ĐIỀU KIỆN ĐỂ CHẾT NHANH NHẤT KHI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU XẢY RA…

Khi phân tích dữ kiện từ trang web dự báo khí tượng nổi tiếng Meteologix đối với Ấn Độ, Gs. Paul Beckwith – một trong các nhà khoa học khí tượng mà nhóm Hành tinh Titanic đã kết nối – cho biết tình trạng “nhiệt hấp nóng” chết người (còn gọi là wetbulb temperature) đã xảy ra thực tế tại biên giới Ấn Độ – Pakistan trong ngày 19/6/2019.

Một lượng nhiệt cực cao (vượt qua mức 35°C) kết hợp với độ ẩm lớn (90% đến 100%) sẽ tạo ra một môi trường nóng ẩm rất nguy hiểm cho tính mạng con người. Trong môi trường ấy, thậm chí một người khỏe mạnh, ở trần truồng trong bóng râm, có gió nhẹ, đổ mồ hôi đầm đìa, cũng không chịu nổi quá 6 – 8 tiếng đồng hồ.

Cho dù bạn có khỏe như thế nào đi nữa, có sức chịu đựng tuyệt vời như thế nào đi nữa, thì đó là một điều kiện chết chóc. Thật may mắn là tình trạng “nhiệt hấp nóng” xảy ra tại biên giới Ấn Độ – Pakisatan chỉ tồn tại trong vài tiếng đồng hồ, chứ không phải nguyên cả ngày. Tuy nhiên, tỷ lệ tử vong ở khu vực này do sốc nhiệt chắc chắn sẽ khá lớn (hiện vẫn chưa được công bố).

Đó là vì nhiệt độ trung bình trong cơ thể của chúng ta luôn ở mức 37°C (98,6°F) và nhiệt độ bề mặt da của chúng ta thấp hơn một vài độ C. Tình trạng “nhiệt hấp nóng” ở mức 35°C (95°F) chính là giới hạn tỏa nhiệt của con người, và phải ở dưới mức đó, con người mới có thể giải thoát lượng nhiệt dư để sống sót được. Điều này cũng đúng đối với nhiều loài động vật có vú khác, tùy thuộc vào mức nhiệt độ trung bình trong cơ thể chúng.

SỰ KẾT HỢP TIỀM TÀNG CÓ THỂ GÂY TỬ VONG GIỮA ĐỘ ẨM VÀ NỀN NHIỆT CAO ĐANG XUẤT HIỆN TRÊN TOÀN CẦU

Hầu hết mọi người đều biết rằng kiểu nhiệt ẩm khó đối phó hơn loại nhiệt “khô”. Và gần đây, một số nhà khoa học đã dự báo rằng vào cuối thế kỷ này, ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, khí hậu ấm lên có thể kết hợp nhiệt độ và độ ẩm đạt đến các mức độ mà con người chưa từng trải nghiệm trước đây. Những điều kiện như vậy sẽ tàn phá các nền kinh tế, và thậm chí có thể vượt qua giới hạn sinh lý của sự sống con người.

Tuy nhiên, theo một báo cáo khoa học mới nhất, những dự báo trước đây đều đã hoàn toàn sai: các điều kiện nhiệt ẩm nói trên đã đang xảy ra rồi. Báo cáo này đang xác nhận hàng ngàn đợt nhiệt độ và độ ẩm tăng cực độ và cực kỳ hiếm gặp trước đây ở Châu Á, Châu Phi, Australia, Nam Mỹ và Bắc Mỹ, bao gồm cả khu vực duyên hải Vịnh Mexico ở Hoa Kỳ. Dọc theo Vịnh Ba Tư, gần đây các nhà nghiên cứu đã phát hiện hơn một chục vụ bùng phát ngắn tình trạng nhiệt ẩm vượt qua giới hạn sống sót về mặt lý thuyết của con người. Theo các tác giả của nghiên cứu khoa học này, cho đến nay, các đợt bùng phát nhiệt ẩm chỉ xuất hiện trong phạm vi địa phương và kéo dài một vài giờ, nhưng chúng lại đang gia tăng về tần suất và cường độ. Nghiên cứu trên được đăng trên tập san khoa học Science Advances vào ngày 8/5/2020.

