HỆ THỐNG HỌC LIỆU KHOA HỌC TỰ NHIÊN & ĐỊA LÝ 3D · CHUẨN CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018 Cấp Trung học Phổ thông (Lớp 10 · 11 · 12) · Học liệu Mở CC BY-NC-SA 4.0
Phân môn Địa lý Nguyên lý & Hiện tượng 8 bước thực nghiệm Phát thải → Nồng độ → Cưỡng bức bức xạ → Độ tăng nhiệt cân bằng → 2 ℃ ✓ Chuẩn hóa danh pháp & dữ kiện GDPT 2018

Chu trình Carbon, Biến đổi khí hậu toàn cầu và An ninh môi trường

Dòng dịch chuyển carbon giữa các quyển bị mất cân bằng như thế nào và tác động ra sao đến mực nước biển và an ninh quốc gia?

Chuỗi logic nhân – quả: Phát thải:Nhiên liệu hóa thạch + Sử dụng đất: hai nguồn phát thải nhân sinh đưa carbon trở lại khí quyển→ phút:Một phần được đại dương và đất liền hấp thụ, phần còn lại lưu giữ lâu dài trong khí quyển→ Ấm lên:Nồng độ tăng → Hiệu ứng nhà kính tăng cường → Cưỡng bức bức xạ → Độ tăng nhiệt cân bằng→ Rủi ro:Vượt ngưỡng 2 ℃ → Không gian sinh tồn, tài nguyên, tranh chấp, chịu hệ lụy từ nước khác→ Ứng phó:Giảm nhẹ (giảm phát thải, tăng bể hấp thụ) + Thích ứng (tận dụng cơ hội, giảm thiểu thiệt hại) + Hợp tác quốc tế
KHÔNG GIAN THỰC NGHIỆM 3D · ĐỘNG CƠ WEBGL2
Chu trình Carbon, Biến đổi khí hậu toàn cầu và An ninh môi trường — Mô phỏng 3D môn Địa lý

Phiếu Đối chiếu Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018

Tham chiếu lập kế hoạch bài dạy (Công văn 5512)
01 · Phân môn & Cấp học
Môn Địa lý — Cấp Trung học Phổ thông (Chương trình GDPT 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo).
02 · Vị trí trong Sách giáo khoa
Địa lý 11–12 & Chuyên đề (GDPT 2018) · Chuyên đề: Biến đổi khí hậu toàn cầu và An ninh môi trường · Bài: Biến đổi khí hậu và ứng phó
03 · Yêu cầu cần đạt & Học liệu
Thực nghiệm trực quan qua 8 bước; rèn luyện năng lực tìm hiểu tự nhiên, phân tích đồ thị – phương trình và vận dụng thực tiễn.

Cấu trúc trạm thiết bị & phân khu mô hình 3D (5 phân khu)

Bố cục không gian thực nghiệm 3D
① Khí quyển

Tầng khí quyển phía trên, cũng là bể chứa nơi lượng phát thải lưu lại cuối cùng: 589 PgC

② Thảm thực vật và Đất

Rừng cây và lát cắt tầng đất bên trái: Thảm thực vật 550, Đất 1950 PgC

③ Đại dương

Bồn biển ở giữa: Tầng mặt 900, Biển sâu 37 800 PgC, là bể chứa hoạt động lớn nhất

④ Nhà máy và Đô thị

Nhà xưởng và ống khói bên phải: đầu vào phát thải từ nhiên liệu hóa thạch và quá trình công nghiệp

⑤ Quốc đảo

Hòn đảo nhỏ trên biển và thước đo mực nước biển: độ cao lớn nhất của lãnh thổ chưa tới 5 mét

Tiến trình Nhận thức & Hoạt động Khám phá (8 bước học)

