Mặc dù các mô hình này không có các thuộc tính rõ ràng về sự ấm lên trong khoảng thời gian 1910-1945 là do thay ñổi tự nhiên hay tác ñộng của con người, nhưng các nhà phân tích mô hình c[r]
Trang 1I Ô nhiễm môi trường
Ô nhi ễ m môi tr ườ ng là tình trạng môi trường bị ô nhiễm bởi các chấ hóa học, sinh học, ức xạ, tiếng ồn, gây ảnh
hưởng ñến sức khỏ con người và các cơ thể sống khác[1] Ô nhiễm môi trường xảy ra là do con người và cách quản lý
của con người
1 Các d ạ ng ô nhi ễ m chính
Dưới ñây là các hình thức ô nhiễm và các chất ô nhiễm liên quan:
• Ô nhiễm không khí, việc xả khói chứa bụi và các chất hóa học vào bầu không khí Ví dụ về các khí ñộc là cacbon mônôxít,ñiôxít lưu huỳnh, các chấ cloroflorocacbon (CFCs), và ôxít nitơ là chất thải của công nghiệp và xe cộ Ôzôn quang hóa và khói lẫn sương (smog) ñược tạo ra khi các ôxít nitơ phản ứng với nước trong không khí (chính là
sương) xúc tác là ánh sáng mặt trời
• Ô nhiễm nước xảy ra khi nước bề mặt chảy qua rác thải sinh hoạt, nước rác công nghiệp, các chất ô nhiễm trên
mặ ñất, rồi thấm xuống nước ngầm
• Ô nhiễm ñất xảy ra khi ñất bị nhiễm các chất hóa học ñộc hại (hàm lượng vượt quá giới hạn thông thường)do các
hoạ ñộng chủ ñộng của con người như khai thác khoáng sả , sản xuất công nghiệp, sử dụng phân bón hóa học
hoặc thuốc trừ sâu quá nhiều, hoặc do bị rò rỉ từ các thùng chứa ngầm Phổ biến nhất trong các loại chất ô nhiễm
ñất là hydrocacbon, kim loại nặng,MTBE, thuốc diệt cỏ thuốc trừ sâu, và các hydrocacbon clo hóa.[2]
• Ô nhiễm phóng xạ
• Ô nhiễm tiếng ồ , bao gồm tiếng ồn do xe cộ, máy bay, tiếng ồn công nghiệp
• Ô nhiễm sóng, do các loại sóng như sóng ñiện thoại, truyền hình tồn tại với mậ ñộ lớn
• Ô nhiễm ánh sáng,hiện nay con người ñã sử dụng các thiết bị chiếu sáng một cách lãng phí ảnh hưởng lớn tới môi trường nhưảnh hưởng tới quá trình phát triển của ñộng thực vậ
a) Ô nhi ễ m môi tr ườ ng ñấ t
Ô nhiễm môi trường ñất là hậu quả các hoạ ñộng của con người làm thay ñổi các nhân tố sinh thái vượt qua những giới
h n sinh thái của các quần xã sống trong ñất
Môi trường ñất là nơi trú ngụ của con người và hầu hết các sinh vật cạn, là nền móng cho các công trình xây dựng dân
d ng, công nghiệp và văn hóa của con người ðất là một nguồn tài nguyên quý giá, con người sử dụng tài nguyên ñất vào hoạ ñộng sản xuất nông nghiệp ñểñảm bảo nguồn cung cấp lương thực thực phẩm cho con người Nhưng với nhịp
ñộ gia tăng dân số và tốc ñộ phát triển công nghiệp và hoạ ñộng ñô thị hoá như hiện nay thì diện tích ñất canh tác ngày càng bị thu hẹp, chất lượng ñất ngày càng bị suy thoái, diện tích ñất bình quân ñầu người Riêng chỉ với ở Việt Nam, thực
tế suy thoái tài nguyên ñất là rấ ñáng lo ngại và nghiêm trọng
b) Ô nhi ễ m môi tr ườ ng n ướ c
Ô nhi ễ m n ướ c là hiện tượng các vùng nước nhưsông, ồ biể , ước ngầm bị các hoạ ñộng của con người làm nhiễm các chất có thể gây hại cho con người và cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên
Ô nhi ễ m n ướ c là sự thay ñổi thành phần và chất lượng nước không ñáp ứng cho các mục ñích sử dụng khác nhau,
vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có ảnh hưởng xấu ñến ñời sống con người và sinh vật
Nước trong tự nhiên tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau: nước ngầm, nước ở các sông hồ, tồn tại ở thể hơi trong không khí Nước bị ô nhiễm nghĩa là thành phần của nó tồn tại các chất khác, mà các chất này có thể gây hại cho con
người và cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên Nước ô nhiễm thường là khó khắc phục mà phải phòng tránh từñầu Trong quá trình sinh hoạt hàng ngày, dưới tốc ñộ phát triển như hiện nay con người vô tình làm ô nhiễm nguồn nước
b ng các hóa chất, chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp Các ñơn vị cá nhân sử dụng nước ngầm dưới hình thức khoan giếng, sau khi ngưng không sử dụng không bịt kín các lỗ khoan lại làm cho nước bẩn chảy lẫn vào làm ô nhiễm nguồn nước ngầm Các nhà máy xí nghiệp xả khói bụi công nghiệ vào không khí làm ô nhiễm không khí, khi trời mưa
các chất ô nhiễm này sẽ lẫn vào trong nước mưa cũng góp phần làm ô nhiễm nguồn nước
Trang 2Hiến chương châu Âu về nước ñã ñịnh nghĩa: "Ô nhiễm nước là sự biến ñổi nói chung do con người ñối với chất lượng
nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, cho ñộng vật nuôi và các loài hoang dã."
• Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ ụ ñưa vào môi trường nước các chất thải
• Ô nhiễm nước mặt, ô nhiễm nước ngầm và biển
Ô nhiễm nước là sự thay ñổi theo chiều tiêu cực của các tính chất vật lý – hoá học – sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạở thể ỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên ñộc hại với con người và sinh vật Làm giảm ñộña dạng sinh vậ
trong nước Xét về ốc ñộ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn ñềñáng lo ngại hơn ô nhiễm ñất
Nước bị ô nhiễm là do sự phủ dưỡng xảy ra chủ yếu ở các khu vực nước ngọt và các vùng ven biển, vùng biển khép kín
Do lượng muối khoáng và hàm lượng các chất hữu cơ quá dư thừa làm cho các quần thể sinh vật trong nước không thể
ñồng hoá ñược Kết quả làm cho hàm lượng ôxy trong nước giảm ñột ngột, các khí ñộc tăng lên, tăng ñộñục của nước, gây suy thoái thủy vực Ở các ñại dương là nguyên nhân chính gây ô nhiễm ñó là các sự cố tràn dầu Ô nhiễm nước có nguyên nhân từ các loại nước,chất thải công nghiệp ñược thải ra lưu vực các con sông mà chưa qua xử lí ñúng mức; các
loại phân bón hoá học và thuốc trừ sâu ngấm vào nguồn nước ngầm và nước ao hồ; nước thải sinh hoạ ñược thải ra từ
các khu dân cư ven sông gây ô nhiễm trầm trọng,ảnh hưởng ñến sức khỏe của người dân,sinh vật trong khu vực
c) Ô nhi ễ m môi tr ườ ng không khí
Ô nhi ễ m không khí là sự thay ñổi lớn trong thành phần của không khí hoặc có sự xuất hiện các khí lạ làm cho không khí không sạch, có sự t a mùi, làm giảm tầm nhìn xa, gây biến ñổi khí hậ , gây bệnh cho con người và sinh vật
*) Tác nhân gây ô nhi ễ m
• Các loại khí oxit: CO, CO2, SO2, NOx
Do các hiện tượng tự nhiên gây ra: núi lửa, cháy rừng Tổng hợp các yếu tố gây ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên rất lớn
nhưng phân bố tương ñối ñồng ñều trên toàn thế giới, không tập trung trong một vùng Trong quá trình phát triển, con
người ñã thích nghi với các nguồn này
Công nghi ệ p
ðây là nguồn gây ô nhiễm lớn nhất của con người Các quá trình gây ô nhiễm là quá trình ñốt các nhiên liệu hóa
thạch: than, dầu, khí ñốt t o ra: CO2, CO, SO2, NOx, các chất hữu cơ chưa cháy hết: muội than, bụi, quá trình thất thoát,
rò rỉ trên dây truyền công nghệ, các quá trình vận chuyển các hóa chất bay hơi, bụi
ðặc ñiểm: nguồn công nghiệp có nồng ñộ chấ ñộc hại cao, thường tập trung trong một không gian nhỏ Tùy thuộc vào quy trình công nghệ, quy mô sản xuất và nhiên liệu sử dụng thì lượng chấ ñộc hại và loại chấ ñộc hại sẽ khác nhau
Trang 3Giao thông v ậ n t ả i
ðây là nguồn gây ô nhiễm lớn ñối với không khí ñặc biệ ở khu ñô thị và khu ñông dân cư Các quá trình tạo ra các khí gây ô nhiễm là quá trình ñốt nhiên liệu ñộng cơ: CO, CO2, SO2, NOx, Pb,CH4 Các bụi ñất á cuốn theo trong quá trình di chuyển Nếu xét trên từng phương tiện thì nồng ñộ ô nhiễm tương ñối nhỏ nhưng nếu mậ ñộ giao thông lớn và quy
hoạch ñịa hình, ñường xá không tốt thì sẽ gây ô nhiễm nặng cho hai bên ñường
Sinh ho ạ t
Là nguồn gây ô nhiễm tương ñối nhỏ, chủ yếu là các hoạ ñộng ñun nấu sử dụng nhiên liệu nhưng ñặc biệt gây ô nhiễm
