Làm thế nào để chúng ta biết có mối liên hệ giữa biến đổi khí hậu và cháy rừng?

Làm thế nào chúng ta biết có mối liên hệ giữa biến đổi khí hậu và cháy rừng
Một lính cứu hỏa chạy sau khi cố gắng cứu một ngôi nhà ở Lakeport, California, chịu đựng những đám cháy lớn nhất từ ​​trước đến nay.
Ảnh AP / Nô-ê Berger

Một lần nữa, mùa hè và mùa thu của 2018 ở Bắc bán cầu đã mang đến cho chúng ta một trận dịch cháy lớn.

Những khu rừng này bị đốt cháy, nhà cửa và các công trình khác, làm thay thế hàng ngàn người và động vật và gây ra sự gián đoạn lớn trong cuộc sống của người dân. Gánh nặng lớn của việc chữa cháy đơn giản đã trở thành một nhiệm vụ quanh năm tỷ đô la, huống chi chi phí phá hủy.

Bức màn khói có thể kéo dài hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn dặm, ảnh hưởng đến chất lượng không khí và tầm nhìn. Đến nhiều người, nó đã trở nên rất rõ ràng rằng sự thay đổi khí hậu do con người gây ra đóng vai trò chính bằng cách tăng đáng kể nguy cơ cháy rừng.

Tuy nhiên, dường như vai trò của biến đổi khí hậu hiếm khi được đề cập trong nhiều hoặc thậm chí hầu hết các câu chuyện tin tức về vô số các đám cháy và sóng nhiệt. Một phần là do vấn đề của ghi công không thường trong sáng. Lập luận là luôn có những vụ cháy rừng, và làm thế nào chúng ta có thể quy bất kỳ vụ cháy rừng cụ thể nào đối với biến đổi khí hậu?

Là một nhà khoa học khí hậu, tôi có thể nói đây là khung sai của vấn đề. Sự nóng lên toàn cầu không gây ra cháy rừng. Nguyên nhân gần đây thường là sự bất cẩn của con người (tàn thuốc, lửa trại không được dập tắt đúng cách, v.v.), hoặc tự nhiên, từ sét khô, trong đó giông bão tạo ra sấm sét nhưng mưa nhỏ. Thay vào đó, sự nóng lên toàn cầu làm trầm trọng thêm các điều kiện và làm tăng nguy cơ cháy rừng.

Mặc dù vậy, có sự phức tạp và biến thiên rất lớn từ đám cháy này sang đám cháy khác, và do đó sự quy kết có thể trở nên phức tạp. Thay vào đó, cách nghĩ về điều này là từ quan điểm của khoa học cơ bản - trong trường hợp này là vật lý.

Sự nóng lên toàn cầu đang diễn ra

Để hiểu được sự tương tác giữa sự nóng lên toàn cầu và cháy rừng, hãy xem xét những gì đang xảy ra với hành tinh của chúng ta.

Thành phần của bầu khí quyển đang thay đổi từ các hoạt động của con người: Đã có sự gia tăng phần trăm 40 trong cạc-bon đi-ô-xít, chủ yếu từ đốt nhiên liệu hóa thạch kể từ 1800, và hơn một nửa mức tăng là kể từ 1985. Các loại khí bẫy nhiệt khác (metan, oxit nitơ, v.v.) cũng đang tăng nồng độ trong khí quyển từ hoạt động của con người. Tỷ lệ đang tăng tốc, không giảm (như hy vọng với Hiệp định Paris).

Điều này dẫn đến một mất cân bằng năng lượng cho hành tinh

Dòng năng lượng chảy qua hệ thống khí hậu (Làm thế nào chúng ta biết có mối liên hệ giữa biến đổi khí hậu và cháy rừng)

Các dòng năng lượng thông qua hệ thống khí hậu được minh họa bằng sơ đồ với các con số trên các giá trị trên cùng của khí quyển và sự mất cân bằng năng lượng ròng ở bề mặt. Trenberth et al 2009

Các khí bẫy nhiệt trong khí quyển hoạt động như một tấm chăn và ức chế bức xạ hồng ngoại - nghĩa là nhiệt từ Trái đất - thoát ra ngoài không gian để bù lại bức xạ liên tục đến từ mặt trời. Khi các khí này tích tụ, phần lớn năng lượng này, chủ yếu ở dạng nhiệt, vẫn còn trong bầu khí quyển của chúng ta. Năng lượng làm tăng nhiệt độ của đất, đại dương và khí quyển, làm tan băng, làm tan băng và cung cấp nhiên liệu cho chu trình nước thông qua sự bốc hơi.

Hơn nữa, chúng ta có thể ước tính mất cân bằng năng lượng của trái đất khá tốt: Nó lên tới khoảng 1 watt trên một mét vuông, hoặc khoảng terUMts terUMts trên toàn cầu.

Trong khi yếu tố này là nhỏ so với dòng năng lượng tự nhiên thông qua hệ thống, đó là watUMX watts trên một mét vuông, nó lớn so với tất cả các tác động trực tiếp khác của hoạt động của con người. Ví dụ, sản xuất điện ở Mỹ năm ngoái trung bình 0.46 terawts.

Nhiệt tăng thêm luôn là cùng một dấu hiệu và nó được lan truyền trên toàn cầu. Theo đó, nơi năng lượng này tích lũy vấn đề.

Theo dõi sự mất cân bằng năng lượng của Trái đất

Nhiệt chủ yếu tích tụ cuối cùng trong đại dương - hơn 90 phần trăm. Nhiệt tăng thêm này có nghĩa là mở rộng đại dương và nước biển dâng.

