- Tham gia
- 25/11/2012
- Bài viết
- 351
(kenhsinhvien.vn) Có một cách mà các nhà khoa học dùng để theo dõi quá trình biến đổi khí hậu là thông qua trắc địa độ che phủ băng biển. Độ che phủ băng biển là diện tích băng che phủ Bắc Cực tại một thời điểm nhất định. Băng biển đóng vai trò quan trọng trong việc phản xạ ánh sáng mặt trời trở lại không gian, điều chỉnh nhiệt độ đại dương và không khí, luân chuyển nước biển và gìn giữ sinh cảnh của động vật.
Bức ảnh tĩnh cho thấy băng biển Bắc Cực vào ngày 16/9/2021, là thời điểm băng biển dường như đạt độ bao phủ thấp nhất trong năm. Vào ngày này, độ che phủ của băng là 4,72 triệu km2. Ảnh: Studio Ảnh Khoa học NASA.
NASA và Trung tâm Dữ liệu Tuyết và Băng Quốc gia ở Boulder, Colorado đã sử dụng vệ tinh quan sát độ che phủ băng biển. Trong vài chục năm qua, độ che phủ băng biển ở Bắc Cực đã giảm mạnh hằng năm, nhất là vào cuối mùa hè khi độ che phủ băng biển đạt mức thấp nhất trong năm. Băng biển hình thành trong những tháng mùa đông giá lạnh, khi nước biển đóng băng thành những khối băng nổi khổng lồ, sau đó tan ra một phần trong những tháng mùa hè. Chu trình này lặp lại hằng năm.
Sau đây là 5 sự thật giúp bạn hiểu rõ hơn về băng biển ở Bắc Cực.
1. Độ che phủ băng biển đang giảm
NASA đã theo dõi độ che phủ thấp nhất (thường vào tháng 9) và cao nhất (thường vào tháng 3) của băng biển từ năm 1978. Dù số liệu chính xác về độ che phủ có thể thay đổi theo năm, nhưng xu hướng tổng quan là quá rõ ràng: Bắc Cực đang mất đi băng biển hằng năm.
“15 năm qua, chúng ta đã chứng kiến 15 con số về độ che phủ băng biển thấp nhất,” nhà khoa học chuyên nghiên cứu băng biển Rachel Tilling cho biết. “Mỗi năm chúng ta sẽ mất đi một khu vực có diện tích gần bằng tiểu bang West Virginia (~62.800 km2).”
Độ che phủ băng biển thấp nhất hiện đang giảm ở tỷ lệ 13,1% mỗi 10 năm. Tốc độ đó có thể tăng lên do quá trình nóng lên do biến đổi khí hậu và chu trình phản hồi băng albedo. Hiệu ứng albedo diễn tả khả năng bề mặt băng trắng có thể phản chiếu ánh sáng mặt trời đến Trái Đất trở lại không gian. Việc chuyển hướng năng lượng mặt trời khỏi đại dương giúp nước biển bên dưới băng biển lạnh hơn. Khi băng biển tan, nước ở thể lỏng sẫm màu hơn sẽ lộ ra và hấp thụ ánh sáng mặt trời. Nước ấm hơn đó lại tiếp tục làm băng tan chảy, tạo nên chu trình phản hồi băng albedo.
2. Băng biển giúp ngăn chặn khí quyển ấm lên
Theo Tilling, băng biển có vai trò như một “tấm phủ”, ngăn cách đại dương và không khí. Ngoài việc cản ánh sáng mặt trời, băng biển còn giữ lượng nhiệt hiện có trong đại dương, không cho nhiệt làm ấm không khí bên trên.
“Khả năng giữ nhiệt trong đại dương của băng biển không chỉ phụ thuộc vào độ che phủ, mà còn phụ thuộc vào độ dày,” Tilling cho biết.
