Ngược đời: Hiệu ứng nhà kính làm Nam Cực càng lạnh hơn

Khí CO2, nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính và ấm lên toàn cầu lại đang tạo ra những tác động ngược đời ở nơi được xem là lạnh nhất trên thế giới. Nghiên cứu mới cho thấy, ở vùng trung tâm Nam Cực, sự gia tăng của nồng độ khí CO2 lại làm cho nơi này càng lúc càng lạnh hơn.

Ở Nam Cực, nhiệt độ đang lạnh đi. Nguồn: sciencedaily.com

Tất nhiên, phát hiện này không làm ảnh hưởng đến sự thật là việc tích tụ khí nhà kính đang làm tăng nhiệt độ ở những vùng khác nhau trên thế giới. Tuy nhiên, khí CO₂ lại có tác động làm mát ở vùng Nam Cực chính là một bằng chứng điển hình cho sự độc đáo và còn nhiều bí ẩn chờ được khám phá của môi trường và khí hậu nơi đây.

Vùng trung tâm Nam Cực là nơi duy nhất trên Trái Đất có nhiệt độ phần bề mặt thường xuyên lạnh hơn nhiệt độ của tầng bình lưu nằm phía trên. Vì vậy, thay vì hấp thụ nhiệt lượng tỏa ra từ mặt đất, khí CO₂ tập trung phía trên trung tâm Nam Cực sẽ làm thúc đẩy lượng nhiệt trong bầu không khí phát tán nhanh hơn ra ngoài không gian.

Không giống như phần còn lại của hành tinh, vùng trung tâm Nam Cực đã không hề ấm lên trong vài thập kỷ qua. Thậm chí nơi này còn đang cho thấy dấu hiệu dần dần lạnh hơn. Hiệu ứng làm lạnh của khí CO₂ trong bầu khí quyển như đã nêu ở phần trên có thể là câu trả lời chính cho hiện tượng này. Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng cần phải tiến hành thêm những nghiên cứu chuyên sâu hơn.

Khí CO₂ hấp thụ và phát tán nhiệt dưới dạng các bức xạ hồng ngoại. Khi các tia bức xạ hồng ngoại phát ra từ bề mặt Trái Đất, chúng sẽ gặp các phân tử CO₂ trong bầu khí quyển. Các phân tử này có khả năng hấp thụ lượng nhiệt năng của các tia hồng ngoại và sau đó phát tán chúng ra nhiều hướng khác nhau. Đôi khi, nhiệt năng sẽ được giải phóng ra không gian, nhưng trong đa số trường hợp, chúng sẽ bị chiếu ngược về Trái Đất, tạo ra sự ấm lên được gọi là hiệu ứng nhà kính.

Từ hình ảnh quan sát được của các vệ tinh nghiên cứu khoa học, các nhà nghiên cứu nhận thấy một sự sụt giảm số lượng các tia bức xạ hồng ngoại thoát ra ngoài không gian ở những vùng bị khí CO₂ bao phủ. Tuy nhiên, ở vùng cao nguyên Nam Cực, ảnh chụp vệ tinh lại cho thấy sự gia tăng của lượng bức xạ thoát vào không gian. Và lượng bức xạ thoát ra tỷ lệ thuận với nồng độ tích tụ khí CO₂ trong bầu khí quyển.

Các nhà khoa học đặt tên cho hiện tượng này là “Hiệu ứng nhà kính đối lập”. Cao nguyên Nam Cực nằm khá cao so với mực nước biển ở phần cực nam của địa cầu và được bao phủ bởi lớp tuyết dày. Nhiệt độ bề mặt có thể giảm thấp dưới mức -93,2^oC và thường lạnh hơn so với nhiệt độ ở tầng bình lưu ở phía trên 20 km hoặc hơn.

Mặt đất nơi này quá lạnh, chính vì thế tỏa ra rất ít lượng bức xạ hồng ngoại. Nhưng cũng giống như những nơi khác trên thế giới, CO₂ trong tầng bình lưu ở Nam Cực hấp thụ nhiệt trong khí quyển và tái phát tán bức xạ hồng ngoại theo các hướng khác nhau. Một phần lớn sẽ bị chiếu ngược lại về phía Trái đất và bị mặt đất tái hấp thụ. Điều này khiến cho nền nhiệt tăng cao nhanh chóng và các nhà khoa học gọi đây là “bẫy nhiệt năng”.

Tuy nhiên, ở Nam Cực, vì có quá ít nhiệt lượng tỏa ra từ mặt đất nên quá trình bẫy nhiệt năng không thể khiến cho môi trường bị nóng lên, mà ngược lại còn gây ra phản ứng lạnh dần đi.

Tuy biết được là trong tổng thể, khí hậu Nam Cực đang ngày càng lạnh hơn, nhưng các nhà khoa học lại không biết được chính xác nơi nào trong bầu không khí gây ra hiện tượng này. Việc tìm ra và xác định điều này là rất quan trọng, vì quá trình lạnh đi sẽ gây ra sự đổi hướng gió và nhiều sự thay đổi khí hậu khác.

Thêm vào đó, các nhà khoa học khác cho rằng chưa có bằng chứng cụ thể của lý thuyết sụt giảm nhiệt độ của không khí sẽ kéo theo nhiệt độ của mặt đất cũng sụt giảm. Nếu dựa theo kết luận của cuộc nghiên cứu, thì ở những nơi khác trên thế giới có nhiệt độ bề mặt lạnh giá, ví dụ như Greenland, thì nhiệt độ chung cũng sẽ giảm dần. Tuy nhiên nhiệt độ ở nơi này vẫn đang tăng nhanh do hiệu ứng nhà kính. Thậm chí nhiệt độ ở nơi này còn tăng nhanh hơn so với mức tăng trung bình toàn cầu.