Ấm lên toàn cầu

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

203
lượt xem 58
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhiệt độ mặt đất trung bình toàn cầu từ 1856 đến 2005. Đường màu xanh: nhiệt độ trung bình hàng năm, đường đỏ là nhiệt độ trung bình 5 năm. Dị thường nhiệt độ mặt đất trung bình thời gian 1999-2008 so với nhiệt độ trung bình 1940-1980 Ấm lên toàn cầu là hiện tượng nhiệt độ trung bình của không khí và các đại dương trên Trái Đất tăng lên theo các quan sát trong các thập kỷ gần đây....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ấm lên toàn cầu

Ấm lên toàn cầu Nhiệt độ mặt đất trung bình toàn cầu từ 1856 đến 2005. Đường màu xanh: nhiệt độ trung bình hàng năm, đường đỏ là nhiệt độ trung bình 5 năm. Dị thường nhiệt độ mặt đất trung bình thời gian 1999-2008 so với nhiệt độ trung bình 1940-1980 Ấm lên toàn cầu là hiện tượng nhiệt độ trung bình của không khí và các đại dương trên Trái Đất tăng lên theo các quan sát trong các thập kỷ gần đây. Trong thế kỉ 20, nhiệt độ trung bình của không khí gần mặt đất đã tăng 0,6 ± 0,2 °C (1,1 ± 0,4 °F).[1] Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) nghiên cứu sự gia tăng nồng độ khí nhà kính sinh ra từ các hoạt động của con người như đốt nhiên liệu hóa thạch và phá rừng làm cho nhiệt độ Trái Đất tăng lên kể từ giữa thế kỷ 20.[1][a] IPCC cũng nghiên cứu sự biến đổi các hiện
tượng tự nhiên như bức xạ mặt trời và núi lửa gây ra phần lớn hiện tượng ấm lên từ giai đoạn tiền công nghiệp đến năm 1950 và có sự ảnh hưởng lạnh đi sau đó. Các kết luận cơ bản đã được chứng thực bởi hơn 45 tổ chức khoa học và viện hàn lâm khoa học, bao gồm tất cả các viện hàn lâm của các nước công nghiệp hàng đầu. Các dự án thiết lập mô hình khí hậu được tóm tắt trong báo cáo gần đây nhất của IPCC chỉ ra rằng nhiệt độ bề mặt Trái Đất sẽ có thể tăng 1,1 đến 6,4 °C (2,0 đến 11,5 °F) trong suốt thế kỷ 21. Các yếu tố không chắc chắn trong tính toán này tăng lên khi khi các mô hình sử dụng nồng độ các khí nhà kính có độ chính xác khác nhau và sử dụng các thông số ước tính khác nhau về lượng phát thải khí nhà kính tương lai. Các yếu tố không chắc chắn khác bao gồm sự ấm dần lên và các biến đổi liên quan sẽ khác nhau giữa các khu vực trên toàn thế giới. Hầu hết các nghiên cứu tập trung trong giai đoạn đến năm 2100. Tuy nhiên, sự ấm dần lên sẽ tiếp tục diễn ra sau năm 2100 cả trong trường hợp ngừng phát thải khí nhà kính, đều này là do nhiệt dung riêng của đại dương lớn và carbon dioxide tồn tại lâu trong khí quyển. Nhiệt độ toàn cầu tăng sẽ làm mực nước biển dâng lên và làm biến đổi lượng giáng thủy, có thể bao gồm cả sự mở rộng của các sa mạc vùng cận nhiệt đới. Hiện tượng ấm lên được dự đoán sẽ diễn ra mạnh nhất ở Bắc Cực. Tiếp tục có những cuộc tranh luận chính trị và tranh cãi trong công chúng về việc liệu có phải là Trái Đất thực sự đang ấm dần lên, và con người cần phải làm gì để đối phó với hiện tượng này. Người ta tìm nhiều cách để giảm thiểu lượng phát thải; thích nghi để giảm thiệt hại do sự ấm lên gây ra; và đặc biệt hơn nữa là áp dụng các kỹ thuật địa chất để có thể làm giảm thiểu sự ấm lên. Hầu hết các chính phủ đã ký và thông qua Nghị định thư Kyoto với mục đích giảm phát thải khí nhà kính. Biến đổi nhiệt độ
Nhiệt độ bề mặt trung bình trong 2 ngàn năm theo các tái lập khác nhau, các đường trơn theo thang thập kỷ. Dường không trơn, giá trị hàng năm trong năm 2004 cũng được vẽ để tham khảo. Bằng chứng phổ biến nhất về hiện tượng ấm lên toàn cầu là xu hướng thay đổi trong nhiệt độ trung bình trên toàn cầu gần bề mặt Trái Đất. Thể hiện trên thang tuyến tính, nhiệt độ trung bình này tăng 0,74 °C ±0,18 °C trong khoảng thời gian 1906-2005. Tốc độ ấm lên trong vòng 50 năm gần đây hầu như tăng gấp đôi trong giai đoạn này (0,13 °C ±0,03 °C mỗi thập kỷ, so với 0,07 °C ± 0,02 °C mỗi thập kỷ trong giai đoạn đầu). Ảnh hưởng của đảo nhiệt đô thị được ước tính góp thêm vào khoảng 0,002 °C cho sự ấm lên trong mỗi thập kỷ kể từ năm 1900. Nhiệt độ trong tầng đối lưu dưới tăng trong khoảng 0,12 - 0,22 °C (0,22 - 0,4 °F) mỗi thập kỷ từ năm 1979 theo các đo đạc nhiệt độ vệ tinh. Người ta tin rằng nhiệt độ tương đối ổn định trong một hoặc hai ngàn năm qua cho đến trước năm 1850, và có sự dao động cục bộ như thời kỳ ấm trung cổ hay thời kỳ băng hà nhỏ. Theo các tính toán của Viện Nghiên cứu Không gian Goddard của NASA, năm 2005 là năm ấm nhất, kể từ khi có các số liệu đo đạc đáng tin cậy từ cuối thập niên 1800, cao hơn mức kỷ lục năm 1998 vài phần trăm độ. Các ước tính của Tổ chức Khí tượng Thế giới và Bộ phận Nghiên cứu Khí hậu thì cho rằng năm 2005 là năm ấm nhất thứ hai, thua năm 1998. Nhiệt độ năm 1998 ấm lên bất thường vì đó là năm mà hiện tượng El Nino với cường độ mạnh nhất thế kỷ 20 đã diễn ra. Sự ổn định tương đối của nhiệt độ từ 1999 đến 2009 được xem là một giai đoạn ổn định trong thời gian ngắn vì nếu xét trong khoảng thời gian dài thì nó có nhiều dao động.