Ts. Colin Raymond, tác giả chính thực hiện cuộc nghiên cứu trên như một đề tài nghiên cứu sinh tiến sĩ của ông tại Trạm Quan trắc Trái Đất Lamont-Doherty thuộc Đại học Columbia, cho biết:

“Các nghiên cứu trước đây đã dự báo rằng, chuyện này sẽ chỉ xảy ra trong một vài thập kỷ nữa, nhưng dữ liệu cho thấy chúng đang xảy ra ngay bây giờ. Khoảng thời gian tồn tại của những sự kiện này sẽ chỉ kéo dài hơn, và các khu vực chúng ảnh hưởng sẽ gia tăng số lượng tương quan trực tiếp với hiện tượng nóng lên toàn cầu.”

Khi phân tích dữ liệu từ các trạm quan trắc thời tiết từ năm 1979 đến năm 2017, các tác giả nhận thấy rằng hiện tượng kết hợp giữa nhiệt độ/ẩm độ cực cao đã tăng gấp đôi trong suốt thời gian nghiên cứu. Các sự kiện lặp đi lặp lại này xuất hiện ở phần lớn Ấn Độ, Bangladesh và Pakistan; khu vực Tây Bắc Australia; và dọc theo vùng duyên hải của Biển Đỏ và Vịnh California của Mexico. Các con số ghi nhận cao nhất, có khả năng gây tử vong, được xác định xảy ra 14 lần tại các thành phố Dhahran/Damman (Ả Rập Saudi), Doha (Qatar), và Ras Al Khaimah (Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất), với tổng số dân hơn 3 triệu người. Ngoài ra, một số khu vực ở Đông Nam Á, miền nam Trung Quốc, vùng cận nhiệt đới ở Châu Phi và vùng Caribbean cũng bị tấn công.

Khu vực Đông Nam Hoa Kỳ đã chứng kiến điều kiện khắc nghiệt này hàng chục lần, chủ yếu xảy ra gần bờ biển vùng Vịnh Mexico ở phía đông bang Texas, Louisiana, Mississippi, Alabama và Florida Panhandle. Các vị trí tồi tệ nhất bao gồm: New Orleans và Biloxi (bang Mississippi). Những điều kiện như vậy cũng đã xâm nhập vào bên trong lục địa Bắc Mỹ, đến tận bang Arkansas và dọc theo vùng đồng bằng ven biển phía Đông Nam Hoa Kỳ.

Điều đó không có gì đáng ngạc nhiên, khi mà các điều kiện như vậy có xu hướng tập trung xảy ra ở những vùng duyên hải dọc theo các khu vực biển, vịnh và eo biển bị bao bọc bởi đặc điểm địa lý, nơi nước biển bốc hơi tạo ra nhiều ẩm độ, rồi sau đó bị hấp nóng bởi nền nhiệt cao. Ở một số khu vực xa hơn trong đất liền, gió mùa chứa nhiều hơi ẩm hoặc các khu vực tưới tiêu trên diện rộng dường như cũng đóng một vai trò tương tự.

Các nghiên cứu khí hậu trước đây đã không nhận ra được hầu hết các sự kiện nhiệt – ẩm từng xảy ra trong quá khứ, bởi vì giới nghiên cứu khí hậu thường chỉ xem xét và ghi nhận mức nhiệt và ẩm độ trung bình được đo trên các khu vực địa lý rộng lớn và trong nhiều giờ liền. Thay vì làm thế, Ts. Raymond và các đồng nghiệp đã tập trung nghiên cứu trực tiếp vào dữ liệu được ghi nhận hàng giờ, từ 7.877 trạm quan trắc thời tiết riêng lẻ, cho phép họ xác định được các đợt nhiệt – ẩm có thời gian tồn tại ngắn hơn và đã tác động lên những khu vực địa lý có phạm vi nhỏ hơn.

