Luận văn thạc sĩ địa lý tự nhiên nghiên cứu xu hướng và ảnh hưởng của biên đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp huyện tuy phước tỉnh bình định

Nghiên cứu xu hướng và ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định trong luận văn thạc sĩ địa lý tự nhiên.

• Tác giả: Võ Lê Hoài Mơ
• Người hướng dẫn: TS. Ngô Anh Tú
• Trường học: Trường Đại học Quy Nhơn
• Chuyên ngành: Địa lí tự nhiên
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Biến Đổi Khí Hậu Đến Nông Nghiệp Huyện Tuy Phước, Bình Định
• Loại tài liệu: Đề án thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Bình Định

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN NÔNG NGHIỆP
• 1.1. Biến đổi khí hậu
• 1.1.1. Khái niệm khí hậu, thời tiết và biến đổi khí hậu
• 1.1.2. Nguyên nhân gây ra BĐKH
• 1.1.3. Biểu hiện của BĐKH
• 1.1.4. Tác động của BĐKH
• 1.2. Nông nghiệp và đất nông nghiệp
• 1.2.1. Đặc điểm của sản xuất nông nghiệp
• 1.2.2. Các nhân tố tự nhiên ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp
• 1.3. Biểu hiện biến đổi khí hậu
• 1.3.1. Biến đổi nhiệt độ
• 1.3.2. Biến đổi lượng mưa
• 1.3.3. Không khí lạnh
• 1.3.4. Mực nước biển dâng
• 1.3.5. Các thời tiết cực đoan
• 1.4. Kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam
• 1.4.1. Kịch bản nhiệt độ trung bình
• 1.4.2. Kịch bản nhiệt độ cực trị
• 1.4.3. Kịch bản lượng mưa năm
• 1.4.4. Kịch bản lượng mưa cực trị
• 1.4.5. Kịch bản gió mùa và một số hiện tượng khí hậu cực đoan
• 1.5. Kịch bản biến đổi khí hậu tỉnh Bình Định
• 1.5.1. Kịch bản nhiệt độ
• 1.5.2. Kịch bản lượng mưa
• 1.6. Tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp
• 1.6.1. Tác động đến diện tích
• 1.6.2. Tác động đến sản xuất nông nghiệp
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG VÀ XU THẾ CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ẢNH HƯỞNG ĐẾN NÔNG NGHIỆP HUYỆN TUY PHƯỚC, TỈNH BÌNH ĐỊNH
• 2.1. Các nhân tố ảnh hưởng đến phát triển nông nghiệp
• 2.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 2.1.1.1. Vị trí địa lí
• 2.1.1.2. Đặc điểm địa hình
• 2.1.1.3. Đặc điểm về khí hậu
• 2.1.1.4. Đặc điểm về thủy văn và hải văn
• 2.1.1.5. Thổ nhưỡng
• 2.1.2. Điều kiện kinh tế-xã hội
• 2.1.2.1. Đặc điểm về dân cư
• 2.1.2.2. Điều kiện cơ sở hạ tầng giao thông thủy lợi
• 2.2. Hiện trạng sử dụng đất
• 2.3. Tình hình phát triển nông nghiệp của huyện Tuy Phước trong thời gian qua
• 2.3.1. Về sản xuất trồng trọt
• 2.3.2. Chăn nuôi - Thú y
• 2.3.3. Đánh giá chung
• 2.3.3.1. Những mặt thành công
• 2.3.3.2. Những mặt hạn chế
• 2.4. Xu thế và các biểu hiện của biến đổi khí hậu ở huyện Tuy Phước
• 2.4.1. Xu thế của biến đổi khí hậu
• 2.4.2. Các biểu hiện của biến đổi khí hậu
• 2.4.2.1. Bão, áp thấp nhiệt đới
• 2.4.2.2. Xâm nhập mặn và hạn hán
• 2.5. Những tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp
• 2.5.1. Tác động trực tiếp
• 2.5.2. Tác động gián tiếp
• 3. CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG NÔNG NGHIỆP HUYỆN TUY PHƯỚC, TỈNH BÌNH ĐỊNH
• 3.1. Cơ sở đề xuất giải pháp
• 3.1.1. Cơ sở thực tiễn
• 3.2. Giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu ở tỉnh Bình Định
• 3.2.1. Giải pháp chung thích ứng với biến đổi khí hậu
• 3.2.2. Giải pháp cụ thể thích ứng với biến đổi khí hậu trong nông nghiệp
• 3.2.2.1. Giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu trong nông nghiệp trên địa bàn huyện Tuy Phước
• PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về biến đổi khí hậu và nông nghiệp

