TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================

L IM

U

i v i nhi u nhà khoa h c nghiên c u v Trái t và khí tư ng h c, bi n i khí h u
tồn c u khơng ph i là m t hi n tư ng hoàn toàn m i. Bi n i khí h u là m t th c th di n
ti n trong quá kh c ng như hi n t i và ư c ph ng ốn là có th bi n ng nhanh hơn
trong tương lai. S phát th i quá nhi u ch t khí như CO2, CH4, N2O, CFCs, ... vào b u khí
quy n gây nên hi u ng nhà kính, h qu t o nên hi n tư ng nóng lên tồn c u làm b ng
B c và Nam c c, c ng như các d i b ng các dãy núi cao tan nhanh hơn khi n m c nư c
bi n ang có xu th dâng cao, cán cân tu n hoàn nư c thay i làm e d a toàn b h sinh
thái hi n h u, c bi t là các vùng t th p, vùng ven bi n.
Theo s li u th ng kê n m 2008 c a T ch c Lương Nông Qu c t , trên th gi i có
hơn 1,38 t ha t có th tr ng cây ư c. Trong ó, di n tích t ang ư c s! d"ng canh
tác nơng nghi p thư#ng xuyên và không thư#ng xuyên chi m kho ng t$ 10- 12%, t ng
c chi m kho ng 24%, t r$ng là 32%, ph n còn l i là các lo i t khác và t cư trú. Di n
tích t canh tác nơng nghi p trên th gi i, kho ng 11,5 tri u ha, trong ó
t t t ch% chi m
ch$ng 12,6 %, vùng t hay ch&u s b t l i do y u t khí h u và ngu n nư c như b& b ng
tuy t, mưa á, b& khô h n, nhi m m n, nhi m chua,... chi m 40,5 %, ph n còn l i là các t
ch&u s b t l i cho cây tr ng do &a hình d c, t i núi á, hoang m c, t ng t canh tác
m ng,...

Lúa là cây lương th c chính ni s ng hơn 40% dân s trên th gi i (kho ng 3 t
ngư#i, trong ó hơn 1 t là nh ng ngư#i nghèo và r t nghèo), c bi t là các qu c gia châu
Á và châu Phi. Hơn 90% ngư#i dân
ây s n xu t và tiêu th" lúa như là th c n chính hàng
ngày. Lúa ư c canh tác trên 150 tri u ha trong hơn 117 qu c gia trên th gi i. Nhu c u tiêu
th" lúa trên th gi i ngày càng nhi u, d báo n n m 2030, nhân lo i có th ph i c n n
800 tri u t n lúa. N m 2050, dân s nhân lo i ư c tính s' t 9 t ngư#i, s' òi h i m t m t
ngu n cung lương th c l n hơn nhi u. Cây lúa là lo i cây ưa nư c, ưa ánh sáng, ch&u tác
ng khi có s thay i n ng
CO2 và nhi t
khơng khí, ... Vi c s n xu t lúa hi n nay có
th ch&u nhi u tác ng c a bi n i khí h u. S gia t ng nhi t
c a b u khí quy n, s thay
i lư ng mưa và th#i o n mưa, hi n tư ng nư c bi n dâng và s b t thư#ng c a các y u t
th#i ti t c c oan như bão t , l l"t, gió m nh, l c xốy, nhi m m n, ... có th e d a làm
gi m n ng su t và s n lư ng lúa g o toàn th gi i. Nguy cơ m t an ninh lương th c trong
tương lai trong b i c nh dân s gia t ng và ngu n tài nguyên thiên nhiên nghèo nàn hơn s' là
m t lo ng i toàn c u hi n nay.
Hi n nay, m(i n m Vi t Nam s n xu t ư c trên 40 tri u t n lúa và ư c xem là nư c
ng th 2 trên th gi i v xu t kh)u g o, sau Thái Lan. N m 2010, Vi t Nam ã xu t ra th
gi i 6,8 tri u t n g o, t giá tr& 3,23 t ô-la M*. D ki n con s xu t kh)u g o trong n m
2011 c a Vi t Nam có th lên n 7 tri u t n. Do thành tích xu t kh)u g o này, Vi t Nam
ư c th gi i ánh giá là m t trong nh ng nư c có b o m an ninh lương th c cao. Tuy
nhiên n n m 2050, do gia t ng dân s và duy trì lư ng xu t kh)u, Vi t Nam c n có s n
lư ng lương th c g p ôi con s hi n nay. ây là m t th! thách l n khi vi c s n xu t lúa g o
ph i ch&u nhi u tác ng do bi n i khí h u, nư c bi n dâng, thiên tai c c oan xu t hi n
=============================== ii ===============================
Lê Anh Tu n



TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
v i t n s cao hơn cùng v i nh ng e do ti m )n v s b t thư#ng ngu n nư c. Theo m t
d báo c a Vi n Nghiên c u Chính sách Lương th c Qu c t , n n m 2050 n ng su t lúa
các vùng t có tư i c a các qu c gia ang phát tri n s' gi m 15% và giá lúa trên th& trư#ng
th gi i s' gia t ng lên 12% do tác ng c a bi n i khí h u. Do v y, vi c nghiên c u tác
ng c a bi n i khí h u là m t yêu c u c p bách ngay t$ bây gi# cho m t vi n c nh an
ninh lương th c b& e do không ch% i v i qu c gia mà m t ph n cho c th gi i.
Quy n sách này là tài li u chuyên kh o các nghiên c u liên quan n hi n tư ng bi n
i khí h u và các tác ng c a nó lên s n xu t lúa g o trên th gi i, như là m t ph n công
vi c trong tài nghiên c u khoa h c c p B c a tác gi , nh+m ph"c v" cho vi c nghiên c u
và gi ng d y. Quy n sách có t t c 4 chương. Chương 1 t p trung mô t m t cách t ng quan
v khoa h c v khí h u, các nguyên nhân và các di n bi n c a hi n tư ng bi n i khí h u.
Chương 2 nên các c i m sinh lý và sinh th i c a cây lúa liên quan n các y u t khí
tư ng và th y v n. Chương 3 trình bày các k t qu nghiên c u nh ng tác ng tr c ti p ho c
gi n ti p c a bi n i khí h u lên s n xu t lúa trên th gi i và Chương 4 là li t kê m t s
nghiên c u hi n nay cho ch
ng phó v i bi n i khí h u lên s n xu t lúa g o, các nguy
cơ c a bi n i khí h u, các tác ng b t l i c a s thay i th#i ti t lên các y u t sinh lý và
sinh thái cây lúa.
Trong quy n sách này, ngư#i vi t ã có trích xu t các báo cáo khoa h c ư c li t kê
ph n tài li u tham kh o. M t s hình tham kh o c a các tác gi tham kh o ã ư c Vi t hoá
trong quy n sách này
ngư#i c Vi t Nam d xem. Do b& h n ch trong i u ki n liên l c
v i các tác gi

xin ư c trích d,n, mong q tác gi có liên quan thơng c m và cho phép.
Dù r t c g ng, nhưng khó có th tránh kh i các sai sót khi biên so n, ngư#i vi t r t mong
mu n s óng góp ý c a các b n c nh+m hoàn ch%nh cu n sách cho các n b n v sau.
Trân tr ng,
Lê Anh Tu n

=============================== iii ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================

M CL C
L-I M. /U ........................................................................................................................... ii
M0C L0C ............................................................................................................................... iv
Các t$ vi t t t ti ng Vi t .......................................................................................................... vi
Các t$ vi t t t ti ng Anh .......................................................................................................... vi
Danh sách hình .......................................................................................................................... x
Danh sách b ng ........................................................................................................................ xi
Chương 1.
C1 S. KHOA H2C KHÍ H3U ....................................................................... 1
1.1
H th ng khí h u ........................................................................................................... 1
1.1.1 C u trúc các quy n trên Trái t ........................................................................... 1