Sự thay đổi nhiệt độ diễn ra khác nhau ở những khu vực khác nhau trên địa cầu. Từ năm 1979, nhiệt độ trên đất liền tăng nhanh hơn khoảng 2 lần so với sự gia tăng nhiệt độ ở đại dương (0,25 °C/thập kỷ trên đất liền, 0,13 °C/thập kỷ ở đại dương). Nhiệt độ đại dương tăng chậm hơn trên đất liền bởi vì các đại dương có nhiệt dung riêng hiệu dụng lớn hơn và do đại dương mất nhiệt nhiều hơn thông qua sự bốc hơi. Bắc bán cầu ấm nhanh hơn Nam bán cầu bởi vì nó có diện tích đất lớn hơn và vì nó có những khu vực rộng lớn có mùa tuyết và vùng biển có băng che phủ, nơi diễn ra hiện tượng phản hồi ice-albedo. Mặc dù có nhiều khí nhà kính được thải vào Bắc bán cầu hơn Nam bán cầu, nhưng nó không góp phần vào sự khác biệt ở mức độ ấm lên ở 2 vùng này vì các khí nhà kính có thể tồn tại đủ lâu để hòa trộn giữa hai bán cầu. Vì có độ trễ trong quá trình truyền nhiệt ở các đại dương và vì sự phản ứng chậm chạp của các yếu tố ảnh hưởng gián tiếp khác, khí hậu có thể mất hàng thế kỷ hoặc lâu hơn để điều chỉnh theo các biến đổi này. Các nghiên cứu về phản ứng khí hậu chỉ ra rằng thậm chí nếu các khí nhà kính được giữ ổn định ở mức độ của năm 2000, thì sự ấm lên sau đó vào khoảng 0.5 °C (0.9 °F) vẫn có thể diễn ra. Lực bức xạ Trong khoa học khí hậu, ngoại lực là các lực bên ngoài tác động vào hệ thống khí hậu (ở đây không nhất thiết là ở ngoài Trái Đất). Khí hậu phản ứng lại một số kiểu ngoại lực như thay đổi nồng độ khí nhà kính, thay đổi độ chiếu sáng của mặt trời, các vụ phun trào núi lửa, và thay đổi quỹ đạo của Trái Đất quay quanh Mặt Trời. Do đó, sự biến đổi khí hậu gần đây gây ra chủ yếu bởi 3 loại lực đầu tiên. Chu kỳ quỹ đạo biến đổi một cách chậm chạp khoảng hơn 10.000 năm và yếu tố này biến đổi quá chậm để có thể gây ra sự thay đổi nhiệt độ quan sát được trong thập kỷ qua. Khí nhà kính
Cơ chế gây hiệu ứng nhà kính trên biểu đồ dòng năng lượng giữa khí quyển, không gian, và bề mặt Trái Đất. Sự trao đổi năng lượng tính theo W/m2. Carbon dioxide (CO2) trong khí quyển tăng lên trong thời gian gần đây. Giá trị CO2 đo hàng tháng dao động theo mùa nhưng nhìn chung là có xu hướng tăng lên từng năm; các năm có giá trị lớn nhất xảy ra vào thời gian cuối mùa xuân ở Bắc bán cầu, và giảm xuống trong mùa thực vật phát triển do chúng hấp thụ CO2 trong khí quyển. Hiệu ứng nhà kính là quá trình mà theo đó các khí trong khí quyển hấp thụ và phát ra bức xạ hồng ngoại làm ấm tầng dưới của khí quyển và bề mặt của hành tinh. Hiệu ứng này được Joseph Fourier phát hiện vào năm 1824 và được Svante Arrhenius nghiên cứu đầu tiên một cách định lượng vào năm 1896. Sự tồn tại của hiệu ứng nhà kính là vấn đề không thể chối cải thậm chí đối với những người không chấp nhận yếu tố nhiệt độ tăng lên gần đây là do các hoạt động của con người. Một câu hỏi là mức độ của hiệu ứng nhà kính làm thay đổi như thế nào khi các hoạt động của con người làm tăng nồng độ các khí nhà kính trong khí quyển.