cục bộ trong một hộ gia ñình hoặc vài hộ xung quanh Tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu: CO, bụi, khí thải từ các nhà máy,
xe cộ,
Ô nhiễm môi trường không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến ñổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây mùi khó chịu, giảm thị lực khi nhìn xa do bụi
Hiện nay, ô nhiễm khí quyển là vấn ñề thời sự nóng bỏng của cả thế giới chứ không phải riêng của một quốc gia nào Môi
trường khí quyển ñang có nhiều biến ñổi rõ rệt và có ảnh hưởng xấu ñến con người và các sinh vật Ô nhiễm khí ñến từ
con người lẫn tự nhiên.[3] Hàng năm con người khai thác và sử dụng hàng tỉ t n than ñá, dầu mỏ, khí ñốt ðồng thời cũng
thải vào môi trường một khối lượng lớn các chất thải khác nhau như: chất thải sinh hoạt, chất thải từ các nhà máy và xí nghiệp làm cho hàm lượng các loại khí ñộc hại tăng lên nhanh chóng
Ô nhiễm từ xe gắn máy cũng là một loại ô nhiễm khí ñáng lo ngại.[4][5][6]
Ô nhiễm môi trường khí quyển tạo nên sự ngột ngạt và "sương mù", gây nhiều bệnh cho con người Nó còn tạo ra các
cơn mưa axít làm huỷ diệt các khu rừng và các cánh ñồng
ðiều ñáng lo ngại nhất là con người thải vào không khí các loại khí ñộc như: CO2, ã gây hiệu ứng nhà kính Theo nghiên
cứu thì chất khí quan trọng gây hiệu ứng nhà kính là CO2, nó ñóng góp 50% vào việc gây hiệu ứng nhà kính, CH4 là 13%,, nitơ 5%, CFC là 22%, hơi nước ở t ng bình lưu là 3%
Nếu như chúng ta không ngăn chặn ñược hiện tượng hiệu ứng nhà kính thì trong vòng 30 năm tới mặt nước biển sẽ
dâng lên từ 1,5 – 3,5 m (Stepplan Keckes) Có nhiều khả năng lượng CO2 sẽ tăng gấp ñôi vào nửa ñầu thế kỷ sau ðiều này sẽ thúc ñẩy quá trình nóng lên của Trái ðất diễn ra nhanh chóng Nhiệ ñộ trung bình của Trái ðất sẽ tăng khoảng 3,60 °C (G.I.Plass), và mỗi thập kỷ sẽ ăng 0,30 °C
Theo các tài liệu khí hậu quốc tế, trong vòng hơn 130 năm qua nhiệ ñộ Trái ðất tăng 0,40 °C Tại hội nghị khí hậu tại Châu Âu ñược tổ chức gần ñây, các nhà khí hậu học trên thế giới ñã ñưa ra dự báo rằng ñến năm 2050 nhiệ ñộ của Trái
ðất sẽ tăng thêm 1,5 – 4,50 °C nếu như con người không có biện pháp hữu hiệu ñể khắc phục hiện tượng hiệu ứng nhà kính
Một hậu quả nữa của ô nhiễm khí quyển là hiện tượng lỗ thủng tầng ôzôn CFC là "kẻ phá hoại" chính của tầng ôzôn Sau khi chịu tác ñộng của khí CFC và một số loại chấ ñộc hại khác thì tầng ôzôn sẽ bị mỏng dần rồi thủng.[7]
2 Ả nh h ưở ng
a) ðố i v ớ i s ứ c kh ỏ e con ng ườ i
Không khí ô nhi ễ m có th ể gi ế t ch ế t nhi ề u c ơ th ể s ố ng trong ñ ó có con ng ườ i Ô nhi ễ m ozone có th ể gây b ệ nh
ñườ ng hô h ấ p, b ệ nh tim m ạ ch, viêm h ọ ng , ñ au ng ự c, t ứ c th ở Ô nhi ễ m n ướ c gây ra x ấ p x ỉ 14.000 cái ch ế t m ỗ i ngày, ch ủ y ế u do ă n u ố ng b ằ ng n ướ c b ẩ n ch ư a ñượ c x ử lý Các ch ấ t hóa h ọ c và kim lo ạ i n ặ ng nhi ễ m trong th ứ c
ă n n ướ c u ố ng có th ể gây ung th ư không th ể ch ữ a tr ị [11]
Trang 4b) ðố i v ớ i h ệ sinh thái
• Lưu huỳnh ñiôxít và các ôxít của nitơ có thể gây mưa axít làm giảm ñộpH của ñất
