Mặc dù biến đổi khí hậu có thể là một thuật ngữ chung đề cập đến bất kỳ thay đổi nào về khí hậu và mô hình nhiệt độ và thời tiết, nó thường được dùng để chỉ một dạng biến đổi khí hậu cụ thể trong đó nhiệt độ trung bình toàn cầu của hành tinh đang dần tăng lên kể từ khi bắt đầu cuộc cách mạng công nghiệp.
Biến đổi khí hậu được dự đoán đầu tiên bởi Charles David Keeling thuộc Viện Hải dương học Scripps. Vào những năm 1960, ông đã quan sát thấy rằng nồng độ carbon dioxide trong khí quyển toàn cầu đang tăng dần từ năm này sang năm khác.
Dữ liệu từ lõi băng và các nguồn khác đã chứng thực thêm rằng, kể từ Cách mạng Công nghiệp, carbon dioxide đã tăng với tốc độ nhanh hơn nhiều so với các biến đổi thông thường về mức độ carbon dioxide Holocene. Từ sự gia tăng carbon dioxide này, các nhà khoa học vào giữa thế kỷ 20 đã dự đoán rằng nhiệt độ toàn cầu sẽ tăng lên. Kể từ thế kỷ 19, nhiệt độ toàn cầu đã tăng khoảng 1 độ C so với tiêu chuẩn tiền công nghiệp.
Trong số các tác động dự báo của biến đổi khí hậu là sự gia tăng cường độ của các sự kiện thời tiết cực đoan và nước biển dâng. Cả hai hiện tượng này đã và đang xảy ra. Mực nước biển toàn cầu dự kiến sẽ tăng lên một mức độ sẽ ảnh hưởng đến các cộng đồng vùng thấp vào cuối thế kỷ. Ngoài ra, sự gia tăng cường độ của bão, sóng nhiệt và các sự kiện thời tiết khắc nghiệt khác dự kiến sẽ làm cho cuộc sống khó khăn hơn đối với những người sống trong các khu vực đã bị ảnh hưởng bởi những hiện tượng đó.
Một tác động khác là sự dịch chuyển có thể của các vùng khí hậu xa hơn về phía bắc. Ví dụ, các sa mạc cận nhiệt đới có thể mở rộng, dẫn đến sa mạc hóa thêm những nơi như phía đông Địa Trung Hải và phía tây nam nước Mỹ. Hơn nữa, taiga và lãnh nguyên của Canada và Nga có thể sẽ được thay thế bằng môi trường ôn đới hơn, có thể cho phép nhiều đất nông nghiệp hơn. Đây là một kịch bản trong đó biến đổi khí hậu toàn cầu có thể có kết quả tích cực. Mặt khác, nhiều đảo san hô ở Thái Bình Dương có thể bị ngập lụt vào cuối thế kỷ vì mực nước biển dâng cao.
Sự suy giảm ôzôn đề cập đến hiện tượng làm mỏng lớp ôzôn trong tầng bình lưu. Ozone độc ở mặt đất, nhưng trong tầng bình lưu, nó rất quan trọng đối với đời sống sinh học vì nó hấp thụ bức xạ UV-B có hại.
Lỗ thủng tầng ozone
Trong những năm 1970 và 1980, các nhà khoa học làm việc tại Nam Cực đã phát hiện ra rằng có một khu vực của tầng bình lưu trên Nam Cực đã làm giảm đáng kể nồng độ ozone, đặc biệt là vào mùa xuân. Họ cũng nhận ra rằng ozone đang giảm liên tục. Trông giống như tầng ozone đang dần biến mất bắt đầu từ các cực. Đây được mệnh danh là lỗ thủng tầng ozone.
Nguyên nhân của lỗ thủng tầng ozone là gì?
Các nhà khoa học khí hậu sớm phát hiện ra rằng điều này là do các chất ô nhiễm công nghiệp có chứa clo và brom có thể ngăn chặn việc sản xuất ozone. Ozone bao gồm ba nguyên tử oxy và hình thành khi một phân tử oxy diatomic kết hợp với một nguyên tử oxy bổ sung. Một số hợp chất có chứa brom và clo có thể phá vỡ ozone, do đó gây nguy hiểm cho lá chắn bảo vệ mà tầng ozone tạo ra trong việc ngăn chặn bức xạ UV-B.
Vào thời điểm đó, các hợp chất dựa trên clo dồi dào và các hợp chất làm suy giảm tầng ozone khác gần đây đã được đưa vào khí quyển và các hợp chất này đã bị mắc kẹt trong các đám mây hình thành trong tầng bình lưu trong mùa đông ở Nam Cực.
