Góc chiếu của ánh sáng Mặt Trời kết hợp với albedo từ băng biển giúp giữ cho vùng cực luôn lạnh. Ảnh: NASA.
Hiện tượng khí hậu ấm lên toàn cầu đang khiến băng ở các vùng cực tan chảy với tốc độ nhanh chưa từng thấy. Các nhà khoa học cho rằng điều này sẽ ảnh hưởng rất lớn đến môi trường trên Trái Đất, bởi băng ở Bắc Cực có những vai trò vô cùng quan trọng không thể thay thế.
Phản xạ ánh sáng Mặt Trời
Vùng cực của Trái Đất có nhiệt độ lạnh vì nhận được ít ánh nắng Mặt Trời trực tiếp hơn so với nơi có vĩ độ thấp. Nguyên nhân khác là do những khối băng khổng lồ màu trắng có tác dụng như tấm gương phản xạ hầu hết ánh sáng Mặt Trời trở lại không gian, theo Mother Nature Network. Sự phản xạ này được gọi là albedo, giúp giữ cho hai cực lạnh bằng cách hạn chế khả năng hấp thụ nhiệt của chúng.
Diện tích băng biển Bắc Cực thu hẹp sẽ làm lộ ra nhiều nước biển hơn. Đại dương hấp thụ nhiều nhiệt hơn, khiến băng tan chảy và albedo bị giảm xuống. Điều này tạo ra một vòng luẩn quẩn khiến nhiệt độ Trái Đất ngày càng nóng lên.
Ảnh hưởng đến dòng hải lưu
Bằng cách điều hòa nhiệt độ vùng cực, băng Bắc Cực có ảnh hưởng đến thời tiết trên toàn thế giới. Đại dương và không khí hoạt động như động cơ nhiệt, vận chuyển nhiệt đến các cực một cách thường xuyên thông qua hoàn lưu khí quyển và dòng hải lưu để tạo ra sự cân bằng.
Băng biển ảnh hưởng đến thời tiết trên toàn thế giới thông qua hoàn lưu khí quyển và dòng hải lưu. Ảnh: NASA.
Diện tích băng biển giảm xuống ảnh hưởng đến những quá trình này. Nhiệt độ vùng cực ấm lên phá vỡ lưu lượng nhiệt tổng thể của Trái Đất, trong khi hướng gió thay đổi đẩy nhiều băng hơn từ biển Bắc Cực về phía Đại Tây Dương. Tại đây, chúng sẽ tan thành nước lạnh và ngăn cản dòng hải lưu ấm lưu chuyển từ vùng nhiệt đới.
Cách nhiệt với không khí
Nước biển ở Bắc Băng Dương tuy rất lạnh nhưng vẫn ấm hơn không khí trong mùa đông. Băng hoạt động như một lớp cách nhiệt giữa nước biển và không khí, hạn chế lượng nhiệt thoát ra. Cùng với albedo, đây là một cách khác giúp băng biển duy trì khí hậu lạnh giá của Bắc Cực.
Băng tan chảy hoặc có nhiều vết nứt sẽ hình thành khoảng trống, cho phép nhiệt thoát ra từ nước biển vào không khí. Khoảng một nửa tổng lượng nhiệt trao đổi giữa Bắc Băng Dương và khí quyển xảy ra thông qua các khe hở trên băng, theo Trung tâm Dữ liệu Băng tuyết Quốc gia Mỹ [NSIDC].
Hạn chế methane giải phóng vào khí quyển
Giới khoa học từ lâu biết rằng vùng lãnh nguyên Bắc Cực chứa các mỏ khí methane đông lạnh lớn. Năm 2012, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ [NASA] phát hiện một nguồn phát thải khí methane mới ở Bắc Cực, đó chính là Bắc Băng Dương.