Biến đổi khí hậu (biến đổi khí hậu) đã trở thành một vấn đề cấp bách toàn cầu, đặc biệt tại Việt Nam, nơi chịu ảnh hưởng nặng nề từ các hiện tượng thiên tai như bão, lũ lụt và hạn hán. Huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định, với đặc điểm địa lý và điều kiện tự nhiên đa dạng, đang đối mặt với những thách thức nghiêm trọng từ biến đổi khí hậu. Thực trạng hiện nay cho thấy, nông nghiệp huyện Tuy Phước đang phải chịu tác động từ sự gia tăng nhiệt độ, thay đổi lượng mưa và các hiện tượng thời tiết cực đoan. Theo báo cáo, nhiệt độ trung bình tại khu vực này đã tăng từ 0,5 đến 1,0°C trong những thập kỷ qua, dẫn đến sự thay đổi trong sản xuất nông nghiệp và đất nông nghiệp.

1.1. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp

Nghiên cứu cho thấy, biến đổi khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là trong việc thay đổi mùa vụ và năng suất cây trồng. Các hiện tượng như xâm nhập mặn, hạn hán và lũ lụt đã gây thiệt hại lớn đến diện tích và sản lượng cây trồng. Cụ thể, trong những năm gần đây, nhiều diện tích lúa và hoa màu tại Tuy Phước đã bị ảnh hưởng nghiêm trọng do thời tiết khắc nghiệt, dẫn đến giảm năng suất và thu nhập cho nông dân. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc phát triển các chiến lược thích ứng để giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp.

II. Thực trạng nông nghiệp huyện Tuy Phước dưới tác động của biến đổi khí hậu

Huyện Tuy Phước có diện tích đất nông nghiệp lớn, chủ yếu trồng lúa và cây màu. Tuy nhiên, tác động của biến đổi khí hậu đang làm thay đổi cơ cấu sản xuất. Theo thống kê, diện tích đất nông nghiệp bị ảnh hưởng bởi hạn hán và xâm nhập mặn ngày càng gia tăng. Nhiều nông dân đã phải đối mặt với tình trạng thiếu nước tưới, ảnh hưởng đến khả năng sản xuất. Các nghiên cứu cho thấy, trong giai đoạn 2010-2021, lượng mưa tại Tuy Phước có sự biến động lớn, dẫn đến tình trạng ngập lụt trong mùa mưa và hạn hán trong mùa khô. Những yếu tố này không chỉ ảnh hưởng đến sản lượng mà còn đến sinh kế của người dân địa phương.

2.1. Xu hướng biến đổi khí hậu tại Tuy Phước

Dựa trên các số liệu khí tượng, xu hướng biến đổi khí hậu tại huyện Tuy Phước cho thấy sự gia tăng nhiệt độ và thay đổi lượng mưa. Các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, áp thấp nhiệt đới ngày càng xảy ra thường xuyên hơn. Điều này không chỉ gây thiệt hại cho sản xuất nông nghiệp, mà còn ảnh hưởng đến hệ sinh thái và đời sống của người dân. Sự gia tăng tần suất và cường độ của các hiện tượng này yêu cầu có những giải pháp thích ứng kịp thời để bảo vệ sản xuất và nguồn nước.

III. Giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu trong nông nghiệp

Để đối phó với những thách thức từ biến đổi khí hậu, huyện Tuy Phước cần triển khai các giải pháp thích ứng cụ thể. Các giải pháp này bao gồm việc cải thiện hệ thống tưới tiêu, áp dụng công nghệ mới trong sản xuất nông nghiệp, và phát triển các giống cây trồng chịu hạn, chịu mặn. Đồng thời, cần có sự hỗ trợ từ chính quyền địa phương trong việc cung cấp thông tin và kỹ thuật cho nông dân. Việc nâng cao nhận thức của cộng đồng về biến đổi khí hậu cũng là một yếu tố quan trọng để xây dựng một nền nông nghiệp bền vững.

3.1. Đề xuất các chiến lược phát triển bền vững

Các chiến lược phát triển bền vững cần được xây dựng dựa trên cơ sở khoa học và thực tiễn. Cần thiết lập các chương trình đào tạo cho nông dân về quản lý nông nghiệp bền vững, ứng dụng công nghệ thông tin trong sản xuất và quản lý tài nguyên. Hơn nữa, việc xây dựng mạng lưới thông tin về thời tiết và biến đổi khí hậu cũng rất quan trọng, giúp nông dân có thể dự đoán và ứng phó kịp thời với các hiện tượng thời tiết bất thường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang là một trong những thách thức lớn nhất đối với sự phát triển bền vững toàn cầu, đặc biệt ảnh hưởng sâu sắc đến ngành nông nghiệp – lĩnh vực phụ thuộc trực tiếp vào điều kiện tự nhiên. Việt Nam, nằm trong nhóm sáu quốc gia chịu tác động nặng nề nhất bởi BĐKH, đã chứng kiến sự gia tăng nhiệt độ trung bình từ 0,5 đến 1,0°C trong 30 năm qua, cùng với các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, hạn hán, xâm nhập mặn ngày càng phức tạp. Huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định, với diện tích đất nông nghiệp khoảng 14.221,5 ha (năm 2021), là vùng đồng bằng ven biển chịu ảnh hưởng trực tiếp của BĐKH thông qua các biểu hiện như biến đổi nhiệt độ, lượng mưa, bão lũ và xâm nhập mặn.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm làm rõ xu hướng biến đổi khí hậu và đánh giá tác động của nó đến sản xuất nông nghiệp tại huyện Tuy Phước trong giai đoạn 2010-2021, từ đó đề xuất các giải pháp thích ứng hiệu quả. Nghiên cứu tập trung phân tích các yếu tố khí hậu như nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, cùng với các hiện tượng thiên tai đặc trưng như bão, hạn hán, ngập lụt và xâm nhập mặn. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc cung cấp dữ liệu khoa học, hỗ trợ hoạch định chính sách phát triển nông nghiệp bền vững, giảm thiểu rủi ro thiên tai và nâng cao khả năng thích ứng của cộng đồng nông dân địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các quan điểm hệ thống, tổng hợp lãnh thổ và lịch sử - viễn cảnh nhằm hiểu rõ mối quan hệ phức tạp giữa biến đổi khí hậu và sản xuất nông nghiệp. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

1. Lý thuyết hệ thống khí hậu: Khí hậu được xem là một hệ thống phức tạp gồm khí quyển, thủy quyển, băng quyển, bề mặt đất và sinh quyển, tương tác qua các dòng năng lượng và vật chất. Biến đổi khí hậu là kết quả của sự thay đổi trong hệ thống này do các nhân tố tự nhiên và nhân tạo.

