CHƯƠNG 15 NHỮNG BIẾN ĐỔI TOÀN CẦU  Bức xạ Mặt trời và khí quyển  CO2 khí quyển  Sự ấm lên toàn cầu  Sự ấm toàn cầu quá khứ Bức xạ Mặt trời và khí quyển  Bức xạ Mặt trời đến Trái đất = bức xạ điện từ  Bức xạ điện từ chia thành nhiều vùng khác dựa vào bước sóng  Ánh sáng nhìn thấy được là một phần của phổ điện từ mà mắt người cảm nhận được  Bức xạ điện từ bao gồm điện trường (E) có hướng vuông góc với hướng của bức xạ điện từ di chuyển và từ trường (M) hướng về phía bên phải của điện trường Cả hai cùng di chuyển sóng với tốc độ của ánh sáng (c)  Bức xạ điện từ có hai đặc trưng quan trọng là bước sóng và tần số  - Bước sóng (λ): là chiều dài của một chu kỳ sóng được tính từ mô sóng này đến mô sóng liền kề của nó Bước sóng được ký hiệu là λ và được tính hay centimet, met, nanomet micromet Nanomet = 1/ tỉ m = 10-9 m Micromet = 1/ triệu m = 10-6 m  Tần số (f) Tần số là số chu kỳ sóng qua một điểm cố định một đơn vị thời gian, thường tính herzt (Hz) tương đương với chu kỳ một giây  Tần số và bước sóng quan hệ với công thức: c=λ.f Trong đó c là tốc độ ánh sáng (c=3.108m/s), λ là bước sóng tính mét, f là tần số tính Hz  bước sóng càng ngắn thì tần số càng cao, bước sóng càng dài thì tần số càng thấp  Trái đất nhận tất cả các bước sóng của bức xạ MT Không khí khô chứa 79% N, 20% O và 1% Ar Ngoài còn có nước và các khí Khí gồm: Ozone (O3)  Ozon được hình thành ở tầng bình lưu (cách mặt đất 30- 35km) từ các bức xạ của tia cực tím O O+O O + O O  Tầng ozon hấp phụ nhiều bức xạ cực tím và phá vỡ O thành O2 và O  O này lại kết hợp với O2 thành Ozon Quá trình này xảy liên tục và kết quả là ngăn chận tia cực tím đến Trái đất  Tia cực tím có hại cho sinh vật vì chúng là bức xạ có lượng cao làm tổn thương các tế bào, có thể làm cháy da và gây ung thư  Ảnh hưởng của Chlorofluorocarbons (CFCs) khí quyển  CFCs là sản phẩm của công nghệ làm lạnh và chất thơm tẩy rửa  CFCs thải vào khí quyển và trở thành chất xúc tác phá hủy tầng ozon  Cl + ozone ClO + O2  Bức xạ cực tím làm ClO + O Cl + O2  Cl lại phản ứng với Ozone, và quá trình này được lập lập lại Ước tinh mỗi phân tử Cl khí quyển sẽ phá hủy 100.000 phân tử ozone  Tầng Ozon đã bị hủy hoại từ 50 năm qua các hoạt động của người thải vào khí quyển chất CFCs Hậu quả của sự nóng lên toàn cầu - Thay đổi về lượng mưa: khí quyển ấm  gia tăng sự bốc nước  lượng mưa sẽ tăng Vùng xích đạo sẽ ẩm ướt hiện nay, các lục địa sẽ trở nên ấm và khô hiện - Thay đổi về thảm thực vật mưa phân bố khác làm thực vật phải thích ứng với điều kiện mới Vùng vĩ độ giữa sẽ hạn hán hơn, ở vĩ độ cao ẩm ướt và ấm bình thường  thay đổi kiểu canh tác  Gia tăng bão: khí quyển ẩm hơn, ấm làm phát triển bão nhiệt đới Bão mạnh và tần suất tăng  Giảm núi băng biển ở vĩ độ cao, đặc biệt ở Bắc bán cầu nơi có nhiều băng biển Băng có độ phản xạ cao  giảm băng- giảm độ phản xạ của Trái đất và sẽ có ít bức xạ MT phản xạ trở lại vào không trung  gia tăng nhiệt độ  Đất đóng băng quanh năm sẽ tan nhiệt độ tăng Hợp chất hữu và khí đất đóng băng sẽ bị phân hủy, giải phóng nhiều methan vào khí quyển và thúc đẩy hiệu ứng nhà kính Hệ sinh thái và người vùng đất đóng băng sẽ phải thay đổi để thích nghi  Mực nước biển tăng: Sự ấm nóng sẽ làm nước giãn nở và gia tăng dung tích nước đại dương Cùng với việc tan chảy của các núi băng và giảm băng biển sẽ làm mực nước biển tăng và gây lụt ở vùng ven biển, nơi đông dân cư  Thay đổi chu kỳ thủy quyển- chế độ mưa mới làm thay đổi dòng chảy và mực nước dưới đất  Sự phân hủy vật chất hữu đất: nhiệt độ tăng sẽ thúc đẩy sự phân hủy vật chất hữu đất làm giải phóng khí of CO và methane vào khí quyển và gia tăng hiệu ứng nhà kính  Sự phá vỡ khí- Đại dương hay đất ở vĩ độ cao nhiệt độ tăng sẽ làm tan các khí sẽ giải phóng methan vào khí quyển  sẽ làm Trái đất nóng lên vì methan là khí nhà kính  Qua các ng/c về băng hà quá khứ cho thấy khí hậu thay đổi là các quá trình tự nhiên, có thể nóng hay lạnh so với hiện  Mặc dù khí hậu dao động sự lệch tâm của quỹ đạo Trái đất, băng kỳ quá khứ hàm lượng của các khí nhà kính khí quyển thấp hơn, khí quyển nhiều bụi hơn, và sự phản xạ của Trái đất cao hơn, tất cả các yếu tố này góp phần làm cho khí hậu mát  Tương tự các giai đoạn băng tan- gian băng, khí quyển chứa ít bụi hơn, khí nhà kính cao hơn, sự phản xạ của Trái đất thấp làm cho khí hậu ấm Vấn đề là:  Khí nhà kính cao và ít bụi khí quyển là nhiệt độ cao hay chúng làm nhiệt độ cao hơn?  Tất cả những thay đổi chỉ đơn thuần là sự thay đổi quỹ đạo, hay là các quá trình điều chỉnh tự nhiên khác làm xảy các chu kỳ?  Con người tác động lên các chu kỳ thế nào? Hơn 100 năm qua, các nhà địa chất đã khôi phục lại hàm lượng CO khí quyển và nhiệt độ trung bình của khí quyển dựa sự đa dạng của các chứng địa chất và địa hoá Từ sự khôi phục này, cho thấy K giữa, Eocen và Pliocen nhiệt độ đã cao nhiều so với hiện  Kreta giữa  Tốc độ hình thành vỏ đại dương mới cách khoảng 120- 90 triệu năm gấp đôi tốc độ trước đó hoặc sau đó  Các cao nguyên núi lửa bồn đại dương,chưa biết về khối lượng vì một phần đã bị hút chìm, nhiều cao nguyên lớn 10 triệu km (Cao nguyên Ontong Java ở Tây Nam TBD có thể tích ~ 55 triệu km3 Các giai đoạn hình thành các cao nguyên núi lửa có liên quan đến: - Từ trường bình thường xảy thời gian dài - Đạt cao điểm sự hình thành dầu toàn cầu - Sự lắng đọng của các trầm tích phiến sét đen (thải hết Oxy) - Mực nước biển cao hiện từ 100- 200m Điều này có thể giải thích theo cách sau: - Từ cực tồn tại ổn định nhờ nguồn nhiệt lớn từ nhân ngoài/ranh giới manti  gia tăng địa nhiệt ở nhân và làm sự đối lưu ở nhân trở nên mạnh mẽ có thể chống lại được sự thay đổi từ cực (Dòng đối lưu nhân được xem là nguyên nhân làm cho Trái đất có từ tính Nếu tốc độ đối lưu cao thì khó có thể thay đổi được từ cực)  Nhiệt độ toàn cầu tăng sẽ làm dòng đại dương trở nên chậm kết quả là nước sẽ giảm oxy và trầm tích phiến sét đen giàu C Các phiến sét này vẫn được bảo tồn