Cloudy climate change: How clouds affect Earth's temperature - Jasper Kirkby

Translator: Thanh Nguyen Reviewer: Vi Phan

Cloudy climate change: How clouds affect Earth's temperature.

Biến đổi khí hậu nhiều mây: Làm sao mây ảnh hưởng tới nhiệt độ trái đất.

Earth's average surface temperature has warmed by .8 Celsius since 1750.

Nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất đã nóng lên 0,8 độ C từ năm 1750.

When carbon dioxide concentrations in the atmosphere have doubled,

Khi nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi,

which is expected before the end of the 21st century,

dự kiến vào trước cuối thế thế kỉ 21,

researchers project global temperatures

những nhà nghiên cứu dự báo nhiệt độ toàn cầu

will have risen by 1.5 to 4.5 degrees Celsius.

sẽ tăng từ 1,5 đến 4,5 độ C.

If the increase is near the low end, 1.5 Celsius,

Nếu mức tăng gần mức thấp nhất 1,5 độ C,

then we're already halfway there, and we should be more able to adapt

thì chúng ta đã được nửa đường, và chúng ta nên có khả năng thích nghi

with some regions becoming drier and less productive,

với việc thay đổi - một số vùng trở nên khô hơn hoặc ít phì nhiêu hơn,

but others becoming warmer, wetter and more productive.

nhưng một số khác lại trở nên ấm hơn, ẩm ướt và phì nhiêu hơn.

On the other hand, a rise of 4.5 degrees Celsius would be similar in magnitude

Mặt khác, tăng 4,5 độ C tương đương về độ lớn

to the warming that's occurred since the last glacial maximum 22,000 years ago,

với sự ấm lên xảy ra từ lần băng giá cuối cùng tối đa 22,000 năm trước,

when most of North America was under an ice sheet two kilometers thick.

khi đó phần lớn Bắc Mỹ nằm dưới một dải băng dày 2 km.

So that would represent a dramatic change of climate.

Vì thế điều đó hiện thân cho thay đổi đáng kể về khí hậu.

So it's vitally important for scientists to predict the change in temperature

Điều đó cực kì quan trọng cho nhà khoa học dự đoán về sự thay đổi nhiệt độ

with as much precision as possible so that society can plan for the future.

với sự chính xác nhất có thể để chúng ta có thể dự tính cho tương lai.

The present range of uncertainty is simply too large

Hiện tại, mức độ bất ổn thực sự quá lớn

to be confident of how best to respond to climate change.

để tự tin khẳng định cách tốt nhất ứng phó với biến đổi khí hậu.

But this estimate of 1.5 to 4.5 Celsius for a doubling of carbon dioxide

Nhưng ước tính với lượng CO2 tăng gấp đôi, nhiệt độ tăng từ 1,5 đến 4,5 độ C

hasn't changed in 35 years.

vẫn không thay đổi trong 35 năm qua.

Why haven't we been able to narrow it down?

Tại sao chúng ta vẫn chưa thể thu hẹp nhiệt độ lại?

The answer is that we don't yet understand aerosols and clouds well enough.

Câu trả lời là vì chúng ta chưa hiểu đủ về sol khí và những đám mây.

But a new experiment at CERN is tackling the problem.

Nhưng một thí nghiệm mới tại CERN đang giải quyết vấn đề.

In order to predict how the temperature will change,

Để dự đoán nhiệt độ sẽ thay đổi như thế nào,

scientists need to know something called Earth's climate sensitivity,

các nhà khoa học cần biết một thứ gọi là độ nhạy của khí hậu trái đất,

the temperature change in response to a radiative forcing.

sự thay đổi nhiệt độ để phản ứng lại sự cưỡng bức bức xạ.

A radiative forcing is a temporary imbalance

Cưỡng bức bức xạ là sự mất cân bằng tạm thời

between the energy received from the Sun and the energy radiated back out to space,

giữa năng lượng nhận được từ mặt trời và năng lượng bức xạ bật lại không gian,

like the imbalance caused by an increase of greenhouse gases.

giống như sự mất cân bằng bị gây ra bởi sự gia tăng lượng khí nhà kính.

To correct the imbalance, Earth warms up or cools down.

Trái đất ấm lên hoặc nguội đi để khắc phục sự mất cân bằng.