• ðất bị ô nhiễm có thể trở nên cằn cỗi, không thích hợp cho cây trồng ðiều này sẽảnh hưởng ñến các cơ thể
sống khác tronglưới thức ă
• Khói lẫn sương làm giảm ánh sáng mặt trời mà thực vật nhận ñược ñể thực hiện quá trình quang hợp
• Các loài ñộng vật có thể xâm lấn,cạnh tranh chiếm môi trường sống và làm nguy hại cho các loài ñịa phương, từ
ñó làm giảmña dạng sinh học
Khí CO2 sinh ra từ các nhà máy và các phương tiện qua lại còn làm tăng hiệu ứng nhà kính, làm Trái ðất ngày một nóng
d n lên, các khu sinh thái sẵn có dần bị phá hủy
II Ấm lên toàn cầu
Ấ m lên toàn c ầ u hay hâm nóng toàn c ầ u là hiện tượng nhiệ ñộ trung bình của không khí và các ñại dương trên Trái
ðấtăng lên theo các quan sát trong các thập kỷ gần ñây Trong thế kỉ 20, nhiệ ñộ trung bình của không khí gần mặ ñất
ñã tăng 0,6 ± 0,2 °C (1,1 ± 0,4 °F).[1] Ủy ban Liên chính phủ về Biến ñổi Khí hậ (IPCC) nghiên cứu sự gia tăng nồng
ñộkhí nhà kínhsinh ra từ các hoạ ñộng của con người nhưñốt nhiên liệu hóa thạch và phá rừng làm cho nhiệ ñộ Trái
ðất tăng lên kể từ giữa thế kỷ 20.[1][a] IPCC cũng nghiên cứu sự biến ñổi các hiện tượng tự nhiên nhưbức xạ mặ
trời và núi lửa gây ra phần lớn hiện tượng ấm lên từ giai ñ ạn tiền công nghiệp ñến năm 1950 và có sựảnh hưởng lạnh
ñi sau ñó.[2][3] Các kết luận cơ bản ñã ñược chứng thực bởi hơn 45 tổ chức khoa học và viện hàn lâm khoa học,[b] bao gồm
tất cả các viện hàn lâm của cácnước công nghiệ hàng ñầu.[4]
Trang 5Nhi ệ độ m ặ đấ t trung bình tồn c ầ u t ừ 1856 đế n 2005 ðườ ng màu xanh: nhi ệ độ trung bình hàng n ă m, đườ ng đỏ là nhi ệ độ trung bình 5
n m.
Các dự án thiết lập mơ hình khí hậ được tĩm tắt trong báo cáo gần đây nhất của IPCC chỉ ra rằng nhiệ độ bề mặ Trái
ðấtsẽ cĩ thể ăng 1,1 đến 6,4 °C (2,0 đến 11,5 °F) trong suốt thế kỷ 21.[1] Các yếu tố khơng chắc chắn trong tính tốn này
tăng lên khi khi các mơ hình sử dụng n ng độ các khí nhà kính cĩ độ chính xác khác nhau và sử dụng các thơng sốước tính khác nhau về lượng phát thải khí nhà kính tương lai Các yếu tố khơng chắc chắn khác bao gồm sựấm dần lên và các biến đổi liên quan sẽ khác nhau giữa các khu vực trên tồn thế giới Hầu hết các nghiên cứu tập trung trong giai đ ạn
đến năm 2100 Tuy nhiên, sựấm dần lên sẽ tiếp tục diễn ra sau năm 2100 cả trong trường hợp ngừng phát thải khí nhà kính, đều này là do nhiệt dung riêng của đại dương lớn và carbon dioxide t n tại lâu trong khí quyể [5][6]
Nhiệ độ tồn cầu tăng sẽ làm mực nước biể dâng lên và làm biến đổi lượng giáng thủy, cĩ thể bao gồm cả sự mở rộng
của các sa mạc vùng cận nhiệ đới.[7] Hiện tượng ấm lên được dựđốn sẽ diễn ra mạnh nhấ ở Bắc Cực
Tiếp tục cĩ những cuộc tranh luận chính trị và tranh cãi trong cơng chúng về việc liệu cĩ phải là Trái ðất thực sựđang ấm
d n lên, và con người cần phải làm gì đểđối phĩ với hiện tượng này Người ta tìm nhiều cách để giảm thiể lượng phát
thải;thích nghi để giảm thiệt hại do sựấm lên gây ra; và đặc biệt hơn nữa là áp dụng các k thuậ địa chấtđể cĩ thể làm
giảm thiểu sựấm lên Hầu hết các chính phủđã ký và thơng qua Nghịđịnh thư Kyoto với mục đích giảm phát thải khí nhà kính
