Chào mừng
Khí hậu của Trái Đất luôn biến đổi. Các thời kỳ băng hà đã xuất hiện và biến mất. Các thời kỳ ấm lên đã cho phép rừng phát triển ở Antarctica.
Nhưng điều đang xảy ra bây giờ khác: không phải vì khí hậu đang thay đổi, mà vì nó lưu chuyển nhanh.
Trong hơn 150 năm qua, nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 1,1°C. Điều này có thể nghe có vẻ nhỏ, nhưng sự khác biệt giữa bây giờ và thời kỳ băng hà cuối cùng: khi các glacier che phủ hầu hết Bắc Mỹ: chỉ là khoảng 5°C.
Trong bài học này, chúng ta sẽ xem xét bằng chứng, hiểu cơ chế và suy nghĩ một cách phê phán về những gì chúng ta có thể làm.
Bạn Biết Gì?
Trước khi chúng ta bắt đầu, hãy tìm hiểu bạn bắt đầu từ đâu.
Cách Trái Đất giữ ấm
Hệ hiệu ứng nhà kính
Hệ hiệu ứng nhà kính không phải là điều xấu. Không có nó, nhiệt độ trung bình của Trái Đất sẽ là khoảng -18°C (0°F): quá lạnh cho nước lỏng hoặc sự sống như chúng ta biết.
Đây là cách nó hoạt động:
1. Mặt Trời gửi năng lượng đến Trái Đất dưới dạng ánh sáng visible.
2. Mặt đất hấp thụ ánh sáng đó và tái phát tán ra dưới dạng bức xạ hồng ngoại (nhiệt).
3. Một số khí trong khí quyển: carbon dioxide (CO₂), methane (CH₄), water vapor (H₂O), và nitrous oxide (N₂O): hấp thụ bức xạ hồng ngoại thay vì để nó trốn thoát khỏi không gian.
4. Những khí này tái phát tán nhiệt ở mọi hướng, bao gồm cả về phía bề mặt Trái Đất.
Điều này chính là điều gì giúp giữ cho hành tinh của chúng ta ở nhiệt độ trung bình khoảng 15°C (59°F).
Sự quan tâm không phải là hệ hiệu ứng nhà kính itself: nó là chúng ta đang tăng cường nó bằng cách thêm nhiều khí này vào khí quyển.
Điều gì mà Bằng chứng cho thấy
Bằng chứng cho Thay đổi Khí Hậu
Khoa học khí hậu dựa trên nhiều dòng bằng chứng độc lập. Dưới đây là những dòng chính:
Ống core băng: Các nhà khoa học khoan sâu vào các đống băng ở Antarctica và Greenland, trích xuất các ống băng chứa các bọt khí của bầu khí atmosphere thời cổ. Các bọt khí này cho phép chúng ta đo lường CO₂ và nhiệt độ trong thời gian lên tới 800.000 năm. Dữ liệu cho thấy rằng CO₂ và nhiệt độ luôn di chuyển cùng nhau: và rằng mức CO₂ hiện tại cao hơn nhiều so với bất kỳ hồ sơ 800.000 năm nào.
Sự thay đổi Keeling: Từ năm 1958, Charles David Keeling đã bắt đầu đo lường CO₂ trong không khí tại Mauna Loa Observatory ở Hawaii. Các đo lường của ông cho thấy một xu hướng tăng không ngừng từ 315 ppm lên trên 420 ppm hiện nay, với một mô hình vuốt sawtooth do sự phát triển mùa hè của thực vật.
Dữ liệu nhiệt độ: Các bản ghi nhiệt độ từ năm 1850 cho thấy một xu hướng ấm lên rõ rệt, đặc biệt kể từ năm 1980. Mười năm nóng nhất trong hồ sơ đã xảy ra kể từ năm 2010.
Tăng cao mực biển: Mực biển toàn cầu đã tăng khoảng 20 cm (8 inch) kể từ năm 1900 và tốc độ này đang tăng lên. Điều này đến từ hai nguồn: nở ra (nước ấm chiếm nhiều không gian hơn) và tan chảy của tuyết.
Tích tụ lại của sông băng: Các sông băng trên toàn thế giới đang thu hẹp. Công viên quốc gia Glacier ở Montana có 150 sông băng năm 1850; hiện tại chỉ còn dưới 25 sông băng.
Acidification đại dương: Đại dương hấp thụ khoảng 30% CO₂ mà chúng ta thải ra. Điều này tạo thành axit cacbonic, làm nước biển chua hơn: một sự gia tăng 26% về axit kể từ thời kỳ tiền công nghiệp. Điều này đe dọa đến rạn san hô và động vật có vỏ.
Carbon Chúng Ta Đưa Ra
Làm Sao Con Người Thay Đổi Không Khí
Trong hàng triệu năm, carbon đã bị khóa dưới lòng đất dưới dạng than bùn, dầu mỏ và khí thiên nhiên: là những xác thực của thực vật và sinh vật biển cổ đại được chôn vùi và nén trong thời gian địa chất.
Từ thời đại công nghiệp vào khoảng năm 1760, chúng ta bắt đầu khai thác những nhiên liệu hóa thạch này và đốt chúng để tạo ra năng lượng. Khi đốt các nhiên liệu chứa carbon, carbon kết hợp với oxy, giải phóng CO₂ vào không khí.
Số liệu:
- CO₂ trước thời đại công nghiệp: khoảng 280 ppm
- CO₂ hiện tại: hơn 420 ppm: tăng 50%
- Con người thải ra khoảng 36 tỷ tấn CO₂ mỗi năm
Các nguồn chính khác của khí nhà kính:
- Rừng bị chặt phá: Cây hấp thụ CO₂. Khi chúng bị chặt bỏ, chúng loại bỏ một bể chứa carbon và giải phóng carbon đã được lưu trữ.