1.1.2 Thành ph n c a khí quy n .................................................................................... 2
1.1.3 H th ng khí h u ................................................................................................... 4
1.1.4 Các thu t ng cơ b n ............................................................................................ 5
1.2
Cơ ch hình thành khí h u toàn c u .............................................................................. 8
1.2.1 Cân b+ng nhi t trong b u khí quy n ..................................................................... 8
1.2.2 Các thành ph n khí nhà kính ............................................................................... 11
1.2.2.3 Khí ozone (O3) .................................................................................................... 14
1.2.2.4 Khí nitrous oxide (N2O) ...................................................................................... 15
1.2.2.5 Khí Chlorofluorocarbons (CFCs) ....................................................................... 17
1.2.2.6 Khí Oxides of Nitrogen (NOx) ........................................................................... 18
1.2.2.7 Hơi nư c (H2O)................................................................................................... 19
1.2.2.8 Ch t h t (PM) ...................................................................................................... 19
1.3
Q trình hình thành khí h u ...................................................................................... 19
1.3.1 L&ch s! thay i khí h u tồn c u ....................................................................... 20
1.3.2 Nguyên nhân gây bi n i khí h u ..................................................................... 22
1.3.3 S thay i khí h u tồn c u trong q kh ....................................................... 24
1.4
Ph ng ốn s thay i khí h u tồn c u ................................................................... 27
Chương 2.
4NH H5.NG TH-I TI6T LÊN CÂY LÚA................................................. 30
2.1
T ng quan v cây lúa .................................................................................................. 30
2.2
Sinh thái cây lúa .......................................................................................................... 34
2.2.1 Phân b cây lúa ................................................................................................... 34
2.2.2 4nh hư ng nhi t
lên sinh trư ng cây lúa ....................................................... 35
2.2.2.1 T n h i n cây lúa khi nhi t

xu ng th p ...................................................... 36
2.2.2.2 T n h i n cây lúa khi nhi t
lên cao ............................................................ 37
2.2.3 4nh hư ng c a mưa lên sinh trư ng cây lúa ...................................................... 39
2.2.4 4nh hư ng ng p úng lên sinh trư ng cây lúa ..................................................... 39
2.3.5 4nh hư ng c a khô h n lên sinh trư ng cây lúa ................................................ 45
2.4.6 4nh hư ng c a s nhi m m n lên sinh trư ng cây lúa ...................................... 46
2.3.7 4nh hư ng c a y u t thiên tai khác lên canh tác lúa ........................................ 47
Chương 3.
TÁC 7NG C8A BI6N 9I KHÍ H3U LÊN S4N XU:T LÚA ............... 51
3.1
Sơ chu(i tác ng c a bi n i khí h u ................................................................. 51
3.2
Thay i n ng su t và s n lư ng lúa qua các mơ hình ph ng ốn............................ 57
3.3
M t s ph ng oán và ánh giá tác ng B KH lên s n xu t lúa vùng BSCL ...... 66
3.3.1 Ch% s T n thương V" Lúa ................................................................................. 67
3.3.2 Mơ hình PRECIS ................................................................................................ 68
=============================== iv ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
3.3.3 Mơ hình WOFOST ............................................................................................. 73

3.3.4 Mơ hình DDSAT, SDSM và CERES ................................................................. 74
Chương 4.
;NG PHĨ V4.1
Chi n lư c t ng quát ................................................................................................... 77
4.1.1 V n liên quan n bi n i khí h u và an ninh lương th c............................ 77
4.1.2 Chi n lư c c a Vi n Nghiên c u Lúa Qu c t ................................................... 78
4.1.3 Chi n lư c c a Chương trình Mơi trư#ng Liên hi p qu c ................................. 79
4.1.4 Chi n lư c c a :n
........................................................................................ 80
4.1.5 Chi n lư c c a Úc............................................................................................... 81
4.1.6 Chi n lư c c a Thái Lan ..................................................................................... 82
4.1.7 Chi n lư c c a Vi t Nam.................................................................................... 82
4.2
M t s bi n pháp ng phó .......................................................................................... 85
4.2.1 Qu n lý t .......................................................................................................... 85
4.2.2 C i thi n gi ng lúa .............................................................................................. 86
Gi ng lúa ch&u m n (salt-torlerant rice) ...................................................................... 86
Gi ng lúa ch&u ng p (submergence-torlerant rice) ..................................................... 87
Gi ng lúa ch&u l nh (cold- torlerant rice) ................................................................... 88
Gi ng lúa ch&u nóng (heat- torlerant rice)................................................................... 88
4.2.3 Bi n pháp qu n lý nư c ...................................................................................... 88
4.2.4 Gia t ng các k* thu t nông nghi p khác ............................................................. 89
4.3. M t s d án nghiên c u s n xu t lúa trong i u ki n bi n i khí h u .................... 89
TÀI LI=U THAM KH4O ...................................................................................................... 92
Ph" l"c 1: D ki n tóm t t v lúa g o ................................................................................... 101
Ph" l"c 2: Ph ng oán s thay i nông s n các nư c do bi n i khí h u ...................... 102

=============================== v ===============================
Lê Anh Tu n

TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================

Các t

vi t t t ti ng Vi t

B KH
BSCL
NN
PTNT
TB

Các t

Bi n i khí h u
ng b+ng Sơng C!u Long
Nơng nghi p
Phát tri n Nơng thơn
Trung bình

vi t t t ti ng Anh

AWD
BLASTSIM
BMA
CC
CERES-Rice
CIA
CIEP
CLUES

CSDS-IACC
CSIRO
CTU
DDSAT
DRAGON
EIA-3D
ENSO

Alternate Wetting and Drying
Ph ng pháp Khơ
t Xen k
Rice leaf BLAST epidemic SIMulation model
Mơ hình mô ph ng b nh o ôn (cháy lá) lúa
Bangkok Metropolitan Administration
C c Qu n lý Th ô Bangkok
Climate Change
Bi n i Khí h u
A rice growth simulation model
Mơ hình mô ph ng s t ng tr ng cây lúa
Central Intelligence Agency
C quan Tình báo Trung ng

Chief Inspectorate for Environmental Protection
Tr ng V n phòng Thanh tra B o v Môi tr ng (Ba Lan)
Climate Change affecting Land Use in the Mekong Delta: Adaptation of
rice-based cropping systems
nh h ng c a Bi n i Khí h u lên S d ng t
BSCL: Thích ng
cho h th ng canh tác trên n n lúa
Comparative Studies on Development Strategies considering Impacts of
Adaptation to Climate Change
Nghiên c u So sánh Chi n l c Phát tri n qua Xem xét các Tác ng
Thích ng n Bi n i Khí h u
Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation
T ch c Nghiên c u Khoa h c và Công nghi p Kh i Th nh v ng chung
Can Tho Unversity
i h c C n Th
Decision Support System for Agrotechnology Transfer
H th ng H! tr Quy t nh trong Chuy n giao K" thu t Nông nghi p
Delta Research And Global Observation Network
M ng l i Nghiên c u #ng b$ng và Quan tr%c Toàn c u
Environmental Impact Assessment – 3 Dimenssions
ánh giá Tác ng Môi tr ng - 3 chi u
El Niño/La Nina Southern Oscillation
Dao ng phía Nam c a hi n t ng El Niđo/La Nina

=============================== vi ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
FAO
FORTRAN
GAP
GCM
GDP
GFDL
GHG
GISS
GUMCAS
GWP
IARI
IEA
IEHS
IFPRI
IMK-IFU

IMPACT
INTERCOM
IPCC
IRG
IRRI
LAI

Food and Agriculture Organization of the United Nations
T ch c L ng Nông c a Liên hi p qu c

Mathematical FORmula TRANslating System
H th ng Biên d ch Cơng th c Tốn h c
Good Agricultural Practices
Th c hành Nơng nghi p T t
General Circulation Model
Mơ hình Ln chuy n T ng quát
Gross Domestic Product
T ng S n ph&m Qu c n i
General Fluid Dynamics Laboratory
Phịng Thí nghi m ng l c h c Ch t l u T ng quát
GreenHouse Gas
Khí Nhà kính
Goddard Institute for Space Studies
Vi n Nghiên c u Không gian Goddard
A model describing the growth of Cassava
Mơ hình mơ t s t ng tr ng cây s%n (khoai mì)
Global Warming Potential
Ti m n ng Nóng lên Tồn c u
Indian Agricultural Research Institute
Vi n Nghiên c u Nông nghi p 'n
International Energy Agency
C quan N ng l ng Qu c t
Institute for Environment and Human Security
Vi n An ninh Môi tr ng và Con ng i
International Food Policy Research Institute
Vi n Nghiên c u Chính sách L ng th c Qu c t
Institute of Meteorology and Climate Research Atmospheric Environmental Research
Vi n Nghiên c u Khí t ng và Khí h u Vi n Nghiên c u Mơi tr ng Khí quy n
International Model for Policy Analysis of Agricultural Commodities
and Trade

Mơ hình Qu c t cho Phân tích Chính sách v S n ph&m và Th ng m i
Nơng nghi p
INTERplant COMpetition model
Mơ hình C nh tranh Gi(a các Cây tr#ng
InterGovernment for Climate Change
)y ban Liên Chính ph v Bi n i Khí h u
International Rice Genebank
Ngân hàng Gen Lúa Qu c t
International Rice Research Institute
Vi n Nghiên c u Lúa Qu c t
Leaf Area Index
Ch* s Di n tích Lá

=============================== vii ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
MAGICC
MACROS
NASA
NOAA
NZCCO
ORYZA1

