HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA MÔI TRƯỜNG
----------
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
“ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
ĐẾN HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT LÚA TẠI HUYỆN
NGHI LỘC, TỈNH NGHỆ AN”
Người thực hiện
Lớp
Khóa
Chuyên ngành
Giáo viên hướng dẫn
:
:
:
:
:
PHAN THỊ VIỆT TRINH
MTE
57
MÔI TRƯỜNG
TS. ĐINH THỊ HẢI VÂN
HÀ NỘI - 2016
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA MÔI TRƯỜNG
----------
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
“ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
ĐẾN HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT LÚA TẠI HUYỆN
NGHI LỘC, TỈNH NGHỆ AN”
Người thực hiện
Lớp
Khóa
Chuyên ngành
Giáo viên hướng dẫn
:
:
:
:
:
PHAN THỊ VIỆT TRINH
MTE
57
MÔI TRƯỜNG
TS. ĐINH THỊ HẢI VÂN
Địa điểm thực tập
:
Huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An
HÀ NỘI - 2016
2
2
2
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng
của biến đổi khí hậu đến hoạt động sản xuất lúa tại huyện Nghi Lộc, tỉnh
Nghệ An” là công trình nghiên cứu của bản thân. Những phần sử dụng tài liệu
tham khảo trong khóa luận đã được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo. Các
số liệu và kết quả trình bày trong khóa luận hoàn toàn trung thực, nếu có sai
sót em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2016
Sinh viên
Phan Thị Việt Trinh
3
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại Học viện Nông nghiệp
Việt Nam, em nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong
khoa là những người đã dạy dỗ, hướng dẫn em trong những năm tháng học
tập tại trường, trang bị cho em những kiến thức, đạo đức và tư cách của người
cán bộ khoa học kỹ thuật.
Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, em đã nhận được sự quan tâm,
giúp đỡ của nhiều tập thể cá nhân trong và ngoài trường. Bằng tấm lòng biết
ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô. Đặc biệt, em xin bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc tới cô TS.Đinh Thị Hải Vân đã ân cần chỉ bảo tận tình và
trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ trong Phòng NN&PTNT huyện
Nghi Lộc đã tạo điều kiện giúp đỡ em tận tình trong suốt thời gian thực tập.
Cuối cùng, em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới
gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ em hoàn thành tốt công việc học tập,
nghiên cứu của mình trong suốt quá trình học tập vừa qua.
Vì thời gian có hạn và bản thân chưa có kinh nghiệm thực tiễn nên đề
tài không tránh khỏi những sai sót, kính mong được sự góp ý của các thầy cô
giáo và các bạn để khóa luận của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2016
Sinh Viên
Phan Thị Việt Trinh
4
MỤC LỤC
5
ATNĐ
BĐKH
ĐBSCL
ĐBSH
FAO
GDP
IPCC
NASA
NN&PTNT
NOAA
TN&MT
UNFCCC
6
Áp thấp nhiệt đới
Biến đổi khí hậu
Đồng bằng sông Cửu Long
Đồng bằng sông Hồng
Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc
Tổng sản lượng quốc nội
Uỷ ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu
Cục quản trị không gian và hàng không Quốc gia Mỹ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Cơ quan Đại Dương và Khí quyển Quốc gia Hoa Ky
Tài nguyên và môi trường
Công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
7
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Biến đổi khí hậu đang diễn ra ở quy mô toàn cầu nói chung và ở Việt
Nam nói riêng do các hoạt động của con người làm phát thải quá mức khí nhà
kính vào bầu khí quyển. Biến đổi khí hậu sẽ tác động nghiêm trọng đến sản
xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn thế giới. Vấn đề biến đổi khí
hậu đã, đang và sẽ làm thay đổi toàn diện, sâu sắc quá trình phát triển và an
ninh toàn cầu như lương thực, nước, năng lượng, các vấn đề về an toàn xã
hội, văn hóa, ngoại giao và thương mại.
Trên thế giới biến đổi khí hậu đang diễn ra ngày một nghiêm trọng.
Biểu hiện cụ thể là: theo các chuyên gia khí tượng thủy văn, trong 50 năm trở
lại đây, tần suất xảy ra các đợt nắng nóng đã tăng từ 2 - 4 lần. Hiện tượng
băng tan: nhiệt độ trái đất tăng cũng khiến chúng ta dễ dàng nhận thấy, diện
tích của các dòng sông băng trên toàn thế giới đang dần bị thu hẹp lại. Theo
đánh giá của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC - 2007) nhiệt
độ và mực nước biển trung bình toàn cầu sẽ tiếp tục tăng lên nhanh hơn trong
thế kỷ XXI. Đi kèm với hiện tượng băng tan và nước biển dâng cao thì hiện
tượng bão lụt cũng tăng. Theo số liệu thống kê năm 2007 cho thấy, chỉ trong
vòng 30 năm gần đây, những cơn bão mạnh cấp 4 và cấp 5 đã tăng lên gấp
đôi.
Việt Nam là một trong các quốc gia trên thế giới bị ảnh hưởng nặng nề
do biến đổi khí hậu.Tại hội thảo liên quan đến vấn đề biến đổi khí hậu do Bộ
Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (NN&PTNN) tổ chức, Bộ trưởng Cao
Đức Phát nhận định: “73% dân số, chủ yếu là người nghèo (liên quan đến 6
lĩnh vực chính trong ngành NN&PTNT là: nông nghiệp, lâm nghiệp, diêm
nghiệp, thuỷ sản, thuỷ lợi và phát triển nông thôn), là đối tượng chịu ảnh
hưởng của biến đổi khí hậu nhiều nhất. Trong 5 năm gần đây, các tỉnh thuộc
8
Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) liên tục phải đối phó với hạn hán gay gắt do
mực nước sông Hồng liên tục xuống thấp đến mức lịch sử (Quang Trí, 2015).