Các khí nhà kính trong tự nhiên giữ cho nhiệt độ Trái đất trung bình khoảng 33 °C (59 °F). Các khí nhà kính chính là hơi nước, chúng góp phần tạo ra khoảng 36–70% hiệu ứng nhà kính; carbon dioxide (CO2) gây ra 9–26%; metan (CH4) 4–9%; và ôzôn (O3) 3– 7%.Mây cũng ảnh hưởng đến sự cân bằng bức xạ, nhưng chúng là thành phần của nước ở thể lỏng hoặc băng và do chúng được xem xét một cách độc lập với hơi nước và các khí khác. Hoạt động của con người kể từ cách mạng công nghiệp đã làm tăng số lượng các khí nhà kính trong khí quyển, làm tăng lực bức xạ từ CO2, metan, ôzôn tầng đối lưu, CFC và nitơ ôxit. Nồng độ CO2 và metan đã tăng khoảng 36% và 148% kể từ giữa thập niên 1700. Các mức này được xem là cao hơn các mức trong suốt giai đoạn 650.000 năm gần đây, là giai đoạn có các dữ liệu đáng tin cậy được phân tích từ các lõi băng. Ít có dấu hiệu địa chất trực tiếp cho thấy giá trị CO2 này cao trong khoảng thời gian cách đây 20 triệu năm. Đốt nhiên liệu hóa thạch tạo ra khoảng 3/4 lượng khí CO2 tăng thêm từ các hoạt động của con người trong vòng 20 năm qua. Hầu hết các đóng góp còn lại là do thay đổi mục đích sử dụng đất đặc biệt là phá rừng. Nồng độ CO2 đang tiếp tục tăng do việc đốt nhiên liệu hóa thạch và thay đổi sử dụng đất. Tốc độ tăng nồng độ này trong tương lai sẽ phụ thuộc vào sự phát triển của kinh tế không bền vững, xã hội, công nghệ và tự nhiên. Báo cáo về các kịch bản phát thải của IPCC đưa ra các kịch bản kịch bản CO2 trong tương lai từ 541 đến 970 ppm vào năm 2100 (tăng 90- 250% kể từ năm 1750). Nếu số lượng nhiên liệu hóa thạch đủ để đạt đến mức này và tiếp tục phát thải sau năm 2100 nếu than, cát dầu nặng hay metan clathrat được khai thác nhiều hơn. Các sol khí
Các vệt mây trên Đại Tây Dương thuộc bờ biển phía đông Hoa Kỳ. Trái Đất mờ đi là sự giảm dần lượng bức xạ trực tiếp trên toàn cầu tại bề mặt Trái Đất, một phần làm chống lại hiện tượng ấm lên toàn cầu từ năm 1960 đến nay. Nguyên nhân chính gây nên sự mờ đi này là các sol khí được tạo ra bởi núi lửa và các chất ô nhiễm. Các sol khí này tạo ra hiệu ứng làm lạnh bằng cách tăng sự phản xạ của ánh sáng mặt trời đến tầng khí quyển của Trái Đất. James E. Hansen và cộng sự đã đề xuất rằng những ảnh hưởng của các sản phẩm từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch - như CO2 và sol khí - đã được thay thế phần lớn bởi những khí khác trong những thập kỷ gần đây, vì vậy sự ấm lên chủ yếu là do ảnh hưởng của các khí nhà kính khác CO2. Bên cạnh ảnh hưởng trực tiếp do sự tán xạ và hấp thụ bức xạ mặt trời, các sol khí cũng có những ảnh hưởng gián tiếp đến tổng lượng bức xạ. Các sol khí gốc sulfat có vai trò hạt nhân ngưng tụ mây và điều này làm cho các đám mây có giọt nhỏ và nhiều hơn. Các đám mây này phản xạ bức xạ mặt trời có hiệu quả hơn là các đám mây ở dạng giọt lớn hơn và ít hơn. Hiệu ứng này cũng làm cho các giọt mây có kích thước đồng nhất hơn, làm giảm sự hình thành giọt mưa và làm mây phản chiếu mạnh hơn đối với ánh sáng mặt trời tới trái đất. Bồ hống có thể là lạnh hoặc ấm tùy thuộc vào vật thể nó bám trong khí quyển. Bồ hống bám trên các sol khí trong khí quyển hấp thụ trực tiếo bức xạ mặt trời làm nóng khí quyển và làm lạnh bề mặt đất. Ở mức độ khu vực, khoảng 50% bề mặt trái đất ấm lên do các khí nhà kính có thể bị che phủ bởi các đám mây đen. Khi tích tụ, đặc biệt trên băng ở các vùng thuộc Bắc cực, bề mặt phản chiếu bên dưới có thể cũng nung nóng mặt đất một cách trực tiếp. Những ảnh hưởng của các sol khí bao gồm cả carbon đen là mối lo quan trọng nhất trong các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, đặc biệt ở châu Á, trong khi các hiệu ứng khí nhà kính chủ yếu ở nam bán cầu và vùng ngoại nhiệt đới. Biến đổi bức xạ mặt trời
Biến đổi bức xạ mặt trời trong 30 năm qua. Các biến đổi về bức xạ mặt trời đã gây nên các biến đổi khí hậu trong quá khứ. Mặc dù, bức xạ mặt trời nhìn chung là quá nhỏ để có thể ảnh hưởng đến sự ấm lên toàn cầu trong những thập niên gần đây, một số ít nghiên cứu đã bác bỏ quan điểm trên, ví dụ như các hiện tượng gần đây cho thấy rằng sự đóng góp của năng lượng mặt trời vào quá trình này có thể bị đánh giá thấp. Các khí nhà kính và bức xạ mặt trời gây biến đổi nhiệt độ theo các cách khác nhau. Trong khi cả việc tăng bức xạ mặt trời và khí nhà kính đều được cho là làm ấm tầng đối lưu, nếu việc tăng bức xạ mặt trời sẽ làm ấm tầng bình lưu trong khi việc tăng các khí nhà kính sẽ làm lạnh tầng bình lưu.