Khởi động → Thực nghiệm 3D → Kết luận chuẩn SGK
  1. 01
    Bước 1: Chu trình Carbon
    Carbon vốn dĩ luân chuyển giữa khí quyển, đại dương và đất liền như thế nào?
    Quang hợp hấp thụ ↔ Hô hấp phân giải · Chu trình carbon tự nhiên (quy mô bể chứa được nén theo thang logarit)
    Kết luận chuẩn SGK: Carbon di chuyển và chuyển hóa giữa khí quyển, thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển; chu trình carbon tự nhiên duy trì sự ổn định tương đối của hàm lượng khí nhà kính CO₂ trong khí quyển.
  2. 02
    Bước 2: Hai nguồn nạp
    Con người đã bổ sung thêm carbon vào chu trình từ hai cửa ngõ nào?
    E = fossil + land · Hai con đường phát thải nhân sinh từ sau Cách mạng công nghiệp
    Kết luận chuẩn SGK: Có hai nguồn nạp nhân sinh chính: sử dụng nhiên liệu hóa thạch và thay đổi sử dụng đất; chúng đưa lượng carbon vốn được cố định trong đá, thực vật và đất trở lại khí quyển.
  3. 03
    Bước 3: Đích đến phát thải
    Lượng carbon thải ra có phải tất cả đều nằm lại trong khí quyển không?
    dA + sink = cumE · Tỷ lệ lưu giữ 0.44 (Quan trắc AR5: 0.44 ± 0.06)
    Kết luận chuẩn SGK: Khí thải không nằm lại toàn bộ trong khí quyển: một phần được đại dương và đất liền hấp thụ, phần còn lại lưu giữ lâu dài trong khí quyển; tỷ lệ lưu giữ càng thấp (tăng bể hấp thụ) thì nồng độ và nhiệt độ tăng càng chậm.
  4. 04
    Bước 4: Giữ nhiệt mạnh lên
    Carbon trong khí quyển tăng lên làm Trái Đất ấm lên bằng cách nào?
    dF = 5.35 ln(C/C₀),dT = λ·dF · Độ tăng nhiệt cân bằng (không tính quán tính nhiệt của đại dương)
    Kết luận chuẩn SGK: Khí nhà kính hấp thụ bức xạ sóng dài của mặt đất, giữ lại năng lượng mặt trời đã đi vào; nồng độ tăng làm cưỡng bức bức xạ mang giá trị dương, quy đổi thành độ tăng nhiệt cân bằng dương (mô hình bài học chưa tính quán tính nhiệt đại dương).
  5. 05
    Bước 5: Vượt ngưỡng
    Nếu cứ tiếp tục phát thải như vậy mãi thì sẽ đi tới đâu?
    dT tăng đơn điệu theo lượng phát thải tích lũy · Ngưỡng nguy hiểm 2 ℃ (SGK tr.85)
    Kết luận chuẩn SGK: Mức tăng nhiệt tăng đơn điệu theo lượng phát thải tích lũy; giữ nguyên cường độ trong thời gian dài gấp đôi sẽ làm lượng tích lũy gấp đôi, độ tăng nhiệt cân bằng tăng từ 1.489 ℃ lên 2.595 ℃, vượt qua ngưỡng nguy hiểm 2 ℃.
  6. 06
    Bước 6: Quốc gia
    Sau khi vượt ngưỡng 2 ℃, một quốc gia sẽ phải đối mặt với những gì?
    Nóng lên → Mực nước biển dâng → Mất không gian sinh tồn · 4 nhóm tác động trong SGK: Không gian sinh tồn · Khủng hoảng tài nguyên · Tranh chấp tài nguyên · Chịu hệ lụy từ nước khác
    Kết luận chuẩn SGK: Mất không gian sinh tồn là tác động nghiêm trọng nhất (độ cao tối đa của đất liền Tuvalu chưa tới 5 mét); ngoài ra còn có 3 nhóm khác là làm trầm trọng khủng hoảng tài nguyên/thiên tai, làm gay gắt tranh chấp tài nguyên giữa các nước và chịu hệ lụy từ nước khác, tất cả đều tác động trực tiếp đến an ninh quốc gia.
  7. 07
    Bước 7: Ứng phó
    Làm thế nào để kéo đường cong này xuống dưới ngưỡng an toàn?
    Giảm nhẹ (giảm thải + tăng hấp thụ) + Thích ứng (tận dụng lợi thế, tránh thiệt hại) · Công ước 1992 · Kyoto 1997 · Paris 2015
    Kết luận chuẩn SGK: Giảm nhẹ = Giảm phát thải + Tăng bể hấp thụ, nhằm kiểm soát hàm lượng khí nhà kính trong khí quyển, tránh để nhiệt độ vượt ngưỡng nguy hiểm; Thích ứng = Tận dụng cơ hội, giảm thiểu thiệt hại; cả hai đều cần nguồn vốn, công nghệ và hợp tác quốc tế làm trụ cột.
  8. 08
    Bước 8: Thực hành đánh giá
    Kiểm tra: Đặt số năm quan sát ở mức 100 năm và giữ cho độ tăng nhiệt cân bằng nằm trong giới hạn 2 ℃
    Giảm thải nén tích lũy + Tăng bể hấp thụ → Điểm trạng thái nằm dưới dải đỏ · Duy trì 15 s · Chấp nhận nhiều phương án tối ưu
    Kết luận chuẩn SGK: Giảm thải giúp nén tổng lượng phát thải tích lũy, tăng bể hấp thụ giúp đưa nhiều carbon hơn vào đại dương và đất liền; cả hai con đường phối hợp giữ độ tăng nhiệt cân bằng dưới 2 ℃; số năm càng dài thì yêu cầu càng khắt khe.