Độ ẩm cao làm trầm trọng các hiệu ứng của nhiệt, vì cơ thể con người được làm mát nhờ đổ mồ hôi; nước thoát ra ngoài da sẽ loại bỏ nhiệt độ dư thừa trong cơ thể, và khi bay hơi, nước giúp tỏa bớt lượng nhiệt đó. Quá trình làm mát này hoạt động tốt trong các vùng sa mạc, nhưng lại kém hơn ở những khu vực ẩm ướt, nơi không khí đã bão hòa với độ ẩm cao. Ở điều kiện này, cơ chế bốc hơi của mồ hôi giảm đi. Trong điều kiện cực đoan nhất, nó có thể dừng lại. Với trường hợp đó, trừ khi người ta có thể rút vào một phòng có trang bị máy điều hòa nhiệt, còn nếu không, nhiệt độ cơ bản của cơ thể sẽ vượt quá phạm vi sống sót có giới hạn đó, và các cơ quan bắt đầu ngưng hoạt động. Trong điều kiện cực đoan nhiệt – ẩm / hấp nóng ấy, thậm chí một người khỏe mạnh, có sức khỏe tốt, ngồi nghỉ trong bóng râm, không mặc quần áo và uống nước liên tục, vẫn sẽ bị tử vong chỉ trong vài giờ.

Giới khí tượng học đo lường hiệu ứng nhiệt – ẩm trên một thang bách phân Celsius (°C) của “nhiệt bầu ướt”. Ở Hoa Kỳ, các số ghi này thường được chuyển dịch thành các “chỉ số nhiệt” hoặc “cảm nhận thực tế” của độ Fahrenheit. Những nghiên cứu trước đây gợi ý rằng, ngay cả những người khỏe mạnh nhất, có khả năng thích nghi tốt nhất với môi trường, cũng không thể thực thi các hoạt động ngoài trời một cách bình thường khi mức nhiệt bầu ướt đạt 32°C, tương đương với chỉ số nhiệt 132°F. Hầu hết những người có thể trạng bình thường khác sẽ kiệt sức và ngã quỵ trước đó. Mức nhiệt 35°C – từng đạt đỉnh trong một thời gian ngắn tại các thành phố nằm ở Vịnh Ba Tư – được xem là giới hạn sống sót về mặt lý thuyết của cơ thể con người. Con số đó tương đương với chỉ số nhiệt là 160°F. (Chỉ số nhiệt thực sự kết thúc ở 127°F, vì vậy những số ghi này thực sự nằm ngoài bảng xếp hạng.) Ts. Raymond xác nhận:

“Tác động của bất cứ điều kiện nhiệt – ẩm nào vượt qua mức 30°C là rất kinh khủng và không thể xem thường.”

Nghiên cứu cho thấy rằng các số ghi mức nhiệt bầu ướt trên toàn cầu chạm hoặc vượt quá 30°C đã tăng gấp đôi kể từ năm 1979. Các số ghi mức nhiệt – ẩm 31°C – mà trước đây được cho là rất hiếm khi xảy ra – đã tăng vọt, với tổng con số đạt khoảng 1.000 lần. Số ghi mức nhiệt bầu ướt 33°C – mà trước đây được cho là gần như không thể có – giờ đây xuất hiện tổng cộng khoảng 80 lần.

Vào tháng 7/2019, một đợt sóng nhiệt xảy ra ở hầu hết các vùng trên lãnh thổ Hoa Kỳ đã đạt mức cực đại nhiệt bầu ướt khoảng 30°C, nghĩa là tương đương gần với chỉ số nhiệt 115°F ở nhiều nơi, với mức cao nhất là 122°F ở Baltimore (bang Maryland). Ngoài ra, còn có một đợt sóng nhiệt tương tự xuất hiện vào tháng 8/2019. Sóng nhiệt đã làm tê liệt các cộng đồng và dẫn đến ít nhất 6 ca tử vong, bao gồm một kỹ thuật viên sửa máy điều hòa không khí ở Phoenix (bang Arizona), và cựu trọng tài biên Mitch Petrus của Liên đoàn Bóng bầu dục Quốc gia – người đã chết ở Arkansas khi đang làm việc ngoài trời.

