Hiệu ứng nhà kính là một quá trình xảy ra khi các chất khí trong bầu khí quyển của Trái đất giữ nhiệt của Mặt trời. Quá trình này làm cho Trái đất ấm hơn nhiều so với khi không có bầu khí quyển. Hiệu ứng nhà kính là một trong những điều khiến Trái đất trở thành một nơi thoải mái để sinh sống.
Hiệu ứng nhà kính là một quá trình tự nhiên làm bề mặt Trái đất nóng lên. Khi năng lượng của Mặt trời đến bầu khí quyển của Trái đất, một phần trong số đó bị phản xạ trở lại không gian và phần còn lại bị hấp thụ và bức xạ lại bởi các khí nhà kính.
Khí nhà kính [hay các khí gây hiệu ứng nhà kính] bao gồm hơi nước, carbon dioxide, methane, nitrous oxide, ozone và một số hóa chất nhân tạo như chlorofluorocarbons [CFCs].
Năng lượng hấp thụ làm ấm bầu khí quyển và bề mặt Trái đất. Quá trình này duy trì nhiệt độ Trái đất ở mức ấm hơn khoảng 33 độ C so với mức bình thường, cho phép sự sống trên Trái đất tồn tại.
Tăng cường hiệu ứng nhà kính
Vấn đề mà chúng ta phải đối mặt hiện nay là các hoạt động của con người – đặc biệt là đốt nhiên liệu hóa thạch [than, dầu và khí đốt tự nhiên], nông nghiệp và khai khẩn đất đai – đang làm tăng nồng độ khí nhà kính. Đây là hiệu ứng nhà kính tăng cường, góp phần làm Trái đất nóng lên.
Hiệu ứng nhà kính:
Bước 1: Bức xạ mặt trời đến bầu khí quyển của Trái đất – một số bức xạ này được phản xạ trở lại không gian.
Bước 2: Phần năng lượng còn lại của mặt trời được đất và đại dương hấp thụ, đốt nóng Trái đất.
Bước 3: Nhiệt lượng tỏa ra từ Trái đất đối với không gian.
Bước 4: Một phần nhiệt này bị giữ lại bởi các khí nhà kính trong khí quyển, giữ cho Trái đất đủ ấm để duy trì sự sống.
Bước 5: Các hoạt động của con người như đốt nhiên liệu hóa thạch, nông nghiệp và khai khẩn đất đai đang làm tăng lượng khí nhà kính thải vào khí quyển.
Bước 6: Đây là giữ nhiệt thêm và khiến nhiệt độ Trái đất tăng lên.
Hiệu ứng nhà kính hoạt động như thế nào?
Như bạn có thể mong đợi từ cái tên, hiệu ứng nhà kính hoạt động… giống như một nhà kính! Nhà kính là một công trình có tường kính và mái che bằng kính. Nhà kính được sử dụng để trồng cây, chẳng hạn như cà chua và hoa nhiệt đới.
Một nhà kính vẫn ấm bên trong, ngay cả trong mùa đông. Vào ban ngày, ánh sáng mặt trời chiếu vào nhà kính sẽ làm ấm cây và không khí bên trong. Vào ban đêm, bên ngoài trời lạnh hơn, nhưng bên trong nhà kính vẫn khá ấm áp. Đó là bởi vì các bức tường kính của nhà kính giữ nhiệt của Mặt trời.
Hiệu ứng nhà kính hoạt động giống như trên Trái đất. Các khí trong khí quyển, chẳng hạn như carbon dioxide, giữ nhiệt tương tự như mái kính của nhà kính. Các khí giữ nhiệt này được gọi là khí nhà kính .
Vào ban ngày, Mặt trời chiếu xuyên qua bầu khí quyển. Bề mặt Trái đất nóng lên dưới ánh sáng mặt trời. Vào ban đêm, bề mặt Trái đất lạnh đi, giải phóng nhiệt trở lại không khí. Nhưng một phần nhiệt bị giữ lại bởi các khí nhà kính trong khí quyển. Đó là những gì giữ cho Trái đất của chúng ta ở mức trung bình 58 độ F [14 độ C] ấm áp và ấm cúng.
Con người đang tác động như thế nào đến hiệu ứng nhà kính?