vì biển tràn ngập lục địa  Một lượng lớn basalt phun trào nền đại dương làm cho mực nước biển dâng cao  Cho thấy là cả ở dưới sâu Trái đất (ngay cả xảy tại ranh giới của manti và nhân có thể ảnh hưởng đến các điều kiện bề mặt trái đất)  Sự ấm lên Eocen  Hóa thạch của cá sấu alligator ở đảo Elmere ở vĩ tuyến 78o Bắc  Hóa thạch thực vật nhiệt đới và sinh vật biển nhiệt đới phát hiện được ở vĩ độ 45 đến 550 , cao khoảng 150 so với hiện  Ước tính hàm lượng CO2 khí quyển khoảng từ đến lần hiện  Hàm lượng Co2 tăng đã là thuộc tính của một sự kiện biến dạng quy mô lớn làm xảy sự va chạm lục địa để bắt đầu dựng núi Hymalaysia, và sự kiện biến dạng khác đã xảy ở vùng Địa Trung Hải và đai TBD Eocen Các sự kiện biến đổi này đặc biệt ở phần của vùng biến chất nơi mà quá trình biến chất đá phiến lục thải lượng lớn CO vào khí quyển  Td này cho thấy chu kỳ là quá trình tự nhiên, thêm vào đó là các quá trình kiến tạo đã ảnh hưởng đến điều kiện của khí quyển  Sự phức tạp của các quá trình này chưa được hiểu hết Có liên quan đến chính trị Td Các nhà khoa hoac chưa chắc về sự tin cậy của các mô hình để cố gắng dự đoán các điều kiện của tương lai Sự không chắc này xảy bởi các bè phái chính trị đã phủ nhận sự ấm lên toàn cầu sẽ xảy Tuy nhiên, đa số các nhà khoa học đồng ý có khả cao là ấm lên toàn cầu, họ chưa sẵn lòng để nói chắc nó xảy  Câu hỏi là, dù muốn hay không chúng ta nên chuẩn bị các phương án để tránh các tai họa sẽ xảy ra, hay, chỉ đợi cho đến tai họa xảy và chúng ta chẳng làm gì cả?  Kể từ cuộc CM KHKT, các nước phát triển đã làm tăng lượng khí nhà kính đốt cháy nhiên liệu hóa thach than, dầu và khí để chạy xe, cho công nghiệp và sinh hoạt Các hoạt động khác phá rừng để canh tác và phát triển đô thị, bãi chôn lấp và các p/p chôn chất thải khác cũng đã góp phần vào việc gia tăng khí nhà kính  Kết quả là hàm lượng của CO2 tăng 31% so với 1895 Hàm lượng methan va NO2 liên quan đến hoạt động người cũng tăng lên 151% và 17% cùng thời kỳ Hàm lượng tăng của khí nhà kính đã làm tăng khí nhà kính tự nhiên làm Trái đất ấm dần lên  Ở Canada, thải khí nhà kính năm 2000 nhiều 15% so với năm 1990, góp 2,5% khí nhà kính so với toàn cầu, là nước thứ ba sau Mỹ và Úc “Đây là chứng mới và hiển nhiên nhất cho thấy hầu hết các nghiên cứu về sự ấm lên toàn cầu là có sự góp phần từ các hoạt động của người Bản đồ phạm vi ngập đồng sông Cửu Long theo kịch bản nước biển dâng 1m Bộ Tài nguyên môi trường VN ... ở vùng Địa Trung Hải và đai TBD Eocen Các sự kiện biến đổi này đặc biệt ở phần của vùng biến chất nơi mà quá trình biến chất đá phiến lục thải lượng lớn CO vào khí... quyển là nhiệt độ cao hay chúng làm nhiệt độ cao hơn?  Tất cả những thay đổi chỉ đơn thuần là sự thay đổi quỹ đạo, hay là các quá trình điều chỉnh tự nhiên khác làm... trình Carbon  Trong khí quyển: ở dạng khí CO2 sẽ trao đổi với nước biển và nước khí quyển để trở về đại dương, hay trao đổi sinh quyển qua quá trình quang hợp thực vật CO