Nghệ An là tỉnh có diện tích rộng nhất Việt Nam, là vùng trọng điểm trồng
lúa của cả nước. Theo thống kê toàn tỉnh Nghệ An hiện nay có 105.151,17 ha đất
sản xuất lúa nên hàng năm diện tích sản xuất lúa ổn định trên dưới 186.000
ha/năm, trong đó vụ Đông Xuân đạt 85.000 - 86.000 ha, Hè Thu đạt 55.000 56.000 ha, còn lại là lúa Mùa. Tổng sản lượng thóc bình quân đạt khoảng 930.000
tấn/năm (Trang thông tin điện tử - Sở nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh
Nghệ An, 2014). Trong đó, huyện Nghi Lộc là một huyện ven biển của tỉnh Nghệ
An và là huyện đồng bằng lớn. Với dân số 195.847 người, diện tích tự nhiên của
huyện 34.767,02 ha (Cổng thông tin huyện Nghi Lộc - tỉnh Nghệ An, 2011).
Huyện có diện tích sản xuất nông nghiệp lớn (hơn 14.000 ha), tỷ lệ lao động và số
hộ phụ thuộc vào nông nghiệp nhiều (Mai Hoa, 2015). Và cây lúa là cây trồng chủ
đạo của Nghi Lộc nhưng sản xuất lúa tại các xã của huyện ngày càng khó khăn do
thường xuyên hứng chịu hậu quả của thiên tai. Ông Tăng Văn An, trưởng phòng
dự báo, đài Khí tượng thủy văn Bắc Trung Bộ cho biết rằng qua theo dõi diễn biến
biến thời tiết trong vòng chu ky 10 năm trở lại đây trên địa bàn vùng Bắc Trung
Bộ nói chung và Nghệ An nói riêng, cho thấy các hiện tượng thời tiết cực đoan
xảy ra nhiều hơn (Minh Chi, 2015). Là địa phương nhạy cảm với biến đổi khí hậu,
Nghi Lộc có nguy cơ bị ảnh hưởng nặng nề bởi hiện tượng thời tiết cực đoan, xâm
nhập mặn và suy thoái đất. Do đó, hoạt động trồng trọt tại Nghi Lộc cần phải được
đánh giá và dự báo trước những tác động của biến đổi khí hậu và đề xuất những
giải pháp hiệu quả nhằm đảm bảo phát triển bền vững trồng trọt nói chung và hoạt
động sản xuất lúa nói riêng. Xuất phát từ thực tiễn trên tôi tiến hành nghiên cứu đề
tài:
“Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến hoạt động sản xuất
lúa tại huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An”.
9
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Tìm hiểu được diễn biến khí hậu tại huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An
trong 30 năm trở lại đây.
- Tìm hiểu được hiện trạng sản xuất lúa tại huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ
An.
- Đánh giá được ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa của
huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.
- Tìm hiểu được các biện pháp thích ứng trong sản xuất lúa tại huyện
Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.
- Đề xuất các biện pháp nhằm giảm thiểu tác động bất lợi của biến đổi
khí hậu.
Yêu cầu nghiên cứu của đề tài
- Thu thập số liệu khí tượng (nhiệt độ tối cao, tối thấp; tổng lượng mưa;
tổng số giờ nắng; số ngày rét đậm, rét hại; tổng số cơn bão) trên địa bàn
huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.
- Thu thập được số liệu về hoạt động sản xuất lúa tại huyện Nghi Lộc,
tỉnh Nghệ An như là: năng suất, diện tích, giống lúa và lịch thời vụ.
- Thu thập số liệu thứ cấp và điều tra người dân để tìm hiểu tác động của
biến đổi khí hậu tới hoạt động sản xuất lúa tại huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.
- Thu thập được số liệu thứ cấp và điều tra người dân để tìm hiểu biện
pháp thích ứng trong sản xuất lúa tại huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.
10
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về biến đổi khí hậu
1.1.1. Khái niệm về biến đổi khí hậu
Trong những năm gần đây, môi trường đã trở thành một vấn đề nghiêm
trọng. Song hành cùng vấn đề môi trường là biến đổi khí hậu toàn cầu. Sự
thay đổi của khí hậu có tác động toàn diện đến sự phát triển bền vững trên
toàn thế giới. Trải qua nhiều thập kỷ đã có rất nhiều quan điểm khác nhau về
biến đổi khí hậu nhưng ta có thể hiểu biến đổi khí hậu theo UNFCCC là sự
thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch
quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo.
Sự thay đổi về khí hậu gây ra trực tiếp hay gián tiếp từ hoạt động của con
người làm thay đổi cấu thành của khí quyển trái đất mà cùng với biến đổi khí
hậu tự nhiên đã được quan sát trong một thời kì nhất định.
Một số thuật ngữ được sử dụng trong nghiên cứu biến đổi khí hậu :
Khí hậu là mức độ trung bình của thời tiết trong một không gian nhất
định và khoảng thời gian dài (thường là 30 năm), (Bộ Tài nguyên và Môi
trường, 2008). Điều này trái ngược với khái niệm thời tiết về mặt thời gian,
do thời tiết chỉ đề cập đến các diễn biến hiện tại hoặc tương lai gần. Khí hậu
của một khu vực ảnh hưởng bởi tọa độ địa lí, địa hình, độ cao, độ ổn định của
băng tuyết bao phủ cũng như các dòng nước lưu ở các đại dương lân cận. Khí
hậu phân ra các kiểu khác nhau dựa trên các thông số về nhiệt độ và lượng
mưa. Hàng năm thời tiết thường biến động xung quanh giá trị trung bình đặc
trưng của vùng khí hậu đó.
