1. Hiệu ứng nhà kính là gì?

Hiệu ứng nhà kính là hiện tượng diễn ra khi khí quyển hấp thụ nhiệt từ tia cực quang. Hơi nóng từ mặt trời truyền xuống Trái Đất bị giữ lại ở tầng đối lưu, tạo ra hiệu ứng nhà kính ở bề mặt các hành tinh hoặc các vệ tinh. Cơ cấu hoạt động này không khác nhiều so với một nhà kính được dùng để trồng cây, chỉ khác là nhà kính trồng cây có cơ cấu cách biệt hơi nóng bên trong để giữ ấm không bị mất đi trong quá trình đối lưu. Hiệu ứng nhà kính này được nhà khoa học Joseph Fourier khám phá ra vào năm 1824, nhưng thí nghiệm đầu tiên có thể tin cậy là được thực hiện bởi nhà khoa học John Tyndall vào năm 1858 và bản báo cáo định lượng kĩ càng được thực hiện bởi nhà khoa học Svante Arrhenius vào năm 1896.

Hiệu ứng nhà kính là một hiệu ứng khiến cho không khí ở Trái Đất bị nóng lên do bức xạ sóng ngắn của mặt trời, chúng cũng có thể xuyên qua tầng khí quyển xuống mặt đất, hiện tượng này khiến CO2 hấp thu làm cho không khí nóng lên. Khí nhà kính sẽ giữ lại nhiệt độ của Mặt Trời, không cho chúng phản xạ đi. Nếu như lượng khí này tồn tại vừa phải thì sẽ giúp cho Trái Đất luôn ở trạng thái cân bằng. Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân mà hiện tượng này gia tăng quá nhiều làm cho bầu khí quyển nên khiến cho Trái Đất dần bị nóng lên.

2. Phân loại hiệu ứng nhà kính

Ở thời kì đầu tiên của lịch sử Trái Đất, các điều kiện tạo r cuộc sống chỉ có thể xuất hiện do thành phần của dioxide carbon trong bầu khí quyển nguyên thuỷ cao hơn. Cân bằng lại lượng bức xạ của mặt trời lúc đó sẽ yếu hơn đến khoảng 25%. Cường độ của các tia bức xạ tặng lên theo thời gian. Trong khi đó đã có đủ thảm thực vật trên Trái Đất, thông qua sự quang hợp, lấy đi một phần kí dioxide carbon trong không khí. Từ đó tạo nên các điều kiện khí hậu tương đối ổn định. Dưới đây là những phân loại về hiệu ứng nhà kính.

2.1. Hiệu ứng nhà kính khí quyển

Các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời xuyên qua bầu khí quyển đến mặt đất và được phản xạ trở thành các bức xạ nhiệt sóng dài. Một số phân tử trong bầu khí quyển, trong đó trước hết là dioxide carbon và hơi nước, có thể hấp thụ những bức xạ nhiệt này và thông qua đó giữ ấm lại trong bầu khí quyển. Hàm lượng ngày nay của khí dioxide carbon vào khoảng 0,036% đã đủ để tăng nhiệt độ thêm khoản 30 độ C. Nếu như không có hiệu ứng nhà kính tự nhiên này thì nhiệt độ Trái Đất của chúng ta chỉ vào khoảng -15 độ C.

Có thể hiểu một cách đơn giản rằng nhiệt độ trung bình của bề mặt Trái Đất được quyết định bởi cân bằng giữa năng lượng mặt trời chiếu xuống Trái Đất và lượng bức xạ nhiệt của mặt đất vào vũ trụ. Bức xạ nhiệt của mặt trời là bức xạ có sóng ngắn nên dễ dàng xuyên qua tầng ozon và lớp khí CO2 để đi tới mặt đất, ngược lại bức xạ nhiệt từ Trái Đất vào vũ trụ là bức sóng dài, không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2 dày và bị CO2 cùng hơi nước trong khí quyển hấp thụ. Như vậy, lượng nhiệt này làm cho nhiệt độ bầu khí quyển bao quanh Trái Đất tăng lên. Lớp khí CO2 có tác dụng như một lớp kính giữ nhiệt lượng toả ngược vào vũ trụ của Trái Đất trên quy mô toàn cầu. Bên cạnh CO2 còn có một số khí khác cũng được gọi chung là khí nhà kính như NOx, methan, CFC.

Ở thời kì đầu của lịch sử Trái Đất, các điều kiện tạo ra sự sống chỉ có thể xuất hiện vì thành phần của dioxide carbon trong bầu khí quyển nguyên thuỷ cao hơn, cân bằng lại lượng bức xạ của mặt trời lúc đó yếu hơn đến khoảng 25%. Cường độ các tia bức xạ tăng lên với thời gian. Trong khi đó đã có đủ cây cỏ trên Trái Đất, thông qua sự quang hợp, lấy đi một phần khí dioxide carbon trong không khí tạo nên các điều kiện khí hậu tương đối ổn định.

