đón nhận những mùa mưa dữ dội hơn vào mùa hè, bão tuyết khủng khiếp hơn vào mùa đông, khô hạn sẽ khắc nghiệt hơn, nắng nóng cũng khốc liệt hơn. Các dự báo và thống kê cho thấy các hiện tượng thời tiết cực đoan sẽ tăng về cường độ và mức độ nếu chúng ta còn tiếp tục phá hủy hành tinh xanh như bây giờ. * Mực nước biển tăng cao, nước biển đang dần ấm lên Theo IPCC (2007).
Sự nóng lên của toàn cầu không chỉ ảnh hưởng tới bề mặt của biển mà còn ảnh hưởng tới những khu vực sâu hơn dưới mặt biển. Theo đó ở vùng biển sâu hơn 700m, thậm chí là nơi sâu nhất của đại dương nhiệt độ nước đang ấm dần lên. Mực nước biển dâng với tốc độ trung bình là 1,8 mm/nãm trong thế kỷ qua. Sử dụng vệ tinh đo độ cao để xác định mực nước biển, các nhà khoa học cho biết từ nãm 1993 - 2000 mực nước biển đã dâng vào khoảng 2,9 - 3,4 ± 0,4 - 0,6 mm/năm, chủ yếu do hậu quả của sự giãn nở nhiệt, nóng lên và tan chảy của các tảng băng.
Nhiệt độ gia tăng làm nước giãn nở, đồng thời làm tan chảy các sông băng, núi băng và băng lục địa khiến lượng nước bổ sung vào đại dương tăng lên IPCC (2007). LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 Các nhà khoa học cảnh báo, nếu khuynh hướng gia tăng này vẫn tiếp diễn, mức nước tăng trong thế kỷ XXI có thể lên đến là 28-34cm, một số các hòn đảo hay vùng đất thấp có thể bị nhấn chìm hoàn toàn. * Hiện tượng băng tan ở hai cực và Greenland Qua nghiên cứu thực nghiệm, vùng biển Bắc Cực nóng lên nhanh gấp 2 lần mức nóng trung bình trên toàn cầu, diện tích của biển Bắc Cực được bao phủ bởi băng trong mỗi mùa hè đang dần thu hẹp lại. Theo trung tâm dữ liệu băng tuyết quốc gia Hoa Kỳ, tính đến ngày 16/9/2012, diện tích băng ở Bắc Cực chỉ còn 3,4 triệu km2.
Nói cách khác, băng biển Bắc Cực đã bị mất 80% khối lượng của nó ở thời điểm hiện tại. Năm 1995 tảng băng Larsen A trên bán đảo Nam Cực sụp đổ và bắt đầu tan chảy, những năm sau đó các tảng băng lớn ở đây cũng sụp đổ theo, dần biến mất. Cùng với đó, nhiệt độ phía Nam bán cầu tăng khoảng 2,80 C đã khiến cho băng mùa hè ở đây tan chảy nhanh gấp 10 lần với 600 năm trước. Điều này đã chứng minh rằng, mức độ tan băng ở bán đảo Nam Cực đặc biệt nhạy cảm với sự gia tăng nhiệt độ trong thế kỷ XX.
Dải băng lớn thứ hai trên thế giới sau Nam Cực - Greenland cũng đang dần biến mất với tốc độ “chóng mặt”. Ba vệ tinh của NASA phát hiện ra, gần như toàn bộ sông băng lớn của Greenland đột ngột tan chảy trong tháng 7/2012. Ngay cả trạm Summit - nơi lạnh nhất và cao nhất trên đảo Greenland cũng bắt đầu tan chảy. Theo chuyên gia của NASA, hiện tượng băng tan chảy diện rộng tại Greenland là do có một luồng khí ấm tràn qua đảo.
Họ cũng cho biết, tổng diện tích của những vùng băng tan chảy tăng từ 40% - 97% chỉ trong 4 ngày. * Nền nhiệt độ liên tục thay đổi Cho dù được đo từ đất liền hay từ vệ tinh, chúng ta không thể phủ nhận một sự thật rằng: nhiệt độ toàn cầu đang gia tăng. Cơ quan kiểm soát khí hậu thuộc Trung tâm Dữ liệu Khí hậu Quốc gia Mỹ nghiên cứu và kết luận rằng: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 thập niên 80 của thế kỷ trước là thập kỷ nóng nhất tính đến thời điểm đó. Tuy nhiên, nhiệt độ trung bình mỗi năm của thập niên 90 lại cao hơn nhiệt độ trung bình của thập niên 80.
