Tương lai khí hậu Trái đất không chắc chắn, nhưng thế giới cần chuẩn bị cho sự thay đổi.
Nhập các mô phỏng khí hậu, tạo lại các tương tác vật lý giữa đất, biển và bầu trời bằng cách sử dụng các định luật và phương trình vật lý nổi tiếng. Những mô hình như vậy có thể nhìn vào quá khứ và tái tạo lại thời kỳ băng hà cổ đại hoặc thế giới nhà kính với sự trợ giúp của dữ liệu lượm lặt được từ đá và lõi băng.
Nhưng các nhà khoa học khí hậu cũng sử dụng các mô phỏng này để hình dung ra một loạt các tương lai có thể khác nhau, đặc biệt là để đối phó với khí thải nhà kính biến đổi khí hậu. Các kịch bản loại Chọn trò chơi phiêu lưu của riêng bạn nhằm mục đích dự đoán những gì sắp xảy ra do các mức phát thải khác nhau trong vài thập kỷ tới. Điều đó có nghĩa là đặt ranh giới trên và dưới cho câu trả lời cho các câu hỏi như: Nó sẽ nóng đến mức nào? Biển sẽ dâng cao đến mức nào?
Tin tốt là các mô phỏng khí hậu đang trở nên tốt hơn trong việc tái tạo ngay cả các khía cạnh tinh vi nhất của biến đổi khí hậu, chẳng hạn như vật lý phức tạp của các đám mây, tác động của aerosol và khả năng hấp thụ nhiệt từ khí quyển.
Nhưng cũng có tin xấu: Nhiều thông tin hơn không có nghĩa là luôn rõ ràng hơn. Và điều đó hiện đang gây ra sự không chắc chắn về mức độ tồi tệ của kịch bản tình huống xấu nhất có thể xảy ra đối với khí hậu Trái đất.
Năm năm trước, các kịch bản khí hậu trong trường hợp xấu nhất có thể xảy ra là đáng lo ngại. Theo một kịch bản được gọi là kịch bản kinh doanh thông thường, mà nhân loại không có hành động nào để giảm phát thải khí nhà kính, đến năm 2100, hành tinh này được dự đoán sẽ ấm lên từ 2,6 độ đến 4,8 độ C so với nhiệt độ trung bình của Trái đất từ năm 1986 đến 2005 (SN: 4/13/14). Theo báo cáo năm 2014 của Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu, hay IPCC, mực nước biển trung bình toàn cầu được cho là có thể tăng lên tới một mét trong cùng một kịch bản.
Nhưng thế hệ mô hình khí hậu mới nhất cho thấy khí hậu Trái đất có thể còn nhạy cảm hơn với lượng carbon dioxide trong khí quyển rất cao so với trước đây. Và điều đó, đến lượt nó, đang gia tăng dự đoán về mức độ nóng của nó.
Andrew Gettelman, một nhà khoa học khí hậu thuộc Trung tâm nghiên cứu khí quyển quốc gia, hay NCAR, ở Boulder, Colo, nói.
Điều đó bởi vì các mô phỏng sử dụng các phương trình tương tự để xem xét các điều kiện khí hậu trong quá khứ và tương lai. Và nhiều mô phỏng vẫn đấu tranh để tạo lại chính xác khí hậu của những khoảng thời gian rất ấm áp trong quá khứ, như Kỷ nguyên Eocene (SN: 11/3/15). Khi thế giới trở nên nóng hơn, hóa ra, những điều không chắc chắn bắt đầu lan tràn. Không có ai tranh cãi về việc [sự gia tăng nhiệt độ sẽ] dưới 2 độ, theo ông Gettelman. Voi Chúng tôi tranh luận về sự cao cấp.
Nhập các mô phỏng khí hậu, tạo lại các tương tác vật lý giữa đất, biển và bầu trời bằng cách sử dụng các định luật và phương trình vật lý nổi tiếng. Những mô hình như vậy có thể nhìn vào quá khứ và tái tạo lại thời kỳ băng hà cổ đại hoặc thế giới nhà kính với sự trợ giúp của dữ liệu lượm lặt được từ đá và lõi băng.
Nhưng các nhà khoa học khí hậu cũng sử dụng các mô phỏng này để hình dung ra một loạt các tương lai có thể khác nhau, đặc biệt là để đối phó với khí thải nhà kính biến đổi khí hậu. Các kịch bản loại Chọn trò chơi phiêu lưu của riêng bạn nhằm mục đích dự đoán những gì sắp xảy ra do các mức phát thải khác nhau trong vài thập kỷ tới. Điều đó có nghĩa là đặt ranh giới trên và dưới cho câu trả lời cho các câu hỏi như: Nó sẽ nóng đến mức nào? Biển sẽ dâng cao đến mức nào?