2. Lý thuyết tác động và thích ứng trong nông nghiệp: Nông nghiệp là ngành sản xuất vật chất chịu ảnh hưởng trực tiếp của các yếu tố khí hậu như nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm và các hiện tượng thời tiết cực đoan. Lý thuyết này tập trung vào việc đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất, diện tích canh tác, sâu bệnh và đề xuất các giải pháp thích ứng phù hợp.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng bao gồm: biến đổi khí hậu (BĐKH), khí nhà kính (KNK), kịch bản RCP (Representative Concentration Pathways), xâm nhập mặn, hạn hán, bão, ngập lụt, GIS (Hệ thống thông tin địa lý), viễn thám.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ các trạm khí tượng thủy văn Quy Nhơn và An Nhơn, bao gồm số liệu nhiệt độ trung bình, nhiệt độ cực đại, nhiệt độ cực tiểu, lượng mưa, độ ẩm trong giai đoạn 2010-2021. Thông tin về bão, lũ lụt, thiệt hại do thiên tai được lấy từ Văn phòng Ban chỉ huy phòng chống thiên tai tỉnh Bình Định và Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn quốc gia.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Phân tích thống kê: Tổng hợp, so sánh số liệu khí hậu và sản xuất nông nghiệp để xác định xu hướng biến đổi và mức độ ảnh hưởng.
• Phân tích GIS và viễn thám: Sử dụng công nghệ GIS để xây dựng bản đồ phân bố nhiệt độ, lượng mưa, vùng ngập lụt, xâm nhập mặn, hỗ trợ đánh giá không gian tác động của BĐKH.
• Phương pháp biểu đồ và bản đồ: Trực quan hóa dữ liệu để minh họa biến động khí hậu và ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp.
• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Dữ liệu khí tượng thủy văn được thu thập từ hai trạm chính đại diện cho vùng nghiên cứu, đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy cao.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2010 đến 2021, với việc phân tích số liệu khí hậu và sản xuất nông nghiệp trong giai đoạn này nhằm đánh giá xu hướng và tác động cụ thể.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Nhiệt độ trung bình tăng rõ rệt: Nhiệt độ trung bình năm tại huyện Tuy Phước tăng khoảng 0,5 - 1,0°C trong giai đoạn 2010-2021, với nhiệt độ tối cao trung bình năm tăng từ 25,66°C lên gần 27°C. Nhiệt độ tăng cao nhất vào mùa hè (tháng 6-8), gây áp lực lên cây trồng và vật nuôi.

2. Lượng mưa có xu hướng tăng nhưng phân bố không đều: Lượng mưa trung bình năm tăng khoảng 5-10%, đặc biệt trong mùa mưa (tháng 9-12) có những năm lượng mưa tăng đến 20%. Tuy nhiên, mùa khô kéo dài và lượng mưa giảm ở một số tháng, làm gia tăng nguy cơ hạn hán.

3. Tần suất và cường độ bão, lũ lụt gia tăng: Trung bình mỗi năm có khoảng 7 cơn bão và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến huyện, với xu hướng bão mạnh hơn và mùa bão kéo dài hơn. Lũ lụt gây ngập úng diện tích trồng lúa và hoa màu, thiệt hại ước tính lên đến hàng chục tỷ đồng trong các năm gần đây.

4. Ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất nông nghiệp: Diện tích đất canh tác bị thu hẹp do xâm nhập mặn và ngập úng, năng suất lúa vụ xuân giảm khoảng 10-15% so với các vụ trước. Hạn hán kéo dài làm giảm năng suất cây trồng từ 20-30%, dịch bệnh trên cây trồng và vật nuôi gia tăng, ảnh hưởng đến thu nhập nông dân.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các biến đổi trên là do sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu và khu vực, cùng với sự thay đổi bất thường trong chu trình mưa và các hiện tượng thời tiết cực đoan. So với các nghiên cứu trong khu vực Nam Trung Bộ, kết quả tại Tuy Phước tương đồng với xu hướng tăng nhiệt độ và lượng mưa không đều, nhưng mức độ tác động có phần nghiêm trọng hơn do vị trí địa lý gần biển và hệ thống sông ngòi phức tạp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ biến động nhiệt độ trung bình năm, lượng mưa theo mùa và số lượng bão ảnh hưởng hàng năm, cùng bản đồ GIS thể hiện vùng ngập lụt và xâm nhập mặn. Những kết quả này nhấn mạnh sự cần thiết của các giải pháp thích ứng nhằm giảm thiểu thiệt hại và duy trì phát triển nông nghiệp bền vững.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm thiên tai: Triển khai hệ thống cảnh báo bão, lũ, hạn hán dựa trên công nghệ viễn thám và GIS để kịp thời thông báo cho nông dân, giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản. Chủ thể thực hiện: UBND huyện, Phòng Nông nghiệp; Timeline: 1-2 năm.

