Biến đổi khí hậu thường được coi là dự đoán được đưa ra bởi các mô hình máy tính phức tạp nhưng cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu rộng hơn nhiều.

Hơn một thế kỷ qua, các nhà khoa học đã hiểu được những nguyên lý vật lý cơ bản đằng sau lý do tại sao khí nhà kính như carbon dioxide gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu. Những khí này chỉ chiếm một phần nhỏ trong khí quyển nhưng lại có ảnh hưởng rất lớn đến khí hậu Trái đất bằng cách giữ lại một phần nhiệt lượng của hành tinh trước khi thoát ra ngoài không gian. Hiệu ứng nhà kính này rất quan trọng: Đó là lý do tại sao một hành tinh cách xa Mặt trời như vậy lại có nước và sự sống!

Trong thời kỳ Cách mạng Công nghiệp, con người bắt đầu đốt than và các nhiên liệu hóa thạch khác để vận hành các nhà máy, lò luyện kim và động cơ hơi nước, điều này đã làm tăng thêm lượng khí nhà kính vào khí quyển. Kể từ đó, các hoạt động của con người đã làm Trái đất nóng lên. Chúng ta biết điều này là đúng nhờ vào các bằng chứng bắt đầu từ các phép đo nhiệt độ được thực hiện từ giữa những năm 1800 và các manh mối về biến đổi khí hậu trong các ghi chép địa chất. Tất cả các dữ liệu này đều kể cùng một câu chuyện: Trái đất đang nóng lên. Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng 2,2 độ F, tương đương 1,2 độ C, kể từ năm 1880, với những thay đổi lớn nhất xảy ra vào cuối thế kỷ 20. Diện tích đất liền ấm lên nhiều hơn so với bề mặt biển và Bắc Cực ấm lên nhiều nhất - hơn 4 độ Fahrenheit chỉ từ những năm 1960. Nhiệt độ cực đoan cũng đã thay đổi ở nhiều quốc gia, châu lục.

Trên thực tế, nhiệt độ bề mặt che giấu quy mô thực sự của biến đổi khí hậu, bởi vì đại dương đã hấp thụ 90% lượng nhiệt bị giữ lại bởi khí nhà kính. Các phép đo được thu thập trong sáu thập kỷ qua bởi các cuộc thám hiểm hải dương học và mạng lưới các thiết bị nổi cho thấy mọi tầng của đại dương đều đang ấm lên. Theo một nghiên cứu, đại dương đã hấp thụ lượng nhiệt trong giai đoạn 1997 - 2015 nhiều bằng lượng nhiệt đã hấp thụ trong 130 năm trước đó.

Chúng ta cũng biết rằng biến đổi khí hậu đang diễn ra vì chúng ta thấy những ảnh hưởng của nó ở khắp mọi nơi. Các tảng băng và sông băng đang thu hẹp lại trong khi mực nước biển dâng cao. Băng biển ở Bắc Cực đang biến mất. Vào mùa xuân, tuyết tan sớm hơn và cây cối nở hoa sớm hơn. Động vật đang di chuyển đến những vùng cao và vĩ độ cao hơn để tìm kiếm điều kiện mát mẻ hơn. Và hạn hán, lũ lụt và cháy rừng đều trở nên dữ dội hơn. Các mô hình đã dự đoán những thay đổi này và các quan sát cho thấy chúng hiện đang trở thành hiện thực.

Không thể phủ nhận rằng các nhà khoa học rất thích những cuộc tranh luận nhưng khi nói đến biến đổi khí hậu, hầu như không có tranh cãi nào. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng hơn 90% các nhà khoa học nghiên cứu về khí hậu Trái đất đều đồng ý rằng hành tinh đang ấm lên và con người là nguyên nhân chính. Hầu hết các tổ chức khoa học lớn - từ NASA đến Tổ chức Khí tượng Thế giới, đều ủng hộ quan điểm này. Đó là một mức độ đồng thuận đáng kinh ngạc, xét đến bản chất đối lập và cạnh tranh của giới khoa học, nơi những câu hỏi như điều gì đã giết chết khủng long vẫn còn gây tranh cãi gay gắt.

Sự đồng thuận khoa học về biến đổi khí hậu bắt đầu xuất hiện vào cuối những năm 1980, khi ảnh hưởng của sự nóng lên do con người gây ra bắt đầu vượt trội so với sự biến đổi khí hậu tự nhiên. Đến năm 1991, 2/3 các nhà khoa học về trái đất và khí quyển được khảo sát trong một nghiên cứu đồng thuận ban đầu cho biết họ chấp nhận ý tưởng về sự nóng lên toàn cầu do con người gây ra. Và đến năm 1995, Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu, một cơ quan nổi tiếng bảo thủ thường xuyên đánh giá tình trạng kiến thức khoa học, đã kết luận rằng “cân bằng bằng chứng cho thấy có ảnh hưởng rõ rệt của con người đến khí hậu toàn cầu”. Hiện nay, hơn 97% các nhà khoa học khí hậu công bố nghiên cứu đồng ý về sự tồn tại và nguyên nhân của biến đổi khí hậu.