Trang 6D ị th ườ ng nhi ệ t ñộ m ặ t ñấ t trung bình th ờ i gian 1999-2008 so v ớ i nhi ệ t ñộ trung bình 1940-1980
1 Bi ế n ñổ i nhi ệ t ñộ
Bằng chứng phổ biến nhất về hiện tượng ấm lên toàn cầu là xu hướng thay ñổi trong nhiệ ñộ trung bình trên toàn cầu
g n bề mặt Trái ðất Thể hiện trên thang tuyến tính, nhiệ ñộ trung bình này tăng 0,74 °C ±0,18 °C trong khoảng thời gian 1906-2005 Tốc ñộấm lên trong vòng 50 năm gần ñây hầu như tăng gấp ñôi trong giai ñ ạn này (0,13 °C ±0,03 °C m ỗi
thập kỷ, so với 0,07 °C ± 0,02 °C m ỗi thập kỷ trong giai ñ ạn ñầu) Ảnh hưởng của ñảo nhiệ ñô thị ñược ước tính góp thêm vào khoảng 0,002 °C cho sựấm lên trong mỗi thập kỷ kể ừ năm 1900.[8] Nhiệ ñộ trong tầng ñối lưu dưới tăng trong khoảng 0,12 - 0,22 °C (0,22 - 0,4 °F) m ỗi thập kỷ từ năm 1979 theo cácño ñạc nhiệ ñộ vệ tinh Người ta tin rằng nhiệ ñộ
tương ñối ổn ñịnh trong một hoặc hai ngàn năm qua cho ñến trước năm 1850, và có sự dao ñộng cục bộ nhưthời kỳấm trung cổ hay thời kỳ băng hà nhỏ.[9]
Theo các tính toán của Viện Nghiên cứu Không gian Goddard của NASA, năm 2005 là năm ấm nhất, kể từ khi có các số
liệu ño ñạc ñáng tin cậy từ cuối thập niên 1800, cao hơn mức kỷ l c năm 1998 vài phần trăm ñộ.[10] Các ước tính của Tổ
chức Khí tượng Thế giớivà Bộ phận Nghiên cứu Khí hậ thì cho rằng năm 2005 là năm ấm nhất thứ hai, thua năm
1998.[11][12] Nhiệ ñộ năm 1998 ấm lên bất thường vì ñó là năm mà hiện tượng El Nino với cường ñộ mạnh nhất thế kỷ 20
ñã diễn ra.[13] Sựổn ñịnh tương ñối của nhiệ ñộ từ 1999 ñến 2009 ñược xem là một giai ñ ạn ổn ñịnh trong thời gian
ngắn vì nếu xét trong khoảng thời gian dài thì nó có nhiều dao ñộng.[14][15]
Sự thay ñổi nhiệ ñộ diễn ra khác nhau ở những khu vực khác nhau trên ñịa cầu Từ năm 1979, nhiệ ñộ trên ñất liền tăng nhanh hơn khoảng 2 lần so với sự gia tăng nhiệ ñộởñại dương (0,25 °C/thập kỷ trên ñất liền, 0,13 °C/thập kỷ ởñại
dương).[16] Nhiệ ñộñại dương tăng chậm hơn trên ñất liền bởi vì các ñại dương có nhiệt dung riêng hiệu dụng lớn hơn và
do ñại dương mất nhiệt nhiều hơn thông qua sự bốc hơi.[17]Bắc bán cầ ấm nhanh hơn Nam bán cầ bởi vì nó có diện tích ñất lớn hơn và vì nó có những khu vực rộng lớn có mùa tuyết và vùng biển có băng che phủ, nơi diễn ra hiện tượng
Trang 7phản hồi ice-albedo Mặc dù có nhiều khí nhà kính ñược thải vào Bắc bán cầu hơn Nam bán cầu, nhưng nó không góp
phần vào sự khác biệ ở mức ñộấm lên ở 2 vùng này vì các khí nhà kính có thể tồn tại ñủ lâu ñể hòa trộn giữa hai bán
cầu.[18]
Vì có ñộ trễ trong quá trình truyền nhiệ ở các ñại dương và vì sự phản ứng chậm chạp của các yếu tốảnh hưởng gián
tiếp khác, khí hậu có thể mất hàng thế kỷ hoặc lâu hơn ñểñiều chỉnh theo các biến ñổi này Các nghiên cứu về phản ứng khí hậu chỉ ra rằng thậm chí nếu các khí nhà kính ñược giữổn ñịnh ở mức ñộ của năm 2000, thì sựấm lên sau ñó vào khoảng 0.5 °C (0.9 °F) v ẫn có thể diễn ra.[19]
Nhi ệ t ñộ b ề m ặ t trung bình trong 2 ngàn n ă m theo các tái l ậ p khác nhau, các ñườ ng tr ơ n theo thang th ậ p k ỷ D ườ ng không tr ơ n, giá
tr ị hàng n ă m trong n ă m 2004 c ũ ng ñượ c v ẽ ñể tham kh ả o.