PM
PRA
PRECIS
QTL
RCCC
RCVI
SAR
SCENGEN
SDSM
SEA START RC
SIMRIW
SSNM
SPAM
SRES
SUCROS
TAR

Model for the Assessment of Greenhouse-gas Induced Climate Change
Mơ hình ánh giá Khí Nhà kính Gây nên Bi n i Khí h u
Modules of an Annual CROp Simulator
Mô- un Mô ph ng V mùa H$ng n m
National Aeronautics and Space Administration
C quan Qu n tr Không gian Qu c gia (M*)
National Oceanic and Atmospheric Administration
C quan Qu n tr Khí quy n và i d ng Qu c gia (Hoa k+)
New Zealand Climate Change Office
V n phịng Bi n i Khí h u c a Tân Tây Lan
An ecophysiological model for irrigated rice production
Mơ hình Lý Sinh cho vùng S n xu t Lúa có T i
Particulate Matter

Ch t h t
Participatory Rapid Appraisal
ánh giá Nhanh có s Tham gia
Providing REgional Climates for Impacts Studies
Mơ hình Cung c p Khí h u Vùng cho các Nghiên c u Tác ng
Quantitative Trait Loci
V trí Tính tr ng S l ng
Rice and Climate Change Consortium
Liên minh Lúa và Bi n i Khí h u
Rice Crop Vulnerability Indices
Ch* s T n th ng V lúa
Second Assessemnt Report
Báo cáo ánh giá l n th 2 (v B KH)
A Regional Climate SCENario GENerator
Ph n m m T o nên K ch b n Khí h u Khu v c
Statistical Downscaling Model
Mơ hình Chi ti t hố Th ng kê
South East Asia – SysTem for Analysis, Research and Training –
Regional Center
Trung tâm Vùng ơng Nam Á – H th ng Phân tích, Nghiên c u và
Hu n luy n
Simulation Model for RIce – Weather relations
Mơ hình Ph ng ốn quan h Lúa – Th i ti t
Site-Specific Nutrient Management
Qu n lý Dinh d ,ng theo a i m Chuyên bi t
Spatial Production Allocation Model
Mơ hình nh v S n xu t theo Không gian
Special Report on Emissions Scenarios
Báo cáo -c bi t v các K ch b n Phát th i
Simple and Univerisal CROp Simulator

Mô ph ng V mùa Gi n n và Ph quát
Third Asessment Report
Báo cáo l n th 3

=============================== viii ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
TTK
UKMO
UNDP
UNEP
UNU
USDA
US-EPA
UV
VIC
WB
WMO
WOFOST

Teknillinen korkeakoulu (Helsinki University of Technology)
i h c Cơng ngh Helsinki

United Kingdom Meteorological Office
C c Khí t ng V ng qu c Anh
United Nations Development Programme
Ch ng trình Phát tri n c a Liên hi p qu c
United Nations Environment Programme
Ch ng trình Mơi tr ng Liên hi p qu c
United Nations University
i h c Liên hi p qu c
United States Department of Agriculture
C c Nông nghi p Hoa k+
United States Environmental Protection Agency
C c B o v Mơi tr ng Hoa k+
Ultra Violet
Tia C c tím
Variable Infiltration Capacity
Kh n ng Thâm nh p Bi n s
World Bank
Ngân hàng Th gi i
World Meteorological Organization
T ch c Khí t ng Th gi i
WOrld FOod Studies
Nghiên c u L ng th c Th gi i

=============================== ix ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================

Danh sách hình
Hình 1.1: B n quy n trên Trái t và các chi u tác ng qua l i ............................................. 1
Hình 1.2: Các t ng trong b u khí quy n ................................................................................... 2
Hình 1.3: Cân b+ng nhi t trung bình n m trong b u khí quy n................................................ 9
Hình 1.4: Dịng cân b+ng b c x sóng ng n tồn c u ............................................................. 10
Hình 1.5: Dịng cân b+ng b c x sóng dài tồn c u................................................................ 10
Hình 1.6: ư#ng xu th n ng CO2 trong khơng khí o t i Mauna Loa, Hawaii ............... 12
Hình 1.7: Quan h gi a khí h u, cây lúa và t trong ti n trình phát th i metan. .................. 13
Hình 1.8: Di n bi n gia t ng n ng
khí metan trong khí quy n th#i gian g n ây ............. 14
Hình 1.9: Thay i lư ng ozone trong khơng khí trung bình n m t i Belsk t$ 1964 - 2008 . 15
Hình 1.10: M c th i N2O do các ho t ng nông nghi p thiên niên k v$a qua ................ 16
Hình 1.11: M c th i CH4 và N2O do ho t ng nông nghi p n m 2020 so v i 1990............ 17
Hình 1.12: Q trình phát th i khí CFCs trên tồn c u t$ 1950 n 1992 ............................. 18
Hình 1.13: Các thành ph n và tương tác trong h th ng khí h u tồn c u ............................. 20
Hình 1.14: Di n bi n s thay i nhi t Trái t theo th#i gian trong quá kh .................. 22
Hình 1.14: S thay i nhi t
nóng nh t, n ng CO2 và s i m en m t tr#i ............... 25
Hình 1.15: S thay i nhi t
trung bình trên trái t t$ 1986 – 2000 ................................ 25
Hình 1.16: K t qu phân tích s thay i nhi t
toàn c u trong th k 20.......................... 26
Hình 1.17: Ph ng ốn m c gia t ng nhi t
b m t toàn c u sau n m 2000 ...................... 28
Hình 2.1: Tranh v' nơng dân Nh t c y lúa trong mưa c a Utagawa Hiroshige (1797–1858) 30

Hình 2.2: B n
các vùng tr ng lúa trên th gi i .................................................................. 31
Hình 2.3: S n lư ng lúa g o (x 1000 t n) trên th gi i t$ 1960-2008 .................................... 31
Hình 2.4: Các b ph n chính c a m t cây lúa trư ng thành ................................................... 33
Hình 2.5: Các th#i k> phát tri n c a cây lúa ng n ngày vùng nhi t i ................................. 33
Hình 2.6: Các vùng tr ng lúa trên th gi i ............................................................................. 35
Hình 2.8: Tương quan gi a nhi t
l n nh t, nh nh t và b c x v i n ng su t h t, sinh kh i
2
trên m t t và s bông trên m(i m ....................................................................................... 38
Hình 2.9: S phát tri n c a lúa nư c sâu (lúa n i) theo th#i o n gieo tr ng ........................ 41
Hình 2.10: Quan h gi a th#i gian gieo h t lúa (trư c khi l b t u) và n ng su t .............. 42
Hình 3.1: Dịng tác ng c a s thay i môi trư#ng trong nông lâm và ngư nghi p ........... 52
Hình 3.2: H qu c a s gia t ng nhi t khơng khí lên canh tác lúa ................................... 54
Hình 3.3: H qu c a s thay i lư ng mưa lên canh tác lúa .............................................. 55
Hình 3.4: H qu c a s thay i lư ng dòng ch y sơng ngịi lên canh tác lúa ..................... 56
Hình 3.5: H qu c a hi n tư ng nư c bi n dâng lên canh tác lúa ........................................ 57
Hình 3.6: H qu c a s gia t ng thiên tai và th#i ti t b t thư#ng lên canh tác lúa ............... 57
Hình 3.8: S thay i n ng su t gi ng lúa Nipponbare dư i các i u ki n nhi t khơng khí
trung bình ngày, b c x m t tr#i, n ng
khí CO2 và các i u ki n mơi trư#ng .................. 59
Hình 3.9: Ph ng ốn s thay i giá tr& nông nghi p th gi i n m 2080 so v i n m 2000 . 60
Hình 3.10: T n th t lương th c d ốn do bi n i khí h u n n m 2080 ......................... 61
Hình 3.11: S thay i s n lư ng lúa vùng có tư i Châu Á n m 2050 ............................... 62
Hình 3.12: S thay i s n lư ng lúa vùng nư c tr#i Châu Á n m 2050 ........................... 62
Hình 3.13: Sơ
mơ hình ORYZA1 ...................................................................................... 63
Hình 3.14: Khung mơ hình IFPRI’s IMPACT ....................................................................... 65
Hình 3.15. B n
r i ro s n xu t lúa BSCL trong b i c nh khí h u bi n i .................... 68