Một vài nhà nghiên cứu nổi tiếng vẫn phản đối sự đồng thuận khoa học này. Một vài người trong số họ được cho là có liên hệ với ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch. Một số người hoài nghi thì thay đổi quan điểm sau những lập luận không vững chắc. Ví dụ như nhà vật lý Richard Muller, đã thay đổi quan điểm sau khi đánh giá lại dữ liệu nhiệt độ lịch sử như một phần của dự án Berkeley Earth. Kết quả nghiên cứu của nhóm ông về cơ bản đã xác nhận rằng các hoạt động của con người đang làm Trái đất nóng lên. Còn một vài người thì cho rằng các bằng chứng được đưa ra không chắc chắn. Tuy nhiên, trong khoa học, sự không chắc chắn không có nghĩa là thiếu kiến thức. Thay vào đó, nó là thước đo mức độ hiểu biết về một vấn đề nào đó. Trong trường hợp biến đổi khí hậu, các nhà khoa học đã tìm ra một loạt các thay đổi có thể xảy ra trong tương lai về nhiệt độ, lượng mưa và các biến số quan trọng khác - điều này phần lớn phụ thuộc vào tốc độ chúng ta giảm lượng khí thải. Nhưng sự không chắc chắn không làm suy yếu niềm tin của họ rằng biến đổi khí hậu là có thật và con người đang gây ra nó.

Khí hậu Trái Đất vốn dĩ rất biến đổi. Có năm nóng, có năm lạnh, có thập kỷ nhiều bão hơn, có những đợt hạn hán kéo dài hàng thế kỷ. Chu kỳ băng hà diễn ra trong nhiều thiên niên kỷ. Vậy làm thế nào các nhà khoa học có thể xem xét dữ liệu thu thập được trong một khoảng thời gian tương đối ngắn và kết luận rằng con người đang làm Trái Đất nóng lên? Câu trả lời là dữ liệu nhiệt độ đo được cho chúng ta biết rất nhiều điều, nhưng đó không phải là tất cả những gì chúng ta có.

Các ghi chép lịch sử có từ những năm 1880 (và trước đó), khi con người bắt đầu thường xuyên đo nhiệt độ tại các trạm thời tiết và trên các tàu thuyền khi chúng đi khắp các đại dương trên thế giới. Những dữ liệu này cho thấy một xu hướng ấm lên rõ rệt trong suốt thế kỷ 20. Một số người đặt câu hỏi liệu những số liệu này có thể bị sai lệch hay không, chẳng hạn như do thực tế là một số lượng lớn các trạm thời tiết nằm gần các thành phố, nơi thường nóng hơn các khu vực xung quanh do hiệu ứng đảo nhiệt đô thị. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu thường xuyên điều chỉnh những sai lệch tiềm tàng này khi tái tạo lại nhiệt độ toàn cầu. Ngoài ra, sự nóng lên toàn cầu còn được xác nhận bởi các dữ liệu độc lập như quan sát vệ tinh và các phương pháp khác để đo lường sự thay đổi nhiệt độ.

Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu cũng đã sử dụng các bằng chứng địa chất như vòng cây, lõi băng, san hô và trầm tích lưu giữ thông tin về khí hậu thời tiền sử để mở rộng hồ sơ khí hậu. Kết quả cho thấy bức tranh về sự thay đổi nhiệt độ toàn cầu về cơ bản là ổn định trong nhiều thế kỷ, sau đó tăng mạnh trong 150 năm qua. Điều này đã là mục tiêu công kích của những người phủ nhận biến đổi khí hậu trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, hết nghiên cứu này đến nghiên cứu khác đã xác nhận kết quả, cho thấy hành tinh này chưa bao giờ nóng như vậy trong ít nhất 1.000 năm, và có lẽ còn lâu hơn nữa.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu những thay đổi khí hậu trong quá khứ để hiểu các yếu tố có thể khiến Trái đất ấm lên hoặc nguội đi. Những yếu tố chính là sự thay đổi năng lượng mặt trời, sự lưu thông của đại dương, hoạt động núi lửa và lượng khí nhà kính trong khí quyển. Và mỗi yếu tố đều đóng một vai trò nhất định vào những thời điểm khác nhau.

Ví dụ, 300 năm trước, sự kết hợp giữa lượng bức xạ mặt trời giảm và hoạt động núi lửa gia tăng đã làm lạnh một số khu vực trên hành tinh đến mức người dân London thường xuyên trượt băng trên sông Thames. Khoảng 12.000 năm trước, những thay đổi lớn trong dòng hải lưu Đại Tây Dương đã đẩy bán cầu Bắc vào trạng thái lạnh giá. Và 56 triệu năm trước, một lượng lớn khí nhà kính từ hoạt động núi lửa hoặc các mỏ khí mêtan khổng lồ hoặc cả hai, đã đột ngột làm ấm hành tinh lên ít nhất 9 độ Fahrenheit, làm đảo lộn khí hậu, làm nghẹt đại dương và gây ra các vụ tuyệt chủng hàng loạt.

