Đời sống, Khí hậu, Khoa học, Nghiên cứu

Nguyên nhân biến đổi khí hậu (theo NASA)

0 Comments

(Ghi chú của tòa soạn: Hiện nay vấn đề biến đổi khí hậu đang còn tranh cãi, chưa có những kết luận chính xác và đồng thuận, trong lúc có nhiều nhà chính trị lợi dụng để bảo vệ lập trường của mình. Chúng tôi đăng bài này từ trang mạng NASA để nghiên cứu và rộng thêm dường dư luận. Tòa soạn TS&ĐS)

Hoạt hình đơn giản để minh họa “hiệu ứng nhà kính”. Hình ảnh: NASA / JPL-Caltech (Tải xuống)

Các nhà khoa học thuộc xu hướng “ấm nóng toàn cầu ” quan sát từ giữa thế kỷ 20 tới việc mở rộng “hiệu ứng nhà kính” con người – sự ấm lên là kết quả của sự tỏa nhiệt từ Trái đất ra vũ trụ.

Một số chất khí trong khí quyển đã ngăn cản nhiệt lượng thoát ra ngoài trái đất. Các chất khí có tính chất tồn tại lâu dài đã ở lại bán vĩnh viễn trong khí quyển và không phản ứng về mặt vật lý hoặc hóa học với những thay đổi về nhiệt độ được mô tả là “cưỡng bức” thay đổi khí hậu. Các chất khí, chẳng hạn như hơi nước, phản ứng vật lý hoặc hóa học với những thay đổi về nhiệt độ được coi là “phản hồi”.

Các chất khí góp phần vào hiện tượng hiệu ứng nhà kính bao gồm:

Link
  • Hơi nước. Khí nhà kính dồi dào nhất, nhưng quan trọng là nó hoạt động như một phản hồi đối với khí hậu. Hơi nước tăng lên khi bầu khí quyển của Trái đất ấm lên, nhưng cũng có khả năng xuất hiện mây và lượng mưa, khiến chúng trở thành một trong những cơ chế phản hồi quan trọng nhất đối với hiệu ứng nhà kính.
  • Khí cacbonic (CO2) còn gọi là thán khí. Là một thành phần nhỏ nhưng rất quan trọng của khí quyển, carbon dioxide được thải ra qua các quá trình tự nhiên như hô hấp (con người, động vật, thực vật…) và núi lửa và thông qua các hoạt động của con người như phá rừng, thay đổi sử dụng đất và đốt nhiên liệu hóa thạch. Con người đã tăng nồng độ CO2 trong khí quyển lên 47% kể từ khi cuộc Cách mạng Công nghiệp bắt đầu. Đây là “động lực” kéo dài quan trọng nhất gây ra biến đổi khí hậu.
  • Mêtan. Là loại hydrocacbon được tạo ra từ các nguồn tự nhiên và các hoạt động của con người, bao gồm sự phân hủy chất thải trong các bãi chôn lấp, nông nghiệp, và đặc biệt là trồng lúa, cũng như quá trình tiêu hóa của động vật nhai lại và quản lý phân liên quan đến chăn nuôi. Trên cơ sở phân tử, mêtan là một loại “khí nhà kính” hoạt động mạnh hơn nhiều so với khí cacbonic, nhưng cũng ít có nhiều trong khí quyển.
  • Nitrous Oxide (nitro oxit). Một loại khí nhà kính mạnh được tạo ra bởi các hoạt động canh tác đất, đặc biệt là việc sử dụng phân bón thương mại và hữu cơ, đốt nhiên liệu hóa thạch, sản xuất axit nitric và đốt sinh khối.
  • Chlorofluorocarbons (CFCs). Các hợp chất tổng hợp hoàn toàn có nguồn gốc công nghiệp được sử dụng trong một số ứng dụng, nhưng hiện nay phần lớn được quy định trong sản xuất và thải vào khí quyển theo thỏa thuận quốc tế về khả năng góp phần phá hủy tầng ôzôn. Chúng cũng là khí nhà kính.
Not enough greenhouse effect: The planet Mars has a very thin atmosphere, nearly all carbon dioxide. Because of the low atmospheric pressure, and with little to no methane or water vapor to reinforce the weak greenhouse effect, Mars has a largely frozen surface that shows no evidence of life.
Not enough greenhouse effect: The planet Mars has a very thin atmosphere, nearly all carbon dioxide. Because of the low atmospheric pressure, and with little to no methane or water vapor to reinforce the weak greenhouse effect, Mars has a largely frozen surface that shows no evidence of life.
Too much greenhouse effect: The atmosphere of Venus, like Mars, is nearly all carbon dioxide. But Venus has about 154,000 times as much carbon dioxide in its atmosphere as Earth (and about 19,000 times as much as Mars does), producing a runaway greenhouse effect and a surface temperature hot enough to melt lead.
Too much greenhouse effect: The atmosphere of Venus, like Mars, is nearly all carbon dioxide. But Venus has about 154,000 times as much carbon dioxide in its atmosphere as Earth (and about 19,000 times as much as Mars does), producing a runaway greenhouse effect and a surface temperature hot enough to melt lead.