Đó vẫn là một con số tử vong khiêm tốn, vì các chứng bệnh liên quan đến nhiệt đã giết chết nhiều cư dân Hoa Kỳ hơn bất kỳ thảm họa rủi ro nào khác có liên quan đến thời tiết, như cảm lạnh, bão hoặc lũ lụt. Một cuộc điều tra vào năm ngoái (2019) được thực hiện bởi trang web InsideClimate News đã tiết lộ rằng, những trường hợp say nắng hoặc kiệt sức vì nóng của quân đội Hoa Kỳ tại các căn cứ nội địa đã tăng 60% từ năm 2008 đến năm 2018. Mười bảy binh sĩ đã chết, hầu hết đều ở vùng Đông Nam oi bức của Hoa Kỳ. Sóng nhiệt mang độ ẩm cao ở Nga và châu Âu, nơi có người ta ít dùng máy điều hòa, đã giết chết hàng chục ngàn người.

Ở Bangladesh, một nhóm thợ đang đào lòng sông để xây cây cầu mới. Lao động ngoài trời là một sinh kế rủi ro ở nhiều vùng miền đối mặt với mức nhiệt độ cao và độ ẩm tồi tệ nhất. (Nguồn ảnh: Kevin Krajick/Earth Institute)

Ts. Radley Horton, một nhà nghiên cứu khoa học thuộc Trạm quan trắc Lamont-Doherty và cũng là đồng tác giả của bài báo cáo trên, cho biết: “Chúng ta có thể đang tiến gần đến điểm tới hạn thực tế của mối hiểm họa này so với suy nghĩ trước đây.” Ts. Horton là đồng tác giả của một nghiên cứu dự báo vào năm 2017, trong đó cho rằng các điều kiện nhiệt – ẩm như vậy sẽ không thể không xảy ra trước cuối thế kỷ này.

Tuy máy điều hòa không khí có thể làm giảm hiệu ứng này ở Hoa Kỳ và một số quốc gia giàu có khác, nhưng chúng cũng có những giới hạn. Trước khi bài nghiên cứu mới ở trên được thực hiện, một trong những sự kiện đạt mức nhiệt – ẩm cao nhất từng được ghi nhận, là ở thành phố Bandar Mahshahr của Iran, với số ghi nhiệt bầu ướt đạt gần chạm 35C vào ngày 31/7/2015. Không có trường hợp tử vong nào xảy ra; người dân được báo cáo là đã ở lại bên trong các phương tiện và tòa nhà có trang bị máy lạnh, và tắm mát sau khi phải hoạt động ngoài trời. Nhưng Ts. Horton chỉ ra rằng, nếu dân cư ngày càng bị ép buộc phải ở trong nhà lâu hơn, thì công việc nông nghiệp, thương mại và các hoạt động sinh hoạt khác có thể bị đình trệ, ngay cả ở các quốc gia giàu có. Chúng ta đã có một bài học về sự sụp đổ của các nền kinh tế khi đối mặt với trận đại dịch coronavirus.

Trong bất cứ trường hợp nào thì rất nhiều người dân ở các quốc gia nghèo sẽ phải đối mặt với rủi ro của tình trạng nhiệt bầu ướt, khi mà họ không có đủ điện năng và còn không có khả năng sở hữu máy điều hòa nhiệt độ. Ngoài ra, đây là các xã hội phải sinh tồn dựa trên công việc làm nông đòi hỏi nhiều thời gian lao động ngoài trời. Ts. Horton nói rằng các sự thật này sẽ khiến hầu hết những nơi bị tác động bởi nhiệt bầu ướt trở thành vùng đất chết, và con người không thể sống ở đó được nữa.