Trong nỗ lực xác định nguyên nhân của những thay đổi khí hậu hiện nay, các nhà khoa học đã xem xét tất cả các yếu tố này. Ba yếu tố đầu tiên đã thay đổi đôi chút trong vài thế kỷ qua và rất có thể chúng chỉ có tác động khiêm tốn đến khí hậu, đặc biệt là trước năm 1950. Nhưng chúng không thể giải thích được sự gia tăng nhanh chóng nhiệt độ của hành tinh, đặc biệt là trong nửa sau thế kỷ 20, khi sản lượng năng lượng mặt trời thực sự giảm và các vụ phun trào núi lửa gây ra hiệu ứng làm mát. Hiện tượng ấm lên toàn cầu được giải thích rõ nhất bởi sự gia tăng nồng độ khí nhà kính - có tác động mạnh mẽ đến khí hậu. Và kể từ cuộc Cách mạng Công nghiệp, con người đã thải thêm nhiều khí nhà kính vào khí quyển, chủ yếu bằng cách khai thác và đốt nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí đốt, giải phóng khí carbon dioxide.

Sự gia tăng nhanh chóng của khí nhà kính đã khiến khí hậu ấm lên đột ngột. Trên thực tế, các mô hình khí hậu cho thấy sự ấm lên do hiệu ứng nhà kính có thể giải thích hầu hết sự thay đổi nhiệt độ kể từ năm 1950. Theo báo cáo gần đây nhất của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu, đánh giá các tài liệu khoa học đã được công bố, các yếu tố tự nhiên và sự biến đổi khí hậu nội tại chỉ có thể giải thích một phần nhỏ sự ấm lên vào cuối thế kỷ 20.

Nhưng khí nhà kính không phải là những hợp chất duy nhất gây biến đổi khí hậu mà con người thải vào không khí. Việc đốt nhiên liệu hóa thạch cũng tạo ra ô nhiễm dạng hạt phản chiếu ánh sáng mặt trời và làm mát hành tinh. Các nhà khoa học ước tính rằng ô nhiễm này đã làm giảm tới một nửa sự nóng lên do hiệu ứng nhà kính mà chúng ta lẽ ra phải trải qua.

Các khí nhà kính như hơi nước và carbon dioxide đóng vai trò quan trọng trong khí hậu. Nếu không có chúng – giữ lại một phần năng lượng mặt trời, Trái đất sẽ quá lạnh để duy trì nước ở dạng lỏng và con người sẽ không tồn tại. Nồng độ khí nhà kính đã biến đổi tự nhiên trong quá khứ. Trải qua hàng triệu năm, nồng độ CO2 trong khí quyển đã thay đổi tùy thuộc vào lượng khí mà núi lửa phun trào vào không khí và lượng khí bị loại bỏ thông qua các quá trình địa chất. Trên thang thời gian từ hàng trăm đến hàng nghìn năm, nồng độ đã thay đổi khi carbon luân chuyển giữa đại dương, đất và không khí.

Tuy nhiên, ngày nay, chính chúng ta là nguyên nhân khiến nồng độ CO2 tăng lên với tốc độ chưa từng có bằng cách lấy carbon cổ từ các trầm tích địa chất của nhiên liệu hóa thạch và thải vào khí quyển khi đốt chúng. Từ năm 1750, nồng độ carbon dioxide đã tăng gần 50%. Khí metan và oxit nitơ, những khí nhà kính quan trọng khác do con người tạo ra, chủ yếu được thải ra từ các hoạt động nông nghiệp, cũng đã tăng vọt trong 250 năm qua.

Dựa trên các định luật vật lý đã nêu ở trên, chúng ta biết rằng điều này sẽ làm cho khí hậu ấm lên. Chúng ta cũng thấy một số "dấu hiệu" rõ ràng của hiện tượng ấm lên do hiệu ứng nhà kính. Ví dụ, ban đêm ấm lên nhanh hơn ban ngày vì khí nhà kính không biến mất khi mặt trời lặn. Và các tầng khí quyển phía trên thực tế đã lạnh đi, bởi vì nhiều năng lượng đang bị giữ lại bởi khí nhà kính ở tầng khí quyển phía dưới.

Chúng ta cũng biết rằng chính chúng ta là nguyên nhân gây ra sự gia tăng nồng độ khí nhà kính - không chỉ vì chúng ta có thể đo được lượng CO2 thải ra từ ống xả xe và ống khói.