Mỗi năm, một số khối băng biển vẫn tồn tại qua đợt băng tan vào mùa hè. Khi mùa đông ập đến, nhiều nước biển đóng băng hơn, hình thành nên lớp “băng lâu năm” dày hơn và chắc chắn hơn. Băng 1 năm tuổi mỏng hơn, dễ tan chảy và đứt gãy hơn, hoặc thậm chí là bị cuốn đi khỏi Bắc Cực. Nếu lượng băng tan hằng năm nhiều lên, sẽ còn rất ít băng lâu năm tích luỹ. Kết quả là băng biển Bắc Cực vừa trẻ vừa mỏng chưa từng thấy, khiến tấm phủ ấy ít hiệu quả hơn.
3. Băng biển ảnh hưởng đến động vật hoang dã ở Bắc Cực cả trên và dưới mặt nước
“Băng biển thay đổi ảnh hưởng đến hệ sinh thái khổng lồ nơi đây,” Tilling cho biết. Khi băng biển giảm, các loài động vật như cáo Bắc Cực, gấu Bắc Cực và hải cẩu mất đi môi trường sống.
Bên dưới bề mặt băng cũng bị ảnh hưởng.
Khi các tinh thể băng hình thành trên nước mặn, chúng để lại muối biển bên dưới. Nước muối đậm đặc này có thể chìm xuống đáy biển. Nước chìm đáy ở một địa điểm sẽ được bù đắp với chuyển động nâng lên ở những địa điểm khác, dẫn đến nước giàu dinh dưỡng hơn lưu thông lên bề mặt. Những chất dinh dưỡng này rất cần thiết cho thực vật phù du hiển vi, sau đó nó lại được cá và động vật tiêu thụ. Chu trình đóng băng-tan chảy thường xuyên ấy khiến sự sống dưới lòng Bắc Cực sinh sôi nảy nở, từ tảo cho đến cá voi sát thủ.
4. Băng biển tan không góp phần nhiều vào mực nước biển tăng
Vì băng biển hình thành từ nước biển nổi lên, nên nó không khác gì đá viên trong ly nước. Giống như đá viên, vốn không thay đổi mực nước của ly khi tan hết, băng biển tan ở Bắc Cực cũng không thay đổi mực nước biển nhiều. Mà băng trên đất liền tan, điển hình là từ Greenland hoặc các dải băng ở Nam Cực, mới góp phần làm tăng mực nước biển. Đó là vì khi băng trên đất liền tan, nó giải phóng nước bị giữ lại trên đất liền trước đó và đổ thêm vào nước của đại dương.
Băng biển tan không góp phần nhiều vào mực nước biển tăng.
5. Vệ tinh giúp NASA theo dõi băng biển
Bắc Băng Dương là nơi khó tiếp cận và nghiên cứu. Đó là lý do vì sao NASA, Cơ quan quản lý Đại dương và Khí quyển Quốc gia (NOAA), Cơ quan Vũ trụ châu Âu và các tổ chức khác chuyển sang điểm nhìn thuận lợi từ ngoài không gian để thu thập những dữ liệu quan sát của khu vực này. Có 2 loại thiết bị thường được dùng để theo dõi băng biển.
Loại thứ nhất là thiết bị vi sóng thụ động theo dõi độ che phủ theo thời gian. Một chuỗi các thiết bị này trên vệ tinh được NASA, NOAA, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ và các đối tác quốc tế hỗ trợ đã theo dõi độ che phủ băng biển từ năm 1978 – hơn 40 năm.
“Thiết bị vi sóng thụ động đo phát xạ vi sóng của bề mặt,” Tilling cho biết. Phát xạ vi sóng xảy ra tự nhiên, và đặc điểm của băng biển rất khác với của nước, cho phép các nhà khoa học định vị vị trí chính xác của cả hai qua nhiều năm.
Loại thứ hai là cao độ kế, có thể dùng để ước tính độ dày băng biển. Vệ tinh ICESat-2 của NASA đã phóng năm 2018 sử dụng laze để đo độ cao băng và độ cao nước. Bằng mối quan hệ đã biết giữa hai phép đo trên (độ cao của lớp băng trên mặt nước tương đương với độ sâu của lớp băng bên dưới), các nhà khoa học có thể tính toán độ dày tổng thể của băng biển.
Các nhà nghiên cứu vẫn tiếp tục tìm hiểu về Bắc Cực để hiểu rõ hơn về những hậu quả cục bộ và trên toàn cầu khi băng biển ngày càng thu hẹp.