[2] Các quan sát cho thấy rằng nhiệt độ của tầng bình lưu đang giảm kể từ năm 1979, từ khi các vệ tinh khí tượng được đưa vào sử dụng. Dữ liệu thăm dò từ thời trước khi vệ tinh khí tượng ra đời cho thấy trái đất lạnh đi từ năm 1958, mặc dù các số liệu trước đây không chính xác bằng hiện nay. Một giả thuyết có liên quan do Henrik Svensmark đưa ra rằng các hoạt động của từ trường mặt trời làm lệch hướng các tia vũ trụ mà nó có thể ảnh hưởng đến việc tạo ra hạt nhân ngưng tụ mây và gây ảnh hưởng đến khí hậu. Các nghiên cứu khác không thấy mối quan hệ giữa sự ấm lên với các tia vũ trụ trong các thập kỷ gần đây. Một nghiên cứu gần đây kết luận rằng các ảnh hưởng của tia vũ trụ lên các đám mây có hệ số 100 thấp hơn các biến đổi quan sát được trong các đám mây hoặc góp phần vào sự biến đổi khí hậu ngày nay. Phản ứng của môi trường
Sự nóng lên của khí hậu toàn cầu có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Dưới đây là một số ví dụ: Hơi nước Nếu khí quyển ấm lên là áp suất hơi nước bão hòa tăng và lượng hơi nước trong khí quyển sẽ có xu hướng tăng. Vì hơi nước là khí nhà kính, nên sẽ làm cho khí quyển càng ấm hơn; việc ấm lên này làm cho khí quyển giữ nhiều hơi nước hơn, và kéo dài cho đến khi các quá trình khác trong khí quyển đạt đến sự cân bằng. Kết quả là hiệu ứng nhà kính không chỉ do một mình CO2 gây ra. Mặc dù quá trình này làm tăng độ ẩm tuyệt đối của không khí, trong khi độ ẩm tương đối vẫn ở mức gần hoặc thậm chí giảm một chút do không khí ấm hơn. Mây Sự ấm lên được cho là sẽ thay đổi sự phân bố và kiểu mây. Về không gian bên dưới, các đám mây phát bức xạ hồng ngoại trở về bề mặt Trái Đất, và tăng hiệu ứng ấm; còn không gian phía trên, các đám mây phản xạ ánh sáng mặt trời và phát xạ bức xạ hồng ngoại vào không gian điều này làm tăng hiệu ứng lạnh. Mặc dù các hiệu ứng làm ấm hoặc làm lạnh phụ thuộc vào các yếu tố chi tiết như kiểu và độ cao của mây. Các yếu tố này rất ít được quan sát trước khi dữ liệu được thu thập bằng vệ tinh và rất khó để mô phỏng trong các mô hình khí hậu Nhiệt độ Nhiệt độ khí quyển giảm theo chiều cao trong tầng bình lưu. Vì sự phát xạ bức xạ hồng ngoại biến đổi theo nhiệt độ, bức xạ sóng dài thoát vào không gian từ tầng khí quyển tương đối lạnh ở trên thì ít hơn phát xạ về hướng mặt đất từ tầng khí quyển bên dưới. Do đó, sự tăng mạnh các hiệu ứng nhà kính tùy thuộc vào tốc độ giảm nhiệt độ của tầng khí quyển theo độ cao. Lý thuyết và các mô hình khí hậu chỉ ra rằng hiện tượng ấm lên toàn cầu sẽ làm giảm tốc độ giảm nhiệt độ theo độ cao, tạo ra một phản ứng giảm nhiệt độ làm yếu đi hiệu ứng nhà kính. Việc đo đạc tốc độ biến đổi nhiệt độ theo độ cao là rất nhạy cảm đối với các sai số rất nhỏ, gây khó khăn cho việc thiết lập các mô hình chính xác.
Băng Băng tan tại hai cực làm nước biển dâng cao, dẫn đến nguy cơ mất đi vĩnh viễn của những đảo quốc có độ cao xấp xỉ mực nước biển và những vùng đất thấp ven biển. Khi băng tan, sẽ lộ ra các vùng đất hoặc nước. Các vùng này có độ phản xạ trung bình thấp hơn băng và sẽ hấp thụ nhiều bức xạ mặt trời hơn, làm ấm hơn và cứ thể chu trình này sẽ tiếp diễn. Thoát metan ở Bắc Cực Sự ấm lên cũng làm kích hoạt việc giải phóng khí mêtan ở Bắc Cực. Mêtan thoát ra từ băng vĩnh cửu như đầm lầy than đóng băng ở Siberi, và từ mêtan clathrat dưới đáy biển. Giảm sự hấp thụ CO2 bởi các hệ sinh thái biển Khả năng tách cacbon của các hệ sinh thái biển được cho là làm giảm sự ấm lên ở các đại dương. Do sự ấm lên làm giảm lượng dinh dưỡng trong tầng nước biển sâu trung bình (ở độ sâu khoảng 200 đến 1.000 m), do đó làm hạn chế sự phát triển của tảo cát làm thuận lợi cho các sinh vật phù du nhỏ hơn làm bơm sinh học cacbon nghèo hơn. CO2 thoát khỏi đại dương Nước lạnh có thể hấp thụ nhiều CO2 hơn nước ấm. Khi nhiệt độ đại dương tăng thì một lượng CO2 sẽ được giải phóng. Đây là một trong những lý do mà tại sao CO2 trong khí quyển giảm xuống trong thời kỳ băng hà và cao hơn trong các giai đoạn ấm hơn. Khối lượng CO2 trong các đại dương lớn hơn trong khí quyển. Giải phóng khí Sự giải phóng các khí có nguồn gốc sinh học có thể bị ảnh hưởng bởi hiện tượng ấm lên toàn cầu nhưng những nghiên cứu chuyên sâu về vấn đề này chỉ mới ở giai đoạn khởi đầu. Một số khí dạng này như ôxít đinitơ (N2O) thoát ra từ than bùn ảnh hưởng trực tiếp đến khí hậu. Các khí khác như đimetyl sulfua thoát ra từ đại dương gây những ảnh hưởng gián tiếp.