=============================== x ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
Hình 3.16: Sơ quan h mơ hình ph ng oán và bư c ánh giá tác ng - thích nghi ....... 69
Hình 3.17: S thay i nhi t
l n nh t trung bình th p niên 2030 so v i th p niên 1980 .. 70
Hình 3.18: S suy gi m t ng lư ng mưa th p niên 2030 so v i th p niên 1980 ................... 70
Hình 3.19: S thay i lư ng mưa tháng
BSCL giai o n 2030-2040 so v i 1980-2000 71
Hình 3.20: So sánh s thay i tính ch t mưa các t%nh An Giang, C n Thơ và Sóc Tr ng.... 71
Hình 3.21: Các ph ng ốn s thay i nhi t và lư ng mưa ............................................ 72
Hình 3.22: Ph ng oán th#i gian ng p c a th p niên 1980 (hi n t i) và 2030 (tương lai)..... 72
Hình 3.23: Ph ng oán
sâu ng p c a th p niên 1980 (hi n t i) và 2030 (tương lai)......... 72
Hình 3.24: Khung mơ hình t ng h p ánh giá tác ng c a B KH lên canh tác lúa ............ 73
Hình 3.25: Các bư c ánh giá tác ng c a B KH lên s n xu t lúa và bi n pháp thích ng 75
Hình 3.26: Ph ng oán suy gi m n ng su t lúa vào mùa mưa C n Thơ ............................. 76
Hình 4.1: Các câu h i ch y u và v n nghiên c u t$ canh tác n an ninh lương th c .... 77
Hình 4.2: M t s bi n pháp ng phó v i bi n i khí h u trong s n xu t lúa........................ 85

Danh sách b ng
B ng 1.1: Thành ph n các ch t khí trong khơng khí khơ ......................................................... 4

B ng 1.2: Th ng kê 10 qu c gia có m c th i CO2 cao nh t th gi i n m 2008 ..................... 24
B ng 2.1: S n lư ng g o c a 15 qu c gia tr ng lúa l n nh t th gi i (2000 - 2008) ............. 32
B ng 2.2: áp ng c a cây lúa i v i nhi t
các giai o n sinh trư ng khác nhau ....... 35
B ng 2.3: Bi u hi n t n h i cho cây lúa khi nhi t xu ng th p .......................................... 36
B ng 2.4: M c
ch&u ng p (ngày) c a lúa các giai o n sinh trư ng .............................. 43
B ng 2.5: ánh giá tính thích nghi c a cây lúa theo
sâu ng p trên ru ng ........................ 44
B ng 2.6: M c ng p có nh hư ng n cây lúa qua các th#i k> khác nhau ...................... 44
B ng 2.7. M c ch&u m n (n ng %) c a lúa các giai o n sinh trư ng ...................... 47
B ng 3.1: Ph ng oán s thay i các y u t khí h u, kh n ng gây r i ro và các tác ng lên
s n xu t lúa vùng Châu Á vào th p niên 2030 - 2050 ............................................................ 53
B ng 3.2: S suy gi m s n lư ng g o Châu Á n m 2050 so v i n m 2000 ....................... 61
B ng 3.3: Thay i n ng su t lúa trung bình Châu Á theo khí h u và n ng
CO2 .......... 64
B ng 3.4: Các k&ch b n bi n i khí h u và thay i n ng su t lúa Hàn Qu c ................... 64
B ng 3.5: Ph ng ốn s thay i bn bán g o qu c t do bi n i khí h u ....................... 66

=============================== xi ===============================
Lê Anh Tu n



TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================

Ch

ng 1. C

S

KHOA H C KHÍ H U

1.1 H th ng khí h u
1.1.1 C u trúc các quy n trên Trái

t

Trái t là hành tinh có s s ng duy nh t trong Thái dương h . V c u trúc t nhiên,
trái t t n t i 4 quy n khác nhau: khí quy n, th y quy n, &a quy n và sinh quy n. B n
quy n này có s tác ng qua l i l,n nhau (Hình 1.1).

Hình 1.1: B n quy n trên Trái

t và các chi u tác

ng qua l i

• Khí quy n (Atmoshere): là l p khơng khí bao b c bên ngồi Trái t có chi u dày
x p x% 600 km. Khí quy n là nơi t n t i các thành ph n cơ b n c a th#i ti t như nhi t ,
mưa, gió, ... B u khí quy n bao quanh trái t luôn luôn thay i và di chuy n t$ vùng này
sang vùng khác. Khí quy n thay i nhanh v i các tác ng bên ngoài như b c x m t tr#i,
thành ph n khơng khí và các ho t ng x y ra trên v Trái t.

• Th y quy n (Hydrosphere): bao g m i dương, bi n c , sơng ngịi, khe su i, ao h ,
m l y, v.v... k c các kh i b ng á bao ph
hai c c c a Trái t (m t s tác gi mu n
tách các l p b ng thành m t quy n riêng, g i là b ng quy n). i dương và bi n chi m ¾ b
m t Trái t óng m t vai trò quan tr ng th hai lên s thay i c a th#i ti t khu v c sau khí
quy n. L p nư c trong th y quy n, nh t là
sâu t$ m t thoáng xu ng 100 mét, có kh
n ng h p thu r t nhi u nhi t n ng t$ b c x m t tr#i
ch ng l i nóng lên c a v Trái t
vào ban ngày và ng th#i c ng phóng thích ra nhi u nhi t n ng h n ch s l nh i c a v
Trái t vào ban êm. Kh i b ng á hai u c c và trên các ng n núi cao c ng nh hư ng
v i khí h u c a th y quy n. Các b c x m t tr#i n các l p b ng á s' b& ph n x m nh tr
l i khí quy n. . các vùng c c, b ng á có th ph n x t$ 80 – 90% b c x m t tr#i, g p 3 l n
so v i các vùng nhi t i (ch% kho ng 30%). N u l p khơng khí b& nóng lên, các kh i b ng
=============================== 1 ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
s' tan ch y m t ph n làm gia t ng m c nư c bi n và ng th#i làm gi m các ph n x nhi t
tr l i không trung. S tương tác gi a khí quy n và th y quy n là quá trình trao i nhi t
n ng và ng n ng, t o nên s thay i c a th#i ti t.
•
a quy n (Lithosphere/ Geosphere) là các l p t á, núi i, k c l p dung nham

c a Trái t. &a quy n tuy có s thay i ch m v c u trúc và thành ph n nhưng v,n t o s
tác ng và ch&u nh hư ng qua l i c a các quy n khác. S h p th" nhi t vào v Trái t ph"
thu c vào thành ph n t á,
)m c a l p th như?ng, l p ph th c v t trên b m t &a
quy n. &a quy n là nơi t p trung các ngu n nhiên li u hóa th ch t$ l p v Trái
t, bao
g m than á, d u m , khí thiên nhiên và metan hydrate.
• Sinh quy n (Biosphere)
ch% các s s ng t n t i trên c 3 quy n c a Trái t. các
ho t ng c a sinh quy n nh hư ng l n n s thay i v tính ch t c a khí quy n và ngư c
l i, khí quy n c ng quy t &nh s phát tri n và phân b c a quy n th sinh v t trong sinh
quy n. Sinh quy n t o nên các s n ph)m h u cơ như th c n, g(, dư c ph)m, … và các s n
ph)m vô cơ như khí carbon, mêtan, oxy, … Sinh quy n và khí quy n c ng làm thay i s
phân ph i ngu n nư c trên Trái t và ngư c l i ng thái, lư ng và ch t c a th y quy n
c ng nh hư ng n ch t lư ng c a sinh quy n và c i m lý hóa c a khí quy n.

1.1.2 Thành ph n c a khí quy n
Khí quy n có th chia thành 4 t ng d a theo nhi t
(Hình 1.2).

,

cao và áp su t khơng khí

Hình 1.2: Các t ng trong b u khí quy n
( # h a l i t. hình c a NASA)

=============================== 2 ===============================
Lê Anh Tu n

TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
• T ng i l u (Tropospheric): là t ng k t$ m t t n
cao trung bình là 11 km,
2 c c c a Trái t dày kho ng 8 - 10 km, cịn vùng xích o là 15 - 18 km. ây là t ng nh
hư ng n th#i ti t khí h u rõ r t nh t i v i Trái t. Mây và hơi nư c t p trung dày c t$
cao 1 - 8 km, t t c các hi n tư ng như mưa, gió, b c hơi, bão, ... u x y ra t ng này.
T ng i lưu là môi trư#ng s ng c a t t c các sinh v t trên Trái t. T ng này chi m 80%
kh i lư ng khơng khí và 90% hơi nư c và ln có s tác ng qua l i gi a m t t, i
dương và khí quy n.
S chuy n d&ch kh i khơng khí g n m t t t o nên
các hình thái th#i ti t khác nhau, bi u hi n qua các bi n s
khí tư ng như nhi t , mưa, gió, )m , mây, bão l c và
các hi n tư ng th#i ti t khác. Các o c và ghi chép
nhi u n m di n bi n các bi n s th#i ti t cho hình nh c
trưng khí h u c a m t khu v c nào ó. Thành ph n và tính
ch t v t lý và hóa h c c a khí quy n s' thay i theo
cao và ph" thu c vào khu v c t$ng trên trái t. . t ng
i lưu, khơng khí chuy n ng theo hình th@ng ng, g i là dịng th ng (khơng khí i t$
dư i lên trên) và dịng giáng (khơng khí i theo chi u t$ trên xu ng dư i). S chuy n ng
c a khơng khí t o ra s thay i c a ng n ng, nó ph" thu c vào áp su t khí quy n và t o ra
tr ng thái nhi t. Khi kh i khơng khí chuy n ng i lên, áp su t gi m d n và dãn ra do gi m
m t
và làm nhi t

gi m theo. Ngư c l i, khi kh i khơng khí i xu ng, áp su t t ng lên
và nhi t
c ng gia t ng theo. Hi n tư ng th ng giáng các kh i khơng khí là nguyên nhân
chính làm bi n i th#i ti t trên Trái t. Trong t ng i lưu, c lên cao 100 m nhi t
khơng khí gi m i kho ng 0,6 °C. .
cao g n 11 km, nhi t
không khí có th xu ng
l nh âm 60 - 50 °C.
Th i ti t là t p h p các
tr ng thái c a các y u t khí
t ng nh nhi t , áp su t,
&m, m a, gió, b c x , …
x y ra trong khí quy n m t
th i i m và m t kho ng
th i gian nh t nh.