Bước sang thế kỷ XXI, mỗi một năm qua đi, nhiệt độ trung bình lại cao hơn. Theo thống kê, 10 năm đầu của thế kỷ XXI đánh dấu sự gia tăng nhiệt độ lớn với sức nóng kỷ lục của Trái đất. Nhiệt độ trung bình toàn cầu tính trên mặt đất và mặt biển đã tăng khoảng 0,74 0 C trong thế kỷ qua. Những nhà khoa học thuộc trường đại học tiểu bang Oregon và đại học Harvard (Mỹ) đã khảo sát dữ liệu từ 73 mẫu băng, đá trầm tích tại các trung tâm theo dõi trên khắp thế giới.
Họ muốn tái lập một lịch sử nhiệt độ trên khắp hành tinh kể từ thời điểm chấm dứt kỷ nguyên băng hà cuối cùng. Sau khi nghiên cứu, các nhà khoa học kết luận rằng, nhiệt độ trái đất tăng cao nhất trong 11.000 năm qua và có thể còn tăng thêm 50 C nữa trong 100 năm tới. Theo dự báo của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu IPCC (2007) thì nhiệt độ bề mặt trái đất có thể vượt quá 1,50 C vào cuối thế kỷ 21. * Nồng độ carbon dioxide trong khí quyển đang tăng lên Bằng cách phân tích các bong bóng khí trong băng ở Nam Cực và Greenland, các nhà khoa học đã đưa ra kết luận rằng, 650.000 năm qua, nồng độ khí CO2 dao động từ 180 - 300ppm (đơn vị đo lường để diễn đạt nồng độ theo khối lượng, tính theo phần triệu).
Trước khi cuộc cách mạng công nghiệp diễn ra (giữa thế kỷ XVIII), nồng độ CO2 đo được ở mức cân bằng khoảng 280ppm. Tuy nhiên, con số này đã tăng nhanh không ngừng qua các năm sau đó và hiện tại nó đang tiến sát tới mốc 400ppm. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, AIE (2013): từ nay đến năm 2050, việc thải khí CO2 sẽ tăng 130%, lên đến 900ppm, cao gấp đôi hàm lượng mà ta không được phép vượt quá. Việc phân tích các đồng vị của carbon trong khí quyển cho thấy sự gia tăng CO2 trong khí quyển là kết quả của việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch và đốt rừng, chứ không phải là kết quả của quá trình tự nhiên.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 9 Theo Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu IPCC (2013) Carbon dioxide là khí nhà kính, làm tăng tính hiệu ứng nhà kính của khí quyển và do đó dẫn đến sự nóng lên của Trái đất. Nguyên nhân của biến đổi khí hậu 1.Nguyên nhân do thiên nhiên Nguyên nhân gây ra BĐKH do tự nhiên bao gồm thay đổi cường độ sáng của Mặt trời, xuất hiện các điểm đen Mặt trời (Sunspots), các hoạt động núi lửa, thay đổi đại dương, thay đổi quỹ đạo quay của trái đất. Số Sunspots xuất hiện trung bình năm từ năm 1610 đến 2000. Với sự xuất hiện các Sunspots làm cho cường độ tia bức xạ mặt trời chiếu xuống trái đất thay đổi, nghĩa là năng lượng chiếu xuống mặt đất thay đổi làm thay đổi nhiệt độ bề mặt trái đất.
Sự thay đổi cường độ sáng của Mặt trời cũng gây ra sự thay đổi năng lượng chiếu xuống mặt đất thay đổi làm thay đổi nhiệt độ bề mặt trái đất. Cụ thể là từ khi tạo thành Mặt trời đến nay gần 4,5 tỷ năm cường độ sáng của Mặt trời đã tăng lên hơn 30%. Như vậy có thể thấy khoảng thời gian khá dài như vậy thì sự thay đổi cường độ sáng mặt trời là không ảnh hưởng đáng kể đến BĐKH. Núi lửa phun trào - Khi một ngọn núi lửa phun trào sẽ phát thải vào khí quyển một lượng cực kỳ lớn khối lượng sulfur dioxide (SO2), hơi nước, bụi và tro vào bầu khí quyển.
Khối lượng lớn khí và tro có thể ảnh hưởng đến khí hậu trong nhiều năm. Các hạt nhỏ được gọi là các sol khí được phun ra bởi núi lửa, các sol khí phản chiếu lại bức xạ (năng lượng) mặt trời trở lại vào không gian vì vậy chúng có tác dụng làm giảm nhiệt độ lớp bề mặt trái đất.