Mô hình khí hậu Các tính toán về sự ấm lên toàn cầu năm 2001 từ các mô hình khí hậu trong kịch bản phát thải A2 SRES A2. Bản đồ phân bố sự ấm lên của bề mặt Trái Đất trong suốt thế kỷ 21 bằng mô hình HadCM3 theo kịch bản thông thường với tốc độ tăng trưởng kinh tế và phát thải khí nhà kính. Trên hình này, mức độ ấm lên trung bình trên toàn cầu khoảng 3.0 °C (5.4 °F). Các công cụ chính cho các nghiên cứu biến đổi khí hậu trong tương lai là các mô hình toán học dựa trên các nguyên tắc vật lý như thủy động lực học, nhiệt động lực học và trao đổi bức xạ. Mặc dù các nhà khoa học cố gắng đưa nhiều thông số vào các mô hình nếu có thể, nhưng viêc đơn giản hóa hệ khí hậu thực tế là khó tránh khỏi do những ràng buộc vào khả năng hiện tại của máy tính và những giới hạn về những hiểu biết đối với hệ thống khí hậu. Tất cả các mô hình khí hậu hiện đại thực tế là sự kết hợp của các mô hình khác nhau về Trái Đất. Các mô hình này bao gồm mô hình khí quyển về chuyển động của không khí, nhiệt độ, mây, và các đặc điểm khác của khí quyển; mô hình đại dương có thể dự đoán nhiệt độ, hàm lượng muối và vòng tuần hoàn nước biển; các mô hình về lớp băng phủ trên đất liền và trên biển; và mô hình về nhiệt, độ ẩm truyền từ đất và thực vật
vào khí quyển. Một số mô hình cũng bao gồm ảnh hưởng của các quá trình sinh hóa. Hiện tượng ấm do tăng khí nhà kính không phải là một giả thuyết của các mô hình; thay vào đó, nó là một kết quả cuối cùng của sự tương tác của các khí nhà kính với truyền xạ và quá trình vật lý khác nhau trong các mô hình. Mặc dù phần lớn các khác biệt trong các kết quả của mô hình phụ thuộc vào lượng phát thải khí nhà kính trong dữ liệu đầu vào, hiệu ứng nhiệt độ của một nồng độ khí nhà kính cụ thể (nhạy cảm khí hậu) thay đổi tùy theo mô hình sử dụng. Sự có mặt của mây cũng là một trong những nguồn chính của sự không chắc chắn trong các mô hình hiện nay. Mô hình khí hậu toàn dầu về khí hậu trong tương lai phần lớn sử dụng lượng phát thải khí nhà kính từ các số liệu theo báo cáo của IPCC (Special Report on Emissions Scenarios). Thêm vào các chất thải do con người, một số mô hình cũng bao gồm các mô phỏng liên quan đến chu trình cacbon; điều này thường đưa ra những cảnh báo tiêu cực, mặc dù các cảnh báo này là không chắc chắn. Một số nghiên cứu mang tính quan sát cũng cho những kết quả tiêu cực.[58][59][60] Bao gồm cả sự không chắc chắn về nồng độ khí nhà kính trong tương lai và sự nhạy cảm khí hậu, IPCC dự báo nhiệt độ Trái Đất ấm lên khoảng 1,1 °C đến 6,4 °C (2.0 °F đến 11.5 °F) vào cuối thế kỷ 21 so với 1980–1999. Các mô hình cũng được sử dụng để giúp khảo sát nguyên nhân gây biến đổi khí hậu gần đây bằng cách so sánh với các biến đổi quan sát được với các mô hình từ các nguyên nhân do con người và tự nhiên. Mặc dù các mô hình này không có các thuộc tính rõ ràng về sự ấm lên trong khoảng thời gian 1910-1945 là do thay đổi tự nhiên hay tác động của con người, nhưng các nhà phân tích mô hình cho rằng sự ấm lên từ 1970 chủ yếu là do các khí nhà kính do con người thải ra. Các mô hình vật lý thực tế đã được kiểm tra thông qua việc xem xét khả năng của chúng nhằm mô phỏng khí hâu hiện tại hoặc trong quá khứ. Các mô hình khí hậu hiện tại cho ra các kết quả khá sát với số liệu nhiệt độ được quan sát trên toàn cầu trong thế kỷ qua, như chưa mô phỏng tất cả các khía cạnh của khí hậu. Không phải tất cả những ảnh hưởng của hiện tượng ấm lên toàn cầu đều được dự đoán một cách chính xác thông quan các mô hình khí hậu theo IPCC. Ví dụ, các quan sát cho thấy Bắc Cực co lại nhanh hơn dự đoán.