2.2. Hiệu ứng nhà kính nhân loại

Từ khoảng 100 năm trở lại đây, con người đã tác động mạnh vào sự cân bằng nhạy cảm giữa hiệu ứng nhà kính tự nhiên và tia bức xạ của mặt trời. Sự thay đổi nồng độ của các khí nhà kính trong vòng 100 năm qua đã làm tăng nhiệt độ lên 2 độ C. Chúng ta không nên nhầm lẫn hiệu ứng nhà kính nhân loại với việc làm tổn thất đến lớp khí ozon ở tầng bình lưu cũng do loài người gây ra.

3. Nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính

Khí CO2 là nguyên nhân chính gây ra hiệu ứng nhà kính. CO2 trong khí quyển giống như một tấm kính dày bao phủ Trái Đất, khiến hành tinh của chúng ta giống như một nhà kính lớn. Nếu không có lớp khí quyển, bề mặt Trái Đất sẽ có nhiệt độ trung bình là -23 độ C, nhưng thực tế nhiệt độ trung bình là 15 độ C. Điều này có nghĩa là hiệu ứng này đã làm cho Trái Đất nóng lên đến 38 độ C.

Ngày nay các hoạt động sinh hoạt, khai thác và phát triển của con người cùng những hành vi chặt phá rừng bừa bãi khiến cho CO2 ngày càng tăng.Nhiệt độ không khí trên Trái Đất cũng theo đó mà tăng lên. Theo ước tính của các nhà khoa học, nhiệt độ của Trái Đất có thể sẽ tăng lên từ 1,5 - 4.5 độ C vào thế kỉ tiếp theo.

>> Xem thêm: Hiệu ứng nhà kính là gì? Các tác nhân của hiệu ứng nhà kính với môi trường

4. Các nhóm khí gây nên hiệu ứng nhà kính

- CO2 (khí nhà kính): khí CO2 này được sinh ra từ quá trình đốt các nhiên liệu như khí tự nhiên và than, dầu, cây cối, chất thải rắn... NGoài ra, khí CO2 còn được sinh ra từ các phản ứng hoá học, đây là khí gây hiệu ứng nhà kính nhanh và nghiêm trọng nhất

- CFC: khí này chiếm 20% trong cơ cấu các khí gây hiệu ứng nhà kính; là những hoá chất do con người tổng hợp để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong máy điều hoà nhiệt độ và hệ thống bình chữa cháy chứa rất nhiều khí CFC. Các khí trơ này với đặc tính không cháy, không mùi nên có thời gian lưu rất dài. Hằng năm các khí CFC sẽ tăng lên hoảng 4%. Tính đến năm 2050 các chất CFC có thể là 9 tỷ tấn CO tương đương, ước khoảng 45% tổng lượng thảo CO2 ảnh hưởng xấu đến khí hậu toàn cầu.

- Metan: Chiếm 13% trong cơ cấu các khí gây hiệu ứng nhà kính. Mỗi phân tử metan bắt giữ năng lượng nhiệt gấp 21 lần phân tử CO2. Khi metan sinh ta từ việc đốt khí tự nhiên và nhiên liệu hoá thạch, sự phân huỷn của các chất hữu cơ cùng với những sự lên mẹ hoá đường ruột của các loài động vật. Ở điều kiện áp suất cao, khí CH4 trong nước dễ dàng thoát ra bên ngoài, gây tổn hại cho môi trường.

- Ozon: chiếm 8% trong cơ cấu các khí gây hiệu ứng nàh kính. Ozone là thành phần chính của tầng bình lưu, khoảng 90% ozone tập trung ở độ cao 19- 23km so với mặt đất. Có chức năng bảo vệ sinh quyển do khả năng hấp thụ bức xạ tử ngoại và toả nhiệt của phân tử ozone. Trong những năm qua, mức suy giảm tầng ozone trung bình toàn cầu là 5% và số lượng suy giảm ngày càng tăng do phân huỷ ozone vượt quá khả năng tái tạo lại.

- Oxi nito: chiếm 5% trong cơ cấu các khí gây hiệu ứng nhà kính. Mỗi phân tử N2O bắt giữ năng lượng nhiệt gấp 270 lần lẫn phân tử CO2. N2O được sinh ra từ quá trình sản xuất nông nghiệp và các hoạt động công nghiệp. Hợp chất này khi phản ứng với nguyên tử oxi năng lượng cao sẽ tạo thành hợp chất nitric oxit - tác nhân làm suy yếu tầng ozone. Hàm lượng của N2O đang tăng dần trong phạm vi toàn cầu, khoảng 0,2 đến 3% hằng năm. Mỗi năm có khoảng 10 triệu tấn N2O được thải ra ngoài môi trường.