• T ng bình l u (Stratospheric):
cao t$ 11 km n 50 km. Nơi ây m t
hơi
nư c r t nh ho c không áng k nên khơng có mây. Trong t ng bình lưu khơng khí ít b& xáo
tr n theo chi u th@ng ng. Trong t ng bình lưu khơng khí r t lỗng, nhi t
ít thay i
trong kho ng t$ 15 - 35 km, kho ng - 55 °C. . t ng này, t% l khí Ơzơn (O3) cao, t ng bình
lưu có tác d"ng h p thu các tia sóng ng n c a b c x m t tr#i (tia t! ngo i), gi m thi u áng
k s nguy hi m c a các tia này t$ m t tr#i chi u xu ng trái t.
• T ng trung gian (Mesophere):
cao kho ng 50 - 80 km, n+m gi a t ng bình lưu
và t ng nhi t là t ng chuy n ti p gi a khí quy n và khơng gian v tr" (trên 2000 km), khơng
khí dây vơ cùng lỗng ch% ch a hydro và heli.
T ng nhi t (Thermospheric): hay còn g i là t ng i n ly hay t ng ion (Ionospheric),

cao trên 85 km, khơng khí r t lỗng, ch% có d ng các h t ion mang i n, t ng này có
tác d"ng ng n c n b t các b c x m t tr#i giúp sinh v t trên trái t t n t i. c i m quan
tr ng c a t ng này là nhi t
khá cao và t ng nhanh theo
cao. . chi u cao 200 km, nhi t
là 200 °C và gi i h n vào kho ng 2.000 °C. T ng này có
d,n i n cao làm ph n h i
các sóng vơ tuy n phát i t$ m t t.
•

Ngồi 4 t ng khí quy n k trên là l p chuy n ti p c a Trái t ra v tr" v i
cao khó
xác &nh, ư c ch$ng x p x% 1.000 km – 10.000 km, g i là t ng ngồi (exosphere), t ng này có
=============================== 3 ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
nhi t
r t cao có th lên n 2.500°C. T ng này khơng khí r t lỗng, ch y u là khí
hydrogen và helium. T ng ngồi ch a các ph n t! chuy n ng t do theo hư ng t$ trư#ng
g i là gió m t tr#i (solar wind).
L p khơng khí trong khí quy n t p trung ch y u t ng i lưu. Khơng khí có thành
ph n ch y u là các khí nitrogen, oxygen và argon. Các lo i khí khác chi m t% l r t nh

nhưng óng vai trò quan tr ng trong hi n tư ng nhà kính, ư c trình bày chi ti t m"c
1.2.2), bao g m hơi nư c, carbon dioxide, methane, nitrous oxide và ozone. Trong khơng khí
t n t i nh ng ph n t! h t li ti như b"i t, tro núi l!a, b"i thiên th ch, ph n hoa, bào t!
n m,… và các ph c h p ô nhi m công nghi p khác nhau. Thành ph n khơng khí trung bình
trong khí quy n cho b ng 1.1.
B ng 1.1: Thành ph n các ch t khí trong khơng khí khơ
Ch t khí
Ký hi u
Ph n tri u th tích
T% l
(ppmv)
(%)
Nitrogen
N2
780.840
78,084
Oxygen
O2
209.460
20,946
Argon
Ar
9.340
0,9340
390,0
0,0390
Carbon dioxide
CO2
Neon
Ne

18,18
0,001818
Helium
He
5,24
0,000524
Methane
CH4
1,79
0,000179
Krypton
Kr
1,14
0,000114
Hydrogen
H2
0,55
0,000055
0,3
0,00003
Nitrous oxide
N2O
CO
0,1
0,00001
Carbon monoxide
Xenon
Xe
0,09
9 × 10−6

Ozone
O3
0,0 - 0,07
0 - 7 × 10−6
0,02
2 × 10−6
Nitrogen dioxide
NO2
Iodine
I
0,01
1 × 10−6
Ammonia
NH3
d uv t
Ch t khí khơng n+m trong thành ph n khơng khí khơ
Hơi nư c
H2O
Kho ng 0,40% trong tồn b khí
quy n, thư#ng kho ng 1% – 4%
t i v& trí sát m t t.
(Ngu#n: NASA, 2007 – có th tham kh o trên Wikipedia website)

1.1.3 H th ng khí h u
S thay i v khí h u có th di n ra theo mùa (mùa mưa – mùa n ng, xuân – h –
thu – ông), theo n m (n m ít nư c – n m nhi u nư c – n m nư c trung bình). N u theo dõi
chu(i s li u th#i ti t su t m t th#i k> dài, t$ th p k này sang th p k khác, ho c su t vài ba
th k , th m chí qua các th#i k> &a ch t xa hơn thì chúng ta có th th y có s bi n ng theo
m t quy lu t t ng qt nào ó. Khí h u mà chúng ta thư#ng nói m t &a phương nào ó là
khí h u khu v c. Khí h u thay i theo vA

&a c u, nghAa là kho ng cách t$ ư#ng xích

=============================== 4 ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
Khí h u
c nh ngh/a theo ngh/a h0p là “Th i ti t
trung bình", ho-c chính xác h n là tr trung bình c a
m t chu!i th ng kê các bi n s th i ti t liên quan
trong m t kho ng th i gian khác nhau, t. vài ch c
tháng cho n hàng nghìn ho-c, hàng tri u n m. Theo
nh ngh/a c a T ch c Khí t ng Th gi i (World
Meteorological Organization - WMO), kho ng th i
gian chính th ng là 30 n m. Các giá tr th ng
c
xem xét là các bi n s v nhi t , l ng m a và gió.
Khí h u trong ngh/a r ng h n là m t tr ng thái, bao
g#m th ng kê mô t c a h th ng khí h u.
(Ngu#n: IPCC, 2007)

o. T t c các di n bi n như
nhi t

, áp su t khơng khí,
mưa, gió và các hi n tư ng thiên
nhiên khác di n ra trong các
quy n t o nên m t h th ng khí
h u.

H th ng khí h u có
nhi u nh hư ng rõ r t n s
s ng trên trái
t. Trong h
th ng khí h u, khí quy n óng
vai trị trung tâm, tương tác v i
khí quy n là s chuy n v n và
thay i c a kh i nư c trong i
dương và bi n, các kh i b ng á hai c c và trên các r ng núi cao, các tính ch t c a t li n
và các ho t ng c a sinh v t trên trái t. S thay i và các di n bi n b t thư#ng c a khí
quy n có th t o ra các th m h a thiên t i cho s s ng. Ngư c l i, s s ng trên trái t, ch
y u là do các ho t ng con ngư#i trong vài ba th k g n ây, c ng chính là nguyên nhân
t o nên các xáo tr n có tính tiêu c c cho Trái t như gây ơ nhi m khơng khí và ngu n nư c,
các cơng trình làm thay i c u trúc m t t, thay i dòng ch y t nhiên, khai thác tài
nguyên thiên nhiên c n ki t như phá r$ng, khai khoáng. Nhi u nhà khoa h c c ng công nh n
các ho t ng c a con ngư#i liên quan ã t o nên s thay i c a h th ng khí h u khu v c
ho c toàn c u. Trong nghiên c u h th ng khí h u, con ngư#i là m t thành ph n quan tr ng
c a sinh quy n (Kellogg, 1977). Các b+ng ch ng khoa h c cho i u này ã ư c 8y ban
Liên Chính ph v Bi n i Khí h u (1995) trình bày trong Báo cáo ánh giá th 2 (Second
Assessemnt Report – SAR) ch@ng h n như s phát tán khí th i ra b u khí quy n.