Hiệu ứng nhà kính là quá trình mà theo ñó các khí trong khí quyể h p thụ và phát ra bức xạh ng ngoại làm ấm tầng
dưới của khí quyển và bề mặt của hành tinh Hiệu ứng này ñược Joseph Fourier phát hiện vào năm 1824 và
ñược Svante Arrhenius nghiên cứu ñầu tiên một cách ñịnh lượng vào năm 1896.[20] Sự tồn tại của hiệu ứng nhà kính là
vấn ñề không thể chối cải thậm chí ñối với những người không chấp nhận yếu tố nhiệ ñộ t ng lên gần ñây là do các hoạ
ñộng của con người Một câu hỏi là mức ñộ của hiệu ứng nhà kính làm thay ñổi như thế nào khi các hoạ ñộng của con
người làm tăng nồng ñộ các khí nhà kính trong khí quyển
Trang 8Các khí nhà kính trong tự nhiên giữ cho nhiệ ñộ Trái ðất trung bình khoảng 33 °C (59 °F) Các khí nhà kính chính
là hơi nước, chúng góp phần tạo ra khoảng 36–70% hiệu ứng nhà kính; carbon dioxide (CO2) gây ra 9–26%; metan (CH4) 4–9%; và ôzôn (O3) 3–7%.[22][23] Mây cũng ảnh hưởng ñến sự cân bằng bức xạ, nhưng chúng là thành phần của nước ở
thể lỏng hoặc băng và do chúng ñược xem xét một cách ñộc lập với hơi nước và các khí khác
Cơ chế gây hiệu ứng nhà kính trên biểu ñồ dòng năng lượng giữa khí quyển, không gian, và bề mặt Trái ðất Sự trao ñổi
n ng lượng tính theo W/m2
Hoạ ñộng của con người kể từcách mạng công nghiệ ñã làm tăng số lượng các khí nhà kính trong khí quyển, làm
tăng lực bức xạ ừ CO2, metan, ôzôn ầng ñối lưu CFC và nitơ ôxit Nồng ñộ CO2 và metan ñã tăng khoảng 36% và 148% kể từ giữa thập niên 1700.[24] Các mức này ñược xem là cao hơn các mức trong suốt giai ñ ạn 650.000 năm gần
ñây, là giai ñ ạn có các dữ liệu ñáng tin cậy ñược phân tích từ các lõi băng.[25] Ít có dấu hiệu ñịa chất trực tiếp cho thấy giá trị CO2 này cao trong khoảng thời gian cách ñây 20 triệu năm.[26]ðốt nhiên liệu hóa thạch t o ra khoảng 3/4 lượng khí CO2 t ng thêm từ các hoạ ñộng của con người trong vòng 20 năm qua Hầu hết các ñóng góp còn lại là do thay ñổi mục
ñích sử dụng ñất ñặc biệt là phá rừng.[27]
Nồng ñộ CO2ñang tiếp tục tăng do việc ñốt nhiên liệu hóa thạch và thay ñổi sử dụng ñất Tốc ñộ tăng nồng ñộ này trong
tương lai sẽ phụ thuộc vào sự phát triển của kinh tế không bền vững, xã hội, công nghệ và tự nhiên Báo cáo về các kịch
b n phát thải của IPCC ñưa ra các kịch bản kịch bản CO2 trong tương lai từ 541 ñến 970 ppm vào năm 2100 (tăng 250% kể từ năm 1750).[28] Nếu số ượng nhiên liệu hóa thạch ñủñểñạt ñến mức này và tiếp tục phát thải sau năm 2100
90-n u than, cát dầu nặng hay metan clathratñược khai thác nhiều hơn.[29]
Trang 9Carbon dioxide (CO2) trong khí quyển tăng lên trong thời gian gần ñây Giá trị CO2ño hàng tháng dao ñộng theo mùa
nhưng nhìn chung là có xu hướng tăng lên từng năm; các năm có giá trị lớn nhất xảy ra vào thời gian cuối mùa xuân
ởBắc bán cầ , và giảm xuống trong mùa thực vật phát triển do chúng hấp thụ CO2trong khí quyể
b) Các sol khí
Trái ðất mờñi là sự giảm dần lượng bức xạ trực tiếp trên toàn cầu tại bề mặt Trái ðất, một phần làm chống lại hiện
tượng ấm lên toàn cầu từ năm 1960 ñến nay.[30] Nguyên nhân chính gây nên sự mờñi này là các sol khí ñược tạo ra bởi núi lửa và các chất ô nhiễm Các sol khí này tạo ra hiệu ứng làm lạnh bằng cách tăng sự phản xạ của ánh sáng mặt trời
ñến tầng khí quyển của Trái ðất James E Hansen và cộng sựñã ñề xuất rằng những ảnh hưởng của các sản phẩm từ
việc ñốt nhiên liệu hóa thạch - như CO2 và sol khí - ñã ñược thay thế phần lớn bởi những khí khác trong những thập kỷ
g n ñây, vì vậy sựấm lên chủ yếu là do ảnh hưởng của các khí nhà kính khác CO2.[31]
Bên cạnh ảnh hưởng trực tiếp do sự tán xạ và hấp thụ bức xạ mặt trời, các sol khí cũng có những ảnh hưởng gián tiếp
