Mối đe dọa từ sự mất cân bằng ‘ngân sách năng lượng’ của Trái Đất

Các tia sáng từ Măt Trời tới Trái Đất chúng được biến đổi thành nhiệt năng (năng lượng nhiệt). Đồng thời, Trái đất và bầu khí quyển cũng gửi bức xạ trở lại không gian. 

Sự cân bằng giữa năng lượng đến và đi được gọi là ‘ngân sách năng lượng’ của Trái đất. Khí hậu của chúng ta thay đổi vào sự cân bằng này, nếu năng lượng đi vào nhiều hơn năng lượng đi ra, hành tinh sẽ ấm lên. 

 Mặt trời là nguồn năng lượng chính của Trái Đất. Ảnh minh họa

Các nhà khoa học đã đo lường ngân sách năng lượng của Trái đất từ những năm 1980 bằng cách sử dụng các công cụ trên vệ tinh, trong khí quyển, đại dương và mặt đất. 

Hầu như tất cả năng lượng trong khí hậu của Trái đất đều đến từ mặt trời. Chỉ một phần nhỏ được dẫn lên từ bên trong Trái đất. Trung bình, hành tinh chúng ta nhận được 340,4 watt ánh nắng mặt trời trên mỗi mét vuông  và con số này cao hơn nhiều vào buổi trưa.

Trong số 340,4 watt trên một mét vuông chỉ có 99,9 watt bị phản xạ trở lại không gian bởi mây, bụi, tuyết và bề mặt Trái đất. Còn lại 240,5 watt còn lại được hấp thụ - khí quyển hấp thụ một phần tư và phần còn lại hấp thụ bởi bề mặt hành tinh. 

Bức xạ được chuyển hóa thành nhiệt năng trong Trái đất. Hầu như tất cả năng lượng hấp thụ này sau đó sẽ được  phát trở lại không gian. Một lượng nhỏ còn lại - 0,6 watt trên mét vuông - tích tụ làm trái đất nóng lên.

Hiêu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên. Ảnh minh họa

Bầu khí quyển hấp thụ rất nhiều năng lượng và phát ra nó dưới dạng bức xạ cả vào không gian và xuống bề mặt hành tinh. Trên thực tế, bề mặt Trái đất nhận được lượng bức xạ từ khí quyển nhiều gấp đôi so với ánh nắng trực tiếp. Điều đó chủ yếu là do mặt trời chỉ làm nóng bề mặt vào ban ngày, trong khi bầu không khí luôn duy trì trạng thái ấm áp 24/7.

Tổng số năng lượng đến bề mặt Trái đất từ ​​mặt trời và từ khí quyển là khoảng 504 watt trên mét vuông. Bề mặt Trái đất phát ra khoảng 79% lượng đó ra ngoài. Phần năng lượng bề mặt còn lại đi vào nước bay hơi và làm ấm không khí, đại dương và đất liền.

Sau quá trình hấp thụ của khí quyển và mặt đất, ánh nắng Mặt Trời được hắt trở lại vũ trụ gọi là tia hồng ngoại. Các khí nhà kính, tuy trong suốt với ánh sáng nhưng lại mờ đục với tia hồn ngoại. Chúng giữ lại một lượng năng lượng làm tăng nhiệt độ bề mặt Trái Đất tới khi sự cân bằng bức xạ được khôi phục.

Các nhà khoa học khí hậu tính toán rằng việc thêm nhiều nhiệt này vào thế giới sẽ làm khí hậu Trái đất ấm lên khoảng 5 độ F (3 độ C) . Để ngăn chặn điều này đòi hỏi phải thay thế đốt nhiên liệu hóa thạch, nguồn phát thải khí nhà kính bằng các dạng năng lượng ‘xanh’ khác.

Theo Tạp chí Điện tử