Ts. Kristina Dahl, một nhà khí tượng học thuộc Liên minh Giới khoa học Quan tâm đến Biến đổi Khí hậu (Union of Concerned Scientists), đã dẫn dắt một nghiên cứu vào năm ngoái (2019) có cảnh báo về tình trạng tăng nhiệt độ và độ ẩm trong tương lai ở Hoa Kỳ, nói rằng bài báo cáo khoa học ở trên cho thấy “các cộng đồng dân cư trên toàn cầu đang tiến gần đến các giới hạn sống còn như thế nào”. Bà còn nói thêm rằng chắc chắn một số địa phương đã có thể trải qua các điều kiện tồi tệ hơn cả mức độ của nghiên cứu này, bởi vì các trạm quan trắc thời tiết không nhất thiết luôn ghi nhận được các điểm nóng về nhiệt nơi những khu phố đô thị dày đặc, được xây dựng bao quanh bởi bê tông và vỉa hè có khả năng bẫy nhiệt. Một nghiên cứu riêng do Đại học Stanford (Mỹ) công bố vào tháng trước (tháng 4/2020) cho thấy từ năm 1979-2013, trung bình một công nhân nông nghiệp ở Hoa Kỳ đã phải trải qua các điều kiện chỉ số nhiệt cao nguy hiểm trong 21 ngày của mùa vụ từ tháng 5 đến tháng 8. Nghiên cứu này dự báo rằng, nếu không giảm phát thải khí nhà kính hoặc đề ra các biện pháp thích ứng, thì việc phơi nhiễm với mức nhiệt-ẩm cao đó sẽ tăng gấp đôi; ở khu vực Đông Nam Hoa Kỳ, những điều kiện như vậy sẽ kéo dài trong suốt mùa vụ nông nghiệp.

Ts. Steven Sherwood, một nhà khí tượng học tại Đại học New South Wales (Australia), cho biết:

“Những ghi nhận trong nghiên cứu này có ý nghĩa rằng, một số khu vực trên Trái đất đang tiến gần đến điều kiện nhiệt không thể chịu đựng nổi so với dự báo trước đây. Chúng ta từng tin rằng chúng ta vẫn còn nhiều biên độ an toàn.”

Cuối cùng, bản báo cáo khoa học trên được cùng thực hiện bởi Ts. Tom Matthews, một giảng viên về khoa học khí hậu tại Đại học Loughborough (Anh Quốc). Còn Ts. Colin Raymond hiện là một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA. Nghiên cứu này được tài trợ một phần bởi Chương trình Đánh giá và Nghiên cứu Khoa học Tích hợp Vùng (Regional Integrated Sciences and Assessments Program) của Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đạ Dương Hoa Kỳ (NOAA).

BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU SẼ LÀM CHO MỘT SỐ NƠI TRÊN HÀNH TINH NÀY KHÔNG THỂ SỐNG ĐƯỢC NHƯ THẾ NÀO?

Khi khí hậu Trái đất ấm lên, các đợt nắng nóng ngày càng trở nên thường xuyên và nghiêm trọng hơn. Các nhà khoa học và chuyên gia y tế ngày càng lo ngại về sự nguy hiểm của nắng nóng khắc nghiệt đối với sức khỏe con người. Và điều đó cũng vì lý do chính đáng: áp lực nhiệt là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong do thời tiết ở Hoa Kỳ mỗi năm. Một ví dụ gần đây chính là đợt sóng nhiệt kỷ lục tấn công khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương của Hoa Kỳ vào mùa hè năm ngoái, khiến hàng trăm người thiệt mạng.