2. Thích ứng cơ cấu cây trồng và mùa vụ: Khuyến khích chuyển đổi sang các giống cây chịu nhiệt, chịu mặn và hạn hán tốt, điều chỉnh lịch thời vụ phù hợp với xu hướng biến đổi khí hậu. Chủ thể thực hiện: Trung tâm Khuyến nông, nông dân; Timeline: 3-5 năm.

3. Phát triển hệ thống thủy lợi và quản lý nguồn nước: Nâng cấp, bảo trì công trình thủy lợi, xây dựng các hồ chứa nước để đảm bảo nguồn nước tưới tiêu trong mùa khô, hạn chế tác động của hạn hán và xâm nhập mặn. Chủ thể thực hiện: Phòng Tài nguyên và Môi trường, UBND huyện; Timeline: 3-5 năm.

4. Tăng cường đào tạo, nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các lớp tập huấn về biến đổi khí hậu, kỹ thuật canh tác thích ứng và phòng chống dịch bệnh cho nông dân. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp, các tổ chức xã hội; Timeline: liên tục hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà hoạch định chính sách địa phương và tỉnh: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng các kế hoạch phát triển nông nghiệp bền vững, chính sách ứng phó biến đổi khí hậu phù hợp với điều kiện địa phương.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành địa lý tự nhiên, môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, số liệu thực tế và phân tích tác động BĐKH đến nông nghiệp vùng ven biển miền Trung.

3. Cơ quan quản lý nông nghiệp và thủy lợi: Áp dụng các giải pháp đề xuất để nâng cao hiệu quả quản lý nguồn nước, phòng chống thiên tai và hỗ trợ nông dân thích ứng với biến đổi khí hậu.

4. Nông dân và tổ chức cộng đồng nông thôn: Nắm bắt thông tin về xu hướng khí hậu, tác động đến sản xuất và các biện pháp thích ứng nhằm giảm thiểu rủi ro và tăng năng suất.

Câu hỏi thường gặp

1. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào đến sản xuất nông nghiệp tại Tuy Phước?
   Biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ trung bình, thay đổi lượng mưa và gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, hạn hán, xâm nhập mặn, gây giảm diện tích canh tác và năng suất cây trồng, đồng thời làm tăng sâu bệnh.

2. Các phương pháp nghiên cứu nào được sử dụng để đánh giá tác động BĐKH?
   Nghiên cứu sử dụng phương pháp thống kê số liệu khí tượng thủy văn, phân tích GIS và viễn thám để xây dựng bản đồ phân bố khí hậu và thiên tai, kết hợp phân tích so sánh và biểu đồ trực quan.

3. Giải pháp thích ứng nào được đề xuất cho nông nghiệp huyện Tuy Phước?
   Các giải pháp gồm xây dựng hệ thống cảnh báo sớm, điều chỉnh cơ cấu cây trồng và mùa vụ, phát triển hệ thống thủy lợi, và nâng cao nhận thức cộng đồng về biến đổi khí hậu.

4. Tại sao công nghệ GIS và viễn thám lại quan trọng trong nghiên cứu này?
   GIS và viễn thám giúp thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu không gian về khí hậu, đất đai, ngập lụt và xâm nhập mặn một cách nhanh chóng và chính xác, hỗ trợ đánh giá tác động và lập kế hoạch thích ứng hiệu quả.

5. Nhiệt độ và lượng mưa tại Tuy Phước thay đổi như thế nào trong giai đoạn nghiên cứu?
   Nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5 - 1,0°C, đặc biệt tăng cao vào mùa hè; lượng mưa trung bình năm tăng 5-10%, nhưng phân bố không đều giữa các mùa, mùa mưa có xu hướng mưa lớn hơn, mùa khô kéo dài hơn.