Thời tiết là trạng thái khí quyển tại một địa điểm nhất định được xác
định bằng tổ hợp các yếu tố: Nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tốc độ gió, mưa,... (Bộ
Tài nguyên và Môi trường, 2008).
Thời tiết cực đoan là các hiện tượng trong đó các yếu tố khí tượng
nằm ở hai phía, thậm chí vượt ra ngoài các cực trị của dao động thời tiết (các
11
hiện tượng khí tượng dị thường và thiên tai như mưa lớn và không có mưa dài
ngày, hạn hán và lụt lội, nắng nóng và rét hại, bão, tố...). Các hiện tượng thời
tiết cực đoan thực chất là những thiên tai xảy ra bất thường, gây ra các tổn hại
rất lớn cho tự nhiên và đời sống xã hội.
Rủi ro là khả năng gặp nguy hiểm hoặc chịu thiệt hại và mất mát phát
sinh từ một hoặc nhiều sự kiện. Rủi ro thảm họa là những tổn thất tiềm ẩn (về
tính mạng, tình trạng sức khỏe, các hoạt động sinh kế, tài sản và các dịch vụ)
mà thảm họa có thể gây ra cho một cộng đồng hoặc một xã hội cụ thể trong
một khoảng thời gian nhất định.
Tình trạng dễ bị tổn thương là một loạt các điều kiện tác động bất lợi
ảnh hưởng đến khả năng của một cá nhân, hộ gia đình hoặc một cộng đồng
trong việc phòng ngừa và ứng phó với một hiểm hoạ và những ảnh hưởng của
biến đổi khí hậu đến những tổn thất và thiệt hại mà họ có thể gặp phải.
Khả năng thích ứng là tổng hợp các nguồn lực, điểm mạnh và đặc tính
sẵn có trong cộng đồng, tổ chức, xã hội có thể được sử dụng nhằm đạt được
mục tiêu chung như giảm nhẹ rủi ro thiên tai và tận dụng các cơ hội do nó
mang lại.
Ứng phó với BĐKH là sự “điều chỉnh hệ thống tự nhiên hoặc con người
đối với hoàn cảnh hoặc môi trường thay đổi, nhằm mục đích giảm khả năng bị
tổn thương do dao động và biến đổi khí hậu hiện hữu hoặc tiềm tàng và tận dụng
các cơ hội do nó mang lại” (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2008).
1.1.2. Biểu hiện về biến đổi khí hậu
Sự thay đổi thất thường không theo quy luật của thời tiết đã và đang
xảy ra với tần số ngày càng tăng. Hiện tượng này diễn ra rộng và nhiều nơi
trên trái đất. Ở Việt Nam, những năm gần đây thời tiết diễn biến ngày càng
phức tạp. Biến đổi khí hậu, với các biểu hiện chính là sự nóng lên toàn cầu và
mực nước biển dâng, chủ yếu là do các hoạt động kinh tế - xã hội của con
người gây phát thải quá mức vào khí quyển các khí gây hiệu ứng nhà kính.
12
Biểu hiện đầu tiên của biến đổi khí hậu mà ta có thể nhận thấy là sự
nóng lên của trái đất. Theo báo cáo đánh giá lần thứ tư của IPCC năm 2007,
nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 0,74 oC trong thời ky 1906 - 2005
và tốc độ tăng của nhiệt độ trong 50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm
trước đó. Nhiệt độ trên lục địa tăng nhanh hơn so với trên đại dương và thập
kỷ 1990 là thập kỷ nóng nhất trong thiên niên kỷ vừa qua (IPCC, 2007).
Hình 1.1: Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu.
Nguồn: IPCC (2007)
Theo báo cáo của NASA nhiệt độ trung bình của trái đất trong năm
2014 đã tăng 0,69oC lên mức 14,58oC, cao hơn 1,24oC so với nhiệt độ trung
bình của trái đất trong thế kỷ XX. Theo kết quả nghiên cứu trên, ngoại trừ
năm 1998, thì 10 năm nóng nhất trong lịch sử đều xảy ra từ năm 2000 trở lại
đây. Điều đặc biệt đáng lo ngại là 2014 trở thành năm nóng kỷ lục mặc dù
trong năm không xảy ra El Nino - hiện tượng khí hậu khiến bề mặt trái đất
nóng lên. Hai nghiên cứu của NASA và NOAA cũng cho kết quả tương tự với
phân tích mới đây của Cơ quan Khí tượng Nhật Bản và Trung tâm Hadley của
Anh cho rằng 2014 là năm nóng chưa từng thấy trong lịch sử. Nhiệt độ đã
13
tăng ở gần như mọi nơi trên trái đất trong năm này, từ vùng Viễn Đông của
Nga cho tới miền Tây Alaska của Mỹ, từ Nam Mỹ tới phần lớn các nước châu
Âu, trong đó nhiều nơi ghi nhận nhiệt độ nóng kỷ lục hồi mùa hè vừa qua.
Ông Jonathan Overpeck, nhà khoa học về khí tượng tại Đại học Arizona đánh
giá “kết quả nghiên cứu cho thấy khí thải gây hiệu ứng nhà kính do con người
tạo ra, chủ yếu bắt nguồn từ việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, đang vượt quá
khả năng chịu đựng của trái đất và sẽ khiến nhiệt độ ngày càng tăng”. Theo
nhà khoa học thuộc Đại học Columbia Radley Horton, ảnh hưởng của tình
trạng trái đất ấm lên là mực nước biển dâng cao và nhanh hơn, băng tại hai
cực tan nhanh (đặc biệt ở Bắc Cực), khiến nhiều bờ biển thường xuyên bị
nhấn chìm. Và năm 2014 cũng là “kỷ lục” về số lượng các báo cáo biến đổi
khí hậu, trong đó có báo cáo của Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu
trực thuộc Liên hợp quốc và Đánh giá khí hậu Quốc gia của Chính phủ Mỹ.