Thực tế, có sự khác biệt giữa thời tiết và khí hậu. Thời tiết là tập hợp các điều kiện khí tượng thay đổi liên tục mà chúng ta trải nghiệm khi bước ra ngoài, trong khi khí hậu là mức trung bình dài hạn của những điều kiện đó, thường được tính toán trong khoảng thời gian 30 năm. Hay như người ta thường nói: Thời tiết là tâm trạng của bạn, còn khí hậu là tính cách của bạn.

Vì vậy, 2 độ F không phải là sự thay đổi lớn về thời tiết, nhưng đó là một sự thay đổi khổng lồ về khí hậu. Như chúng ta đã thấy, mức tăng này đủ để làm tan chảy băng và mực nước biển dâng cao, làm thay đổi mô hình lượng mưa trên toàn thế giới và tái cấu trúc hệ sinh thái, khiến động vật phải di chuyển đến những môi trường sống mát mẻ hơn và làm chết hàng triệu cây.

Điều quan trọng là 2 độ C đại diện cho mức trung bình toàn cầu, và nhiều khu vực trên thế giới đã ấm lên nhiều hơn thế. Ví dụ, diện tích đất liền đã ấm lên gấp đôi so với bề mặt biển. Và Bắc Cực đã ấm lên khoảng 5 độ C. Điều này là do sự tan chảy của tuyết và băng ở vĩ độ cao cho phép mặt đất hấp thụ nhiều năng lượng hơn, gây ra hiện tượng nóng lên bổ sung ngoài hiệu ứng nhà kính.

Những thay đổi tương đối nhỏ trong thời gian dài về nhiệt độ trung bình cũng làm thay đổi đáng kể các hiện tượng cực đoan. Ví dụ, sóng nhiệt luôn xảy ra, nhưng chúng đã phá vỡ kỷ lục trong những năm gần đây. Vào tháng 6 năm 2020, một thị trấn ở Siberia đã ghi nhận nhiệt độ lên tới 100 độ F, tương đương 38 độ C. Và ở Úc, các nhà khí tượng học đã thêm một màu mới vào bản đồ thời tiết để hiển thị các khu vực có nhiệt độ vượt quá 125 độ F (khoảng 52 độ C). Mực nước biển dâng cao cũng làm tăng nguy cơ lũ lụt do bão và thủy triều dâng cao. Đây là những dấu hiệu báo trước của biến đổi khí hậu. Và chúng ta sẽ còn phải đối mặt với nhiều thay đổi hơn nữa trong tương lai - dự báo xấu nhất cho thấy mức tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu có thể lên tới 9 độ Fahrenheit vào cuối thế kỷ này.

Theo Thỏa thuận Khí hậu Paris, các quốc gia đã nhất trí nỗ lực hạn chế tổng mức tăng nhiệt độ toàn cầu ở mức từ 1,5 đến 2 độ C, hoặc từ 2,7 đến 3,6 độ F, kể từ thời kỳ tiền công nghiệp. Và ngay cả phạm vi hẹp này cũng có những tác động to lớn. Theo các nghiên cứu khoa học, sự khác biệt giữa 2,7 và 3,6 độ F rất có thể sẽ quyết định sự sống còn của các rạn san hô hay nguy cơ tuyệt chủng, và việc băng biển mùa hè ở Bắc Cực có tồn tại hay biến mất hoàn toàn. Nó cũng sẽ quyết định hàng triệu người phải chịu cảnh khan hiếm nước và mất mùa, và bao nhiêu người bị buộc phải rời bỏ nhà cửa do mực nước biển dâng cao. Nói cách khác, chỉ 1 độ F cũng tạo nên sự khác biệt rất lớn.

Khí hậu Trái Đất luôn thay đổi. Hàng trăm triệu năm trước, toàn bộ hành tinh đã đóng băng. 50 triệu năm trước, cá sấu sinh sống ở vùng mà ngày nay chúng ta gọi là Bắc Cực. Và trong 2,6 triệu năm qua, hành tinh đã trải qua các chu kỳ giữa các kỷ băng hà khi nhiệt độ Trái Đất thấp hơn tới 11 độ C và các tảng băng bao phủ phần lớn Bắc Mỹ và châu Âu, và các thời kỳ gian băng ôn hòa hơn như thời kỳ hiện tại. Những người phủ nhận biến đổi khí hậu thường viện dẫn những thay đổi khí hậu tự nhiên này như một cách để nghi ngờ ý kiến cho rằng con người đang gây ra biến đổi khí hậu hiện nay. Tuy nhiên, trên thực tế, chúng ta biết rằng nhiều cơ chế khác nhau đã gây ra sự thay đổi khí hậu trong quá khứ. Ví dụ, các chu kỳ băng hà được kích hoạt bởi sự biến đổi định kỳ trong quỹ đạo của Trái đất, diễn ra trong hàng chục nghìn năm và làm thay đổi cách phân bố năng lượng mặt trời trên toàn cầu và theo các mùa. Những biến thiên quỹ đạo này tự chúng không ảnh hưởng nhiều đến nhiệt độ của hành tinh. Nhưng chúng lại gây ra một loạt các thay đổi khác trong hệ thống khí hậu; ví dụ, sự hình thành hoặc tan chảy của các tảng băng khổng lồ ở Bắc bán cầu và sự thay đổi dòng hải lưu. Đến lượt mình, những thay đổi này ảnh hưởng đến khí hậu bằng cách thay đổi lượng tuyết và băng, vốn phản chiếu ánh sáng mặt trời, và bằng cách thay đổi nồng độ khí nhà kính. Đây thực chất là một phần lý do tại sao chúng ta biết rằng khí nhà kính có khả năng ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt độ của Trái đất.