5. Những ảnh hưởng xảy ra do hiệu ứng nhà kính nhân tạo

- Biến đổi khí hậu: tất cả những hoạt động tạo ra khí thải làm gia tăng các chất khí có trong khí quyển của Trái Đất là nguyên nhân chính của biến đổi khí hậu. Hiện tượng biến đổi khí hậu tính tới thời điểm hiện tại đã và đang gây ra nhiều tác động tiêu cực đến toàn bộ hệ sinh thái cũng như đời sống của con người.

- Nước biển dâng: nước biển dâng lên bất thường ở một vị trí nào đó có thể cao hoặc thấp hơn mực nước biển trung bình của toàn cầu nhưng vẫn có khả năng làm cho các thành phố ven biển ở khắp nơi trên thế gới chìm trong nước biển, trong đó có cả những thành phố ven biển của Việt Nam.

- Nóng lên toàn cầu: đây là thuật ngữ dùng để chỉ nhiệt độ của Trái Đất đang có sự thay đổi ở cấp độ toàn cầu và tăng dần trong từng giai đoạn lịch sử do các chất khí nhà kính gây ra. Nhiệt lượng đó dần được tích tụ trong khí quyển Trái Đất bởi các chất khó như CO2. Làm giảm lượng bức xạ cũng như nhiệt lượng của Trái Đất cần được giải phóng ra vũ trụ thay vì bị hấp thụ và giữ lại.

- Hiện tượng băng tan: Băng tan là quá trình tích luỹ của các chất khí nhà kính về lâu dài sẽ làm Trái Đất nóng lên để khiến cho thể tích nước giãn nở, khiến băng tan ra ở hai cực. Bởi tác động của nhiệt độ toàn cầu đang tăng lên từng ngày làm cho lượng băng vĩnh cửu cũng dần tan ra.

- Hiện tượng thời tiết cực đoan: do tác động của các chất khí nhà kính làm hệ sinh thái trên toàn cầu đang dần biến đổi. Các hiện tượng hạn hán kéo dài quanh năm ở nhiều khu vực, ảnh hưởng tới sự sống của hệ sinh thái ở khu vực đang phải chịu đựng. Hay những nơi gần sông hồ lại chịu lũ lụt trong thời gian dài do lượng mưa tăng đột ngột từ thời tiết cực đoan.

- Tác động đến các loài sinh vật: đối với hệ sinh vật, hiện tượng nóng lên của Trái Đất sẽ làm thay đổi điều kiện sống quen thuộc của chúng. Khi đó, rất nhiều loài sinh vật sẽ không thể thích nghi và chống chọi, dẫn tới biến mất và tuyệt chủng, hậu quả để lại chính à môi trường sống ngày càng bị thu hẹp

- Ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ con người: nắng nóng, mưa nhiều chính là điều kiện thuận lợi cho các vi khuẩn, vi sinh vật sinh sôi, phát triển. Sức khoẻ của con người từ đó cũng bị đe doạ nghiêm trọng do dịch và bệnh truyền nhiễm xuất hiện ngày càng nhiều. Bệnh dịch tràn lan khiến con người không thể phát minh ra thuốc chữa kịp thời, kéo theo tỉ lệ tử vong cao. Ngoài ra theo thống kê, số lượng người chết vì nắng nóng kéo dài cũng đang tăng đều.

6. Các nỗ lực để giảm trừ hiệu ứng nhà kính hiện nay

- Mọt trong những cố gắng đầu tiên của nhân loại để giảm hiệu ứng nhà kính là việc các quốc gia đã kí kết một hiệp ước có tên là Nghị định thư Kyoto. Tuy nhiên hiệp ước này không được một số nước công nhận,

- Hạn chế sử dụng nhiên liệu hoá thạch đồng thời tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế thân thiện với môi trường như năng lượng gió, mặt trời, thuỷ triều, địa nhiệt...

- Cần tích cực xử lý ô nhiễm không khí, nghiên cứu công nghệ chuyển hoá CO2 thành chấy khác, ngăn chặn các khí metan, halogen, clo, flo... không cho thải vào không khí

- Trồng nhiều cây xanh (đặc biệt là cây hấp thụ nhiều CO2 trong quá trình quang hợp) nhằm làm giảm lượng khí CO2 trong bầu khí quyển, từ đó làm giảm hiệu ứng nhà kính khí quyển.

Qua bài viết chúng ta có thể trả lời câu hỏi: Tác động trực tiếp của hiệu ứng nhà kính là gì? Như chúng ta biết rằng hiệu ứng nhà kính là hiện tượng tia sáng Mặt trời xuyên qua khí quyển và chiếu thẳng xuống mặt đất. Sau đó, mặt đất hấp thụ chúng nóng lên lại tiếp tục bức xạ sóng dài vào khí quyển để khí CO2 hấp thụ làm cho không khí tăng nhiệt. Vậy nên tác động trực tiếp của hiện tượng hiệu ứng nhà kính là do nhiệt độ toàn cầu nóng lên.