Cả hai báo cáo này đều sử dụng những ngôn từ mạnh mẽ nhất khẳng định
biến đổi khí hậu đang là mối đe họa hiện hữu và trực tiếp đối với thế giới
(Thông tấn xã Việt Nam, 2015).
Sự dâng cao của mực nước biển hiện nay cũng là vấn đề lớn đối với
toàn cầu. Mực nước biển trung bình toàn cầu tăng với tỷ lệ trung bình 1,8
mm/năm trong thời ky 1961- 2003 và tăng nhanh hơn với tỷ lệ 3,1 mm/năm
trong thời ky 1993 - 2003. Tổng cộng mực nước biển trung bình toàn cầu đã
tăng lên 0,17 m trong 100 năm gần đây. Dự tính đến cuối thế kỷ XXI, mực
nước biển trung bình sẽ tăng lên 0,18 m - 0,59 m so với cuối thế kỷ XX
(IPCC, AR4). Tuy nhiên, những biến đổi mới nhất quan trắc được về mực
nước biển và nhiệt độ toàn cầu và những nghiên cứu động lực học của sự tan
chảy băng cho thấy phạm vi các kịch bản biến đổi khí hậu trong AR4 về mực
nước biển dâng trong thế kỷ XXI là 0,8 - 1,8 m.)
Trên đây là những biểu hiện cụ thể của biến đổi khí hậu trên toàn cầu. Sự
thay đổi bất thường cuả thời tiết là mối đe dọa lớn cho cuộc sống của nhân loại.
14
1.1.3. Nguyên nhân gây ra biến đổi khí hậu
Có hai nguyên chính gây ra biến đổi khí hậu đó là nguyên nhân do tự
nhiên và nguyên nhân do con người gây ra.
Nguyên nhân do tự nhiên
Nguyên nhân tự nhiên gây ra biến đổi khí hậu bao gồm sự thay đổi
cường độ sáng của mặt trời, xuất hiện các điểm đen mặt trời (Sunspots), các
hoạt động núi lửa, thay đổi đại dương, thay đổi quỹ đạo của trái đất. Với sự
xuất hiện các Sunspots làm cho cường độ mặt trời chiếu xuống trái đất thay
đổi, nghĩa là năng lượng chiếu xuống mặt đất thay đổi làm thay đổi nhiệt độ
bề mặt trái đất. Sự thay đổi cường độ sáng của mặt trời cũng gây ra sự thay
đổi năng lượng chiếu xuống mặt đất làm thay đổi nhiệt độ bề mặt trái đất. Cụ
thể là từ khi tạo thành mặt trời đến nay gần 4,5 tỷ năm cường độ sáng của mặt
trời đã tăng lên hơn 30%. Như vậy có thể thấy khoảng thời gian khá dài như
vậy thì sự thay đổi cường độ sáng mặt trời là không ảnh hưởng đáng kể đến
BĐKH (Mai Văn Trịnh và cộng sự, 2010).
Núi lửa phun trào: Khi một ngọn núi lửa phun trào sẽ phát thải vào khí
quyển một lượng cực ky lớn khối lượng sulfur dioxide (SO 2), hơi nước, bụi và
tro vào bầu khí quyển. Khối lượng lớn khí và tro có thể ảnh hưởng đến khí
hậu trong nhiều năm. Các hạt nhỏ được gọi là các sol khí được phun ra bởi
núi lửa, các sol khí phản chiếu lại bức xạ (năng lượng) mặt trời trở lại vào
không gian vì vậy chúng có tác dụng làm giảm nhiệt độ lớp bề mặt trái đất
(Mai Văn Trịnh và cộng sự, 2010).
Đại dương: Các đại dương là một thành phần chính của hệ thống khí
hậu. Dòng hải lưu di chuyển một lượng lớn nhiệt trên khắp hành tinh. Thay
đổi trong lưu thông đại dương có thể ảnh hưởng đến khí hậu thông qua sự
chuyển động của CO2 vào trong khí quyển.
Thay đổi quỹ đạo quay của Trái Đất: Trong các yếu tố tác động đến khí
hậu, sự thay đổi trong quỹ đạo của trái đất là yếu tố có ý nghĩa quan trọng làm
15
thay đổi năng lượng mặt trời, bởi vì dù chỉ có sự thay đổi rất nhỏ trong quỹ
đạo trái đất cũng đã dẫn tới những sự thay đổi trong sự phân phối của ánh
sáng mặt trời khi tiến tới bề mặt trái đất.
Độ lệch tâm, độ nghiêng của trục và tuế sai là 3 chu kì chi phối tạo ra
sự thay đổi trong quỹ đạo trái đất. Sự kết hợp hiệu quả của các biến thể trong
3 chu kì này đã tạo ra sự thay đổi trong sự tiếp nhận theo mùa vụ của bức xạ
mặt trời trên bề mặt trái đất. Như vậy, chu kì Milankovitch (tên gọi cho hiệu
ứng tổ hợp của các thay đổi trong chuyển động của trái đất lên khí hậu) ảnh
hưởng trực tiếp đến việc tăng hay giảm bức xạ mặt trời mà trái đất nhận được,
từ đó sẽ ảnh hưởng đến hoàn lưu khí quyển, đồng thời cũng ảnh hưởng tới
hoạt động của hệ thống băng hà trên trái đất (Bùi Thu Vân, 2013).