Trong một hoặc hai thế kỷ tới, xã hội và hệ sinh thái sẽ phải gánh chịu hậu quả của biến đổi khí hậu này. Nhưng lượng khí thải của chúng ta sẽ còn gây ra những tác động địa chất lâu dài hơn nữa. Theo một số nghiên cứu, nồng độ khí nhà kính có thể đã làm Trái đất ấm lên đủ để trì hoãn sự khởi đầu của chu kỳ băng hà tiếp theo ít nhất thêm 50.000 năm nữa.

Mặt trời là nguồn năng lượng tối thượng trong hệ thống khí hậu của Trái đất, vì vậy nó là ứng cử viên tự nhiên gây ra biến đổi khí hậu. Và hoạt động của mặt trời chắc chắn đã thay đổi theo thời gian - các phép đo vệ tinh và các quan sát thiên văn cho thấy sản lượng năng lượng của mặt trời thay đổi theo chu kỳ 11 năm. Các ghi chép địa chất và số lượng vết đen mặt trời, mà các nhà thiên văn học đã theo dõi trong nhiều thế kỷ, cũng cho thấy những biến đổi dài hạn trong hoạt động của mặt trời.

Ví dụ, từ năm 1900 đến những năm 1950, bức xạ mặt trời đã tăng lên và các nghiên cứu cho thấy điều này có tác động khiêm tốn đến khí hậu đầu thế kỷ 20, giải thích tới 10% sự ấm lên đã xảy ra kể từ cuối những năm 1800. Tuy nhiên, trong nửa sau của thế kỷ, khi sự ấm lên mạnh nhất xảy ra, hoạt động của mặt trời lại giảm xuống. Sự khác biệt này là một trong những lý do chính khiến chúng ta biết rằng mặt trời không phải là động lực chính gây ra biến đổi khí hậu. Một lý do khác khiến chúng ta biết rằng hoạt động mặt trời không phải là nguyên nhân gây ra hiện tượng ấm lên là không phải tất cả các tầng khí quyển cùng nóng lên. Thực tế cho thấy tầng khí quyển phía đã nguội đi trong những thập kỷ gần đây - một dấu hiệu đặc trưng của hiện tượng ấm lên do hiệu ứng nhà kính.

Vậy còn núi lửa thì sao? Các vụ phun trào làm mát hành tinh bằng cách đưa tro và các hạt khí dung vào khí quyển, phản chiếu ánh sáng mặt trời. Chúng ta đã quan sát thấy hiệu ứng này trong những năm sau các vụ phun trào lớn. Ví dụ như khi núi lửa Laki của Iceland phun trào năm 1783, gây ra hiện tượng “không có mùa Hè” ở Iceland và một số nơi khác ở Châu Âu. Vụ phun trào núi Tambora ở Indonesia năm 1815 cũng như vậy. Và vì núi lửa chủ yếu đóng vai trò làm mát khí hậu, chúng không thể giải thích được hiện tượng ấm lên gần đây.

Cách thứ hai mà núi lửa có thể tác động đến khí hậu là phát thải khí carbon dioxide.. Nhưng so với lượng khí thải do con người gây ra hiện đại - ngay cả những vụ phun trào lớn như Krakatoa và Mount St. Helens, cũng chỉ là một giọt nước trong đại dương. Xét cho cùng, chúng chỉ kéo dài vài giờ hoặc vài ngày, trong khi chúng ta đốt nhiên liệu hóa thạch suốt 24/7. Các nghiên cứu cho thấy, hiện nay, núi lửa chiếm từ 1 - 2% tổng lượng khí thải CO2.

Khi một trận bão tuyết lớn đổ bộ vào một quốc gia, những người phủ nhận biến đổi khí hậu có thể viện dẫn nó như bằng chứng cho thấy biến đổi khí hậu không xảy ra. Tuy nhiên, những sự kiện này thực chất không bác bỏ biến đổi khí hậu. Những năm gần đây đã chứng kiến một số cơn bão đáng nhớ, nhưng thực tế là mùa đông trên toàn thế giới đang ấm lên. Và những ngày lạnh kỷ lục đang trở nên ít hơn so với những ngày nắng nóng.