Nắng nóng là nguyên nhân hàng đầu gây ra các ca tử vong do thời tiết ở Hoa Kỳ trong khoảng thời gian 30 năm, giai đoạn từ 1991 đến 2020. Nguồn: NOAA

Nền nhiệt độ bất thường vào ngày 27 tháng 6 năm 2021 so với mức trung bình của giai đoạn 2014-2020 trong cùng ngày/thời điểm của đợt nắng nóng xảy ra tại khu vực phía Tây của lục địa Bắc Mỹ vào năm 2021. Nguồn: NASA Earth Observatory/Joshua Stevens

Giới chuyên gia dự báo thời tiết sử dụng các công cụ khác nhau để đánh giá khả năng xảy ra mức căng thẳng vì nhiệt. Thật vậy, các số đo về áp lực nhiệt hiện đã xuất hiện nổi bật trong báo cáo thời tiết hàng ngày dành cho bạn. Ngoài dự báo về nhiệt độ và độ ẩm tương đối, bạn sẽ đọc thấy một thứ gọi là chỉ số nhiệt hay nhiệt độ biểu kiến. Chỉ số nhiệt là thước đo nhiệt độ không khí cảm thấy như thế nào đối với cơ thể chúng ta, khi tính thêm cả độ ẩm tương đối. Được tính toán dành cho các khu vực có bóng râm, chỉ số nhiệt phản ánh mức độ khó chịu của chúng ta khi trời nóng và ẩm.

Vì chỉ số nhiệt yêu cầu hiệu chuẩn nên đây tương đối là một phép đo hơi mang tính chủ quan. Trên thực tế, các quốc gia khác nhau sử dụng các phiên bản khác nhau của chỉ số này. Vì lý do đó, giới khoa học chuyên thực hiện các nghiên cứu khí hậu toàn cầu đang dần xem xét một thang đo mức căng thẳng về nhiệt khác, được gọi là nhiệt bầu ướt (wet-bulb temperature).

Nhiệt bầu ướt là mức nhiệt độ thấp nhất mà một chủ thể sinh vật có thể làm mát cơ thể được khi hơi ẩm bốc hơi khỏi sinh vật đó. Mức nhiệt bầu ướt càng thấp thì chúng ta càng dễ hạ nhiệt. Nó đo lường mức độ khả năng cơ thể chúng ta giải nhiệt bằng cách đổ mồ hôi khi trời nóng ẩm, và cho chúng ta biết liệu các điều kiện này có thể gây hại đến sức khỏe hoặc thậm chí gây tử vong hay không.

Cả nhiệt bầu ướt và chỉ số nhiệt đều được tính toán bằng cách sử dụng dữ liệu về nhiệt độ và độ ẩm không khí – hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến áp lực nhiệt. Tuy nhiên, nhiệt bầu ướt được đo bằng một kỹ thuật khác.

Ban đầu, mức nhiệt bầu ướt được đo bằng cách quấn một miếng vải ướt quanh bầu nhiệt kế và để nó tiếp xúc với không khí. Khi nước bốc hơi khỏi lớp vải, nhiệt kế ghi lại mức giảm nhiệt độ. Độ ẩm tương đối càng cao thì độ ẩm bay hơi trước bầu nhiệt kế càng ít và không khí xung quanh có cùng mức nhiệt độ đó. Ngày nay, nhiệt bầu ướt thường được tính bằng cách sử dụng các phép đo lấy từ những thiết bị điện tử đặt tại nhiều trạm thời tiết.

Một ẩm kế khô ướt mô tả thế nào là một nhiệt kế bầu ướt. Nguồn: Crossmr, CC BY-SA 3.0, thông qua Wikimedia Commons.

Ts. Colin Raymond cho biết mức nhiệt bầu ướt cao nhất mà con người có thể sống sót khi phơi nhiễm với các điều kiện đó trong ít nhất sáu giờ là khoảng 95 độ F (35 độ C).

Các mức nhiệt bầu ướt đang gia tăng trên khắp thế giới và khí hậu Trái đất đã bắt đầu vượt quá giới hạn này.