Sự thay đổi trên trái đất

Trên Trái đất, các hoạt động của con người đang làm thay đổi nhà kính tự nhiên (natural greenhouse). Trong thế kỷ qua, việc đốt các nhiên liệu hóa thạch như than đá và dầu mỏ đã làm tăng nồng độ carbon dioxide (CO2) trong khí quyển. Điều này xảy ra do việc đốt cháy than hoặc dầu hỏa kết hợp carbon với oxy trong không khí để tạo ra khí CO2. Ở một mức độ nhỏ hơn, việc dọn sạch đất dùng cho nông nghiệp, công nghiệp và các hoạt động khác của con người đã làm tăng nồng độ khí nhà kính (tăng CO2).

Rất khó dự đoán hậu quả của việc thay đổi khí nhà kính tự nhiên, nhưng một số tác động dường như có thể xảy ra:

  • Trung bình, Trái đất sẽ trở nên ấm hơn. Một số vùng có thể chào đón nhiệt độ ấm áp hơn, trong khi nhiều nơi khác thì không muốn.
  • Điều kiện ấm hơn có thể dẫn đến lượng bốc hơi và lượng mưa nhiều hơn, nhưng các vùng riêng lẻ có khác nhau, một số vùng trở nên ẩm ướt hơn và những vùng khác trở nên khô hơn.
  • Hiệu ứng nhà kính mạnh sẽ làm ấm đại dương và làm một phần các sông băng và tảng băng tan chảy, gia tăng mực nước biển. Biển cũng sẽ mở rộng nếu nó ấm lên, góp phần làm cho mực nước biển dâng cao hơn.
  • Bên ngoài nhà kính, nồng độ carbon dioxide (CO2) trong khí quyển cao hơn có thể gây ra tác động tích cực và tiêu cực đến năng suất nông nghiệp. Một số thí nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy rằng mức độ CO2 tăng cao có thể làm tăng sự phát triển của thực vật. Tuy nhiên, các yếu tố khác, chẳng hạn như thay đổi nhiệt độ, ôzôn, hạn chế về nước và chất dinh dưỡng, có thể gây ảnh hưởng nhiều hơn đến sự gia tăng năng suất. Nếu vượt quá phạm vi nhiệt độ tối ưu đối với một số loại cây trồng, thì khả năng đạt được năng suất sớm hơn có thể bị giảm hoặc đảo ngược hoàn toàn của các cộng đồng trên toàn thế giới. Tùy thuộc vào cây trồng và hệ sinh thái, cỏ, sâu, và nấm cũng có thể phát triển mạnh dưới nhiệt độ ấm hơn, ẩm ướt khí hậu, và tăng CO2  cấp, và biến đổi khí hậu có thể sẽ tăng cỏ dại và sâu. Cuối cùng, mặc dù tăng CO2 có thể kích thích sự phát triển của thực vật, nghiên cứu dho thấy  nó cũng có thể làm giảm giá trị dinh dưỡng của hầu hết các loại cây lương thực bằng cách giảm nồng độ protein và các khoáng chất cần thiết trong hầu hết các loài thực vật. Biến đổi khí hậu có thể làm xuất hiện các loại sâu bệnh mới, ảnh hưởng đến cây cối, vật nuôi và con người, đồng thời gây ra những nguy cơ mới cho an ninh lương thực, an toàn thực phẩm và sức khỏe con người. 2

Vai trò của hoạt động con người

Trong Báo cáo đánh giá lần thứ năm của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu, một nhóm 1.300 chuyên gia khoa học độc lập từ các quốc gia trên thế giới dưới sự bảo trợ của Liên hợp quốc, đã kết luận rằng có hơn 95% xác suất rằng các hoạt động của con người trong 50 năm qua đã sưởi ấm hành tinh của chúng ta.

Các hoạt động công nghiệp mà nền văn minh hiện đại của chúng ta phụ thuộc đã làm tăng mức carbon dioxide trong khí quyển từ 280 phần triệu lên 414 phần triệu trong 150 năm qua. Hội đồng cũng kết luận rằng có xác suất cao hơn 95% rằng các khí nhà kính do con người tạo ra như carbon dioxide, mêtan và nitrô oxit đã gây ra phần lớn sự gia tăng nhiệt độ Trái đất (được quan sát) trong 50 năm qua. Báo cáo Tóm tắt đầy đủ của Ban hội thẩm cho các Nhà hoạch định chính sách được trực tuyến tại  https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_summary-for-policymakers.pdf .

Bức xạ mặt trời

temperature vs solar activity updated July 2020
Biểu đồ trên so sánh sự thay đổi nhiệt độ bề mặt toàn cầu (đường màu đỏ) và năng lượng Mặt trời mà Trái đất nhận được (đường màu vàng) tính bằng watt (đơn vị năng lượng) trên một mét vuông kể từ năm 1880. Các đường nhạt hơn / mỏng hơn hiển thị mức hàng năm trong khi đường dày hơn biểu diễn xu hướng trung bình trong 11 năm. Giá trị trung bình của 11 năm được sử dụng để giảm nhiễu tự nhiên hàng năm trong dữ liệu, làm cho các xu hướng cơ bản được rõ ràng hơn.