1.1.4 Các thu t ng c b n
Trong quy n sách này, nhi u thu t ng khoa h c liên quan n bi n i khí h u s'
ư c &nh nghAa và gi i thích. Tuy nhiên

thu n l i, tránh nh m l,n và th ng nh t trong
ngôn ng ti ng Vi t, các t$ ng và c"m t$ sau s' ư c l p l i nhi u l n, nên c ng c n khái
quát hi u ban u. Bên c nh t$ ti ng Vi t (s p theo A, B, C, …), t$ ti ng Anh trong ngo c
s' ư c hi u như m t nghAa tương ương.
• Bi n i khí h u (Climate change): th hi n xu hư ng thay i các thơng s tr ng
thái c a khí h u so v i tr& trung bình nhi u n m do tác ng liên t"c c a con ngư#i.
•

Các l a ch n thích ng (Adaptation options): Các hành ng ư c th c hi n
gi m thi u tính t n thương i v i các thay i khí h u trên th c t hay ư c d
ốn. Thích ng là i u ch%nh trong các h th ng thiên nhiên và con ngư#i
ng
phó v i các y u t thay i khí h u th c t hay ư c d báo ho c các nh hư ng c a
chúng. Thích ng có th làm gi m thi u tác h i và phát huy cơ h i có l i. Nhi u ki u
thích ng khác nhau có th phân bi t ư c như thích ng ch
ng và phịng ng$a,
thích ng cá nhân và t p th , thích ng t phát, theo kinh nghi m b n n ng và thích
ng có k ho ch.

=============================== 5 ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================

•

Gi m thi u (Mitigation): bao g m các ho t ng riêng rB ho c t p h p các bi n pháp
mà con ngư#i có th làm ư c nh+m gi m b t m c
phát th i khí nhà kính ho c t i
thi u các tác h i c a thiên tai ho c bi n i khí h u.

•

H sinh thái (Ecosystem): là h qu n th sinh v t trong m t khu v c &a lý t nhiên
nh t &nh cùng t n t i và phát tri n, có tác ng qua l i v i nhau. H sinh thái bao
g m c m t h th ng các c p h th ng khác nhau theo th b c c a m t kho ng không
gian nh t &nh. Nó có th bao hàm c h th ng toàn c u, m t qu n xã sinh v t hay
m t h th ng không gian r t nh hCp.

•

Hi u ng nhà kính (Greenhouse effect): Hi n tư ng h p thu b c x nhi t làm gia
t ng nhi t
c a khơng khí trong m t không gian ư c bao ph b i m t l p ch n
trong su t ho c l p khí nhà kính.

•

Ho t ng sinh k (Livelihood activities): Các hình th c ki m s ng; ngu n thu nh p.
Sinh k bao g m m t lo t các ho t ng và chương trình mà c hư ng n hay nh+m
nâng cao s t l c bao g m: các chương trình ào t o phi chính quy, ào t o ngh ,
các ho t ng t ng thu nh p, chương trình h( tr lương th c, d án h c ngh , chương
trình tín d"ng nh , chương trình nơng nghi p, chương trình kh i s doanh nghi p, d
án h( tr gi ng và nông c", d án vay gia súc, chương trình gi i thi u vi c làm và t

t o vi c làm. M"c ích c a b t k> chi n lư c sinh k nào c ng nh+m vào vi c nâng
cao tính t l c.

•

Kh n ng thích ng (Adaptive capacity): M c
mà cá nhân, tồn th , các lồi hay
m t h th ng có th i u ch%nh thích ng v i thay i khí h u (như các hi n tư ng
thay i th#i ti t và các hi n tư ng c c oan); nh+m gi m thi u các thi t h i ti m )n,
và tranh th các cơ h i, ho c
ng phó v i các h u qu . Kh n ng thích ng bao
g m c n ng l c, ngu n l c, các th ch c a m t qu c gia hay c a m t vùng
th c
hi n các bi n pháp thích ng có hi u qu .

•

K ch b n bi n i khí h u (Climate change scenarios): Các gi &nh tình hu ng trên
cơ s phát th i khí nhà kính k t h p v i hành ng c a con ngư#i liên quan n các
h qu làm thay i tính ch t khí h u và nư c bi n dâng khu v c hay toàn c u.

•

L ng ghép (Integration): L ng ghép thích ng v i bi n i khí h u là s cân nh c
k t h p các v n
v bi n i khí h u vào q trình ho ch &nh chính sách và gi i
pháp trong quy trình l p k ho ch phát tri n nh+m m b o s b n v ng lâu dài c ng
như h n ch các ho t ng có tính nh y c m i v i khí h u hơm nay và mai sau.

•

Mơi tr ng (Environment): bao g m các y u t t nhiên và v t ch t nhân t o bao
quanh con ngư#i, có nh hư ng n #i s ng, s n xu t, s t n t i, phát tri n c a con
ngư#i và sinh v t. Thành ph n môi trư#ng là y u t v t ch t t o thành môi trư#ng như
t, nư c, khơng khí, âm thanh, ánh sáng, sinh v t, h sinh thái và các hình thái v t
ch t khác.

•

Mơi tr ng s ng (Habitat): Nơi hay nhà t nhiên mà
ó m t lồi cây, m t con
thú, hay m t nhóm các v t th s ng có quan h g n g i nhau sinh s ng.

•

M c tiêu phát tri n (Development targets): Các m"c tiêu phát tri n kinh t xã h i
ư c t ra cho m t vùng &a lý trong m t th#i gian nh t &nh (ví d" m t xã, huy n,
t%nh hay m t qu c gia) bao g m các n i d"ng k ho ch phát tri n cơ s h t ng, thay

=============================== 6 ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================

i v c u trúc xã h i hay cơ c u chính tr&, và /ho c các quy t &nh u tư m r ng
hay thay i m t ngành cơng nghi p nào ó (ví d" như cơng nghi p khai khống,
xu t kh)u, tr ng r$ng).
•

Nh y c m (Sensitivity): M c
mà m t h th ng b& nh hư ng c m t tiêu c c hay
tích c c b i bi n i khí h u. 4nh hư ng có th là tr c ti p ( ví d" như thay i n ng
su t v" mùa do thay i nhi t ) ho c gián ti p (ví d" như thi t h i do s gia t ng v
cư#ng c a l l"t vì hi n tư ng nư c bi n dâng).

•

N c bi n dâng (Sea level rise): S dâng m c nư c c a bi n và i dương cao hơn
so v i cao trình trung bình tồn c u do s gia t ng nhi t
khí quy n và hi n tư ng
b ng tan b t thư#ng. S dâng nư c bi n này không xem xét n các y u t làm thay
i m c nư c như dao ng th y tri u, nư c bi n dâng do bão, l c xốy, ng t,
sóng th n, …

•

Phân tích r i ro (Risk analysis): Phân tích r i ro trong b i c nh B KH, r i ro ư c
&nh nghAa như là s k t h p gi a hai y u t : (1) Kh n ng x y ra hi n tư ng/ hi n
tư ng th#i ti t c c oan (ví d" như l l"t, bão, sóng nhi t...) và (2) h u qu c a hi n
tư ng/ hi n tư ng th#i ti t c c oan ó (ví d" như ng p l"t
ư#ng cao t c ã gây
ngưng ho t ng trong vòng nhi u ngày) (theo NZCCO, 2004). Phân tích R i ro s'
giúp lư ng hóa các y u t phơi di u và y u t d b& t n thương. Trong quá trình xây
d ng ánh giá nguy cơ r i ro và ch y các bi n r i ro làm công c" x p h ng ưu tiên,

r i ro ư c &nh nghAa chính xác là kh n ng x y ra và h u qu c a m t hi n tư ng
nào ó. Như v y, R i ro = (Kh n ng x y ra hi n tư ng) x (H u qu c a hi n tư ng
ó) (Snover et al., 2007).

•

Phát th i khí nhà kính (Greenhouse gas emission): S thốt ra khí quy n c a các
ch t khí có th gây ra hi u ng nhà kính như khí CO2, CH4, N2O, CFCs, O3, hơi
nư c,… Các khí này thoát ra do các ho t ng s n xu t và sinh ho t c a con ngư#i
ho c do s phân h y sinh hóa t nhiên ho c do h qu c a nh ng thiên tai trên Trái
t.