ñến tổng lượng bức xạ.[32] Các sol khí gốc sulfat có vai trò h t nhân ngưng tụ mây và ñiều này làm cho các ñám mây có
giọt nhỏ và nhiều hơn Các ñám mây này phản xạ bức xạ mặt trời có hiệu quả hơn là các ñám mây ở dạng giọt lớn hơn
và ít hơn.[33] Hiệu ứng này cũng làm cho các giọt mây có kích thước ñồng nhất hơn, làm giảm sự hình thành giọt mưa và làm mây phản chiếu mạnh hơn ñối với ánh sáng mặt trời tới Trái ðất.[34]
Bồ hống có thể là lạnh hoặc ấm tùy thuộc vào vật thể nó bám trong khí quyển Bồ hống bám trên các sol khí trong khí quyển hấp thụ trực tiếo bức xạ mặt trời làm nóng khí quyển và làm lạnh bề mặ ñất Ở mức ñộ khu vực, khoảng 50% bề
mặt Trái ðất m lên do các khí nhà kính có thể bị che phủ bởi các ñámmây ñen.[35] Khi tích tụ ñặc biệt trên băng ở các vùng thuộc Bắc cực, bề mặ phản chiế bên dưới có thể cũng nung nóng mặ ñất một cách trực tiếp.[36] Những ảnh hưởng
của các sol khí bao gồm cả carbon ñen là mối lo quan trọng nhất trong các vùng nhiệ ñới và cận nhiệ ñới, ñặc biệ ở
châu Á, trong khi các hiệu ứng khí nhà kính chủ yếu ở nam bán cầu và vùng ngoại nhiệ ñới.[37]
Trang 10Các khí nhà kính và bức xạ mặt trời gây biến ñổi nhiệ ñộ theo các cách khác nhau Trong khi cả việc tăng bức xạ mặ
trời và khí nhà kính ñều ñược cho là làm ấm tầng ñối lưu, nếu việc tăng bức xạ mặt trời sẽ làm ấm tầng bình lưu trong khi
việc tăng các khí nhà kính sẽ làm lạnh tầng bình lưu.[2] Các quan sát cho thấy rằng nhiệ ñộ của tầng bình lưu ñang giảm
kể từ năm 1979, từ khi các vệ tinh khí tượng ñược ñưa vào sử dụng Dữ liệu thăm dò từ thời trước khi vệ tinh khí tượng
ra ñời cho thấy Trái ðất lạnh ñi từ năm 1958, mặc dù các số liệu trước ñây không chính xác bằng hiện nay.[42]
Một giả thuyết có liên quan do Henrik Svensmark ñưa ra rằng các hoạt ñộng của từ trường mặt trời làm lệch
hướng các tia vũ trụ mà nó có thể ảnh hưởng ñến việc tạo ra hạt nhân ngưng tụ mây và gây ảnh hưởng ñến khí hậu.[43]Các nghiên cứu khác không thấy mối quan hệ giữa sự ấm lên với cáctia vũ trụ trong các thập kỷ gần
ñây.[44][45]Một nghiên cứu gần ñây kết luận rằng các ảnh hưởng của tia vũ trụ lên các ñám mây có hệ số 100 thấp hơn các biến ñổi quan sát ñược trong các ñám mây hoặc góp phần vào sự biến ñổi khí hậu ngày nay.
Bi ế n ñổ i b ứ c x ạ m ặ t tr ờ i trong 30 n ă m qua
3 Ph ả n ứ ng c ủ a môi tr ườ ng
Sự nóng lên của khí hậu toàn cầu có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng Dưới ñây là một số ví dụ
a) H ơ i n ướ c
Nếu khí quyển ấm lên là áp suất hơi nước bão hòa tăng và lượng hơi nước trong khí quyển sẽ có xu hướng tăng Vì hơi
nước là khí nhà kính, nên sẽ làm cho khí quyển càng ấm hơn; việc ấm lên này làm cho khí quyển giữ nhiều hơi nước
hơn, và kéo dài cho ñến khi các quá trình khác trong khí quyển ñạt ñến sự cân bằng Kết quả là hiệu ứng nhà kính không
chỉ do một mình CO2 gây ra Mặc dù quá trình này làm tăng ñộẩm tuyệ ñối của không khí, trong khi ñộẩm tương ñối vẫn
ở mức gần hoặc thậm chí giảm một chút do không khí ấm hơn.[47]
b) Mây
Sựấm lên ñược cho là sẽ thay ñổi sự phân bố và kiểu mây Về không gian bên dưới, các ñám mây phát bức xạ hồng ngoại trở về bề mặt Trái ðất, và tăng hiệu ứng ấm; còn không gian phía trên, các ñám mây phản xạ ánh sáng mặt trời và
Trang 11phát xạ bức xạ hồng ngoại vào khơng gian điều này làm tăng hiệu ứng lạnh Mặc dù các hiệu ứng làm ấm hoặc làm lạnh
phụ thuộc vào các yếu tố chi tiết như kiể và độ cao của mây Các yếu tố này rất ít được quan sát trước khi dữ liệu được thu thập bằng vệ tinh và rất khĩ để mơ phỏng trong các mơ hình khí hậu.[47]
c) Nhi ệ t độ
