Những “kẻ vô hình” ảnh hưởng khí hậu: Vì sao aerosol là chìa khóa để dự báo khí hậu theo thời gian thực

Yến Phụng

30-03-2025

“– You guys have met rivals of the 4.0 age. You would for sure fail if you didn’t study them carefully.”

Trích “Bogeyman”; Wild Wise Weird [1]

Trong bối cảnh thời tiết ngày càng bất ổn và các hiện tượng khí hậu cực đoan diễn ra với tần suất gia tăng, giới khoa học không chỉ cần các mô hình dự báo dài hạn mà còn khẩn thiết yêu cầu các công cụ dự báo khí hậu ngắn hạn theo thời gian thực – một xu hướng mới gọi là “nowcasting” khí hậu [2]. Và ở trung tâm của xu hướng này là một yếu tố thường bị đánh giá thấp: aerosol – những hạt li ti lơ lửng trong khí quyển, xuất phát từ cả hoạt động con người như công nghiệp, cháy rừng và từ thiên nhiên như bụi sa mạc hay sóng biển.

Khác với khí nhà kính có thể tồn tại hàng thập kỷ hoặc lâu hơn trong khí quyển, aerosol chỉ tồn tại từ vài ngày đến vài tuần. Tuy thời gian tồn tại ngắn, chúng lại đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong hệ thống khí hậu Trái Đất.

Aerosol tác động trực tiếp đến khí hậu bằng cách phản xạ hoặc hấp thụ ánh sáng mặt trời, từ đó gây ra hiệu ứng làm mát hoặc nóng cục bộ. Nhưng ảnh hưởng gián tiếp của chúng mới là điều đáng chú ý: aerosol tác động đến mây – chúng trở thành hạt nhân giúp hình thành giọt mây (cloud droplets), làm tăng số lượng và giảm kích thước giọt, khiến mây phản xạ ánh sáng nhiều hơn. Kết quả là nhiều ánh sáng mặt trời bị phản xạ ngược vào không gian, góp phần làm mát Trái Đất [3]. Tuy nhiên, tác động của aerosol không hề đồng đều. Tùy vào loại hạt, mật độ, và cách chúng tương tác với mây, aerosol ở một số khu vực có thể gây hiệu ứng nóng lên thay vì làm mát [4].

Trong vài thập kỷ qua, lượng aerosol nhân tạo đã giảm mạnh nhờ các quy định kiểm soát chất lượng không khí tại Bắc Mỹ, châu Âu và gần đây là Trung Quốc. Tuy nhiên, aerosol từ tự nhiên như khói cháy rừng và bụi khoáng lại gia tăng, một phần do chính biến đổi khí hậu gây ra [2]. Sự sụt giảm aerosol nhân tạo khiến hiệu ứng làm mát từng góp phần kiềm chế nhiệt độ toàn cầu cũng giảm, có thể là một yếu tố khiến chúng ta chứng kiến các mức nhiệt kỷ lục trong những năm gần đây [5].

Dù rất quan trọng, việc giám sát aerosol vẫn còn nhiều thách thức. Các thiết bị mặt đất cho dữ liệu chính xác và lâu dài, nhưng phạm vi không gian lại hạn chế. Vệ tinh có thể quan sát toàn cầu nhưng lại khó phân biệt các loại aerosol và có độ phân giải thời gian hạn chế. Máy bay có thể cung cấp dữ liệu chi tiết theo thời điểm, nhưng khó triển khai trên diện rộng. Để hiểu rõ hơn về vai trò của aerosol, các nhà khoa học đang kết hợp các nguồn dữ liệu khác nhau và tích hợp vào mô hình khí hậu tiên tiến.

Aerosol là minh chứng rõ ràng cho sự tương tác tinh vi giữa con người, tự nhiên và khí hậu. Từ việc cắt giảm khí thải sulfur trong vận tải biển đến quản lý cháy rừng, mỗi hành động đều có thể làm thay đổi quỹ đạo khí hậu, thông qua việc ảnh hưởng đến mây, năng lượng mặt trời và các hiện tượng cực đoan.

Việc nâng cao khả năng “nowcast” khí hậu – thông qua quan sát aerosol chính xác hơn và mô hình hóa hiệu quả hơn – không còn là chuyện của nghiên cứu học thuật. Đó là nhu cầu cấp bách để bảo vệ con người và hệ sinh thái mà chúng ta phụ thuộc vào [6].

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/ 

[2] Gettelman A, Kahn R. (2025). Aerosols are critical for “nowcasting” climate. One Earth. https://doi.org/10.1016/j.oneear.2025.101239 

[3] Bellouin N, et al. (2019). Bounding global aerosol radiative forcing of climate change. Reviews of Geophysics, 58(1), e2019RG000660. https://doi.org/10.1029/2019RG000660 

[4] Liu S, et al. (2019). Understanding of aerosol–climate interactions in China: Aerosol impacts on solar radiation, temperature, cloud, and precipitation and its changes under future climate and emission scenarios. Current Pollution Reports, 5, 36-51. https://doi.org/10.1007/s40726-019-00107-6 

[5] Gettelman A, et al. (2024). Has reducing ship emissions brought forward global warming? Geophysical Research Letters, 51(15), e2024GL109077. https://doi.org/10.1029/2024GL109077 

[6] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267