Qua đó ta có thể thấy rằng các nguyên nhân gây ra BĐKH do các yếu tố
tự nhiên đóng góp một phần rất nhỏ vào sự BĐKH và có tính chu ky kể từ quá
khứ đến hiện nay. Theo các kết quả nghiên cứu và công bố từ Ủy Ban Liên
Chính Phủ về BĐKH thì nguyên nhân gây ra BĐKH chủ yếu là do các hoạt
động của con người.
Nguyên nhân nhân tạo
Nguồn gốc cơ bản gây nên BĐKH là sự thay đổi các thành phần vật
chất trong khí quyển, mà sự thay đổi này được xác định chủ yếu là xuất phát
từ sự thay đổi mục đích sử dụng đất, nguồn nước và sự gia tăng lượng phát
thải khí CO2 và các khí nhà kính khác từ hoạt động của con người, điều đó
cũng có nghĩa là con người chính là tác nhân chủ yếu, bằng các hoạt động của
mình đã và đang khiến cho tình hình diễn biến BĐKH ngày càng trở nên phức
tạp và khó kiểm soát hơn (Trần Hoàng Dậu, 2012).
Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch phát thải 70 - 90% lượng CO 2 vào khí
quyển. Năng lượng hóa thạch được sử dụng trong giao thông vận tải, chế tạo
các thiết bị điện: tủ lạnh, hệ thống điều hòa nóng lạnh và các ứng dụng khác.
Lượng CO2 còn do hoạt động trong nông nghiệp và khai thác rừng (kể cả cháy
16
rừng), khai hoang và công nghiệp. Do đó, việc tiêu thụ năng lượng hóa thạch
đóng góp khoảng một nửa (46%) vào tiềm năng nóng lên toàn cầu. Phá rừng
nhiệt đới đóng góp khoảng 18% và hoạt động nông nghiệp tạo ra khoảng 9%
tổng số các khí gây ra lượng bức xạ cưỡng bức làm nóng lên toàn cầu. Các sản
phẩm hóa học (CFC, Halocacbon,…) là 24% và các nguồn khác như rác chôn
dưới đất, nhà máy xi măng là 3% (Lê Văn Khoa và cộng sự, 2012).
Hàm lượng khí CH4 trong khí quyển đã tăng từ 715 ppb trong thời ky
tiền công nghiệp lên 1.732 ppb trong những năm đầu thập kỷ 90 và đạt 1.774
ppb năm 2005 (tăng gần 148%). Hàm lượng khí ôxit nitơ (N2O) trong khí
quyển đã tăng từ 270 ppb trong thời ky tiền công nghiệp lên 319 ppb vào năm
2005 (tăng khoảng 18%). Các khí metan và nitơ ôxit tăng chủ yếu từ sản xuất
nông nghiệp, đốt nhiên liệu hóa thạch, chôn lấp rác thải (IPCC, 2007).
Tóm lại, BĐKH hiện nay có cả nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo, song
sự nóng lên toàn cầu được khẳng định là do hoạt động của con người làm tăng
hàm lượng các khí nhà kính trong khí quyển gây ra một lượng bức xạ cưỡng
bức dương.
1.2. Tình hình biến đổi khí hậu trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Tình hình biến đổi khí hậu trên thế giới
Trên thế giới, biến đổi khí hậu đang tác động mạnh mẽ đến đời sống
sản xuất và đời sống xã hội. Sự biến đổi bất thường của thời tiết mà ta có thế
quan sát được phải kể đến :
Biến đổi của nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình trái đất tăng từ cuối thế kỷ IXX. Trong 30 năm gần
đây nhiệt độ bề mặt trái đất ấm hơn so với các thập kỷ trước, và những thập
kỷ đầu thế kỷ XXI là ấm nhất. Xu thế tăng nhiệt độ trong 110 năm (1901 2012) là 0,890C và khoảng 0,720C giai đoạn 1951 - 2012. Nhiệt độ tăng tổng
cộng trung bình giữa hai giai đoạn 1850 - 1900 với giai đoạn 2003 - 2012 là
0,780C [0,72 - 0,85]0C và nhiệt độ tăng tổng cộng trung bình giai đoạn 1850 1900 với giai đoạn 1986 - 2005 là 0,61 oC [0,55 - 0,67]0C. Khi hoàn thành tính
17
toán số liệu nhiệt độ các vùng trong giai đoạn dài nhất (1901 - 2012) cho thấy
nhiệt độ bề mặt trái đất đang ấm dần lên.
Hình 1.2: Sự thay đổi nhiệt độ trái đất giai đoạn 1901 - 2012
Nguồn: IPCC (2013)
Theo cơ quan khí tượng Anh, lấy nhiệt độ trung bình của Trái Đất từ
năm 1960 đến 1990 làm mốc, nhiệt độ trung bình năm 2014 tăng 0,57 oC, năm
2015 tăng 0,75oC, dự kiến năm 2016 tăng 0,84oC (Hồng Hạnh, 2016).
Tóm lại, các số liệu trên cho thấy nhiệt độ của trái đất đang tăng lên
một cách nhanh chóng và còn tiếp tục tăng ở những giai đoạn sau này nếu con
người không sống tích cực với môi trường.
Gia tăng hàm lượng các khí trong bầu khí quyển
CO2 là loại khí nhà kính quan trọng nhất trong bầu khí quyển toàn cầu.