Tuy nhiên, thời tiết luôn thay đổi, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi chúng ta vẫn chứng kiến những cơn bão mùa đông dữ dội ngay cả khi nhiệt độ trung bình tăng lên. Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho rằng biến đổi khí hậu có thể là nguyên nhân. Một khả năng là sự ấm lên nhanh chóng ở Bắc Cực đã ảnh hưởng đến sự lưu thông khí quyển, bao gồm cả luồng không khí ở độ cao lớn, chuyển động nhanh thường xoáy trên Bắc Cực (hay còn gọi là Xoáy Cực). Một số nghiên cứu cho rằng những thay đổi này đang mang đến nhiệt độ lạnh giá hơn cho các vĩ độ thấp hơn và khiến các hệ thống thời tiết bị đình trệ, cho phép các cơn bão tạo ra nhiều tuyết hơn.

Biến đổi khí hậu cũng có thể giải thích nghịch lý đằng sau một số nơi khác trên Trái đất không ấm lên. Ví dụ, một vùng nước ở Bắc Đại Tây Dương đã lạnh đi trong những năm gần đây, và các nhà khoa học cho rằng điều đó có thể là do sự lưu thông đại dương đang chậm lại do dòng nước ngọt chảy ra từ Greenland đang tan chảy. Nếu sự lưu thông này gần như dừng lại - như đã từng xảy ra trong quá khứ địa chất, nó sẽ làm thay đổi các mô hình thời tiết trên toàn thế giới.

Không phải tất cả sự biến đổi này đều bắt nguồn từ những hậu quả của biến đổi khí hậu. Nhưng điều đó nhắc nhở chúng ta rằng hệ thống khí hậu Trái đất rất phức tạp và hỗn loạn, vì vậy tác động của những thay đổi do con người gây ra sẽ diễn ra khác nhau ở những nơi khác nhau.

Thời tiết khắc nghiệt và thiên tai là một phần của cuộc sống trên Trái đất nhưng có bằng chứng rõ ràng cho thấy biến đổi khí hậu đã làm tăng tần suất và mức độ nghiêm trọng của một số hiện tượng như sóng nhiệt, hạn hán và lũ lụt. Nghiên cứu gần đây cũng cho phép các nhà khoa học xác định ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến các sự kiện cụ thể.

Hãy bắt đầu với các đợt nắng nóng. Các nghiên cứu cho thấy những đợt nhiệt độ cao bất thường hiện nay xảy ra thường xuyên hơn khoảng năm lần so với trường hợp không có biến đổi khí hậu, và cũng kéo dài hơn. Các mô hình khí hậu dự báo rằng, đến những năm 2040, các đợt nắng nóng sẽ xảy ra thường xuyên hơn khoảng 12 lần. Và điều đó đáng lo ngại vì nhiệt độ cực đoan thường gây ra tình trạng nhập viện và tử vong gia tăng, đặc biệt là ở người lớn tuổi và những người có bệnh nền.

Biến đổi khí hậu cũng làm trầm trọng thêm tình trạng hạn hán, chủ yếu là do làm tăng sự bốc hơi. Hạn hán xảy ra một cách tự nhiên do sự biến đổi khí hậu và các yếu tố như hiện tượng El Niño hay La Niña chiếm ưu thế ở vùng nhiệt đới Thái Bình Dương. Nhưng một số nhà nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng cho thấy sự nóng lên toàn cầu do hiệu ứng nhà kính đã ảnh hưởng đến hạn hán ngay cả trước thời kỳ Bão bụi. Và điều đó vẫn tiếp diễn cho đến ngày nay.

Nhiệt độ tăng cao cũng làm gia tăng cường độ của các trận mưa lớn và lũ lụt thường xảy ra sau đó. Ví dụ, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, do không khí ấm hơn giữ được nhiều hơi ẩm hơn đã gây ra lượng mưa nhiều hơn từ 15 - 40% so với trường hợp không có biến đổi khí hậu.

Hiện vẫn chưa rõ liệu biến đổi khí hậu có làm thay đổi tần suất chung của các cơn bão hay không, nhưng chắc chắn nó đang làm cho chúng mạnh hơn. Và sự nóng lên toàn cầu dường như tạo điều kiện thuận lợi cho một số kiểu hình thái thời tiết nhất định, chẳng hạn như vòi rồng. Điều quan trọng cần nhớ là trong hầu hết các thảm họa tự nhiên, có nhiều yếu tố tác động.

Cháy rừng là một hiện tượng khác với nhiều nguyên nhân. Ở nhiều nơi, nguy cơ cháy rừng đã gia tăng vì chính quyền địa phương đã tích cực ngăn cản người bản địa thực hiện các hoạt động đốt rừng truyền thống. Điều này đã khiến nhiên liệu tích tụ, làm cho các đám cháy trở nên tồi tệ hơn. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu vẫn đóng vai trò chính bằng cách làm nóng và khô các khu rừng, biến chúng thành những "hộp diêm" dễ bắt lửa. Các nghiên cứu cho thấy sự nóng lên toàn cầu là yếu tố chính dẫn đến sự gia tăng gần đây của các vụ cháy rừng. Và các nhà nghiên cứu cho rằng sự nóng lên toàn cầu sẽ chỉ làm cho các đám cháy lớn hơn và nguy hiểm hơn trong tương lai.