Ảnh hưởng dự kiến Môi trường Các số liệu ghi nhận cho thấy băng hà đã tan từ đầu thập niên 1800. Trong thập niên 1950, công tác đo đạc đã cho phép quan trắc sự cân bằng khối băng, theo WGMS (World Glacier Monitoring Service) và NSIDC (National Snow and Ice Data Center). Thường thì không thể liên hệ hiện tượng ấm lên toàn cầu với các hiện tượng thời tiết đặc biệt. Thay vì thế, hiện tượng ấm lên toàn cầu được cho là gây nên các biến đổi về sự phân bố và cường độ của các hiện tượng thời tiết như thay đổi tần suất và cường độ của các trận mưa lớn. Ở mức độ rộng hơn bao gồm băng giá giảm, Bắc cực co lại, và mực nước biển toàn cầu dâng lên. Một số ảnh hưởng về đến cả môi trường tự nhiên và đời sống nhân loại một phần nào đó cũng do hiện tượng ấm lên toàn cầu. Báo cáo năm 2001 của IPCC đề xuất rằng băng giá rút lui, tan mũ băng như đã xảy ra đối với mũ băng Larsen, mực nước biển dâng, thay đổi tính chất bình thường của các trận mưa, và tần suất và cường độ của các hiện tượng thời tiết cực đoan tăng lên là có một phần ảnh hưởng của hiện tượng ấm lên toàn cầu. Các ảnh hưởng khác như khan hiếm nước ở một số khu vực và lượng mưa tăng ở những khu vực khác, thay đổi băng trên núi, và ảnh hưởng đến sức khỏe do nhiệt độ nóng hơn. Những ảnh hưởng về mặt kinh tế và xã hội của hiện tượng ấm lên toàn cầu có thể trở nên nghiêm trọng hơn ở những khu vực bị ảnh hưởng do mật độ dân số gia tăng. Những vùng ôn đới được dự kiến sẽ tốn thêm các khoản phúc lợi như chết liên quan đến lạnh ít hơn. Phần tóm tắt về các ảnh hưởng có thể có và những kiến thức mới về vấn đề này có thể tìm thấy trong bản Báo cáo đánh giá lần thứ 3 của IPCC. Bản báo cáo mới của IPCC, có
dấu hiệu cho thấy hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới tăng cường ở bắc Đại Tây Dương kể từ năm 1970, có sự tương quan với nhiệt độ bề mặt nước biển tăng (xem thêm en:Atlantic Multidecadal Oscillation), nhưng việc phát hiện xu hướng lâu dài thì phức tạp bởi độ tin cậy của các số liệu đo đạc trước khi có hệ thống vệ tinh giám sát. Phần tóm tắt của báo cáo cũng chỉ ra rằng không có xu hướng rõ ràng về số lượng các xoáy thuận nhiệt đới gia tăng hàng năm trên toàn cầu. Ảnh hưởng khác bao gồm mực nước biển dâng khoảng 0,18 đến 0,59 mét (0,59 đến 1,9 ft) đến 2090–2100 so với 1980–1999, các tuyến đường thương mại sẽ mở ra do băng ở bắc cực co lại, có khả năng làm dòng muối nhiệt chậm lại, sẽ tăng cường độ các cơn bão (nhưng giảm tần suất) và các hiện tượng thời tiết cực đoan, suy giảm tầng ôzôn, thay đổi ngành nông nghiệp, thay đổi phạm vi của các vật chủ trung gian truyền bệnh, làm gia tăng sốt rét và sốt xuất huyết, và làm suy giảm ôxy trong đại dương. CO2 trong khí quyển tăng làm tăng lượng CO2 hòa tan trong các đại dương. CO2 hòa tan trong đại dương phản ứng với nước tạo thành axít cacbonic gây ra hiện tượng axít hóa đại dương. pH bề mặt đại dương được ước tính sẽ giảm từ 8,25 gần với đầu thời kỳ công nghiệp xuống 8,14 vào năm 2004, và được dự kiến giảm 0,14 đến 0,5 đơn vị đến năm 2100 khi đại dương hấp thụ nhiều CO2 hơn. Nhiệt và điôxít cacbon bị giữ trong đại dương có thể sẽ cần hàng trăm năm để tái thoát trở lại khí quyển, thậm chí sau khi sự phát thải khí nhà kính thực sự giảm. Khi các sinh vật và hệ sinh thái thích nghi với dải pH, điều này làm tăng mối đe dọa tuyệt chủng và gián đoạn trong chuỗi thức ăn. Một nghiên cứu dự đoán khoảng 18% đến 35% trong tổng số 1.103 loài động thực vật có thể bị tuyệt chủng cho đến năm 2050, dựa trên các mục tiêu khí hậu trong tương lai. Tuy nhiên, một vài nghiên cứu đã ghi nhận sự tuyệt chủng do biến đổi khí hậu gần đây, và nghiên cứu khác đề xuất rằng tốc độ tuyệt chủng dự kiến là không chắc chắn. Kinh tế
Nhiệt độ dự báo tăng trong một khoảng theo kịch bản ổn định (dãi màu). Đường màu đen ở giữa là giá trị ước tính gần đúng nhất; đường đỏ và xanh là giới hạn trên và dưới. Theo IPCC AR4. IPCC có báo cáo về thiệt hại kinh tế tổng hợp do biến đổi khí hậu toàn cầu. Năm 2005, thuế cacbon trung bình từ 100 peer-review ước tính là 12 USD/tấn CO2, nhưng nằm trong khoảng -3 USD đến 95 USD/tấn CO2. IPCC đưa ra chi phí ước tính này con số này như là một cảnh báo, "tổng chi phí ước lượng có ý nghĩa khác nhau trên các lĩnh vực, các vùng và dân số và rất giống chí phí thiệt hại thấp do chúng không bao gồm các ảnh hưởng không định lượng." Một báo cáo công bố rộng rãi về tiềm năng tác động đến kinh tế là Stern Review của tác giả Nicholas Stern. Báo cáo nêu rằng thời tiết cực đoan có thể làm giảm GDP toàn cầu lên đến 1%, và trong kịch bản tệ nhất, tiêu thụ theo đầu người trên toàn cầu có thể giảm tương đương 20%.Các