Ở phía bắc biển Chukchi và Beaufort, các nhà khoa học phát hiện khí methane bốc lên, nhưng chúng không xuất phát từ các nguồn thải thông thường như đất ngập nước, hồ chứa hoặc cơ sở công nghiệp. Họ không chắc lý do tại sao có khí methane trong nước biển ở Bắc Cực, nhưng nhiều khả năng là do vi khuẩn và trầm tích đáy biển.
|
|
|
Các lỗ hổng và khe nứt trên băng có thể giải phóng khí methane từ Bắc Băng Dương vào khí quyển. Ảnh: iStock. |
Băng trên biển giống như một bề mặt ngăn cách không cho khí methane trong nước biển giải phóng vào không khí. "Khi diện tích lớp băng ở Bắc Cực tiếp tục giảm do khí hậu ấm lên, nguồn khí methane này có thể tăng lên", Eric Kort, nhà nghiên cứu tại NASA, cho biết.
Giảm thiểu thời tiết khắc nghiệt
Theo NSIDC, mất băng biển là tác nhân tạo ra các cơn bão lớn ở Bắc Cực. Băng biển hạn chế lượng hơi nước bốc lên từ đại dương vào khí quyển, khiến bão mạnh khó hình thành và phát triển hơn. Khi băng biển sụt giảm, quá trình hình thành bão dễ dàng hơn và sóng biển lớn có thể gây xói mòn bờ biển.
Hỗ trợ cuộc sống của người bản địa
Nhiều người sống ở Bắc Cực chủ yếu săn bắt hải cẩu và các loài động vật bản địa khác để làm thức ăn. Diện tích băng biển giảm xuống khiến việc đi săn ngày càng khó khăn và nguy hiểm hơn.
Ở ngoài khơi, băng biển giảm lại được xem là tin tốt cho ngành công nghiệp khai thác dầu mỏ, khí đốt và hàng hải. Tuy nhiên, sự gia tăng các hoạt động này có thể gây ra những rủi ro riêng, chẳng hạn như tình trạng cá voi chết hàng loạt do sự cố tràn dầu trên biển.
Môi trường sống của động vật hoang dã
Dù Bắc Cực là một trong những nơi có khí hậu khắc nghiệt nhất trên Trái Đất, nơi đây vẫn có nhiều động vật hoang dã sinh sống như gấu trắng, hải cẩu, cú tuyết, cáo, thỏ Bắc cực…Hiện tượng nóng lên toàn cầu đang làm tan chảy nhiều băng hơn, khiến một số loài động vật mất môi trường sống và thiếu thức ăn, dẫn đến nguy cơ bị tuyệt chủng.
Lê Hùng
đóng băng
băng tải
băng thông
băng đảng
đường băng
quyển sách
Băng quyển của Trái đất, là tất cả khu vực có nước đóng băng trên Trái đất, đã bị thu hẹp trung bình mỗi năm khoảng 87.000km vuông, trong khoảng thời gian từ 1979 đến 2016, theo thông tin từ một nghiên cứu mới. Đây là nghiên cứu đầu tiên đưa ra ước tính toàn cầu về diện tích bề mặt Trái đất được bao phủ bởi biển băng, tuyết phủ và mặt đất đóng băng. Để dễ hình dung thì diện tích Thủ đô Hà Nội là 3.359km vuông, nghĩa là hàng năm, Trái đất mất đi lượng băng quyển gấp gần 26 lần thủ đô của nước ta.
Mức độ bao phủ của vùng đất bị đóng băng cũng quan trọng như khối lượng của nó vì bề mặt trắng sáng phản chiếu ánh sáng mặt trời rất hiệu quả, làm mát hành tinh. Những thay đổi về kích thước hoặc vị trí của băng và tuyết có thể làm thay đổi nhiệt độ không khí, thay đổi mực nước biển và thậm chí ảnh hưởng đến các dòng hải lưu trên toàn thế giới.
Tác giả Xiaoqing Peng, một nhà địa lý vật lý tại Đại học Lan Châu, cho biết: “Băng quyển là một trong những chỉ số khí hậu nhạy cảm nhất và là chỉ số đầu tiên chứng minh một thế giới đang thay đổi. Sự thay đổi về quy mô của nó thể hiện một sự thay đổi toàn cầu lớn, chứ không phải chỉ là một vấn đề khu vực hoặc địa phương.”