Điều đó phụ thuộc vào việc chúng ta hành động quyết liệt như thế nào để giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Nếu chúng ta tiếp tục đi theo lối mòn như hiện nay, đến cuối thế kỷ này, trời sẽ quá nóng để ra ngoài trong những đợt nắng nóng ở Trung Đông và Nam Á. Hạn hán sẽ hoành hành ở Trung Mỹ, Địa Trung Hải và miền nam châu Phi. Và nhiều quốc đảo và vùng đất thấp, từ Texas đến Bangladesh, sẽ bị nhấn chìm bởi mực nước biển dâng cao. Ngược lại, biến đổi khí hậu có thể mang lại sự ấm lên đáng mừng và mùa vụ kéo dài hơn cho Canada, các nước Bắc Âu và Nga. Tuy nhiên, ở phía đầu cực bắc, sự mất đi của tuyết, băng và tầng đất đóng băng vĩnh cửu sẽ làm đảo lộn truyền thống của các dân tộc bản địa và đe dọa cơ sở hạ tầng.

Biến đổi khí hậu không được kiểm soát sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng bất bình đẳng hiện có. Ở cấp quốc gia, các nước nghèo sẽ chịu ảnh hưởng nặng nề nhất, mặc dù trong lịch sử họ chỉ phát thải một phần nhỏ lượng khí nhà kính gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu. Điều này là do nhiều quốc gia kém phát triển thường nằm ở các vùng nhiệt đới, nơi sự nóng lên thêm nữa sẽ khiến khí hậu ngày càng trở nên khắc nghiệt đối với con người và cây trồng. Những quốc gia này cũng thường dễ bị tổn thương hơn, chẳng hạn như dân số ven biển đông đúc và người dân sống trong những ngôi nhà tạm bợ dễ bị hư hại do bão. Và họ có ít nguồn lực hơn để thích ứng, điều này sẽ đòi hỏi những biện pháp tốn kém như thiết kế lại thành phố, cải tạo đường bờ biển và thay đổi cách thức canh tác lương thực.

Ngay cả trong các quốc gia giàu có, người nghèo và những người bị thiệt thòi sẽ chịu ảnh hưởng nặng nề nhất. Những người có nhiều nguồn lực hơn có khả năng chống chịu tốt hơn, chẳng hạn như máy điều hòa không khí để giữ cho nhà cửa mát mẻ trong những đợt nắng nóng nguy hiểm, và khả năng chi trả các hóa đơn năng lượng phát sinh. Họ cũng dễ dàng hơn trong việc sơ tán khỏi nhà trước khi thảm họa xảy ra và phục hồi sau đó. Những người có thu nhập thấp hơn có ít lợi thế này hơn, và họ cũng có nhiều khả năng sống ở những khu phố nóng hơn và làm việc ngoài trời, nơi họ phải đối mặt trực tiếp với tác động của biến đổi khí hậu.

Ngay cả những nơi được coi là “thắng lợi” về khí hậu cũng không thể miễn nhiễm với mọi tác động của biến đổi khí hậu. Những địa điểm hấp dẫn sẽ phải đối mặt với làn sóng người di cư. Thêm vào đó, thời tiết ấm hơn đang tạo điều kiện thuận lợi cho sự lây lan của các bệnh truyền nhiễm và các vật trung gian truyền bệnh, như muỗi. Nghiên cứu cũng đã chỉ ra mối tương quan đáng lo ngại giữa nhiệt độ tăng cao và sự gia tăng bạo lực giữa người với người, và biến đổi khí hậu được công nhận rộng rãi là một "yếu tố làm trầm trọng thêm mối đe dọa" làm tăng khả năng xảy ra các cuộc xung đột lớn hơn trong và giữa các quốc gia. Nói cách khác, biến đổi khí hậu sẽ mang lại nhiều thay đổi mà không có khoản tiền nào có thể ngăn chặn được. Điều có thể giúp ích là hành động để hạn chế sự nóng lên toàn cầu.

Trên thực tế, việc không giải quyết biến đổi khí hậu sẽ gây ra tổn thất rất lớn, đau khổ cho con người và thiệt hại sinh thái to lớn, trong khi chuyển đổi sang nền kinh tế xanh hơn sẽ mang lại lợi ích cho nhiều người và hệ sinh thái trên toàn thế giới.

Trước hết, hãy xem xét chi phí để giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Để giữ cho nhiệt độ toàn cầu tăng không quá 2 độ C, mục tiêu của Thỏa thuận Khí hậu Paris, xã hội sẽ phải đạt được mức phát thải khí nhà kính ròng bằng 0 vào giữa thế kỷ này. Điều đó đòi hỏi những khoản đầu tư đáng kể vào các lĩnh vực như năng lượng tái tạo, xe điện và cơ sở hạ tầng sạc điện, chưa kể đến những nỗ lực thích ứng với nhiệt độ cao hơn, mực nước biển dâng cao và các tác động không thể tránh khỏi khác của biến đổi khí hậu hiện nay. Và chúng ta phải thực hiện những thay đổi này một cách nhanh chóng.