We can determine Earth's climate sensitivity

Chúng ta có thể xác định độ nhạy của khí hậu trái đất

from the experiment that we've already

từ thí nghiệm chúng ta đã thực hiện

performed in the industrial age since 1750

trong thời kì công nghiệp từ năm 1750

and then use this number to determine how much more it will warm

và sử dụng con số này để xác định trái đất sẽ ấm lên bao nhiêu

for various projected radiative forcings in the 21st century.

với những cưỡng bức bức xạ khác nhau được phóng ra vào thế kỉ 21.

To do this, we need to know two things:

Để làm được điều này, chúng ta cần biết 2 thứ:

First, the global temperature rise since 1750,

Thứ nhất, nhiệt độ toàn cầu tăng lên từ năm 1750,

and second, the radiative forcing of the present day climate

và thứ hai, cưỡng bức bức xạ của khí hậu ngày nay

relative to the pre-industrial climate.

liên quan đến khí hậu thời tiền công nghiệp.

For the radiative forcings, we know that human activities

Với các cưỡng bức bức xạ, ta biết hoạt động của con người

have increased greenhouse gases in the atmosphere,

đã làm tăng khí nhà kính trong khí quyển,

which have warmed the planet.

làm hành tinh ấm lên.

But our activities have at the same time increased the amount

Nhưng các hoạt động của chúng ta đồng thời cũng làm tăng

of aerosol particles in clouds, which have cooled the planet.

lượng hạt sol khí trong các đám mây, làm nguội hành tinh.

Pre-industrial greenhouse gas concentrations are well measured

Nồng độ khí nhà kính thời kì tiền công nghiệp đã được đo đạc kỹ

from bubbles trapped in ice cores obtained in Greenland and Antarctica.

từ những bọt khí bị mắc kẹt trong lõi băng thu được ở Greenland và Nam Cực.

So the greenhouse gas forcings are precisely known.

Vì vậy ta biết được sự ảnh hưởng của khí nhà kính một cách chính xác.

But we have no way of directly measuring how cloudy it was in 1750.

Nhưng chúng ta không có cách đo trực tiếp lượng mây vào năm 1750.

And that's the main source of uncertainty in Earth's climate sensitivity.

Đó là nguyên nhân ta không xác định rõ về độ nhạy của khí hậu trái đất.

To understand pre-industrial cloudiness,

Để hiểu sự bao phủ của mây ở thời tiền công nghiệp,

we must use computer models that reliably simulate

chúng ta phải dùng mô hình máy tính để mô phỏng xác thực

the processes responsible for forming aerosols in clouds.

các quá trình đảm nhiệm việc hình thành sol khí trong các đám mây.

Now to most people, aerosols are the thing that make your hair stick,

Giờ đây với phần lớn mọi người, các sol khí là thứ làm tóc bạn bết dính

but that's only one type of aerosol.

nhưng đó chỉ là một loại của sol khí.

Atmospheric aerosols are tiny liquid or solid particles suspended in the air.

Sol khí trong khí quyển là chất lỏng li ti hoặc các hạt rắn lơ lửng trong không khí.

They are either primary,

Thứ nhất là chúng,

from dust, sea spray salt or burning biomass,

từ bụi, muối phun biển hoặc đốt cháy sinh khối,

or secondary, formed by gas to particle conversion in the atmosphere,

hoặc thứ hai là sự chuyển đổi hạt hình thành do khí trong khí quyển,

also known as particle nucleation.

mà người ta gọi là sự tạo mầm hạt.

Aerosols are everywhere in the atmosphere,

Các sol khí ở khắp mọi nơi trong khí quyển,

and they can block out the sun in polluted urban environments,

và chúng có thể ngăn cản mặt trời ở môi trường đô thị bị ô nhiễm,

or bathe distant mountains in a blue haze.

hoặc che phủ những ngọn núi phía xa trong một đám mây mù màu xanh.

More importantly, a cloud droplet cannot form without an aerosol particle seed.

Quan trọng hơn, một hạt nhỏ mây không thể hình thành mà không có hạt sol khí.

So without aerosol particles, there'd be no clouds,

Vì vậy nếu không có các hạt sol khí, thì sẽ không có những đám mây,

and without clouds, there'd be no fresh water.

và nếu không có những đám mây, thì cũng không có nước sạch.

The climate would be much hotter, and there would be no life.