Kể từ năm 2005, các giá trị nhiệt bầu ướt trên 95 độ F đã xảy ra trong một khoảng thời gian ngắn vào 9 dịp riêng biệt ở một số vùng cận nhiệt đới như Pakistan và Vịnh Ba Tư. Chúng đường như xảy ra thường xuyên hơn. Ngoài ra, nghiên cứu thống kê từ nhóm của Raymond cho biết phạm vi tác động của các giá trị nhiệt bầu ướt thấp hơn một chút trong khoảng từ 90 đến 95 độ F (32 đến 35 độ C) đã tăng hơn gấp ba lần trong vòng 40 năm qua.

Những kết quả nghiên cứu ấy mang ý nghĩa quan trọng. Trời càng nóng, cơ thể chúng ta càng cảm thấy căng thẳng và càng phải đổ mồ hôi nhiều hơn để hạ nhiệt. Nhưng không khí ẩm lại có ít khả năng giữ hơi nước hơn, và vì vậy, nước bay hơi chậm hơn trong điều kiện ẩm ướt.

Hãy nghĩ về thời điểm bạn bước ra khỏi một phòng tắm nước nóng. Nước bốc hơi khỏi cơ thể và bạn cảm thấy mát hơn. Nhưng nếu trong phòng nóng hoặc ẩm (hoặc có cả hai yếu tố này), bạn sẽ khó cảm thấy mát hơn. Cảm giác này liên quan trực tiếp đến mức nhiệt bầu ướt đang hiện diện.

Xu hướng về số lượng các trường hợp ghi lại mức nhiệt bầu ướt trên toàn cầu vượt quá 27 độ C (80,5 độ F), lấy từ hai nguồn: các trạm thời tiết (trục phải, đường màu đen) và đường tổng hợp ‘phân tích lại’ có lưới (trục trái, đường màu xám). Các đường đứt nét là các đường hồi quy hiển thị xu hướng cho từng chuỗi thời gian. Nguồn: Raymond và cộng sự, năm 2020, Science Advances.

Miễn là mức nhiệt bầu ướt thấp hơn nhiệt độ trên da, thì cơ thể của bạn có thể giải phóng nhiệt ra môi trường xung quanh thông qua bức xạ và hiện tượng đổ mồ hôi. Nhưng khi mức nhiệt bầu ướt gần chạm đến nhiệt độ lõi trong cơ thể của bạn, bạn sẽ mất khả năng giải nhiệt. Tình trạng này gây ra những thay đổi trong cơ thể người. Bạn sẽ mất nước. Các bộ phận cơ quan của bạn trở nên căng thẳng, đặc biệt là tim. Máu dồn đến da để cố gắng giải phóng nhiệt, làm đói các cơ quan nội tạng khác. Hậu quả có thể gây tử vong.

Bản đồ này hiển thị các vị trí đã trải qua mức nhiệt và độ ẩm cực cao trong thời gian ngắn (ở mức nóng nhất 0,1% nhiệt bầu ướt tối đa hàng ngày) từ năm 1979-2017. Màu tối hơn cho thấy sự kết hợp nghiêm trọng hơn giữa nhiệt độ và độ ẩm. Một số khu vực đã trải qua các điều kiện bằng hoặc gần với giới hạn khả năng sống sót của con người là 35°C (95°F). Nguồn: Bản đồ từ NOAA Climate.gov, dựa trên dữ liệu từ Radley Horton.

Ts. Raymond nói:

“Một khi mức nhiệt bầu ướt vượt quá 35 độ C (95 độ F), không có lượng mồ hôi hoặc hành vi thích ứng nào khác đủ để hạ nhiệt cơ thể của bạn xuống mức hoạt động an toàn. Hầu hết thời gian trước, điều đó không phải là vấn đề lớn, vì nhiệt bầu ướt thường thấp hơn nhiệt độ cơ thể từ 5 đến 10 độ C, ngay cả ở những nơi nóng ẩm”.

Giải nhiệt, hay còn gọi là đổ mồ hôi, là một cách quan trọng để cơ thể chúng ta hạ nhiệt. Nguồn: Minghong, CC BY-SA 3.0, thông qua Wikimedia Commons

Ts. Raymond cho biết, thật vậy, nếu độ ẩm thấp, mức nhiệt độ cao khắc nghiệt vẫn có thể chịu đựng được.