Theo báo cáo đánh giá lần thứ tư của Ủy ban Liên Chính phủ về BĐKH hàm
lượng khí CO2 trong khí quyển năm 2005 đã vượt xa mức tự nhiên trong
khoảng 650.000 năm qua và đạt 379 ppm (tăng gần 35%). Lượng phát thải
CO2 từ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch đã tăng trung bình từ 6,4 tỷ tấn
cacbon (23,5 tỷ tấn CO2) mỗi năm trong những năm 1990 đến 7,2 tỷ tấn
cacbon (45,9 tỷ CO2) mỗi năm trong thời ky 2000 - 2005 (Lê Văn Khoa và
cộng sự, 2011).
18
Hàm lượng khí metan (CH4) trong khí quyển đã tăng 715 ppb trong thời
ky tiền công nghiệp lên 1.732 ppb trong những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ
XX và đạt 1.774 ppb năm 2005 (tăng gần 148%) (Nguyễn Ngọc Hoàn và
cộng sự, 2010).
Hàm lượng khí nito oxit (NOx) trong khí quyển tăng từ 270 ppb trong
thời ky tiền công nghiệp lên 319 ppb vào năm 2005 (tăng 18%). Các khí
metan và nitơ oxit tăng chủ yếu từ hoạt động nông nghiệp, khai thác rừng,
khai hoang và công nghiệp (Nguyễn Ngọc Hoàn và cộng sự, 2010).
Biến đổi của lượng mưa
Lượng mưa cũng có nhiều thay đổi và sự biến đổi không giống nhau
giữa các khu vực, tăng 5 - 10% trên lục địa bán cầu Bắc, rõ nhất trong khoảng
30 năm gần đây, giảm ở một số nơi khác tuy không có xu thế rõ rệt. Hiện
tượng mưa lớn tăng lên ở nhiều nơi, nhất là ở vĩ độ trung bình và cao của bán
cầu Bắc (IPCC, 2013).
Biến đổi của mực nước biển
Mực nước biển trung bình toàn cầu đã tăng lên nhanh hơn trong 20 năm
gần đây với tốc độ trung bình 3,2 mm/năm so với 1,7 mm/năm trong thời ky
1900 - 2000. Tổng cộng mực nước biển trung bình toàn cầu đã tăng khoảng
20 cm trong hơn 100 năm qua (IPCC, 2013).
Chính sự tan băng ở Bắc cực và Nam cực đã làm cho mực nước biển
tăng nhanh hơn trong thời ky 1993 - 2010. Ngoài ra, nhiệt độ của đại dương ở
các tầng 700 m, 700 m đến 2000 m và dưới 2000 m băng tăng lên từ năm
1971 cũng góp phần vào sự tăng lên của mực nước biển.
19
Hình 1.3: Sự tăng lên của mực nước biển từ năm 1901 - 2010
Nguồn: IPCC (2013)
Biến đổi của băng ở hai cực
Các báo cáo của Hội nghị Quốc tế về BĐKH họp ở Brucxen (Bỉ) cho
biết ở Bắc cực khối băng đang mỏng dần và đã mỏng đi 66 cm. Ở Nam cực,
băng cũng đang tan với tốc độ chậm hơn. Ở Greenland, những lớp băng vĩnh
cửu tan chảy. Ở Alaska (Bắc Mỹ), nhiệt độ trung bình trong những năm gần
đây đã tăng 1,50C so với trung bình nhiều năm, làm tan băng và diện tích lớp
băng vĩnh cửu giảm 40%, lớp băng hàng năm thường dày 1,2 m nay chỉ còn
0,3 m. Trong 30 năm qua, trung bình mỗi năm chu vi vùng băng tuyết bên
sườn cao nguyên Tây Tạng giảm 100 - 150 m, có nơi tới 350 m. Tất cả đang
làm cạn kiệt hồ nước Thanh Hải một hồ lớn nhất Trung Quốc đe doạ sẽ bị
biến mất trong vòng 200 năm tới. Nếu nhiệt độ trái đất tiếp tục tăng, khối
lượng băng tuyết ở khu vực cao nguyên sẽ giảm 1/3 vào năm 2050 và chỉ còn
một nửa vào năm 2090, đe doạ hệ thống đường sắt trên cao nguyên (Bộ
TN&MT, 2007).
20
Các kịch bản về BĐKH toàn cầu
Các kịch bản về BĐKH được xây dựng trong khuôn khổ các nghiên
cứu của IPCC (2007) dựa trên các dự báo về sự phát thải khí nhà kính từ thấp
đến cao và dựa trên các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội toàn cầu. Các kịch
bản khác nhau về giả định liên quan đến sự phát triển kinh tế ở quy mô toàn
cầu, dân số thế giới và mức độ tiêu dùng, chuẩn mực cuộc sống và lối sống,
tiêu thụ năng lượng và tài nguyên năng lượng, chuyển giao công nghệ và thay
đổi sử dụng đất (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2009).
IPCC (2013) đưa ra 4 họ kịch bản thể hiện quan hệ giữa lượng phát thải
khí nhà kính (nồng độ khí CO2 đại diện) với bức xạ cưỡng bức và BĐKH.
Theo đó, trong tương lai gần (đến 2025), nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng
0,3 - 0,7oC, đến cuối thế kỷ XXI (2066 - 2100) tăng 4,8oC so với trung bình
thời ky 1986 - 2005 theo kịch bản cao nhất. Số ngày nóng, đêm nóng tăng lên,
số ngày lạnh, đêm lạnh giảm đi. Băng tiếp tục tan, đến năm 2100 sẽ không còn
băng ở Bắc cực. Mực nước biển trung bình toàn cầu tăng 0,43 m - 0,7 m vào
năm 2100, có thể đạt 1 m theo kịch bản cao nhất. Lượng mưa tăng ở các vùng
vĩ độ cao và trung bình, giảm ở các vùng vĩ độ thấp. Độ ẩm không khí, lượng
bốc hơi tăng lên, số cơn bão mạnh và lượng mưa bão đều tăng lên.