“Hành tinh của chúng ta là một quả cầu khổng lồ có liên kết với nhau, khí quyển cũng được kết nối trong đó,” Tilling nói. “Bắc Cực đang thay đổi rất nhanh, đến mức ta còn chẳng biết chính xác sự thay đổi ấy sẽ tác động đến ta thế nào. Ta chỉ biết là sẽ có.”
NASA và Trung tâm Dữ liệu Tuyết và Băng Quốc gia ở Boulder, Colorado đã sử dụng vệ tinh quan sát độ che phủ băng biển. Trong vài chục năm qua, độ che phủ băng biển ở Bắc Cực đã giảm mạnh hằng năm, nhất là vào cuối mùa hè khi độ che phủ băng biển đạt mức thấp nhất trong năm. Băng biển hình thành trong những tháng mùa đông giá lạnh, khi nước biển đóng băng thành những khối băng nổi khổng lồ, sau đó tan ra một phần trong những tháng mùa hè. Chu trình này lặp lại hằng năm.
Sau đây là 5 sự thật giúp bạn hiểu rõ hơn về băng biển ở Bắc Cực.
1. Độ che phủ băng biển đang giảm
NASA đã theo dõi độ che phủ thấp nhất (thường vào tháng 9) và cao nhất (thường vào tháng 3) của băng biển từ năm 1978. Dù số liệu chính xác về độ che phủ có thể thay đổi theo năm, nhưng xu hướng tổng quan là quá rõ ràng: Bắc Cực đang mất đi băng biển hằng năm.
“15 năm qua, chúng ta đã chứng kiến 15 con số về độ che phủ băng biển thấp nhất,” nhà khoa học chuyên nghiên cứu băng biển Rachel Tilling cho biết. “Mỗi năm chúng ta sẽ mất đi một khu vực có diện tích gần bằng tiểu bang West Virginia (~62.800 km2).”
Độ che phủ băng biển thấp nhất hiện đang giảm ở tỷ lệ 13,1% mỗi 10 năm. Tốc độ đó có thể tăng lên do quá trình nóng lên do biến đổi khí hậu và chu trình phản hồi băng albedo. Hiệu ứng albedo diễn tả khả năng bề mặt băng trắng có thể phản chiếu ánh sáng mặt trời đến Trái Đất trở lại không gian. Việc chuyển hướng năng lượng mặt trời khỏi đại dương giúp nước biển bên dưới băng biển lạnh hơn. Khi băng biển tan, nước ở thể lỏng sẫm màu hơn sẽ lộ ra và hấp thụ ánh sáng mặt trời. Nước ấm hơn đó lại tiếp tục làm băng tan chảy, tạo nên chu trình phản hồi băng albedo.
2. Băng biển giúp ngăn chặn khí quyển ấm lên
Theo Tilling, băng biển có vai trò như một “tấm phủ”, ngăn cách đại dương và không khí. Ngoài việc cản ánh sáng mặt trời, băng biển còn giữ lượng nhiệt hiện có trong đại dương, không cho nhiệt làm ấm không khí bên trên.
“Khả năng giữ nhiệt trong đại dương của băng biển không chỉ phụ thuộc vào độ che phủ, mà còn phụ thuộc vào độ dày,” Tilling cho biết.
Mỗi năm, một số khối băng biển vẫn tồn tại qua đợt băng tan vào mùa hè. Khi mùa đông ập đến, nhiều nước biển đóng băng hơn, hình thành nên lớp “băng lâu năm” dày hơn và chắc chắn hơn. Băng 1 năm tuổi mỏng hơn, dễ tan chảy và đứt gãy hơn, hoặc thậm chí là bị cuốn đi khỏi Bắc Cực. Nếu lượng băng tan hằng năm nhiều lên, sẽ còn rất ít băng lâu năm tích luỹ. Kết quả là băng biển Bắc Cực vừa trẻ vừa mỏng chưa từng thấy, khiến tấm phủ ấy ít hiệu quả hơn.