•

Ph ng ốn bi n i khí h u (Climate change projection): Các ph n ng c a h
th ng khí h u ư c tính tốn i v i k&ch b n phát th i khí nhà kính và aerosols. Nó
thư#ng ư c d a trên các tính tốn xác su t và mơ ph ng t$ các mơ hình khí h u.
D báo khí h u ph" thu c vào k&ch b n phát th i nào ư c s! d"ng và chính vì v y
nó c ng r t ph" thu c vào các gi &nh không ch c ch n v s phát tri n khoa h c k*
thu t và kinh t xã h i tương lai

•

Tác ng (Impacts): là các nh hư ng và thi t h i do các r i ro liên quan n th#i ti t
và khí h u hay h qu c a bi n i khí h u lên các h th ng thiên nhiên và con ngư#i.
Tùy thu c vào m c
xem xét n các bi n pháp thích ng, ngư#i ta có th phân bi t
ư c gi a các tác ng ti m tàng và tác ng còn l i. Tác ng ti m tàng là t t c
các tác ng có th x y ra khi có thay i v khí h u mà khơng tính n các bi n pháp
thích nghi. Tác ng còn l i là các tác ng c a bi n i khí h u x y ra sau khi có các

bi n pháp thích ng

•

T n th ơng (Vulnerability): kh n ng d b& nh hư ng c a các h th ng t nhiên
ho c xã h i i v i nh ng nh hư ng c a bi n i khí h u, xu hư ng bi n i khí h u
và các hi n tư ng khí h u c c oan. Tính t n thương là m t ph n c a tính ch t,

=============================== 7 ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
cư#ng
và m c
c a bi n i khí h u và s thay i c a m t h th ng b& phơi
di u và s nh y c m c a h th ng ó c ng như kh n ng thích ng c a nó.
•

Thích ng (Adaptation): chi n lư c ho c ph n ng và hành ng i v i nh ng nh
hư ng ti m n ng ang ho c ã di n ra c a bi n i khí h u nh+m gi m b t r i ro c a
chúng ho c t n d"ng và hi n th c hóa các l i ích.

•

Thích ng sai (Maladaptation): M t hành ng thích ng mà d,n n vi c t ng thêm
tính t n thương. Thích ng sai thư#ng do k ho ch c p r p v i mong mu n l i ích
trư c m t vì vơ tình hay c ý. Thích ng sai gây ra tình hình x u hơn trong tương lai
và gây ra thêm nhi u v n hơn. Thích ng sai c ng do k ho ch không bao quát mà
ch% mang l i l i ích cho m t nhóm ngư#i và làm cho nhóm ngư#i khác ph i tr giá vì
i u ó. Ví d", như các hành ng giúp ngư#i dân u ngu n sơng có nư c vào th#i
i m h n hán có th là làm cho ngư#i dân dư i h ngu n ít nư c hơn.

•

"ng phó (Response/Copping): bao g m t t c nh ng ho t ng c a con ngư#i nh+m
gi m nhC và thích ng các tác ng tiêu c c do bi n i khí h u.

1.2 C ch hình thành khí h u tồn c u
1.2.1 Cân b ng nhi t trong b u khí quy n
Di n bi n c a khí h u tồn c u ch y u x y ra trong b u khí quy n. Tồn b b u khí
quy n u tn theo quy lu t c a phương trình cân b+ng n ng lư ng. Khí h u là k t qu s
tương tác ph c t p c a các quá trình v t lý, hóa h c và sinh h c dư i tác ng c a n ng
lư ng m t tr#i. M t tr#i là m t quang c u kh ng l n+m v& trí trung tâm c a Thái dư ng h .
Trên b m t c a m t tr#i các ph n ng nhi t h ch x y ra g n như liên t"c khi n l p v c a nó
nóng n 6000 K1. N ng lư ng t$ m t tr#i cung c p ánh sáng liên t"c cho Trái t, là tác
nhân t o nên s s ng trong sinh quy n
B c x m-t tr i th c ch t là sóng i n t. thơng qua q trình quang h p. M t tr#i là
lan truy n trong không gian v i t c
ánh ngu n cung c p n ng lư ng cho cu c s ng
sáng, b c sóng c a nó khơng nh nhau trên trái t và là ngu n n ng lư ng cho khí
mà t o ra m t d i quang ph (Spectrum). h u thơng qua q trình tu n hồn nhi t,
N ng l ng m-t tr i phát ra m i h ng tu n hoàn hơi nư c và s hồn lưu khí
d i d ng b c x i n t.: b c x t ngo i quy n. B c x m t tr#i i u khi n tình

(có b c sóng λ = 0,20 - 0,39 µ), ánh sáng tr ng th#i ti t, các dịng th y lưu c a th y
nhìn th y (λ = 0,39 - 0,76 µ), b c x h#ng quy n, c ng như nh hư ng quá trình ki n
t o c u trúc &a quy n như s phong hóa t
ngo i (λ =0,76 - 24,0 µ).
á trên v trái t.
Kiehl và Trenberth (1997) ã minh h a m t b c tranh cân b+ng nhi t t$ b c x m t tr#i
qua b u khí quy n xu ng b m t c a Trái t (Hình 1.3). Trong ó, m t tr#i ã truy n xu ng
Trái t m t n ng lư ng nhi t là 342 W/m2 và c ng phóng thích m t lư ng nhi t tương
1

K (Kelvin) là m t trong các ơn v& o lư ng cơ b n cho nhi t
m t
trong nhi t giai Celsius (1 °C) và 0 °C ng v i 273,15K.
Công th c quy i: [K] = [°C] + 273,15

. M(i K trong nhi t giai Kenvin (1K) b+ng

=============================== 8 ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
ương ra không trung c a v tr". M t t h p thu m t lư ng nhi t l n hơn là 492 W/m2 và
c ng t o ra m t b c x nhi t ra b u khí quy n tương ương như v y t$ m t t. Pidwirny

(2006) công b k t qu nghiên c u cân b+ng b c x trên trái t, cho r+ng n u xem n ng
lư ng t$ b c x m t tr#i xu ng trái t dư i d ng b c x sóng ng n (shortwave radiation),
g m sóng ánh sáng và sóng tia t! ngo i, là 100 ơn v& thì khí quy n h p thu kho ng 19 ơn
v& g m 2 ơn v& t ng bình lưu và 17 ơn v& t ng i lưu. B c x m t tr#i xu ng tr c ti p
trái t t$ m t tr#i là 28 ơn v& và ch$ng 23 ơn v& là do s khu ch tán b c x . Kho ng 20
ơn v& b c x b& các ám mây bao quanh b u khí quy n ph n x tr l i không trung. Các
ph n t! h t ti ti trong khơng khí t o nên s ph n x kho ng 6 ơn v& và ch$ng 4 ơn v& là
ph n x t$ m t t. T ng lư ng b c x song ng n t$ m t tr#i b& m t i ư c g i chung là
su t ph n chi u t$ trái t (Earth albedo), theo Hình 1.4 minh ho thì su t ph n chi u này là
30 ơn v&.

Hình 1.3: Cân b+ng nhi t trung bình n m trong b u khí quy n
(Ngu#n: Kiehl và Trenberth, 1997)
Ph n b c x m t tr#i truy n xu ng m t t làm m t t nóng lên dư i d ng các b c x
sóng dài (longwave radiation) gây nên các hi n tư ng i lưu ho c b c thoát hơi c a l p ph
th c v t và m t thoáng m t nư c, m t ph n ngu n nhi t này khi vào khí quy n l i b& tái x
tr l i do hi u ng nhà kính.
Dịng b c x sóng dài tồn c u ch% th& ư#ng i c a n ng lư ng thoát ra t$ b m t trái
t theo ba ti n trình khác nhau (Hình 1.5).
i. B m t trái t phát ra 117 ơn v& b c x sóng dài, trong ó ch% có kho ng 6 ơn v&
thoát tr c ti p vào khơng gian, ph n cịn l i 111 ơn v& ư c khí nhà kính trong b u
khí quy n h p thu bi n thành n ng lư ng nhi t (heat energy).
ii. Khí quy n phát ra 160 ơn v& n ng lư ng sóng dài, trong ó ph n i vào khơng gian
là 64 ơn v&, ph n còn l i 96 ơn v& i xu ng m t trái t.

=============================== 9 ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
iii.

Ph n n ng lư ng nhi t i n b m t trái t làm m t nư c nóng lên và làm tan m t
ph n b ng á, nư c b c bơi vào không trung mang theo kho ng 23 ơn v& nhi t )n
(latent heat). S nóng lên m t t gây hi n tư ng truy n d,n nhi t vào khơng gian
và hi n tư ng khơng khí i lưu mang kho ng 7 ơn v& nhi t hi n (sensible heat). C
ph n nhi t )n và nhi t hi n u góp ph n làm b u khí quy n thêm n ng lư ng nhi t.