Nhiệ độ khí quyển giảm theo chiều cao trong tầng bình lưu Vì sự phát xạ bức xạ hồng ngoại biến đổi theo nhiệ độ, ức
xạ sĩng dài thốt vào khơng gian từ tầng khí quyển tương đối lạnh ở trên thì ít hơn phát xạ về hướng mặ đất từ tầng khí quyển bên dưới Do đĩ, sự t ng mạnh các hiệu ứng nhà kính tùy thuộc vào tốc độ giảm nhiệ độ của tầng khí quyển theo
độ cao Lý thuyết và các mơ hình khí hậu chỉ ra rằng hiện tượng ấm lên tồn cầu sẽ làm giảm tốc độ giảm nhiệ độ theo
độ cao, tạo ra một phản ứng giảm nhiệ độ làm yếu đi hiệu ứng nhà kính Việc đo đạc tốc độ biến đổi nhiệ độ theo độ cao
là rất nhạy cảm đối với các sai số rất nhỏ, gây khĩ khăn cho việc thiết lập các mơ hình chính xác.[48]
d) B ă ng tan
Băng tan tại hai cực làm nước biể dâng cao, dẫn đến nguy cơ mấ đi vĩnh viễn của những đảo quốc cĩ độ cao xấp xỉ
mực nước biển và những vùng đất thấp ven biển Khi băng tan, sẽ ộ ra các vùng đất hoặc nước Các vùng này cĩ độ
phản xạ trung bình thấp hơn băng và sẽ hấp thụ nhiều bức xạ mặt trời hơn, làm ấm hơn và cứ thể chu trình này sẽ tiếp
diễn.[49]
e) Thốt metan ở B ắ c C ự c
Sự ấm lên cũng làm kích hoạt việc giải phĩng khí mêtan ở Bắc Cực.[50] Mêtan thốt ra từ b ng vĩnh cửu như đầm
lầythanđĩng băng ởSiberi, và từ mêtan clathrat dưới đáy biển.[51]
f) Gi ả m s ự h ấ p th ụ CO 2 b ở i các h ệ sinh thái bi ể n
Khả năng tách cacbon của các hệ sinh thái biển được cho là làm giảm sựấm lên ở các đại dương Do sựấm lên làm
giảm lượng dinh dưỡng trong tầng nước biển sâu trung bình (ởđộ sâu khoảng 200 đến 1.000 m), do đĩ làm hạn chế sự
phát triển của tảo cát làm thuận lợi cho các sinh vật phù du nhỏ hơn làm bơm sinh học cacbon nghèo hơn.[52]
g) CO 2 thốt kh ỏ i đạ i d ươ ng
Nước lạnh cĩ thể hấp thụ nhiều CO2 hơn nước ấm Khi nhiệ độđại dương tăng thì một lượng CO2 sẽđược giải phĩng
ðây là một trong những lý do mà tại sao CO2 trong khí quyển giảm xuống trong thời kỳ băng hà và cao hơn trong các giai
đ ạn ấm hơn Khối lượng CO2 trong các đại dương lớn hơn trong khí quyển
h) Gi ả i phĩng khí
Sự giải phĩng các khí cĩ nguồn gốc sinh học cĩ thể bịảnh hưởng bởi hiện tượng ấm lên tồn cầu nhưng những nghiên
cứu chuyên sâu về vấn đề này chỉ mới ở giai đ ạn khởi đầu Một số khí dạng này như ơxít đinitơ (N2O) thốt ra từthan bùnảnh hưởng trực tiếp đến khí hậu.[53] Các khí khác nhưđimetyl sulfua thốt ra từđại dương gây những ảnh hưởng gián tiếp.[54]
4 Mơ hình khí h ậ u
Các cơng cụ chính cho các nghiên cứu biến đổi khí hậu trong tương lai là các mơ hình tốn học dựa trên các nguyên tắc
vật lý nhưthủy động lực học, nhiệ động lực học và trao đổi bức xạ Mặc dù các nhà khoa học cố gắng đưa nhiều thơng
số vào các mơ hình nếu cĩ thể, nhưng viêc đơn giản hĩa hệ khí hậu thực tế là khĩ tránh khỏi do những ràng buộc vào
khả năng hiện tại của máy tính và những giới hạn về những hiểu biế đối với hệ thống khí hậu Tất cả các mơ hình khí
h u hiện đại thực tế là sự kế t h ợ p của các mơ hình khác nhau về Trái ðất Các mơ hình này bao gồm mơ hình khí quyển
về chuyển động của khơng khí, nhiệ độ, mây, và các đặc điểm khác của khí quyển; mơ hình đại dương cĩ thể dựđốn nhiệ độ, hàm lượng muối và vịng tuần hồn nước biển; các mơ hình về ớp băng phủ trên đất liền và trên biển; và mơ hình về nhiệt, độẩm truyền từđất và thực vật vào khí quyển Một số mơ hình cũng bao gồm ảnh hưởng của các quá trình sinh hĩa.[55] Hiện tượng ấm do tăng khí nhà kính khơng phải là một giả thuyết của các mơ hình; thay vào đĩ, nĩ là một kế
quả cuối cùng của sự tương tác của các khí nhà kính với truyền xạ và quá trình vật lý khác nhau trong các mơ hình.[56] Mặc dù phần lớn các khác biệt trong các kết quả của mơ hình phụ thuộc vào lượng phát thải khí nhà kính trong