Câu hỏi Thường gặp & Giải đáp Trọng tâm (Chuẩn kiến thức GDPT 2018)

Hồ sơ hỏi – đáp & lưu ý thi cử
Bước 1 · Chu trình CarbonCarbon vốn dĩ luân chuyển giữa khí quyển, đại dương và đất liền như thế nào?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Quang hợp hấp thụ ↔ Hô hấp phân giải

Giải thích chuẩn SGK: Carbon di chuyển và chuyển hóa giữa khí quyển, thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển; chu trình carbon tự nhiên duy trì sự ổn định tương đối của hàm lượng khí nhà kính CO₂ trong khí quyển.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Dễ nhầm: Cho rằng chu trình carbon chỉ diễn ra giữa khí quyển và sinh vật (Đúng: giữa cả 4 quyển là khí quyển, thủy quyển, sinh quyển và thạch quyển).

Bước 2 · Hai nguồn nạpCon người đã bổ sung thêm carbon vào chu trình từ hai cửa ngõ nào?

Phương trình / Quy luật áp dụng: E = fossil + land

Giải thích chuẩn SGK: Có hai nguồn nạp nhân sinh chính: sử dụng nhiên liệu hóa thạch và thay đổi sử dụng đất; chúng đưa lượng carbon vốn được cố định trong đá, thực vật và đất trở lại khí quyển.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Dễ nhầm: Cho rằng chặt phá rừng chỉ ảnh hưởng đến cảnh quan (Đúng: giải phóng carbon trong thực vật và đất vào khí quyển dưới dạng CO₂).

Bước 3 · Đích đến phát thảiLượng carbon thải ra có phải tất cả đều nằm lại trong khí quyển không?

Phương trình / Quy luật áp dụng: dA + sink = cumE

Giải thích chuẩn SGK: Khí thải không nằm lại toàn bộ trong khí quyển: một phần được đại dương và đất liền hấp thụ, phần còn lại lưu giữ lâu dài trong khí quyển; tỷ lệ lưu giữ càng thấp (tăng bể hấp thụ) thì nồng độ và nhiệt độ tăng càng chậm.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Dễ nhầm: Cho rằng toàn bộ CO₂ thải ra đều nằm lại trong khí quyển; hoặc hiểu nhầm «được hấp thụ» nghĩa là «biến mất hoàn toàn».

Bước 4 · Giữ nhiệt mạnh lênCarbon trong khí quyển tăng lên làm Trái Đất ấm lên bằng cách nào?

Phương trình / Quy luật áp dụng: dF = 5.35 ln(C/C₀),dT = λ·dF

Giải thích chuẩn SGK: Khí nhà kính hấp thụ bức xạ sóng dài của mặt đất, giữ lại năng lượng mặt trời đã đi vào; nồng độ tăng làm cưỡng bức bức xạ mang giá trị dương, quy đổi thành độ tăng nhiệt cân bằng dương (mô hình bài học chưa tính quán tính nhiệt đại dương).

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Dễ nhầm: Đánh đồng hiệu ứng nhà kính với sự suy giảm tầng ozone; hoặc coi độ tăng nhiệt cân bằng là «nhiệt độ tức thời tại thời điểm đó».

Bước 5 · Vượt ngưỡngNếu cứ tiếp tục phát thải như vậy mãi thì sẽ đi tới đâu?

Phương trình / Quy luật áp dụng: dT tăng đơn điệu theo lượng phát thải tích lũy

Giải thích chuẩn SGK: Mức tăng nhiệt tăng đơn điệu theo lượng phát thải tích lũy; giữ nguyên cường độ trong thời gian dài gấp đôi sẽ làm lượng tích lũy gấp đôi, độ tăng nhiệt cân bằng tăng từ 1.489 ℃ lên 2.595 ℃, vượt qua ngưỡng nguy hiểm 2 ℃.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Dễ nhầm: Đánh đồng trực tiếp mức tăng nhiệt với lượng phát thải của một năm đơn lẻ mà bỏ qua tính tích lũy.