Khí hậu sẽ trở nên nóng hơn nhiều, và sẽ không có sự sống.

So we owe our existence to aerosol particles.

Vì vậy chúng ta có sự tồn tại là nhờ các hạt sol khí.

However, despite their importance,

Mặc dù chúng quan trọng như vậy,

how aerosol particles form in the atmosphere

cách các hạt sol khí được tạo thành trong khí quyển

and their effect on clouds are poorly understood.

và tác động của chúng tới các đám mây vẫn chưa được hiểu rõ ràng.

Even the vapors responsible for aerosol particle formation

Thậm chí hơi nước đảm nhiệm sự hình thành các hạt sol khí

are not well established

cũng không được hình thành

because they're present in only minute amounts,

vì chúng chỉ hiện diện một lượng rất nhỏ,

near one molecule per million million molecules of air.

gần như là một phân tử trên triệu triệu phân tử không khí.

This lack of understanding is the main reason

Sự thiếu hiểu biết là lí do chính

for the large uncertainty in climate sensitivity,

cho sự bất ổn lớn về độ nhạy khí hậu,

and the corresponding wide range of future climate projections.

và một loạt các dự đoán khí hậu trong tương lai tương ứng.

However, an experiment underway at CERN, named, perhaps unsurprisingly, "Cloud"

Tuy nhiên, một thí nghiệm đang tiến hành ở CERN đặt tên là, có lẽ không ngạc nhiên,

has managed to build a steel vessel that's large enough

"Đám mây" đã tìm cách xây dựng một thùng bằng thép đủ lớn

and has a low enough contamination, that aerosol formation can,

và sự ô nhiễm đủ thấp, để sự hình thành sol khí lần đầu tiên, có thể đo được,

for the first time, be measured under tightly controlled atmospheric conditions

dưới các điều kiện khí quyển được kiểm soát chặc chẽ

in the laboratory.

trong phòng thí nghiệm.

In its first five years of operation, Cloud has identified the vapors

Trong 5 năm đầu tiên tiến hành, thí nghiệm Đám mây đã xác định được hơi nước

responsible for aerosol particle formation in the atmosphere,

đảm nhiệm việc hình thành hạt sol khí trong khí quyển,

which include sulfuric acid, ammonia, amines,

bao gồm axit sulfuric, amoniac, các amin,

and biogenic vapors from trees.

và các hơi hữu cơ từ cây.

Using an ionizing particle beam from the CERN proton synchrotron,

Sử dụng một chùm tia ion hoá từ máy proton synchrotron của CERN,

Cloud is also investigating if galactic cosmic rays

thí nghiệm Đám mây cũng đang điều tra liệu các tia vũ trụ thiên hà

enhance the formation of aerosols in clouds.

có tăng cường sự hình thành các sol khí trong các đám mây.

This has been suggested as a possible unaccounted natural climate forcing agent

Điều này được xem là tác nhân khả thi buộc khí hậu tự nhiên biến mất

since the flux of cosmic rays raining down on the atmosphere

vì sự biến chuyển của các tia vũ trụ rơi xuống trên bầu khí quyển

varies with solar activity.

thay đổi với hoạt động của mặt trời.

So Cloud is addressing two big questions:

Vì vậy thí nghiệm Đám mây đang đề ra 2 câu hỏi lớn:

Firstly, how cloudy was the pre-industrial climate?

Thứ nhất, khí hậu thời tiền công nghiệp có nhiều mây mức nào?

And, hence, how much have clouds changed due to human activities?

Do đó, các đám mây đã thay đổi do các hoạt động của con người bao nhiêu?

That knowledge will help sharpen climate projections in the 21st century.

Sự hiểu biết đó sẽ giúp dự đoán tốt hơn về khí hậu thế kỉ 21.

And secondly, could the puzzling observations of solar climate variability

Và thứ hai, có thể quan sát khó hiểu của sự biến đổi khí hậu mặt trời

in the pre-industrial climate be explained by an influence

ở thời tiền công nghiệp có thể được giải thích bởi sự ảnh hưởng

of galactic cosmic rays on clouds?

của các tia vũ trụ thiên hà trên những đám mây không ?

Ambitious but realistic goals when your head's in the clouds.

Mục tiêu đầy tham vọng nhưng thực tế khi bạn đang ở trên mây.