1.2.2. Tình hình biến đổi khí hậu ở Việt Nam
Biến đổi của nhiệt độ
Trong 50 năm qua (1958 - 2007) nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam
đã tăng khoảng 0,1oC qua mỗi thập kỷ. Nhiệt độ trung bình một số tháng tăng
khoảng 0,1 - 0,3oC/thập kỷ. Về mùa đông, nhiệt độ giảm đi trong các tháng
đầu mùa và tăng lên trong các tháng cuối mùa. Có thể nhận thấy nhiệt độ
tháng 1(tháng đặc trưng cho mùa đông), nhiệt độ tháng 7 (tháng đặc trưng cho
mùa hè) và nhiệt độ trung bình năm tăng lên phạm vi cả nước trong 50 năm
qua. Nhiệt độ vào mùa đông tăng nhanh hơn so với mùa hè và các vùng có
nhiệt độ tăng nhanh hơn là Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc
21
Trung Bộ (khoảng 1,3 - 1,5oC/năm). Khu vực Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và
Nam Bộ có nhiệt độ tháng 1 tăng chậm hơn so với các vùng khí hậu phía Bắc
(khoảng 0,6 - 0,9oC/50 năm). Tính trung bình cho cả nước nhiệt độ mùa đông
của nước ta tăng lên 1,2oC trong 50 năm qua. Nhiệt độ tháng 7 tăng khoảng
0,3 - 0,5oC/50 năm trên tất cả các vùng khí hậu của nước ta. Nhiệt độ trung
bình năm tăng 0,5 - 0,65oC/ 50 năm ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, đồng bằng Bắc
Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ, còn mức tăng nhiệt độ trung
bình năm ở Nam Trung Bộ thấp hơn, chỉ vào khoảng 0,5oC/50 năm. Tính
trung bình cả nước, nhiệt độ đã tăng lên khoảng 0,56 oC/50 năm (Bộ Tài
nguyên và Môi trường, 2012).
Biến đổi của lượng mưa
Trong thời ky 1961 - 2010, lượng mưa trung bình năm có xu thế giảm ở
Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Bộ với mức trung bình tổng cộng 100 - 300 mm
và tăng ở Nam Trung Bộ và Tây Nguyên với mức tương tự. Riêng các trung
tâm mưa lớn có mức tăng nhiều hơn và hiện tượng mưa lớn tăng lên trong các
thập kỷ gần đây.
Lượng mưa vào mùa khô (tháng 11 - 4) tăng lên chút ít hoặc thay đổi
không đáng kể ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí
hậu phía Nam. Xu thế diễn biến của lượng mưa năm tương tự như lượng mưa
mùa mưa, tăng ở các vùng khí hậu phía Nam và giảm ở các vùng khí hậu phía
Bắc. Khu vực Nam Trung Bộ có lượng mưa vào mùa khô, mùa mưa và lượng
mưa năm tăng mạnh nhất so với các vùng khác ở nước ta, nhiều nơi đến 20%
trong 50 năm qua (Viện khoa học khí tượng thuỷ văn và Môi trường, 2010).
22
Bảng 1.1: Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong
50 năm qua ở các vùng khí hậu của Việt Nam
Nhiệt độ (ºC)
Lượng mưa (%)
Tháng Tháng
Thời kỳ Thời kỳ
Vùng khí hậu
Năm
Năm
1
7
11 - 4
5 - 10
Tây Bắc Bộ
1,4
0,5
0,5
6
-6
-2
Đông Bắc Bộ
1,5
0,3
0,6
0
-9
-7
Đồng Bằng Bắc Bộ 1,4
0,5
0,6
0
-13
-11
Bắc Trung Bộ
1,3
0,5
0,5
4
-5
-3
Nam Trung Bộ
0,6
0,5
0,3
20
20
20
Tây Nguyên
0,9
0,4
0,6
19
9
11
Nam Bộ
0,8
0,4
0,6
27
6
9
Nguồn: Trần Thục (2012)
Biến đổi của mực nước biển trung bình
Số liệu mực nước biển quan trắc tại các trạm hải văn ven biển nước ta
cho thấy xu thế biến đổi mực nước biển trung bình năm không giống nhau. Hầu
hết các trạm đều có kết luận là mực nước biển tăng. xu thế trung bình của mực
nước biển dọc bờ biển Việt Nam là khoảng 2,8 mm/năm. Số liệu mực nước đo
đạc từ vệ tinh (1993 - 2010) cho thấy, xu thế tăng mực nước biển trên toàn Biển
Đông là 4,7 mm/năm, phía Đông của Biển Đông có xu thế tăng nhanh hơn phía
Tây. Chỉ tính cho dải ven bờ Việt Nam, khu vực ven biển Trung Trung Bộ và
Tây Nam Bộ có xu hướng tăng mạnh hon, trung bình cho toàn dải ven biển
Việt Nam tăng khoảng 2,9 mm/năm (Bộ TN&MT, 2012).
Biến đổi của của thiên tai và một số hiện tượng thời tiết khác
Trong những thập kỷ gần đây, số cơn bão có cường độ mạnh xuất hiện
nhiều hơn, quỹ đạo bão dịch chuyển dần về các vĩ độ phía nam và mùa bão
kết thúc muộn hơn, nhiều cơn bão có diễn biến phức tạp và khác thường.