Các ước tính về chi phí rất khác nhau. Một nghiên cứu gần đây cho thấy việc giữ cho nhiệt độ toàn cầu tăng không quá 2 độ C sẽ cần tổng vốn đầu tư từ 4.000 tỷ - 60.000 tỷ USD, với ước tính trung bình là 16.000 tỷ USD, trong khi việc giữ cho nhiệt độ toàn cầu tăng không quá 1,5 độ C có thể tốn từ 10.000 tỷ - 100.000 tỷ USD, với ước tính trung bình là 30.000 tỷ USD. Các nghiên cứu khác cho thấy việc đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 sẽ cần các khoản đầu tư hàng năm dao động từ dưới 1,5 - 4% tổng sản phẩm quốc nội toàn cầu.

Giờ hãy xem xét những thiệt hại do biến đổi khí hậu không được kiểm soát gây ra, những thiệt hại sẽ ảnh hưởng nặng nề nhất đến những người dễ bị tổn thương nhất. Những thiệt hại này bao gồm: thiệt hại về tài sản và cơ sở hạ tầng do mực nước biển dâng cao và thời tiết cực đoan, tử vong và bệnh tật liên quan đến thiên tai, ô nhiễm và dịch bệnh truyền nhiễm, giảm năng suất nông nghiệp và mất năng suất lao động do nhiệt độ tăng cao, nguồn nước khan hiếm và chi phí năng lượng tăng cao, cũng như sự tuyệt chủng của các loài và sự phá hủy môi trường sống. Do đó, thiệt hại do biến đổi khí hậu rất khó định lượng.

Trong một cuộc khảo sát gần đây, các nhà kinh tế ước tính chi phí sẽ tương đương 5% GDP toàn cầu ở mức tăng 3 độ C và 10% ở mức 5 độ C. Các nghiên cứu khác chỉ ra rằng, nếu xu hướng nóng lên hiện tại tiếp tục, GDP bình quân đầu người toàn cầu sẽ giảm từ 7% - 23% vào cuối thế kỷ này - một cú sốc kinh tế tương đương với nhiều đại dịch coronavirus mỗi năm. Và một số người lo ngại rằng đây là những ước tính thấp hơn nhiều so với thực tế.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng biến đổi khí hậu đã làm giảm thu nhập ở các nước nghèo tới 30% và làm giảm năng suất nông nghiệp toàn cầu 21% kể từ năm 1961. Các hiện tượng thời tiết cực đoan cũng gây ra thiệt hại lớn. Chỉ riêng tại Hoa Kỳ năm 2020, các thảm họa liên quan đến khí hậu như bão, hạn hán và cháy rừng đã gây thiệt hại gần 100 tỷ USD cho các doanh nghiệp, tài sản và cơ sở hạ tầng, so với mức trung bình 18 tỷ USD mỗi năm trong những năm 1980.

Trước cái giá phải trả quá đắt nếu không hành động, nhiều nhà kinh tế cho rằng giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu là lựa chọn tốt hơn. Giống như câu nói xưa: phòng bệnh hơn chữa bệnh. Trong trường hợp này, việc hạn chế sự nóng lên toàn cầu sẽ làm giảm đáng kể thiệt hại và bất bình đẳng trong tương lai do biến đổi khí hậu gây ra. Nó cũng sẽ tạo ra những lợi ích cộng hưởng, chẳng hạn như cứu sống một triệu người mỗi năm nhờ giảm ô nhiễm không khí, và hàng triệu người khác nhờ chế độ ăn uống lành mạnh và thân thiện với khí hậu. Một số nghiên cứu thậm chí còn cho thấy việc đạt được các mục tiêu của Thỏa thuận Paris có thể tạo ra việc làm và tăng GDP toàn cầu. Và tất nhiên, việc kiềm chế biến đổi khí hậu sẽ bảo tồn nhiều loài và hệ sinh thái mà con người phụ thuộc vào.

Thách thức đặt ra là chúng ta cần giảm lượng khí thải ngay bây giờ để tránh những thiệt hại về sau, điều này đòi hỏi những khoản đầu tư lớn trong vài thập kỷ tới. Và càng trì hoãn, chúng ta càng phải trả nhiều hơn để đạt được các mục tiêu của Thỏa thuận Paris. Nhưng ngay cả khi chúng ta không đạt được mục tiêu Paris, yếu tố kinh tế vẫn cho thấy cần thiết phải hành động vì khí hậu, bởi vì mỗi độ tăng nhiệt độ sẽ khiến chúng ta phải trả giá đắt hơn - cả về tiền bạc và sinh mạng.