- Nông nghiệp: Cánh đồng lúa và động vật sản xuất metan. Phân bón giải phóng nitơ oxit. Nông nghiệp chiếm khoảng 10% các phát thải toàn cầu.
- Sản xuất xi măng: Sản xuất xi măng giải phóng CO₂ từ vôi. Nó chiếm khoảng 8% các phát thải toàn cầu.
Chu kỳ carbon tự nhiên di chuyển carbon giữa không khí, đại dương, đất và sinh vật. Nhưng chúng ta đã làm gián đoạn chu kỳ này bằng cách thêm carbon đã được an toàn lưu trữ dưới lòng đất trong hàng triệu năm.
Gì Sẽ Xảy Ra Tiếp Theo
Kết Quả Của Một Thế Giới Nhiệt Đới
Thay đổi khí hậu không chỉ liên quan đến nhiệt độ cao hơn. Nó kích hoạt một cascading của các hiệu ứng liên kết:
Biến Động Cấp Biển: Tăng nhiệt độ có thể làm nước tăng 0,3 đến 1 mét đến năm 2100. Có hàng trăm triệu người sống ở khu vực ven biển sẽ bị ảnh hưởng.
Đông Gió Nhiều: Không khí ấm có thể chứa nhiều hơi nước hơn, dẫn đến mưa và lũ lụt dữ dội hơn. Nhiệt độ biển cao hơn làm cho cơn bão mạnh hơn. Cơn khô hạn tăng cường trong các khu vực đã khô.
Xáo trộn hệ sinh thái: Các loài phải di chuyển, thích nghi hoặc đối mặt với sự tuyệt chủng. Rạn san hô bị sẫm màu và chết trong nước ấm và axit hơn. Các mùa sinh trưởng thay đổi, ảnh hưởng đến nông nghiệp.
Vòng Lặp Phản Hồi
Một số kết quả của việc nóng lên thực sự gây ra nhiều nóng hơn: đây được gọi là vòng lặp phản hồi tích cực (tích cực ở đây có nghĩa là tự cường bội, không phải tốt):
- Thawing permafrost: Permafrost ở Bắc Cực chứa lượng lớn metan và CO₂ từ vật chất hữu cơ cổ đại. Khi Bắc Cực nóng lên, tuyết này tan rã và giải phóng những khí đó, gây ra thêm nóng, làm tan thêm tuyết.
- Vòng lặp phản hồi băng-albedo: Băng tuyết phản chiếu ánh sáng. Khi băng tan, nó tiết lộ các khu vực biển hoặc đất tối, hấp thụ nhiều nhiệt, làm tan băng.
- Phản hồi của hơi nước: Không khí ấm giữ nhiều hơi nước, vốn cũng là một khí nhà kính, giữ nhiệt.
Gì Chúng Ta Có Thể Làm
Các Phương Pháp Đối Phó Với Thay Đổi Khí Hậu
Có sự đồng thuận mạnh mẽ trong khoa học rằng biến đổi khí hậu là sự thật, do con người gây ra và rất nghiêm trọng. Nhưng có sự tranh luận chân thực, hợp pháp về cách thức ứng phó tốt nhất. Dưới đây là các nhóm chính:
Giảm thiểu: giảm thiểu khí thải:
- Năng lượng tái tạo (nắng, gió, thủy điện, địa nhiệt)
- Năng lượng hạt nhân (không carbon, nhưng gây lo ngại về chất thải và an toàn)
- Điện khí hóa giao thông
- Nâng cao hiệu quả năng lượng
- Giảm thiểu rừng
Thích nghi: chuẩn bị cho những thay đổi đã bắt đầu:
- Xây dựng bức tường biển và các biện pháp phòng ngừa lũ lụt
- Phát triển cây trồng chống chịu hạn hán
- Di chuyển các cộng đồng dễ bị tổn thương
- Nâng cao hệ thống cảnh báo sớm cho thời tiết cực đoan
Xử lý carbon: đưa CO₂ trở lại vào không khí:
- Reforestation & sequestering carbon in soil
- Công nghệ bắt đầu hút không khí (hiện nay rất đắt tiền và tốn năng lượng)
- Enhanced mineral weathering
Các phương pháp chính sách:
- Thuế carbon hoặc hệ thống hạn ngạch
- Các thỏa thuận quốc tế (Thỏa thuận Paris)
- Quy định về khí thải
- Phí trợ cấp cho năng lượng sạch
Tư duy cá nhân vs. hệ thống:
Có người cho rằng các lựa chọn cá nhân (đi ít xe, ăn ít thịt, giảm rác) quan trọng nhất. Có người cho rằng thay đổi hệ thống: chính sách, cơ sở hạ tầng, công nghệ: là điều duy nhất có thể hoạt động ở quy mô lớn. Các chuyên gia nói chung là cả hai đều cần thiết.
Bạn Nhớ Gì?
Kết thúc
Hôm nay chúng ta đã đi qua rất nhiều vấn đề:
- Hiệu ứng nhà kính & vì sao nó quan trọng
- Các bằng chứng đa dạng chứng minh biến đổi khí hậu là sự thật & đang tăng tốc
- Làm thay đổi chu kỳ cacbon do hoạt động của con người
- Kết quả & vòng lặp phản hồi làm tăng nhiệt độ
- Các giải pháp & tranh luận đang được đưa ra & thảo luận
Khoa học về khí hậu dựa trên vật lý, hóa học, địa chất, sinh học và dữ liệu từ mọi châu lục và đại dương. Để hiểu nó đòi hỏi precisely loại suy nghĩ dựa trên bằng chứng mà làm tốt khoa học.