Các hoạt động của con người đang làm thay đổi hiệu ứng nhà kính tự nhiên của Trái đất. Đốt các nhiên liệu hóa thạch như than đá và dầu sẽ đưa nhiều khí cacbonic vào bầu khí quyển của chúng ta hơn.
NASA đã quan sát thấy sự gia tăng lượng carbon dioxide và một số khí nhà kính khác trong bầu khí quyển của chúng ta. Quá nhiều khí nhà kính này có thể khiến bầu khí quyển của Trái đất ngày càng giữ nhiệt nhiều hơn. Điều này khiến Trái đất nóng lên.
Điều gì làm giảm hiệu ứng nhà kính trên Trái đất?
Cũng giống như nhà kính thủy tinh, nhà kính trên Trái đất cũng có nhiều thực vật! Thực vật có thể giúp cân bằng hiệu ứng nhà kính trên Trái đất. Tất cả các loài thực vật – từ những cây khổng lồ đến những thực vật phù du nhỏ bé trong đại dương – đều hấp thụ khí cacbonic và thải ra khí ôxy.
Đại dương cũng hấp thụ rất nhiều carbon dioxide dư thừa trong không khí. Thật không may, lượng carbon dioxide tăng lên trong đại dương làm thay đổi nước, khiến nước trở nên có tính axit hơn. Đây được gọi là quá trình axit hóa đại dương .
Nước có tính axit cao hơn có thể gây hại cho nhiều sinh vật đại dương, chẳng hạn như một số loài động vật có vỏ và san hô. Các đại dương ấm lên – do có quá nhiều khí nhà kính trong khí quyển – cũng có thể gây hại cho các sinh vật này. Nước ấm hơn là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng tẩy trắng san hô .
Ba vấn đề lớn mang tính chất toàn cầu đối với môi trường hiện nay là hiệu ứng nhà kính, phá hoại tầng ozôn và mưa axit.
Hiệu ứng nhà kính, xuất phát từ effet de serre trong tiếng Pháp, do nhà toán học người Pháp Jean Baptiste Joseph Fourier lần đầu tiên đặt tên vào năm 1824 thông qua một vụ nổ mạnh trong khí quyển làm nhiệt độ của một vùng tăng lên. Năm 1827, Joseph Fourier đưa ra nguyên lý giải thích hiện tượng Hiệu ứng nhà kính gây được sự quan tâm lớn của giới khoa học. Hiệu ứng nhà kính dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khi năng lượng bức xạ của tia sáng mặt trời, xuyên qua các cửa sổ hoặc mái nhà bằng kính, được hấp thụ và phân tán trở lại thành nhiệt lượng cho bầu không gian bên trong, dẫn đến việc sưởi ấm toàn bộ không gian bên trong chứ không phải chỉ ở những chỗ được chiếu sáng.
Jean Baptiste Joseph Fourier - Nhà toán học, nhà vật lý người Pháp. [1768 - 1830]. [Ảnh: univ].
Qua nghiên cứu, các nhà khoa học giải thích: Hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng làm cho không khí của Trái đất nóng lên do bức xạ sóng ngắn của Mặt trời có thể xuyên qua tầng khí quyển chiếu xuống mặt đất; mặt đất hấp thu nóng lên lại bức xạ sóng dài vào khí quyển để CO2 hấp thu làm cho không khí nóng lên. CO2 trong khí quyển giống như một tầng kính dày bao phủ Trái đất, làm cho Trái đất không khác gì một nhà kính lớn. Theo tính toán, nếu không có lớp khí quyển, nhiệt độ trung bình ở lớp bề mặt Trái đất sẽ xuống tới -23 độ C, nhưng nhiệt độ trung bình thực tế là 15 độ C, có nghĩa là hiệu ứng nhà kính đã làm cho Trái đất nóng lên 38 độ C.