3. Băng biển ảnh hưởng đến động vật hoang dã ở Bắc Cực cả trên và dưới mặt nước
“Băng biển thay đổi ảnh hưởng đến hệ sinh thái khổng lồ nơi đây,” Tilling cho biết. Khi băng biển giảm, các loài động vật như cáo Bắc Cực, gấu Bắc Cực và hải cẩu mất đi môi trường sống.
Bên dưới bề mặt băng cũng bị ảnh hưởng.
Khi các tinh thể băng hình thành trên nước mặn, chúng để lại muối biển bên dưới. Nước muối đậm đặc này có thể chìm xuống đáy biển. Nước chìm đáy ở một địa điểm sẽ được bù đắp với chuyển động nâng lên ở những địa điểm khác, dẫn đến nước giàu dinh dưỡng hơn lưu thông lên bề mặt. Những chất dinh dưỡng này rất cần thiết cho thực vật phù du hiển vi, sau đó nó lại được cá và động vật tiêu thụ. Chu trình đóng băng-tan chảy thường xuyên ấy khiến sự sống dưới lòng Bắc Cực sinh sôi nảy nở, từ tảo cho đến cá voi sát thủ.
4. Băng biển tan không góp phần nhiều vào mực nước biển tăng
Vì băng biển hình thành từ nước biển nổi lên, nên nó không khác gì đá viên trong ly nước. Giống như đá viên, vốn không thay đổi mực nước của ly khi tan hết, băng biển tan ở Bắc Cực cũng không thay đổi mực nước biển nhiều. Mà băng trên đất liền tan, điển hình là từ Greenland hoặc các dải băng ở Nam Cực, mới góp phần làm tăng mực nước biển. Đó là vì khi băng trên đất liền tan, nó giải phóng nước bị giữ lại trên đất liền trước đó và đổ thêm vào nước của đại dương.
Băng biển tan không góp phần nhiều vào mực nước biển tăng.
5. Vệ tinh giúp NASA theo dõi băng biển
Bắc Băng Dương là nơi khó tiếp cận và nghiên cứu. Đó là lý do vì sao NASA, Cơ quan quản lý Đại dương và Khí quyển Quốc gia (NOAA), Cơ quan Vũ trụ châu Âu và các tổ chức khác chuyển sang điểm nhìn thuận lợi từ ngoài không gian để thu thập những dữ liệu quan sát của khu vực này. Có 2 loại thiết bị thường được dùng để theo dõi băng biển.
Loại thứ nhất là thiết bị vi sóng thụ động theo dõi độ che phủ theo thời gian. Một chuỗi các thiết bị này trên vệ tinh được NASA, NOAA, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ và các đối tác quốc tế hỗ trợ đã theo dõi độ che phủ băng biển từ năm 1978 – hơn 40 năm.
“Thiết bị vi sóng thụ động đo phát xạ vi sóng của bề mặt,” Tilling cho biết. Phát xạ vi sóng xảy ra tự nhiên, và đặc điểm của băng biển rất khác với của nước, cho phép các nhà khoa học định vị vị trí chính xác của cả hai qua nhiều năm.
Loại thứ hai là cao độ kế, có thể dùng để ước tính độ dày băng biển. Vệ tinh ICESat-2 của NASA đã phóng năm 2018 sử dụng laze để đo độ cao băng và độ cao nước. Bằng mối quan hệ đã biết giữa hai phép đo trên (độ cao của lớp băng trên mặt nước tương đương với độ sâu của lớp băng bên dưới), các nhà khoa học có thể tính toán độ dày tổng thể của băng biển.
Các nhà nghiên cứu vẫn tiếp tục tìm hiểu về Bắc Cực để hiểu rõ hơn về những hậu quả cục bộ và trên toàn cầu khi băng biển ngày càng thu hẹp.
“Hành tinh của chúng ta là một quả cầu khổng lồ có liên kết với nhau, khí quyển cũng được kết nối trong đó,” Tilling nói. “Bắc Cực đang thay đổi rất nhanh, đến mức ta còn chẳng biết chính xác sự thay đổi ấy sẽ tác động đến ta thế nào. Ta chỉ biết là sẽ có.”
Dịch bởi Kenhsinhvien.vn
(Theo SciTechDaily)
(Theo SciTechDaily)