Tin tốt là các mô phỏng khí hậu đang trở nên tốt hơn trong việc tái tạo ngay cả các khía cạnh tinh vi nhất của biến đổi khí hậu, chẳng hạn như vật lý phức tạp của các đám mây, tác động của aerosol và khả năng hấp thụ nhiệt từ khí quyển.
Nhưng cũng có tin xấu: Nhiều thông tin hơn không có nghĩa là luôn rõ ràng hơn. Và điều đó hiện đang gây ra sự không chắc chắn về mức độ tồi tệ của kịch bản tình huống xấu nhất có thể xảy ra đối với khí hậu Trái đất.
Năm năm trước, các kịch bản khí hậu trong trường hợp xấu nhất có thể xảy ra là đáng lo ngại. Theo một kịch bản được gọi là kịch bản kinh doanh thông thường, mà nhân loại không có hành động nào để giảm phát thải khí nhà kính, đến năm 2100, hành tinh này được dự đoán sẽ ấm lên từ 2,6 độ đến 4,8 độ C so với nhiệt độ trung bình của Trái đất từ năm 1986 đến 2005 (SN: 4/13/14). Theo báo cáo năm 2014 của Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu, hay IPCC, mực nước biển trung bình toàn cầu được cho là có thể tăng lên tới một mét trong cùng một kịch bản.
Nhưng thế hệ mô hình khí hậu mới nhất cho thấy khí hậu Trái đất có thể còn nhạy cảm hơn với lượng carbon dioxide trong khí quyển rất cao so với trước đây. Và điều đó, đến lượt nó, đang gia tăng dự đoán về mức độ nóng của nó.
Andrew Gettelman, một nhà khoa học khí hậu thuộc Trung tâm nghiên cứu khí quyển quốc gia, hay NCAR, ở Boulder, Colo, nói.
Điều đó bởi vì các mô phỏng sử dụng các phương trình tương tự để xem xét các điều kiện khí hậu trong quá khứ và tương lai. Và nhiều mô phỏng vẫn đấu tranh để tạo lại chính xác khí hậu của những khoảng thời gian rất ấm áp trong quá khứ, như Kỷ nguyên Eocene (SN: 11/3/15). Khi thế giới trở nên nóng hơn, hóa ra, những điều không chắc chắn bắt đầu lan tràn. Không có ai tranh cãi về việc [sự gia tăng nhiệt độ sẽ] dưới 2 độ, theo ông Gettelman. Voi Chúng tôi tranh luận về sự cao cấp.
Turning up the heat
Lần đầu tiên mà một điều gì đó rất kỳ lạ xảy ra với các mô hình mới nhất đã diễn ra vào tháng 3, tại một cuộc họp ở Barcelona của các nhà khoa học và nhà tạo mẫu làm việc trên các mô phỏng khí hậu thế hệ tiếp theo. Nhiều mô phỏng được định sẵn để đưa vào báo cáo đánh giá IPCC tiếp theo, phần đầu tiên được lên kế hoạch phát hành vào tháng 4 năm 2021.
Tất cả các mô phỏng bao gồm các ước tính về một thứ gọi là độ nhạy khí hậu cân bằng, hoặc ECS. Điều đó về cơ bản có nghĩa là khí hậu trong tương lai của Trái đất dự kiến sẽ phản ứng như thế nào với một điều bình thường mới - cụ thể là một bầu không khí chứa lượng carbon dioxide gấp đôi so với thời kỳ tiền chế tạo.
Một xu hướng tương tự được thể hiện qua một số mô phỏng nổi tiếng, được phát triển bởi các nhóm tại NCAR, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, Trung tâm Dự đoán và Nghiên cứu Khí hậu của Anh, Had Hadley ở Exeter và Viện nghiên cứu Pierre Simon Laplace, hoặc IPSL. Trong các mô hình đó, ECS cao hơn, có nghĩa là Trái đất nhạy cảm hơn với carbon dioxide, so với các thế hệ mô hình trước đó. Nếu có thật, điều đó cho thấy rằng các loại khí có thể gây ảnh hưởng thậm chí nhiều hơn đến bầu khí quyển Trái đất hơn là suy nghĩ. Cuối cùng, điều đó có thể có nghĩa là nhiệt độ có thể nóng hơn cả những dự đoán cao nhất trước đây được đề xuất.