phản ứng về Stern Review cũng còn lẫn lộ. Phương pháp luận, kết luận cũng bị chỉ trích bởi một số nhà kinh tế như Richard Tol, Gary Yohe, Robert Mendelsohn và William Nordhaus. Một số nhà kinh tế ủng hộ quan điểm trong Review như Terry Barker, William Cline, và Frank Ackerman. Theo Barker, các chi phí giảm thiểu sự biến đổi khí hậu không đáng kể so với các rủi ro khi không có động tác làm giảm nhẹ biến đổi khí hậu. Theo UNEP (Chương trình Môi trường Liên hiệp quốc), các khu vực kinh tế có khả năng đối mặt với các khó khăn liên quan đến biến đổi khí hậu như ngân hàng, nông nghiệp, vận tải và các khu vực kinh tế khác.... Các quốc gia đang phát triển phụ thuộc vào nông nghiệp đặc biệt sẽ bị thiệt hại bởi hiện tượng ấm lên toàn cầu. Hướng giải quyết Đây là vấn đề nhân loại đã nhận thấy và tìm hướng giải quyết cách đây vài chục năm. Nhưng đến nay những biện pháp mà nhân loại đưa ra để giải quyết vấn đề nói trên vẫn chưa đem lại kết quả, mặc dầu có hẳn một nghị định thư được thông qua với sự tham gia của nhiều quốc gia trên thế giới trong đó có những nước đóng vai trò quan trọng trong việc làm cho khí hậu toàn cầu nóng lên. Một khi mà các nước lớn do những quyền lợi về
kinh tế của mình mà không thực hiện theo đúng những gì mà Nghị định thư Kyoto đã đề ra là cắt giảm phần lớn lượng khí gây hiệu ứng nhà kính, thì các nước đang phát triển- những nước đang và sẽ đóng góp vào quá trình làm nóng lên của khí hậu toàn cầu vì những yêu cầu phát triển cũng như phải đuổi kịp sự phát triển chung thế giới ( phát triển ở đây gần như là phát triển không bền vững) mà gần như phớt lờ đi những gì mà nhân loại cho rằng vấn đề cấp bách. Như vậy, nếu ngay từ bây giờ con người không có những giải pháp và nhưng kế hoạch mang tính thực tế và nghiêm khắc hơn thì vấn đề được nêu ra ở trên khó mà giải quyết được. Giảm thiểu Thu giữ và trữ cacbon (Carbon capture and storage) là một hướng tiếp cận của biện pháp giảm thiểu. Lượng phát thải có thể được cô lập từ các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch, hoặc loại bỏ trong khi sản xuất hydro. Khi ứng dụng giảm thiểu bằng thực vật thì phương pháp này được gọi là thu giữ và trữ cacbon bằng năng lượng sinh học. Giảm thiểu hiện tượng ấm lên toàn cầu thông quan việc giảm phát thải khí nhà kính. Các mô hình cho thấy rằng việc giảm thiểu có thể thực hiện một cách nhanh chóng để làm giảm từ từ hiện tượng ấm lên này, nhưng nhiệt độ chỉ có thể giảm sau vài thế kỷ. Các thỏa thuận trên toàn cầu về việc giảm phát thải khí nhà kính như nghị định thư Kyoto được thông qua năm 1997. Nghị định thư này được hơn 160 quốc gia đồng ý thực hiện cắt giảm khí thải hơn 55% lượng khí nhà kính. Vào tháng 6 năm 2009, chỉ có Hoa Kỳ, một quốc gia có lượng phát thải khí nhà kính lâu đời trên thế giới, đã từ chối thông qua nghị định thư này. Hiệp định sẽ hết hạn vào năm 2012. Các cuộc đàm phán quốc tế đã bắt đầu từ tháng 5 năm 2007 về một hiệp định trong tương lai nhằm thực hiện thành công vấn
đề cắt giảm này. Các cuộc đàm phán do UN điều hành diễn ra tại Copenhagen vào tháng 12 năm 2009, đã không đạt được các thỏa thuận như mong đợi. WWF cũng đã và đang kêu gọi xúc tiến việc giảm bớt ô nhiễm môi trường, những tiêu thụ lãng phí thông qua các chương trình như giảm sử dụng năng lượng điện vào những giờ có thể giảm Một số nhóm hoạt động môi trường kêu gọi các tổ chức chính trị và cá nhân hành động chống lại sự ấm lên toàn cầu, cũng như kêu gọi hành động ở mức cộng đồng và khu vực. Các nhóm khác thì đề nghị cấp quota trên toàn cầu về sản lượng sản xuất nhiên liệu hóa thạch, họ đã chỉ ra mối quan hệ trực tiếp giữa sản xuất nhiên liệu hóa thạch và phát thải khí CO2. Cũng có các hoạt động kinh doanh dựa trên sự biến đổi khí hậu như những cố gắng để nâng cao việc sử dụng năng lượng một cách hiệu quả và hạn chế việc hướng tới sử dụng nhiên liệu thay thế. Vào tháng 1 năm 2005, liên minh châu Âu đưa ra cơ chế phát thải thương mại của họ, thông qua đó các công ty kết hợp với chính phủ đồng ý thu giữ lượng phát thải của họ hoặc mua các khoảng tín dụng từ tiền thay vì phải trả cho phát thải. Úc đã thông báo lịch trình cắt giảm ô nhiễm cacbon của họ vào năm 2008. Tổng thống Hoa Kỳ Barack Obama đã thông báo các kế hoạch để đưa ra một lịch trình cap and trade kinh tế rộng rãi. Nhóm làm việc III của IPCC có trách nhiệm trong việc báo cáo về giảm thiểu sự ấm lên toàn cầu, và các chi phí và lợi ích của các phương pháp tiếp cận khác nhau. Bản báo cáo đánh giá lần 4 của IPCC năm 2007 cho thấy không có một công nghệ hoặc lĩnh vực nào có thể hoàn toàn giảm được sự ấm lên trong tương lai. Họ cũng tìm kiếm một số phương pháp cũng như công nghệ trong nhiều lĩnh vực khác nhau như cung cấp năng lượng, vận chuyển, công nghiệp, và nông nghiệp cần phải được thực hiện để giảm bớt phát thải toàn cầu. Họ ước tính rằng sự ổn định carbon dioxide quy đổi giữa 445 và 710 ppm vào năm 2030 sẽ đạt khoảng giữa 0,6% và 3% so với GDP toàn cầu Thích nghi