Băng quyển chứa gần 3/4 lượng nước ngọt của Trái đất và ở một số vùng miền núi, các sông băng đang suy giảm đe dọa nguồn cung cấp nước uống. Nhiều nhà khoa học đã ghi nhận các tảng băng đang co lại, lớp phủ tuyết giảm dần và lượng băng ở biển Bắc Cực mất đi do biến đổi khí hậu. Nhưng không có nghiên cứu nào trước đây xem xét toàn bộ phạm vi của băng quyển trên bề mặt Trái đất và phản ứng của nó với nhiệt độ ấm lên.
Peng và các đồng tác giả của ông từ Đại học Lan Châu đã tính toán mức độ băng quyển hàng ngày và lấy trung bình các giá trị đó để đưa ra các ước tính hàng năm. Trong khi phạm vi của băng quyển phát triển và thu hẹp theo mùa, họ phát hiện ra rằng diện tích trung bình được bao phủ bởi băng quyển của Trái đất đã thu hẹp đáng kể từ năm 1979, tương quan với nhiệt độ không khí tăng lên.
Biển băng tan ở Bắc Băng Dương
Sự suy giảm chủ yếu xảy ra ở Bắc bán cầu, mất khoảng 102.000 km vuông mỗi năm. Những mất mát đó được bù đắp một chút nhờ tăng trưởng ở Nam bán cầu, nơi băng quyển tăng khoảng 14.000km vuông hàng năm. Sự tăng trưởng này chủ yếu xảy ra ở biển băng tại Biển Ross xung quanh Nam Cực, có thể là do các kiểu gió và dòng chảy đại dương và sự bổ sung của nước lạnh tan từ các tảng băng ở Nam Cực.
Các ước tính cho thấy không chỉ băng quyển toàn cầu bị thu hẹp mà thời gian đóng băng của nhiều khu vực cũng đã ngắn hơn. Ngày đóng băng đầu tiên trung bình hiện nay xảy ra muộn hơn khoảng 3,6 ngày so với năm 1979 và băng tan sớm hơn khoảng 5,7 ngày
Shawn Marshall, nhà băng học tại Đại học Calgary, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết: “Loại phân tích này là một ý tưởng hay cho một chỉ số toàn cầu hoặc chỉ số về biến đổi khí hậu. Ông cho rằng bước tiếp theo sẽ là sử dụng những dữ liệu này để kiểm tra thời điểm băng và tuyết phủ khiến Trái đất có độ sáng cao nhất, để xem những thay đổi trong suất phản chiếu [albedo] tác động như thế nào đến khí hậu theo mùa hoặc hàng tháng và điều này đang thay đổi như thế nào theo thời gian.
Để tổng hợp ước tính toàn cầu của họ về phạm vi băng quyển, các tác giả đã chia bề mặt hành tinh thành một hệ thống lưới. Họ đã sử dụng các bộ dữ liệu hiện có về phạm vi biển băng, lớp phủ tuyết và đất đóng băng toàn cầu, để phân loại mỗi ô như một phần của băng quyển nếu nó chứa ít nhất một trong ba thành phần. Sau đó, họ ước tính mức độ của băng quyển hàng ngày, hàng tháng và hàng năm và kiểm tra xem nó đã thay đổi như thế nào trong suốt 37 năm.
Tỷ lệ phần trăm của từng khu vực trải qua băng, tuyết hoặc mặt đất đóng băng tại một số thời điểm trong năm [1981-2010]
Các tác giả nói rằng bộ dữ liệu toàn cầu hiện có thể được sử dụng để thăm dò thêm tác động của biến đổi khí hậu đối với băng quyển và những thay đổi này tác động như thế nào đến hệ sinh thái, sự trao đổi carbon và thời gian của vòng đời động thực vật.
Tham khảo: Scitechdaily
Giải mã hiện tượng "vòm nhiệt" trong những ngày nắng nóng chết chóc đang xảy ra ở Tây Bắc Mỹ