Kết luận

• Nhiệt độ và lượng mưa tại huyện Tuy Phước có xu hướng tăng trong giai đoạn 2010-2021, kèm theo sự gia tăng tần suất và cường độ các hiện tượng thời tiết cực đoan.
• Biến đổi khí hậu đã và đang ảnh hưởng tiêu cực đến diện tích đất canh tác, năng suất cây trồng và sức khỏe vật nuôi, làm gia tăng rủi ro cho sản xuất nông nghiệp.
• Công nghệ GIS và viễn thám là công cụ hiệu quả trong việc theo dõi, đánh giá và dự báo tác động của BĐKH đến nông nghiệp.
• Các giải pháp thích ứng cần được triển khai đồng bộ, bao gồm cảnh báo sớm, điều chỉnh cơ cấu cây trồng, phát triển thủy lợi và nâng cao nhận thức cộng đồng.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc hoạch định chính sách và phát triển nông nghiệp bền vững tại huyện Tuy Phước trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp.

Tiếp theo, cần triển khai các chương trình đào tạo, nâng cao năng lực cho cán bộ và nông dân, đồng thời tăng cường hợp tác nghiên cứu để cập nhật dữ liệu và điều chỉnh giải pháp phù hợp với diễn biến khí hậu thực tế. Hành động kịp thời và hiệu quả sẽ góp phần bảo vệ sản xuất nông nghiệp, đảm bảo an ninh lương thực và phát triển kinh tế xã hội địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Biến đổi khí hậu 1. Khái niệm khí hậu, thời tiết và biến đổi khí hậu - Khí hậu: là trạng thái trung bình của thời tiết tại một khu vực nào đó (tỉnh, quốc gia, châu lục, toàn cầu) trên cơ sở chuỗi số liệu dài ít nhất là 30 năm trở lên.

Theo định nghĩa của Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO): “Khí hậu là tổng hợp các điều kiện thời tiết ở một khu vực nhất định đặc trưng bởi các thống kê dài hạn các biến số của trạng thái khí quyển ở khu vực đó”. - Thời tiết: là trạng thái nhất thời của khí quyển tại một địa điểm nhất định được xác định bằng tổ hợp hoặc riêng lẽ các yếu tố: nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tốc độ giá, mưa,. - Hệ thống khí hậu: Theo Uỷ ban Liên minh Chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC), hệ thống khí hậu là một hệ rất phức tạp bao gồm năm thành phần chính là khí quyển, thủy quyển, băng quyển, bề mặt đất và sinh quyển, và sự tương tác giữa chúng. Mặc dù các thành phần này rất khác nhau về cấu trúc và thành phần cấu tạo, về các thuộc tính vật lý và các thuộc tính khác, chúng được liên kết với nhau thông qua các dòng khối lượng, dòng năng lượng và động lượng, tạo nên một thể thống nhất rộng lớn.

Hệ thống khí hậu tiến hóa theo thời gian dưới tác động của các nhân tố bên trong và bên ngoài. Các nhân tố bên trong chi phối hệ thống khí hậu bao gồm các thuộc tính của khí quyển như thành phần cấu tạo, tính chất ổn định, hoàn lưu khí quyển, và các đặc tính địa phương, như khoảng cách xa biển hay độ lục địa, độ cao địa hình, điều kiện tự nhiên của bề mặt đất, lớp phủ thực vật cũng như trạng thái gần các hồ ao… Hình 1. 1: Sơ đồ mô tả các thành phần của hệ thống khí hậu và những mối tương tác giữa chúng. [16] Khí quyển là thành phần bất ổn định và linh động nhất của hệ thống khí hậu.

Khí quyển bao gồm các chất khí, hơi nước, mây, xon khí, và các thành phần vật chất khác. Khí quyển có ảnh hưởng đến sự truyền bức xạ mặt trời và bức xạ Trái đất. Sự chuyển động của khí quyển, qua đó là sự di chuyển của các khối khí, đóng vai trò quan trọng trong sự vận chuyển và phân bố lại năng lượng bức xạ giữa các vùng trên Trái đất. Quá trình này bị chi phối bởi các nhân tố mang tính địa phương như độ cao địa hình, tính chất bề mặt và do đó góp phần quyết định điều kiện khí hậu của các vùng.