Một cuộc đo đạc rộng rãi đã đưa đề nghị rằng cần thích nghi với sự ấm lên toàn cầu. Phạm vi các đoa đạc này từ mức bình thường như lắp đặt các thiết bị điều hòa không khí đến các dự án cơ sở hạ tằng quan trọng như rời bỏ nơi định cư do sự đe dọa của sự dâng mực nước biển. Người ta đã đề nghị thực hiện các đo đạc bao gồm bảo vệ nguồn nước, tỷ lệ sử dụng nước thích hợp với nông nghiệp, xây dựng công trình chống lũ, chinh phục Sao Hỏa, thay đổi sang chăm sóc sức khỏe, và can thiệp để bảo vệ các loài bị đe dọa tuyệt chủng đã được đề xuất. Một nghiên cứu ở mức độ rộng hơn về các cơ hội có thể nhằm thích nghi với cơ sở hạ tầng đã được Viện kỹ sư cơ khí (Institute of Mechanical Engineers) công bố. Kỹ thuật địa chất Kỹ thuật địa chất đề cập đến những tác động của con người lên môi trường tự nhiên của Trái Đất trên quy mô lớn nhằm thỏa mãn các nhu cầu của con người. Trong trường hợp liên quan đến giảm thiểu khí nhà kính, là việc loại bỏ các khí nhà kính trong khí quyển thường thông qua các công nghệ cô lập cacbon như thu giữ và trữ cacbon dioxit. Quản lý bức xạ mặt trời làm giảm hấp thụ bức xạ mặt trời bằng cách thêm vào các sol khí gốc sulfua trong tầng bình lưu hoặc các công nghệ làm mát mái.. Chưa có dự án kỹ thuật địa chất nào với quy mô lớn được thực hiện. Tranh luận và nghi ngờ Lượng khí thải nhà kính trên đầu người năm 2000, bao gồm biến động sử dụng đất.
Phát thải khí nhà kính theo quốc gia năm 2000, bao gồm biến động sử dụng đất. Những phát hiện khoa học được công bố ngày càng nhiều xung quanh hiện tượng ấm lên toàn cầu đã dẫn đến những tranh luận về kinh tế và chính trị. Các khu vực nghèo đặc biệt là châu Phi đang đứng trước nguy cơ đe dọa từ những ảnh hưởng của hiện tượng ấm lên toàn cầu, trong khi lượng phát thải của họ rất ít so với các nước phát triển. Việc miễn áp dụng Nghị định thư Kyoto đối với các quốc gia đang phát triển là lí do để Hoa Kỳ và Chính phủ Úc trước đây từ chối kí vào nghị định này. Một điểm khác cần phải đề cập đến là mức độ của nền kinh tế mới nổi như Ấn Độ và Trung Quốc cần phải hạn chế lượng phát thải của họ. Hoa Kỳ đề cập rằng nếu họ phải bỏ ra một khoảng chi phí để giảm lượng phát thải thì Trung Quốc cũng phải thực hiện tương tự vì phát thải CO2 bình quân đầu người của Trung Quốc hiện đã vượt hơn so với Hoa Kỳ. Trung Quốc đã khẳng định rằng họ ít có nghĩa vụ giảm lượng phát thải khi mà lượng phát thải bình quân đầu người và trách nhiệm bình quân đầu người của nước họ ít hơn Hoa Kỳ. Ấn Độ trước đây cũng được miễn, đã phát biểu tương tự Trung Quốc. Cuộc khảo sát năm 2007–2008 của Gallup Poll đối với 127 quốc gia. Hơn 1/3 dân số thế giới đã không ý thức được hiện tượng ấm lên toàn cầu, đối với các nước đang phát triển thì mức độ nhận thức thấp hơn các nước phát triển, và châu Phi là ở mức thấp nhất. Về vấn đề nhận thức, các nước dẫn đầu ở châu Mỹ Latin tin rằng sự biến đổi nhiệt độ là hậu quả do các hoạt động của con người trong khi châu Phi, các vùng của châu Á và Trung Đông, và một vài quốc gia thuộc Liên Xô thì không cho là vậy. Ở phương Tây, các quan điểm về khái niệm và phản ứng cũng có 2 luồng khác nhau. Nick Pidgeon thuộc Cardiff University nhận thấy rằng "các kết quả cho thấy có những giai đoạn khác nhau về hiện tượng ấm lên toàn cầu ở hai bờ Đại Tây Dương "; ở châu Âu tranh luận về các phản ứng của môi trường là thích hợp còn Hoa Kỳ tranh luận rằng liệu biến đổi khí hậu có đang diễn ra hay không.
Các cuộc tranh luận cân nhắc đến lợi ích của việc giới hạn phát thải khí nhà kính công nghiệp so với chi phí thiệt hại mà các biến đổi này có thể gây ra. Sử dụng ưu đãi kinh tế, năng lượng thay thế và tái đạo đã được đặt ra để giảm lượng phát thải trong khi xây dựng cơ sở hạ tầng. Các tổ chức thương mại như Competitive Enterprise Institute, các nhà bình luận bảo thủ, và các công ty như ExxonMobil dựa trên các kịch bản biến đổi khí hậu của IPCC, đã tài trợ cho các nhà khoa học không đồng tình với quan điểm khoa học, và cấp chi phí cho các dự án riêng của họ nhằm kiểm soát chặt chẻ hơn. Một số công ty nhiên liệu hóa thạch đã cố gắng giảm quy mô sản xuất trong những năm gần đây, hoặc kêu gọi các chính sách giảm hiện tượng ấm lên toàn cầu. Một số nghiên cứu còn liên hệ gia tăng dân số với lượng phát thải và ảnh hưởng của biến đổi khí hậu.