Ngoài CO2 ra, còn có metan, ozôn, các halogen và hơi nước cũng có tác dụng quan trọng gây hiệu ứng nhà kính. Cùng với sự phát triển dân số và công nghiệp với tốc độ cao, CO2 thải vào khí quyển cũng tăng theo. Rừng lại bị chặt phá quá mức, CO2 đáng lẽ được rừng cây hấp thu lại không được hấp thu, nên lượng CO2 ngày càng tăng, hiệu ứng nhà kính do đó tăng theo không ngừng. Theo phân tích trong 200 năm qua nồng độ CO2 đã tăng lên 25%, nhiệt độ trung bình của Trái đất tăng lên 0,5 độ C. Ước tính đến giữa thế kỷ sau, bề mặt Trái đất sẽ nóng thêm 1,5 - 4,5 độ C; trong đó nhiệt độ ở vĩ độ trung và cao tăng lên càng nhiều.
Bức xạ sóng ngắn của Mặt trời có thể xuyên qua tầng khí quyển chiếu xuống mặt đất; mặt đất hấp thu nóng lên lại bức xạ sóng dài vào khí quyển để CO2 hấp thu làm cho không khí nóng lên [Ảnh: climatechange].
Hậu quả của hiệu ứng nhà kính rất nghiêm trọng. Trước hết là làm cho sinh thái biến đổi lớn. Sa mạc càng mở rộng, đất đai càng bị xói mòn, rừng càng lùi thêm về vùng cực, hạn hán rất nặng, lượng mưa tăng thêm 7-11%. Mùa đông càng ẩm, mùa hè càng khô. Vùng nhiệt đới càng ẩm ướt, vùng khô á nhiệt đới càng hạn, khiến cho các công trình thủy lợi phải điều chỉnh lại. Khu vực ven biển sẽ bị thiên tai đe dọa khủng khiếp. Vì nhiệt độ tăng lên, những tảng băng ở vùng cực sẽ tan chảy làm cho mặt biển tăng cao hơn 1m. Có nhà khoa học cho rằng, vì nhiệt độ tăng lên sẽ làm cho thể tích nước dãn nở, mặt nước biển sẽ dâng cao 0,2-1,4m. Hiện nay có 1/3 dân số thế giới sống ở vùng ven biển, vùng này cũng là nơi phát triển công nông nghiệp, nếu mặt biển dâng cao sẽ tràn ngập nhiều thành phố và bến cảng.
Hậu quả của hiệu ứng nhà kính rất nghiêm trọng.
Trái đất nóng lên đã làm cho toàn thế giới phải quan tâm. Tháng 11 năm 1988, Đại hội Liên Hiệp Quốc đã ra nghị quyết, nêu rõ các khí CO2 vẫn đang tiếp tục tăng, rất có thể làm cho Trái đất nóng lên, mặt biển dâng cao mang lại tai họa cho nhân loại, và kêu gọi toàn thế giới hết sức cố gắng "bảo vệ khí hậu vì con người hiện nay và mai sau".
Bởi vậy, khi chúng ta phát triển sản xuất công nghiệp, trước hết cần phải tích cực xử lý ô nhiễm không khí, nghiên cứu công nghệ chuyển hóa CO2 thành chất khác, ngăn chặn các khí metan, halogen, clo, flo,... không cho thải vào không khí.
Hai là bảo vệ tốt cây rừng, tích cực trồng cây gây rừng, làm cho CO2 chuyển hóa thành chất dinh dưỡng thông qua tác dụng quang hợp của cây xanh.
Cuối cùng, bằng mọi cách làm giảm lượng tiêu hóa năng lượng dầu mỏ và than, cố gắng áp dụng năng lượng hạt nhân, năng lượng Mặt trời, năng lượng nước và gió để giảm bớt lượng CO2 thải vào không khí.
Hiệu ứng nhà kính là gì? Hiệu ứng nhà kính dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khi năng lượng bức xạ của tia sáng mặt trời, xuyên qua các cửa sổ hoặc mái nhà bằng kính, được hấp thụ và phân tán trở lại thành nhiệt lượng cho bầu không gian bên trong, dẫn đến việc sưởi ấm toàn bộ không gian bên trong chứ không phải chỉ ở những chỗ được chiếu sáng. Hiệu ứng nhà kính xảy ra khi nào? Hiệu ứng nhà kính diễn ra khi khí quyển chứa khí đã hấp thụ tia cực quang. Hơi nóng từ mặt trời xuống Trái Đất đã bị giữ lại ở tầng đối lưu, tạo ra hiệu ứng nhà kính ở bề mặt các hành tinh hoặc các vệ tinh. |
Cập nhật: 14/10/2021