Bước 6 · Quốc giaSau khi vượt ngưỡng 2 ℃, một quốc gia sẽ phải đối mặt với những gì?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Nóng lên → Mực nước biển dâng → Mất không gian sinh tồn

Giải thích chuẩn SGK: Mất không gian sinh tồn là tác động nghiêm trọng nhất (độ cao tối đa của đất liền Tuvalu chưa tới 5 mét); ngoài ra còn có 3 nhóm khác là làm trầm trọng khủng hoảng tài nguyên/thiên tai, làm gay gắt tranh chấp tài nguyên giữa các nước và chịu hệ lụy từ nước khác, tất cả đều tác động trực tiếp đến an ninh quốc gia.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Dễ nhầm: Cho rằng tác động của biến đổi khí hậu tới an ninh quốc gia chỉ có «đảo nhỏ bị ngập»; SGK nêu 4 nhóm tác động, trong đó «nghiêm trọng nhất» dùng để chỉ nhóm thứ nhất.

Bước 7 · Ứng phóLàm thế nào để kéo đường cong này xuống dưới ngưỡng an toàn?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Giảm nhẹ (giảm thải + tăng hấp thụ) + Thích ứng (tận dụng lợi thế, tránh thiệt hại)

Giải thích chuẩn SGK: Giảm nhẹ = Giảm phát thải + Tăng bể hấp thụ, nhằm kiểm soát hàm lượng khí nhà kính trong khí quyển, tránh để nhiệt độ vượt ngưỡng nguy hiểm; Thích ứng = Tận dụng cơ hội, giảm thiểu thiệt hại; cả hai đều cần nguồn vốn, công nghệ và hợp tác quốc tế làm trụ cột.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Dễ nhầm: Tưởng giảm nhẹ chỉ là «bớt xả thải» (thực tế còn bao gồm tăng bể hấp thụ); hoặc tưởng Hiệp định Paris vẫn phân bổ hạn ngạch giảm thải bắt buộc (thực tế chuyển sang Đóng góp do quốc gia tự quyết định - NDC).

Bước 8 · Thực hành đánh giáKiểm tra: Đặt số năm quan sát ở mức 100 năm và giữ cho độ tăng nhiệt cân bằng nằm trong giới hạn 2 ℃

Phương trình / Quy luật áp dụng: Giảm thải nén tích lũy + Tăng bể hấp thụ → Điểm trạng thái nằm dưới dải đỏ

Giải thích chuẩn SGK: Giảm thải giúp nén tổng lượng phát thải tích lũy, tăng bể hấp thụ giúp đưa nhiều carbon hơn vào đại dương và đất liền; cả hai con đường phối hợp giữ độ tăng nhiệt cân bằng dưới 2 ℃; số năm càng dài thì yêu cầu càng khắt khe.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Yêu cầu đánh giá: Nêu rõ «giảm thải và tăng bể hấp thụ mỗi biện pháp kìm hãm mắt xích nào», và giải thích vì sao cần đặt thời gian quan sát ở mức 100 năm.

Câu hỏi trắc nghiệm · ① Chu trình CarbonChu trình carbon là sự di chuyển và chuyển hóa nguyên tố carbon giữa những quyển nào?

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Khí quyển, thủy quyển, sinh quyển và thạch quyển. Theo định nghĩa SGK tr.82 (A2.1, A7-4).

Câu hỏi trắc nghiệm · ② Hai con đườngTừ sau Cách mạng công nghiệp, con người làm biến đổi chu trình carbon toàn cầu chủ yếu qua hai phương thức nào?

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Sử dụng nhiên liệu hóa thạch và thay đổi sử dụng đất. Theo SGK A2.2: «thông qua hai phương thức sử dụng nhiên liệu hóa thạch và thay đổi sử dụng đất» (A7-5).

Câu hỏi trắc nghiệm · ③ Đích đến của khí thảiLượng khí CO₂ do con người thải vào khí quyển sẽ

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Một phần được đại dương và đất liền hấp thụ, phần còn lại lưu giữ lâu dài trong khí quyển. Theo SGK tr.82, tiêu chí cốt lõi của bài học (A2.2, A7-6).

Câu hỏi trắc nghiệm · ④ Hiệu ứng nhà kínhCác khí nhà kính giữ ấm cho Trái Đất là nhờ chúng

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Hấp thụ mạnh bức xạ sóng dài của mặt đất. Theo SGK A2.3: khí nhà kính hấp thụ mạnh bức xạ sóng dài của mặt đất, có tác dụng giữ nhiệt cho Trái Đất (A7-1/3).

Câu hỏi trắc nghiệm · ⑤ Phát thải tích lũyĐại lượng quyết định biên độ nóng lên toàn cầu là

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Tổng lượng phát thải tích lũy. Theo Hình 3.33 và câu hỏi hoạt động 1 SGK: độ tăng nhiệt tăng đơn điệu theo lượng phát thải tích lũy (A7-12).

HỌC LIỆU CÙNG PHÂN MÔN

Các bài giảng 3D khác thuộc môn Địa lý

Xem toàn bộ 14 bài giảng môn Địa lý →