Biến đổi khí hậu

Hệ thống khí hậutrải qua những chu kỳ khác nhau mà có thể kéo dài hàng năm (nhưEl Niño–Dao động phương Nam), hàng thập kỷ hay thậm chí thế kỷ.Những thay đổi khác có nguyên nhân từ sự mất cân bằng năng…

Biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu (tiếng Anh: climate change) hiện nay bao gồm cả nóng lên toàn cầu (tiếng Anh: global warming), do các hoạt động của con người gây ra, cùng với những tác động của nó lên hệ thống khí hậu và thời tiết của Trái Đất. Trước đây, Trái Đất từng trải qua những thời kỳ biến đổi khí hậu, nhưng các thay đổi hiện nay diễn ra nhanh hơn bất kỳ thời điểm nào được ghi nhận trước đây trong lịch sử hành tinh. Nguyên nhân chính đó là sự phát thải khí nhà kính, chủ yếu là CO₂ và methan. Chủ yếu việc đốt các nhiên liệu hóa thạch phục vụ nhu cầu sử dụng năng lượng thải ra phần lớn các khí này. Nông

Tác nhân khiến nhiệt độ gia tăng gần đây

Hệ thống khí hậutrải qua những chu kỳ khác nhau mà có thể kéo dài hàng năm (nhưEl Niño–Dao động phương Nam), hàng thập kỷ hay thậm chí thế kỷ.Những thay đổi khác có nguyên nhân từ sự mất cân bằng năng lượng “nằm ngoài” hệ thống khí hậu nhưng không phải luôn luôn bên ngoài Trái Đất.Ví dụ về yếu tố chi phối bên ngoài bao gồm thay đổi trong thành phần khí quyển (nồng độkhí nhà kínhtăng),độ sáng mặt trời, phun trào núi lửa, biến động trong quỹ đạo Trái Đất quanh Mặt trời.

Để xác định vai trò của con người làm khí hậu thay đổi cần loại trừ tính biến đổi của khí hậu bên trong và những yếu tố tự nhiên bên ngoài. Một phương pháp then chốt là xác định những “dấu chỉ” độc nhất cho mọi nguyên nhân tiềm tàng rồi so sánh chúng với những mô hình biến đổi khí hậu đã quan sát.Ví dụ, có thể loại Mặt trời ra khỏi nhóm nguyên nhân chính do đặc điểm của nó là làm ấm toàn bộ khí quyển chứ không phải chỉ hạ tầng khí quyển như được dự kiến từ khí nhà kính (thứ giam nhiệt năng tỏa ra từ bề mặt).Tính chất của biến đổi khí hậu gần đây cho thấy khí nhà kính gia tăng là nguyên nhân chủ yếu nhưng sol khí cũng đóng vai trò đáng kể.

Diễn biến ấm lên tương lai và quỹ carbon

Diễn biến ấm lên tương lai phụ thuộc vào độ mạnh của những phản hồi khí hậu và lượng khí nhà kính phát thải.Những phản hồi thường được ước định bằng cácmô hình khí hậukhác nhau do nhiều tổ chức khoa học phát triển.Một mô hình khí hậu diễn tả các quá trình sinh học, hóa học, vật lý ảnh hưởng đến hệ thống khí hậu.Các mô hình tính đến thay đổi trong quỹ đạo Trái Đất, thay đổi trong hoạt động của Mặt trời, và yếu tố núi lửa.Chúng nỗ lực mô phỏng và dự đoán hoàn lưu của đại dương, chu kỳ thường niên của mùa, hay những dòng chảy carbon giữa bề mặt đất và khí quyển.Các mô hình dự đoán những mức tăng nhiệt độ trong tương lai khác nhau ứng với những lượng khí thải nhà kính đã cho và không hoàn toàn đồng thuận về mức độ của những phản hồi khác nhau vàquán tính của hệ thống khí hậu.

Bleached branching coral (Acropora sp.) at Heron Island, Great Barrier Reef. Author: J. Roff
Bleached branching coral (Acropora sp.) at Heron Island, Great Barrier Reef. Author: J. Roff

Các mô hình được kiểm tra năng lực bằng cách xem chúng mô phỏng khí hậu quá khứ và hiện tại chính xác đến đâu.Các mô hình quá khứ đánh giá thấp tốc độ thu hẹp vùng Bắc Cựccũng như tốc độ gia tăng giáng thủy.Mức dâng mực nước biển từ năm 1990 cũng bị những mô hình cũ đánh giá thấp nhưng những mô hình gần đây hơn thì nhất trí với những quan sát.Bản Đánh giá Khí hậu Quốc gia 2017 của Hoa Kỳ lưu ý rằng “các mô hình khí hậu vẫn có thể đánh giá thấp hoặc bỏ sót những quá trình phản hồi liên quan”.

CácĐường Nồng độ Đại diện(RCP) có thể được dùng làm đầu vào cho mô hình khí hậu: “một kịch bản giảm thiểu nghiêm ngặt (RCP 2.6), hai kịch bản ở giữa (RC P4.5 và RCP 6.0), và một kịch bản phát thải khí nhà kính rất nhiều (RCP 8.5)”.RCP chỉ nhìn vào nồng độ khí nhà kính, do đó không tính đến phản ứng của chu kỳ carbon.Những dự báo mô hình khí hậu được tổng kết trong Báo cáo Đánh giá lần thứ 5 của IPCC chỉ ra rằng trong thế kỷ 21, nhiệt độ bề mặt toàn cầu có chiều hướng tăng thêm 0,3 đến 1,7 °C (0,5 đến 3,1 °F) với kịch bản vừa phải, hoặc gần 2,6 đến 4,8 °C (4,7 đến 8,6 °F) với kịch bản tột cùng tùy thuộc vào mức độ xả thải khí nhà kính tương lai và những hiệu ứng phản hồi khí hậu.