Trung bình hàng năm có khoảng 12 cơn bão và áp thấp nhiệt đới hoạt động
trên Biển Đông, trong đó khoảng 45% số cơn bão nảy sinh ngay cả trên Biển
Đông và 55% số cơn từ Thái Bình Dương di chuyển vào. Số cơn bão và áp
thấp nhiệt đới (ATNĐ) ảnh hưởng đến Việt Nam vào khoảng 7 cơn/năm và
23
trong đó có 5 cơn đổ bộ hoặc ảnh hưởng trực tiếp đến đất liền nước ta. Trong
đó, khu vực bờ biển miền Trung và khu vực bờ biển Bắc Bộ có tần suất hoạt
động của bão, áp thấp nhiệt đới cao nhất trong cả dải ven biển nước ta, số
lượng các cơn bão rất mạnh có xu hướng gia tăng, mùa bão có dấu hiệu kết
thúc muộn hơn trong thời gian gần đây. Nếu những năm trước thập kỷ 90 thế
kỷ XX, bão mạnh nhất chỉ ở cấp 12, giật trên cấp 12 thì những năm gần đây
đã xuất hiện siêu bão cấp 13 và giật tới cấp 15. Mức độ ảnh hưởng của bão
đến nước ta có xu hướng ngày càng mạnh lên (Bộ TN&MT, 2012).
Ở nước ta, hạn hán xảy ra trong tất cả các mùa vụ, tùy từng vùng và
từng năm mức độ nặng nhẹ khác nhau nhưng hạn hán ở Trung Bộ, nhất là
Nam Trung Bộ và Tây Nguyên thường nặng nề nhất. Các kịch bản về biến đổi
lượng mưa trong thế kỷ XXI cho thấy, lượng mưa mùa mưa ở phần lớn các
vùng, nhất là Trung Bộ sẽ tăng 5 - 10%, trong khi lượng mưa mùa khô giảm
0 - 5%. Như vậy, hạn hán trong mùa khô có thể nghiêm trọng hơn (Bộ
TN&MT, 2012).
Số đợt không khí lạnh ảnh hưởng tới Việt Nam giảm đi rõ rệt trong hai
thập kỷ gần đây (cuối thế kỷ XX đầu thế kỷ XXI). Năm 1994 và năm 2007
chỉ có 15 - 16 đợt không khí lạnh bằng 56% trung bình nhiều năm. 6/7 trường
hợp có số đợt không khí lạnh trong mỗi tháng mùa đông thấp dị thường (0 - 1
đợt) cũng rơi vào 2 thập kỷ gần đây (3/1990, 1/1993, 2/1994, 12/1994,
2/1997, 11/1997). Một biểu hiện dị thường gần đây nhất về khí hậu trong bối
cảnh BĐKH toàn cầu là đợt không khí lạnh gây rét đậm, rét hại kéo dài 38
ngày trong tháng 1 và tháng 2 năm 2008 gây thiệt hại lớn cho sản xuất nông
nghiệp (Ngô Huyền, 2012).
Hiện tượng EL Nino và La Nina ảnh hưởng mạnh đến nước ta trong vài
thập kỷ gần đây, gây ra nhiều đợt nắng nóng, rét đậm rét hại kéo dài có tính
kỷ lục. Dự đoán vào cuối thế kỷ XXI, nhiệt độ trung bình nước ta tăng
khoảng 3oC và sẽ tăng số đợt và số ngày nắng nóng trong năm, mực nước
24
biển sẽ dâng cao lên 1 m. Điều này dẫn đến nhiều hiện tượng bất thường của
thời tiết. Đặc biệt là tình hình bão lũ và hạn hán. Nước biển dâng dẫn đến sự
xâm thực của nước mặn vào nội địa, ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước
ngầm, nước sinh hoạt cũng như nước và đất sản xuất nông - công nghiệp
(Ngô Huyền, 2012).
Dự tính BĐKH đối với Việt Nam trong tương lai
Đến cuối thế kỷ XXI, nhiệt độ trung bình năm tăng 1,6 - 2,2 oC theo kịch
bản phát thải thấp, 2,0 - 3,0oC theo kịch bản phát thải trung bình và 2,5 - 3,7 oC
theo kịch bản phát thải cao so với trung bình thời ky 1980 - 1999. Mức tăng
nhiệt độ ở phía Bắc nhanh hơn ở phía Nam.
Lượng mưa năm tăng 6 - 10% so với trung bình thời ky 1980 - 1999 theo
các kịch bản từ thấp đến cao như trên.
Mực nước biển trung bình tăng 49 - 64 cm theo kịch bản thấp, 57 - 73
cm theo kịch bản trung bình, và 78 - 95 cm theo kịch bản cao (Bộ Tài nguyên
và Môi trường, 2012).
1.3. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp trên thế
giới và Việt Nam
1.3.1. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến hoạt động sản xuất nông
nghiệp trên thế giới
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu diễn ra ngày càng mạnh mẽ, sản xuất
nông nghiệp trên thế giới nói chung, của Việt Nam nói riêng, tiếp tục gặp
nhiều khó khăn. Theo các chuyên gia, 2015 là năm hiện tượng El Nino diễn
ra thuộc dạng mạnh nhất kể từ năm 1997 - 1998. Trung tâm Dự báo Khí hậu
Mỹ khẳng định, 95% khả năng hiện tượng El Nino sẽ kéo dài đến giữa tháng
3/2016, được dự báo sẽ gây nhiều thiệt hại. Thời tiết bất thường đã khiến
ngành nông nghiệp trên khắp thế giới bị ảnh hưởng (Trần Hoàng, 2016).
Nông nghiệp là đối tượng chịu tác động trực tiếp của khí hậu. Đặc biệt
là vai trò của bức xạ mặt trời. Thông qua quá trình quang hợp, bức xạ mặt trời
25