Trong mùa xuân, khi mặt trời trở lại Nam Cực, các hợp chất này phản ứng hủy diệt với ozone. Các nhà nghiên cứu đã có thể xác định rằng clo dư thừa đến từ các sản phẩm công nghiệp được tạo ra bởi nền văn minh của loài người. Nguồn gốc của clo được tìm thấy là chlorofluorocarbons, hoặc CFC, một hợp chất bao gồm chủ yếu là clo, flo và carbon. CFC đã được phát triển gần đây và đang được sử dụng làm chất làm lạnh trên toàn thế giới.
Sau khi người ta phát hiện ra rằng các sản phẩm chứa clo, như CFC và các sản phẩm mang brôm đã góp phần vào lỗ thủng tầng ozone, một phong trào quốc tế được hình thành để cấm CFC và các chất làm suy giảm tầng ozone khác. Điều này cuối cùng đã được thực hiện với Nghị định thư Montreal vào năm 1987, nơi hầu hết các quốc gia hiện tại vào thời điểm đó đã đồng ý loại bỏ CFC và các hợp chất khác có thể đe dọa tầng ozone.
Phục hồi ozon
Từ năm 1987, các nhà điều tra khí quyển nghiên cứu ozone ở Nam Cực đã quan sát thấy sự gia tăng nồng độ ozone. Tuy nhiên, sẽ còn lâu nữa, lỗ thủng tầng ozone hoàn toàn biến mất vì thời gian cư trú dài của CFC trong khí quyển. Lỗ thủng tầng ozone dự kiến sẽ tồn tại ít nhất 50 năm nữa. Bài học rút ra từ lỗ thủng tầng ozone là sự dễ dàng của nền văn minh nhân loại ảnh hưởng đến hành tinh như thế nào.
Biến đổi khí hậu và sự suy giảm ôzôn là cả hai ví dụ về sự thay đổi môi trường của hành tinh do nền văn minh của con người giải phóng các chất vào khí quyển. Cả hai cũng có những hậu quả có thể gây hại trên phạm vi toàn cầu. Hơn nữa, cả hai sẽ có khả năng hợp tác quốc tế để giải quyết.
Mặc dù có những điểm tương đồng giữa hai hiện tượng này, nhưng cũng có những khác biệt quan trọng. Những khác biệt này bao gồm những điều sau đây.
Biến đổi khí hậu là một hiện tượng mà nhiệt độ trung bình toàn cầu đang tăng lên do sự phát thải khí nhà kính liên tục của nền văn minh nhân loại. Sự gia tăng nhiệt độ này dự kiến sẽ dẫn đến sự gia tăng mực nước biển nhiều hơn từ sự tan chảy của sông băng và sự gia tăng tần suất và cường độ của các sự kiện thời tiết khắc nghiệt. Sự suy giảm tầng ozone là một hiện tượng mà tầng ozone trong bầu khí quyển phía trên đã bị cạn kiệt, chủ yếu ở Nam Cực. Lỗ thủng tầng ozone này được phát hiện vào những năm 1980 và được phát hiện đang phát triển xung quanh các vùng cực. Nó được tìm thấy là nguyên nhân chủ yếu bởi CFC, một chất làm lạnh phổ biến tại thời điểm đó. Kể từ khi cấm sản xuất CFC, lỗ thủng tầng ozone đã giảm kích thước và sẽ tiếp tục như vậy trong nửa thế kỷ tới. Biến đổi khí hậu và sự suy giảm ôzôn tương tự nhau ở chỗ cả hai đều là những thay đổi đối với môi trường do nền văn minh của loài người giải phóng một chất vào khí quyển. Chúng khác nhau ở chỗ sự thay đổi khí hậu chủ yếu liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ, trong khi sự suy giảm tầng ozone liên quan đến việc mất một lớp bảo vệ trong bầu khí quyển phía trên. Ngoài ra, trong khi cuối cùng sẽ là toàn cầu, sự suy giảm ôzôn chủ yếu ảnh hưởng đến các vùng cực trong thời gian ngắn. Các tác động của biến đổi khí hậu, mặt khác, được cảm nhận ít nhiều bằng nhau trên toàn cầu. Ngoài ra, sự suy giảm ôzôn do con người gây ra cũng phần lớn là một vấn đề được giải quyết, trong khi biến đổi khí hậu toàn cầu vẫn là một vấn đề cấp bách vẫn chưa được giải quyết bằng hợp tác quốc tế.