Các nhân tố bên ngoài tác động đến hệ thống khí hậu bao gồm bức xạ mặt trời, tính chất hình cầu của Trái đất, chuyển động của Trái đất xung quanh mặt trời và sự quay quanh trục của nó, sự tồn tại của lục địa và đại dương, cũng như những tác động do con người làm thay đổi các thành phần khí quyển, biến đổi sử dụng đất. Yếu tố khí hậu là một trong những tính chất hay điều kiện của khí quyển (như nhiệt độ không khí) đặc trưng cho trạng thái vật lý của thời tiết hay khí hậu tại một nơi, vào một khoảng thời gian nhất định. - Biến đổi khí hậu: Theo công ước chung của Liên Hiệp Quốc đã đặc biệt nhấn mạnh sự ảnh hưởng của BĐKH đến Hệ sinh thái (HST) tự nhiên, đến các hoạt động kinh tế - xã hội (KT – XH), đến sức khỏe và phúc lợi của con người: “BĐKH là những ảnh hưởng có hại của BĐKH, là những biến đổi trong môi trường vật lý hoặc sinh học gây ra những ảnh hưởng có hại đáng kể đến thành phần, khả năng phục hồi hoặc sinh sản của các HST tự nhiên hoặc đến hoạt động của các hệ thống KT - XH hoặc đến sức khỏe và phúc lợi của con người”. Đối với Hiệp hội Khí tượng Mỹ (American Meteorological Society - AMS) chỉ tập trung đề cập đến nguyên nhân dẫn đến BĐKH: “Bất kỳ sự thay đổi có hệ thống của các nhân tố khí hậu trong một thời gian dài (nhiệt độ, áp suất hoặc gió) qua hàng chục năm hoặc lâu hơn.

BĐKH có thể do các quá trình tự nhiên, như các thay đổi trong quá trình phát năng lượng của Mặt trời, hoặc các thay đổi chậm chạp của trục quay Trái đất, hoặc do các quá trình tự nhiên nội tại của hệ thống khí hậu; hoặc do tác động từ các hoạt động của con người”. Định nghĩa của Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt nam: “BĐKH 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. 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 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”.

Theo Lê Huy Bá cho rằng: “BĐKH là sự thay đổi đáng kể, lâu dài các thành phần khí hậu, “khung” thời tiết từ bình thường vốn có lâu đời nay của một vùng cụ thể, sang một trạng thái thời tiết mới, đạt các tiêu chí sinh thái khí hậu một cách khác hẳn, để rồi sau đó dần dần đi vào ổn định mới”. Nguyên nhân gây ra BĐKH Theo báo cáo mới nhất của Liên Hợp Quốc, nguyên nhân gây ra BĐKH 90% là do con người, 10% là do tự nhiên. Sau cuộc tranh luận kéo dài hơn 30 năm cho đến nay, các nhà khoa học đã nhất trí cho rằng những hoạt động phát triển KT - XH với nhịp điệu ngày một cao trong nhiều lĩnh vực như năng lượng, công nghiệp, giao thông, nông - lâm - ngư nghiệp và sinh hoạt của con người đã làm tăng nồng độ các khí gây hiệu ứng nhà kính trong khí quyển, làm Trái đất nóng lên, biến đổi hệ thống khí hậu và ảnh hưởng tới môi trường toàn cầu. Tỷ lệ các hoạt động của con người trong tổng lượng phát thải khí nhà kính - KNK [16] sản xuất điện năng 25,9%; Công nghiệp 19,4%; Lâm nghiệp 17,4%; nông nghiệp 13,5%; Giao thông vận tải 13,1%; Thương mại và tiêu dùng 7,9%; Rác thải 2,8%.

