Không khí bẩn có thể gây mưa, có thể không

Một nhóm nhà khoa học quốc tế, đứng đầu là Tiến sĩ Daniel Rosenfeld ở Viện Khoa học Trái đất tại Đại học Do Thái ở Jerusalem (Thủ đô của Israel), đưa ra một phát hiện gây ngạc nhiên về vấn đề gây tranh cãi liệu ô nhiễm không khí làm tăng hay làm giảm lượng mưa. Kết luận là cả hai trường hợp đều có thể đúng, phụ thuộc vào điều kiện môi trường từng vùng.

Xác định rõ vấn đề này là một trong những kết quả quan trọng trong kỷ nguyên biến đổi khí hậu và cụ thể ở những khu vực đang chịu ảnh hưởng từ ô nhiễm và thiếu nước do con người tạo ra bao gồm Israel.

Trong một bài báo ra ngày 5/9 của Tờ Khoa Học, nhóm khoa học gia bao gồm các nhà nghiên cứu từ Đức đưa ra kết quả nghiên cứu gỡ rối cho những mâu thuẫn xung quanh câu hỏi hắc búa đó.

Họ làm điều này bằng cách theo dõi các dòng năng lượng chảy qua khí quyển và các cách nó bị ảnh hưởng bởi hạt aerosol (lơ lửng trong không khí).  Điều này cho phép phát triển những dự báo chính xác hơn về việc ô nhiễm không khí ảnh hưởng tới thời tiết, các nguồn nước và khí hậu tương lai ra sao.

Con người thải lượng lớn hạt aerosol vào không khí, những phần tử nhỏ đến mức chúng  bồng bềnh trong không khí. Trước khi bị ảnh hưởng bởi con người, không khí trên mặt  đất chứa nhiều gấp hai lần các phần tử aerosol hơn so với không khí trên bề mặt đại dương. Ngày nay, tỷ lệ này tăng nhiều gấp trăm lần.

Các hạt lơ lửng trong không khí tự nhiên và nhân tạo đều ảnh hưởng tới khí hậu của chúng ta - quan điểm đó được nhiều người đồng ý. Nhưng các chất này thúc đẩy quá trình đó bằng cách nào?

Chúng tạo ra nhiều  mây và mưa hơn, một số nhà khoa học nói. Chúng  tạo ra ít mây và mưa hơn, một số khác lại nói.

Vai trò gây tranh cãi này của aerosol trở thành nguồn không chắc chắn lớn nhất  trong hiểu biết của chúng ta về hệ khí hậu, bao gồm vấn đề ấm nóng toàn cầu.

“Cả hai phía đều đúng”, Tiến sĩ Meinrat O. Andreae, giám đốc Viện Hoá học Max Planck ở Đức, một đồng tác giả của bài báo, nói. “Nhưng bạn phải xem xét có bao nhiêu phần tử aerosol”.

Tác giả chính, Tiến sĩ Rosenfeld ở Đại học Do Thái, nói thêm: “Lượng aerosol là nhân tố quan trọng đang kiểm soát việc năng lượng phân bố trong khí quyển ra sao”.

Mây và, vì thế, lượng mưa sẽ xảy ra khi độ ẩm, không khí ấm bốc lên từ mặt đất và nước tụ lại hay đóng băng trên các phần tử aerosol ở phía trên.  Năng lượng có trách nhiệm làm bay hơi nước từ bề mặt trái đất và nâng đỡ không khí  được cung cấp bởi mặt trời.

Aerosols có tác dụng hai mặt: một mặt, chúng hoạt động giống như một lưới lọc mặt trời làm giảm lượng năng lượng mặt trời tiếp cận tới mặt đất. Theo đó, ít nước bị bay hơi hơn và không khí ở mặt đất vẫn mát hơn và khô hơn, ít chiều hướng tăng và tạo thành đám mây hơn.

Mặt khác, sẽ không có những giọt  mây nào mà không có aerosol. Một số phần tử aerosol hoạt động như các điểm thu hút độ ẩm của không khí được gọi là điểm ngưng tụ.

Trên những phần tử nhỏ này với đường kính nhỏ hơn một phần nghìn mm,  nước tụ lại - giống sương trên đất lạnh – phát ra năng lượng trong quá trình này.

Đây chính  là nguồn năng lượng trước đó được sử dụng để làm bay hơi nước từ bề mặt trái đất. Hơi nóng phát ra làm ấm vùng  không khí và nó có thể tăng hơn nữa, tạo ra những giọt mây cùng với nó. 

Nhưng nếu dư thừa các điểm thu hút (độ ẩm) này, các giọt nhỏ không bao giờ đạt tới khối lượng tới hạn để rơi xuống mặt đất và tạo thành mưa - chỉ vì không có đủ nước để chia sẻ giữa tất cả các phần tử aerosol.

Cũng như vậy, với một số lượng giọt nhỏ đang tăng lên, bề mặt tổng thể của chúng tăng, làm tăng lượng ánh sáng mặt trời phản chiếu trở lại không gian và, theo cách đó, làm mát và làm khô trái đất.

Tóm gọn lại, khi đó, kết quả nghiên cứu chỉ ra những điều sau: với sự ô nhiễm đang tăng lên, lúc đầu lượng mưa tăng, lên tới cực đại và cuối cùng hạ đột ngột  tại những nơi nơi nồng độ aerosol rất cao.

Kết quả thực tế cho thấy, ở trong không khí tương đối sạch, tăng hàm lượng  aerosol lên tới giới hạn giải phóng tối đa  năng lượng sẵn có sẽ  làm tăng lượng mưa. Vượt ra khỏi điểm đó, tăng hàm lượng aerosol sẽ làm giảm đáng kể lượng mưa.

Vì thế, ở những vùng với hàm lượng aerosol trong khí quyển cao, do điều kiện tự nhiên hay nhân tạo, sự tiếp diễn hay thậm chí sự xấu hơn những điều kiện này có thể dẫn tới làm giảm lượng mưa so với mức bình  thường hay thậm chí gây hạn hán.

Tiến sĩ Rosenfeld tuyên bố: “Những kết quả này có ý nghĩa to lớn tới các quốc gia như Israel nơi lượng mưa khan hiếm và có thể dễ dàng bị ảnh hưởng bởi sự  sản sinh  quá nhiều aerosol. Nghiên cứu của chúng tôi đưa ra báo động đỏ cảnh báo  tất cả những ai chịu trách nhiệm về việc kiểm soát lượng ô nhiễm chúng ta thải ra khí  quyển”.

“Với những kết quả này chúng ta cuối cùng có thể cải thiện sự hiểu biết của mình  về tác động của aerosol tới lượng mưa và khí hậu”, Andreae nhấn mạnh, “Bởi lẽ tác động trái ngược của các hiệu ứng aerosol khác nhau cản trở chúng ta rất nhiều trong việc đưa ra các dự báo chính xác hơn cho tương lai khí hậu của chúng ta và, nhất là, cho sự đảm bảo dồi dào nguồn nước”.

Để xem bản gốc tiếng Anh, vào: http://vfej.vn/newsdetail.aspx?cate1=34&cate2=143&msgId=8407&lang=1 

Thu Hương (theo ENN)