Chính sách và chính trị

Các quốc gia nhạy cảm nhất với biến đổi khí hậu thường không phát thải nhiều khí nhà kính, làm nảy sinh câu hỏi về công bằng và công lý.Biến đổi khí hậu có liên hệ mật thiết với phát triển bền vững. Hạn chế ấm lên toàn cầu là đồng thời hướng đến đạt đượccác mục tiêu phát triển bền vữngnhư xóa bỏ đói nghèo và giảm bất bình đẳng. Mối liên kết giữa hai vấn đề được công nhận trongMục tiêu Phát triển Bền vững 13đó là “hành động khẩn cấp để chống lại biến đổi khí hậu và các tác động của nó”.Các mục tiêu về lương thực, nước sạch và bảo vệ hệ sinh thái có tính hòa hợp với giảm thiểu biến đổi khí hậu.

Khía cạnhđịa chính trịcủa biến đổi khí hậu là phức tạp và thường được đóng khung vớivấn đề kẻ ăn không, tức là tất cả các nước hưởng lợi từ giảm thiểu do một số nước làm nhưng một số nước đó sẽ thua thiệt từ việc đầu tư vào chuyển đổi sang nền kinh tế ít carbon. Có những phản biện cho điều này. Ví dụ, lợi ích cải thiện môi trường địa phương và sức khỏe cộng đồng của việc loại dần than đá là lớn hơn chi phí ở gần như mọi khu vực.Một luận điểm phản bác khác là các nước nhập khẩu ròng nhiên liệu hóa thạch được lợi về kinh tế từ việc chuyển đổi, khiến các nước xuất ròng có nguy cơmắc kẹt tài sảnhay không thể bán nhiên liệu hóa thạch.

Khám phá

Để lý giải tại saonhiệt độ Trái Đấtcao hơn dự liệu trong bối cảnh chỉ có bức xạ Mặt trời chiếu tới,Joseph Fourierđã đề xuất sự tồn tại củahiệu ứng nhà kính. Năng lượng Mặt trời đến bề mặt do khí quyển không cản trở bức xạ Mặt trời. Bề mặt ấm phát bức xạ hồng ngoại nhưng nó lại bị cản trở tương đối bởi khí quyển và năng lượng bị chậm giải phóng, khiến hành tinh ấm lên.Kể từ năm 1859,John Tyndall xác định rằng nitơ và oxy (99% không khí khô) không cản trở bức xạ hồng ngoại nhưng hơi nước và lượng nhỏ các khí (đáng kể nhất là methane và carbon dioxide) hấp thụ và khi ấm lên phát bức xạ hồng ngoại. Sự thay đổi nồng độ những khí này có thể gây “tất cả đột biến về khí hậu mà các nhà nghiên cứu địa chất phát hiện” bao gồm cáckỷ băng hà.

The Orroral Valley Fire viewed from Tuggeranong on the evening of 28 January
The Orroral Valley Fire viewed from Tuggeranong on the evening of 28 January

Svante Arrheniusđể ý thấy hơi nước trong không khí không ngừng đa dạng nhưng carbon dioxide thì do những quá trình địa chất lâu dài quyết định. Tại điểm kết của một kỷ băng hà, sự ấm lên do CO2gia tăng sẽ làm tăng lượng hơi nước, khuếch đại hiệu ứng trong một quá trình phản hồi. Vào năm 1896, ông công bố mô hình khí hậu đầu tiên về hiện tượng này, chỉ ra giảm một nửa CO2có thể khiến nhiệt độ giảm một mức đủ để khởi động kỷ băng hà. Arrhenius tính toán rằng nếu gấp đôi lượng CO2thì nhiệt độ sẽ tăng cỡ 5–6 °C (9,0–10,8 °F).Các nhà khoa học khác lúc đầu nghi ngờ và tin rằng hiệu ứng nhà kính bị bão hòa nên có thêm thêm CO2thì cũng không khác gì. Họ nghĩ khí hậu sẽ tự điều chỉnh.Từ năm 1938Guy Stewart Callendarcông bố bằng chứng chỉ ra khí hậu đang ấm lên và hàm lượng CO2đang tăngnhưng những tính toán của ông cũng vấp phải sự phản đối tương tự.

Vào thập niên 1950,Gilbert Plasstạo ra một mô hình máy tính chi tiết tính đến các lớp khí quyển khác nhau và phổ hồng ngoại, phát hiện hàm lượng CO2tăng sẽ khiến khí hậu ấm lên. Cùng thời gian,Hans Suesstìm thấy bằng chứng về việc CO2đã đang tăng,Roger Revellechỉ ra đại dương sẽ không hấp thu lượng tăng và họ cùng nhau hỗ trợCharles Keelingbắt đầu ghi chép sự gia tăng tiếp diễn thể hiện quaĐường cong Keeling.Giới khoa học cảnh báo công chúngvà nguy cơ được trình bày tại phiên chứng nhận trước Quốc hội của James Hansen năm 1988.Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậuđược thành lập năm 1988 để đưa ra lời khuyên chính thức cho các chính phủ trên thế giới và thúc đẩy nghiên cứu liên ngành.

Nguồn dữ liệu tham khảo: Wikipedia (CC BY-SA 3.0) / QP Holdings biên tập. Nội dung được QP Holdings biên tập, tổng hợp lại để phù hợp với chuyên mục tin tức.