Vào tháng 9, các nhà khoa học với IPSL và Trung tâm nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp, hay CNRS, cũng ở Paris, đã công khai với các mô phỏng của họ. Dựa trên các dự báo từ hai mô hình khí hậu riêng biệt, các nhóm nghiên cứu đã báo cáo rằng sự nóng lên toàn cầu trung bình vào năm 2100 có thể lên tới 6 đến 7 độ C (hoặc khoảng 11 đến 13 độ F) so với thời kỳ tiền chế độ.
Giống như nhiều mô phỏng khí hậu thế hệ mới, hai mô hình của Pháp có độ phân giải ở mức độ tốt hơn và thể hiện tốt hơn các điều kiện trong thế giới thực so với các mô phỏng trong quá khứ. Khi được thử nghiệm chống lại các quan sát khí hậu ngày nay, các mô phỏng mới cũng làm tốt hơn việc tái tạo những quan sát đó, nhà khí hậu học CNRS Olivier Boucher nói.
Nhưng ECS cao vẫn là một bất ngờ. Boucher [mô hình] của chúng tôi tốt hơn về mặt vật lý, Boucher nói. Tuy nhiên, nhưng nó không tự động chuyển thành tự tin hơn cho các dự đoán trong tương lai.
Câu hỏi hóc búa về ECS này, mà rất nhiều mô hình vẫn thể hiện, đã xuất hiện trở lại vào ngày 21 tháng 11 tại một cuộc họp của hội đồng khoa học khí quyển và khí quyển của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia ở Washington, DC Nguyên nhân dễ nhất của ECS cao, Gettelman nói tại cuộc họp, là trong bao nhiêu mô hình ước tính rằng các đám mây sẽ tăng cường sự ấm lên (SN: 3/22/14). Trong số các yếu tố khác, các đám mây trong bầu khí quyển có vấn đề như thế nào: Các đám mây ở độ cao thấp hơn có thể phản chiếu ánh sáng mặt trời vào không gian, trong khi các đám mây ở độ cao cao hơn có thể giữ nhiệt. Gettelman và các đồng nghiệp của ông cũng thảo luận về tầm quan trọng của các đám mây trong mô hình ECS vào tháng 7 trong Thư nghiên cứu địa vật lý.
Mây Mây ở vĩ độ cao trông giống như chúng rất quan trọng, theo ông Gettelman. Khu vực trên Nam Đại Dương là một trong những mối quan tâm đặc biệt, nhưng hiện nay có nhiều nghiên cứu đang tiến hành để kiểm tra ảnh hưởng của các đám mây trên cao ở Bắc Cực cũng như các đám mây ở độ cao thấp hơn ở vùng nhiệt đới.
Một mô hình mới
Băn khoăn làm thế nào để thảo luận về các mô hình ECS cao có thể sẽ là một vấn đề đau đầu cho các tác giả của báo cáo IPCC tiếp theo. Cảnh quan mô phỏng khí hậu cũng trở nên phức tạp hơn theo những cách khác.
Đối với báo cáo IPCC 2014, các nhà lập mô hình khí hậu cũng tham gia vào lần lặp thứ năm của một dự án để thiết lập các tiêu chuẩn và kịch bản cho các dự báo khí hậu. Dự án đó được gọi là Dự án nghiên cứu khí hậu thế giới theo chương trình nghiên cứu khí hậu thế giới, hay viết tắt là CMIP5.
Các dự đoán trong tương lai của CMIP5 đã được tổ chức bằng cách sử dụng một khái niệm gọi là con đường tập trung đại diện, tên hay RCPs. Mỗi con đường vạch ra một tương lai khí hậu có thể dựa trên các tác động vật lý của khí nhà kính, như carbon dioxide và metan, khi chúng tồn tại trong khí quyển và bẫy bức xạ từ mặt trời. Một trái đất trong đó phát thải khí nhà kính được kiềm chế đáng kể và nhanh chóng được thể hiện bằng một kịch bản gọi là RCP 2.6. Kịch bản kinh doanh như thường lệ được gọi là RCP 8.5.
Báo cáo đánh giá thứ sáu sắp tới của IPCC sẽ dựa trên các dự báo từ CMIP6, các mô hình mới nhạy hơn. Và trong đó, RCP đã ra ngoài, và một mô hình mới có tên là lộ trình kinh tế xã hội chia sẻ, ED hay SSP, được đưa vào.
0 Comments:
Đăng nhận xét