Lượng năng lượng mặt trời mà Trái đất nhận được tuân theo chu kỳ 11 năm lên xuống theo tự nhiên của Mặt trời và không tăng kể từ năm 1950. Trong cùng thời kỳ, nhiệt độ toàn cầu đã tăng lên rõ rệt. Do đó, rất ít có khả năng do Mặt trời đã gây ra xu hướng nóng lên của nhiệt độ toàn cầu quan sát được trong nửa thế kỷ qua. Nhà cung cấp hình ảnh: NASA / JPL-Caltech

Thật hợp lý khi cho rằng những thay đổi năng lượng của Mặt trời sẽ khiến khí hậu thay đổi, vì Mặt trời là nguồn năng lượng cơ bản thúc đẩy hệ thống khí hậu của chúng ta.

Thật vậy, các nghiên cứu cho thấy rằng sự biến đổi của mặt trời đã đóng một vai trò trong những thay đổi khí hậu trong quá khứ. Ví dụ, sự suy giảm hoạt động mặt trời cùng với sự gia tăng hoạt động núi lửa được cho là đã giúp kích hoạt Kỷ nguyên Băng hà Nhỏ (Little Ice age) trong khoảng từ năm 1650 đến năm 1850, khi Greenland nguội đi từ năm 1410 đến năm 1720 và đóng băng tăng cao trên dãy núi Alps.

Nhưng một số bằng chứng cho thấy sự nóng lên toàn cầu hiện nay không thể giải thích được do sự thay đổi năng lượng từ Mặt trời:

  • Kể từ năm 1750, lượng năng lượng trung bình đến từ Mặt trời mà trái đất hấp thu đã không đổi hoặc tăng nhẹ.
  • Nếu sự ấm lên là do Mặt trời hoạt động mạnh hơn, thì các nhà khoa học sẽ thấy nhiệt độ ấm hơn trong tất cả các lớp của khí quyển. Thay vào đó, họ đã quan sát thấy sự lạnh đi ở tầng trên của bầu khí quyển, và sự ấm lên ở bề mặt và ở các phần dưới của khí quyển. Đó là bởi vì “khí nhà kính” đang giữ nhiệt trong tầng khí quyển thấp hơn (như hiện tượng trong nhà kính).
  • Các mô hình khí hậu bao gồm sự thay đổi bức xạ mặt trời không thể tái tạo xu hướng nhiệt độ quan sát được trong thế kỷ qua hoặc xa hơn mà không bao gồm sự gia tăng khí nhà kính.

Tài lieu tham khảo

  1. IPCC Fifth Assessment Report, 2014United States Global Change Research Program, “Global Climate Change Impacts in the United States,” Cambridge University Press, 2009Naomi Oreskes, “The Scientific Consensus on Climate Change,” Science 3 December 2004: Vol. 306 no. 5702 p. 1686 DOI: 10.1126/science.1103618
  2. U.S. Environmental Protection Agency: “Climate Impacts on Agriculture and Food Supply”
  3. Mike Lockwood, “Solar Change and Climate: an update in the light of the current exceptional solar minimum,” Proceedings of the Royal Society A, 2 December 2009, doi 10.1098/rspa.2009.0519;Judith Lean, “Cycles and trends in solar irradiance and climate,” Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, vol. 1, January/February 2010, 111-122.

Chúng ta đang sống trong một nhà kính

Sự sống trên Trái đất phụ thuộc vào năng lượng đến từ Mặt trời. Khoảng một nửa ánh sáng tới bầu khí quyển của Trái đất đi qua không khí và các đám mây tới bề mặt trái đất, nơi nó bị hấp thụ và sau đó bức xạ lên trên dưới dạng nhiệt hồng ngoại. Khoảng 90% lượng nhiệt này sau đó được hấp thụ bởi các khí nhà kính và bức xạ uay trở lại bề mặt trái đất.

Có phải đổ lỗi cho Mặt trời?

Sun

Hình ảnh: SOHO – EIT Consortium, ESA, NASA

Làm thế nào chúng ta biết rằng những thay đổi của Mặt trời không phải là nguyên nhân cho xu hướng nóng lên toàn cầu hiện nay? Kể từ năm 1978, một loạt các thiết bị vệ tinh đã đo trực tiếp sản lượng năng lượng của Mặt trời. Dữ liệu vệ tinh cho thấy bức xạ Mặt trời (là thước đo lượng năng lượng Mặt trời tỏa ra)

Latest resources

XEM THÊM:

Bằng chứng của sự thay đổi khí hậu (NASA)

Nguồn, xuất xứ của bài này:

https://climate.nasa.gov/causes/

Written By

thoisu 02

Reply your comment

Your email address will not be published. Required fields are marked*