Hình 1.4: Dịng cân b+ng b c x sóng ng n tồn c u
(V l i t. ngu#n: Pidwirny, 2006)

Hình 1.5: Dịng cân b+ng b c x sóng dài tồn c u
(V l i t. ngu#n: Pidwirny, 2006)

=============================== 10 ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
T ng lư ng nhi t m t i vào khơng gian trong dịng b c x song dài tồn c u theo hình
1.5 là 70 ơn v& (g m 6 ơn v& b c x phát ra t$ m t t và 64 ơn v& phát ra t$ khí quy n).
T ng lư ng nhi t này cân b+ng v i dịng b c x sóng ng n toàn c u. M t d u các gi i thích
trên có nh ng cơ s l p lu n d a vào m t s quan tr c và suy lu n nhưng c ng nên hi u là
các s li u này khơng hồn tồn chính xác.
Mơ hình tốn h c dùng cân b$ng b c x sóng ng%n th c, cân b$ng b c x sóng
dài th c và cân b$ng b c x th c cho b m-t trái t t i m t v trí nào ó m t th i
i m t c th i nh sau (Pidwirny, 2006):
K* = (K + k)(1 - a)
L* = (LD - LU)
Q* = (K + k)(1 - a) - LU + LD
trong ó:
Q* - b c x th c c a m-t t (t ng b c x toàn c u theo n m là zero, Q* = 0,
nguyên lý b o t#n n ng l ng);
K* - b c x sóng ng%n th c n m-t t;
K
- b c x sóng ng%n tr c ti p n trái t;
k
- b c x sóng ng%n khu ch tán t i m-t t;
a
- su t ph n chiêu t. m-t t;
L* - b c x song dài th c t i m-t t;
LD - b c x
i t. khí quy n tr c ti p n b m-t trái t;
LU - b c x song dài m t i t. b m-t trái t.

1.2.2 Các thành ph n khí nhà kính
Trong các l p khơng khí bao quanh Trái t, có khá nhi u ch t khí ch% chi m m t t% l
nh trong t ng thành ph n khí quy n như m t d ng khí hi m nhưng chúng có th có nh ng

vai trò quan tr ng nh hư ng n b c x khí
“Hi u ng nhà kính” x y ra khi các tia b c quy n. Các lo i khí này ư c g i là khí nhà
x sóng ng%n c a m-t tr i xuyên qua b u kính (Greenhouse Gas – GHG) vì chúng có
khí quy n n m-t t và
c ph n x tr
kh n ng gây nên hi u ng nhà kính trong
l i thành các b c x nhi t sóng dài. Nh có b u khí quy n.
hi u ng nhà kính, nhi t
trung bình tồn
trái t
c duy trì m c kho ng 15°C.
N u xét trong m t o n th#i gian
N u khơng có hi u ng nhà kính, nhi t
khơng dài l m, thành ph n khí quy n xem
trung bình trên trái t có th t t xu ng như n &nh. Tuy nhiên, kho ng gi a th k
n -18°C.
th 18 n hi n nay, s bùng phát m nh m'
các ho t ng công nghi p c a con ngư#i ã
M t s phân t trong b u khí quy n nh
t o nên s thay i áng k n ng
các khí
h i n c, khí CO2, CH4, N2O, O3,… gia nhà kính. Ho t ng c a con ngư#i ng
t ng có th h p th nh(ng b c x nhi t th#i c ng tung lên b u khí quy n các ch t
nhi u h n làm cho b u khí quy n nóng h n khí hồn tồn nhân t o như các h p ch t
lên. B c x nhi t sóng dài khơng th xun chlorofluorocarbon -CFCs- khi n s cân
qua các l p khí nhà kính
khu ch tán ra b+ng nhi t bình thư#ng trong b u khí quy n
bên ngồi khơng gian.
b& thay i. Các khí này ch% chi m m t t% l
=============================== 11 ===============================

Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
nh trong b u khí quy n nhưng chúng h p thu b c x h ng ngo i t$ m t t phát ra, ng
th#i phát x tr l i m t t khiên m t t b& nóng hơn. i u này t o nên hi n tư ng bi n i
khí h u. Các lo i khí gây nên khí nhà kính bao g m:

1.2.2.1 Khí carbon dioxide (CO2)
Carbon dioxide hay cịn g i là thán khí, có cơng th c hóa h c là CO2. ó là m t ch t
khí khơng màu. . n ng
th p, CO2 khơng có mùi nhưng khi hi n di n trong khơng khí
n ng
cao, CO2 có mùi acid rõ nét, mang c tính cao. Khi hít ph i carbon dioxide n ng
trên 1% (> 10.000 ppm) có th làm con ngư#i c m th y u o i, l# #. V i n ng
t$ 7%
- 10%, CO2 có th làm con ngư#i chóng m t, nh t u, nghe và th y b t thư#ng và có th b t
tình n u hít ph i t$ vài phút n m t gi#. CO2 là m t khí nhà kính chi m m t n!a kh i lư ng
khí nhà kính và là nguyên nhân gây 60% hi n tư ng nóng lên tồn c u. H u h t khí carbon
dioxide tích t" trong khí quy n, ph n còn l i b& gi trong i dương và ư c các r$ng cây h p
th". Tuy nhiên, v i s
t cháy nguyên li u hóa th ch trong s n xu t công nghi p, s n xu t
i n và ho t ng giao thông c ng như tình tr ng phá h y các khu r$ng nhi t i làm n ng
phát tri n như hi n nay, n u

CO2 gia t ng m nh m' trong th k v$a qua. V i t c
khơng có s
ng lịng c t gi m khí carbon trên toàn th gi i, kh i lư ng CO2 có th gia t ng
g p ơi vào gi a th k 21 so v i th#i k> ti n công nghi p (Hoffman and Wells, 1987).
Hi n nay, carbon dioxide hi n di n trong khí quy n v i n ng
trung bình là 383
ppmv (ph n tri u theo th tích) ho c 582 ppmm (ph n tri u theo kh i lư ng) (NASA, 2009).
Các ho t ng như t cháy các nhiên li u hóa th ch và cháy r$ng trên toàn c u hi n nay ã
làm gia t ng lư ng CO2 kho ng 35% n u so v i lư ng CO2 trong khơng khí th#i k> ti n
i
cơng nghi p (t$ n m 1750). Tr m quan tr c CO2 c a Cơ quan Qu n tr& Khí quy n và
dương Qu c gia, Hoa k> (National Oceanic and Atmospheric Administration – NOAA) t i
Mauna Loa, Hawaii ã thu th p chu(i s li u n ng
carbon dioxide t$ n m 1958 n nay
cho th y n ng CO2 (ppmv) trong không khí ang gia t ng liên t"c (Hình 1.6).

Hình 1.6: ư#ng xu th n ng

CO2 trong khơng khí o t i Mauna Loa, Hawaii
(Ngu#n: NOAA, 2009)

=============================== 12 ===============================
Lê Anh Tu n


TÁC

NG C A BI N

I KHÍ H U LÊN S N XU T LÚA

=================================================================
Carbon Monoxide (CO) là m t khí c có c u trúc hóa h c r t g n g i v i khí carbon
dioxide. CO là ch t khí ch y u c a s
t cháy v t ch t khơng hồn tồn. Thơng thư#ng,
CO t n t i trong khơng khí nhi u tháng trư c khi chuy n thành CO2 do các ti n trình khí
quy n t nhiên. Khi un n u lị c i khơng c i ti n, khí carbon monoxide s' phát th i ra khơng
khí nhi u hơn 10-15% lư ng phát th i CO2, n u t b+ng than cây ho c than á, lư ng CO
còn cao hơn n a. Khí CO có kh n ng gây hi n tư ng nóng lên tồn c u cao g p 3 l n so v i
CO2.

1.2.2.2 Khí metan (CH4)
Metan (methane), cơng th c hóa h c là CH4, là m t khí hydrocarbon, có c i m
khơng màu, không mùi, d b& t cháy và gây n . Metan b& t cháy s' s n sinh ra khí carbon
dioxide và hơi nư c. Khí metan hình thành ch y u t$ s phân h y y m khí các ch t h u cơ,
các xác bã th c và ng v t, s lên men ư#ng ru t c a các lồi ng v t móng gu c. Các
ho t ng nhi u khí metan g m canh tác nông nghi p, ch n nuôi, các bãi rác th i và s phân
h y t nhiên th c v t m l y. T ng s kh i lư ng phát th i khí metan trên tồn c u ư c tính
vào kho ng 30 – 50 t% t n h+ng n m, tương ương kho ng 750 – 1.250 t% t n CO2 (Soyez and
Graßl, 2008). Các cánh ng lúa là m t trong nh ng ngu n phát th i metan áng k , quá
trình phát sinh khí metan qua ru ng lúa co th minh ho qua hình 1.7. S phát th i khí metan
cịn ư c g i là h th ng ư t vì kho ng 75% khí metan s n sinh trên th gi i hi n này t$ quá
trình s n xu t lúa.

Hình 1.7: Quan h gi a khí h u, cây lúa và t trong ti n trình phát th i metan.
(V l i t. ngu#n: Sass and Cicerone, 2002)

=============================== 13 ===============================
Lê Anh Tu n