Nhiệt cũng tích tụ trong băng tan, gây tan chảy Băng biển Bắc Cực và tổn thất sông băng ở Greenland và Nam Cực. Điều này thêm nước vào đại dương, và vì vậy mực nước biển dâng cũng từ đó, tăng với tốc độ hơn 3 milimet năm, hoặc hơn một bước chân mỗi thế kỷ.

Hàm lượng nhiệt đại dương toàn cầu cho các mét 2000 hàng đầu của đại dương (Làm thế nào chúng ta biết có mối liên hệ giữa biến đổi khí hậu và cháy rừng)
Hàm lượng nhiệt đại dương toàn cầu cho các mét 2000 hàng đầu của đại dương, với ước tính không chắc chắn của khu vực màu hồng.
Khoa học nâng cao, CC BY-NC

Trên đất liền, ảnh hưởng của sự mất cân bằng năng lượng rất phức tạp bởi nước. Nếu có nước, nhiệt chủ yếu đi vào bay hơi và làm khô, và cung cấp độ ẩm cho bão, tạo ra nặng hơn mưa. Nhưng các hiệu ứng không tích lũy với điều kiện trời mưa và tắt.

Tuy nhiên, trong một câu thần chú khô hoặc hạn hán, nhiệt tích lũy. Đầu tiên, nó làm khô mọi thứ, và sau đó, nó làm tăng nhiệt độ. Tất nhiên, không bao giờ mưa ở miền Nam California. Bài hát pop của 1970, ít nhất là trong nửa năm hè.

Vì vậy, nước đóng vai trò là máy điều hòa không khí của hành tinh. Trong trường hợp không có nước, các hiệu ứng nhiệt dư thừa tích tụ trên đất liền bằng cách làm khô mọi thứ và làm héo cây, và bằng cách tăng nhiệt độ. Đổi lại, điều này dẫn đến sóng nhiệt và tăng nguy cơ cháy rừng. Những yếu tố này được áp dụng ở các khu vực ở miền tây Hoa Kỳ và các khu vực có Khí hậu Địa Trung Hải. Thật vậy, nhiều vụ cháy rừng gần đây đã xảy ra không chỉ ở phương Tây ở Hoa Kỳ mà còn ở Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Hy Lạp và các khu vực khác của Địa Trung Hải.

Các điều kiện cũng có thể phát triển ở các nơi khác trên thế giới khi các vòm thời tiết áp lực mạnh (anticyclones) bị đình trệ, có thể xảy ra một phần do tình cờ, hoặc với tỷ lệ tăng trong một số kiểu thời tiết như được thiết lập bởi một trong hai La Niña hoặc El Niño sự kiện (ở những nơi khác nhau). Người ta hy vọng rằng những điểm khô này di chuyển từ năm này sang năm khác, nhưng sự phong phú của chúng tăng theo thời gian, như đang xảy ra rõ ràng.

Làm thế nào lớn là sự mất cân bằng năng lượng trên đất? Chà, 1 watt trên một mét vuông trong một tháng, nếu được tích lũy, tương đương với watUMX watts trên một mét vuông trong một giờ; Công suất 720 tương đương với toàn bộ công suất trong lò vi sóng nhỏ. Một mét vuông là khoảng 720 feet vuông. Do đó, sau một tháng, nó tương đương với một lò vi sóng ở công suất tối đa mỗi foot vuông trong sáu phút. Không có gì lạ khi bắt lửa!

Khoa học ghi công

Quay trở lại câu hỏi ban đầu về cháy rừng và sự nóng lên toàn cầu, điều này giải thích cho lập luận: Có thêm nhiệt có sẵn từ biến đổi khí hậu, và ở trên chỉ ra nó lớn đến mức nào.

Trong thực tế, có độ ẩm trong đất và thực vật có hệ thống rễ khai thác độ ẩm của đất và trì hoãn các tác động trước khi chúng bắt đầu héo, do đó, phải mất hơn hai tháng để các hiệu ứng đủ lớn để tạo ra giai đoạn cháy rừng . Trên cơ sở hàng ngày, hiệu ứng này đủ nhỏ để mất đi trong sự biến đổi thời tiết bình thường. Nhưng sau một đợt khô hạn hơn một tháng, nguy cơ cao hơn rõ rệt. Và tất nhiên nhiệt độ bề mặt trung bình toàn cầu cũng đang đi lên

Từ lâu, chúng ta không thể gán một sự kiện duy nhất cho sự thay đổi khí hậu. Nó gần đây thay đổi, Tuy nhiên.

Như trong ví dụ về vụ cháy rừng, đã có một nhận thức rằng các nhà khoa học khí hậu có thể tạo ra báo cáo hữu ích bằng cách giả định rằng bản thân các sự kiện thời tiết tương đối không bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu. Đây là một giả định tốt.

Ngoài ra, các nhà khoa học khí hậu không thể nói rằng các sự kiện cực đoan là do sự nóng lên toàn cầu, bởi vì đó là một câu hỏi được đặt ra kém. Tuy nhiên, chúng ta có thể nói rất có khả năng họ sẽ không có những tác động cực đoan như vậy nếu không có sự nóng lên toàn cầu. Thật vậy, tất cả các sự kiện thời tiết bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu bởi vì môi trường mà chúng xảy ra là ấm hơn và rên rỉ hơn trước đây.

Đặc biệt, bằng cách tập trung vào Mất cân bằng năng lượng của trái đất, nghiên cứu mới dự kiến ​​sẽ thúc đẩy sự hiểu biết về những gì đang xảy ra và tại sao, và những gì nó ngụ ý cho tương lai.Conversation

Giới thiệu về Tác giả

Kevin Trenberth, Nhà khoa học cao cấp xuất sắc, Trung tâm nghiên cứu khí quyển quốc gia

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách của tác giả này

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = Kevin Trenberth; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}