a) Sự biến đổi của tự nhiên Thực tế, hiện tượng nhiệt độ bề mặt Trái đất nóng lên và lạnh đi vốn là tự nhiên xảy ra có tính chu kỳ trong lịch sử hình thành và phát triển của Trái đất. Lịch sử Trái đất hàng triệu năm đã trải qua nhiều lần thay đổi nhiệt độ như sự nóng lên rồi lạnh đi kéo theo những biến động to lớn trong đời sống sinh vật, làm thay đổi cả diện mạo địa hình lục địa và đại dương. Nguyên nhân gây ra BĐKH do tự nhiên bao gồm các quy luật thay đổi cường độ sáng của Mặt trời hoặc sự xuất hiện các điểm đen trên Mặt trời, các hoạt động phun trào của núi lửa, sự thay đổi đại dương hay sự thay đổi quỹ đạo quay của Trái đất. + Với sự xuất hiện các điểm đen trên Mặt trời làm cho cường độ tia bức xạ Mặt trời chiếu xuống Trái đất thay đổi, lúc này năng lượng Mặt trời chiếu xuống mặt đất thay đổi, từ đó 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 làm thay đổi nhiệt độ bề mặt Trái đất. Từ khi tạo thành Mặt trời đến nay (khoảng 4,5 tỷ năm), cường độ sáng của Mặt trời đã tăng lên hơn 30% lần. + Khi một ngọn núi lửa hoạt động phun trào sẽ phát thải vào bầu khí quyển một lượng lớn khí sulfur dioxide (SO2) và tro bụi sẽ phát tán, ảnh hưởng đến khí hậu (KH) trong nhiều năm. Các hạt nhỏ được phun ra bởi núi lửa phản chiếu lại bức xạ Mặt trời trở vào không gian, vì vậy, chúng có tác dụng làm giảm nhiệt độ lớp bề mặt Trái đất.

+ Sự di chuyển của các dòng hải lưu qua các đại dương có thể gây nên thay đổi cục bộ của KH ở các vĩ độ địa lý khác nhau trên Trái đất, điều này làm cán cân phân phối nhiệt độ giữa đất liền và vùng biển trong khu vực thay đổi. Sự thay đổi khối nhiệt khổng lồ do chuyển dịch các dòng hải lưu lên phía Bắc có thể tạo nên hiện tượng băng tan đột ngột làm KH thay đổi và nồng độ mặn trong nước biển cũng bị ảnh hưởng rất lớn. + Sự thay đổi quỹ đạo hình Elip của Trái đất quay quanh Mặt trời có thể là nguyên nhân làm thay đổi khối lượng băng hà. Do vào thời điểm hạ chí (tháng 6) và đông chí (tháng 12), xuân phân (giữa tháng 3 và 4) và thu phân (giữa tháng 9 đến tháng 10) thì góc chiếu của các tia sáng từ Mặt trời đến Trái đất sẽ bị ảnh hưởng do độ lệch trục Trái đất so với mặt phẳng hình elip của quỹ đạo.

b) Hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người Từ khi có sự hiện diện của con người cho đến nay, khí hậu trên Trái đất đã bắt đầu có những thay đổi nhất định. Ban đầu, các hoạt động của con người như hoạt động khai thác rừng, sự mở rộng diện tích canh tác nông nghiệp, phát triển chăn nuôi, khai thác khoáng sản, đốt nhiên liệu hóa thạch… đã phát thải ra bầu khí quyển nhiều khí CO2, CH4 và nhiều chất khí nhà kính (KNK) khác gây nên hiện tượng nghẽn nhiệt trên bầu khí quyển làm Trái đất nóng lên. Theo số liệu công bố của IPCC, giai đoạn 1850 - 2005, nồng độ các chất KNK đã tăng lên rất nhiều: CO2 tăng 30%, CH4 tăng 17%, N2O tăng 15%. Con người cũng đã xả ra nhiều chất CFC vào không khí làm cho lớp khí ozone ở tầng bình lưu bị mỏng đi gây nguy hại cho sinh vật và các HST nhạy cảm.

Theo đánh giá của IPCC, việc tiêu thụ năng lượng do đốt nhiên liệu hóa thạch trong các ngành sản xuất như năng lượng, công nghiệp, giao thông vận tải và ngành xây dựng đóng góp khoảng 46% ảnh hưởng vào sự nóng lên toàn cầu, việc phá rừng nhiệt đới khoảng 17%, sản xuất nông nghiệp khoảng 13%, các ngành sản xuất CFC (Chlorofluorocarbon) và HCFC (Hydrochlorofluorocarbons) khoảng 21%, còn lại 3% là từ các hoạt động khác [17]. Sự phát thải khí CO2 vào bầu khí quyển của các nhóm nước, các quốc gia trên thế giới cũng có sự khác nhau.