“Nếu bạn đang ngồi trong bóng râm với lượng nước uống không giới hạn ở Thung lũng Chết tại bang California, điều kiện có thể không mấy dễ chịu, nhưng chúng ta vẫn có thể sống sót. Nhưng ở những vùng ẩm ướt, một khi bạn tiếp cận với mức nhiệt bầu ướt từ 34 đến 36 độ C (93 đến 97 độ F), dù bạn đang làm gì cũng vậy thôi. Bạn không thể sống sót qua một khoảng thời gian dài.”

Những người dễ bị ảnh hưởng nhất bởi mức nhiệt bầu ướt bao gồm người già, những ai phải làm việc ngoài trời và những người có vấn đề tiềm ẩn về mặt sức khỏe. Những người không có điều hòa nhiệt độ cũng dễ bị tổn thương. Máy điều hòa loại bỏ độ ẩm trong không khí và là giải pháp tốt nhất khi mức nhiệt bầu ướt lên quá cao. Quạt có thể giúp mồ hôi bay hơi hiệu quả hơn, nhưng không bằng máy điều hòa.

Cách cơ thể con người điều chỉnh nhiệt độ nền như thế nào. Nguồn: CNX OpenStax, CC BY 4.0, thông qua Wikimedia Commons

Raymond lưu ý rằng mọi người thường tử vong vì áp lực nhiệt ở mức nhiệt bầu ướt thấp hơn nhiều so với 95 độ F (35 độ C). Ví dụ, mức nhiệt bầu ướt trong đợt nắng nóng xảy ra tại khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương vào tháng 6 năm 2021 là gần 77 độ F (25 độ C).

Việc tiếp cận với máy điều hòa không khí có thể ngăn ngừa tình trạng căng thẳng vì nhiệt trong lúc mức nhiệt bầu ướt quá cực đoan. Nguồn: Pēteris, CC BY 2.0, thông qua Wikimedia Commons

Vệ tinh có thể hỗ trợ như thế nào

Nhiều nơi có mức nhiệt bầu ướt khắc nghiệt nằm ở các nước đang phát triển thuộc vùng cận nhiệt đới, với ít trạm ghi đo thời tiết dài hạn đáng tin cậy. Tình trạng này gây khó khăn cho việc tìm hiểu đầy đủ các hiện tượng tăng nhiệt cực cao. Tuy nhiên, dữ liệu vệ tinh cũng có thể giúp xác định các điểm nóng và các quá trình làm tăng hiện tượng nhiệt bầu ướt tại những vị trí đó.

Đó là lý do vì sao các trạm quan trắc Trái Đất của NASA đóng một vai trò quan trọng. Những thiết bị được phóng vào không gian như Máy Quét âm Hồng ngoại Khí quyển (Atmospheric Infrared Sounder – AIRS) trên vệ tinh Aqua của NASA và Thiết bị Thực nghiệm Đo Bức xạ Nhiệt trong Không gian ECOsystem (ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment – ECOSTRESS) trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) đang cung cấp những dữ liệu hữu ích để nghiên cứu tình trạng căng thẳng vì nhiệt. Các nhà khoa học sử dụng chúng để phát triển những mô hình máy tính về các sự kiện nắng nóng trong từng khu vực. Những mô hình này cho phép họ phóng to các địa điểm cụ thể để nghiên cứu chi tiết nhiệt độ và độ ẩm ở đó. Các dự án trong tương lai, như sứ mệnh nghiên cứu Địa chất và Sinh học Bề mặt hành tinh (Surface Biology and Geology mission – SBG) của NASA, hiện đang được xây dựng, sẽ cung cấp dữ liệu có độ phân giải cao hơn nữa về các quá trình biến đổi lý tính quan trọng như hiện tượng bay hơi nước.

Máy Quét âm Hồng ngoại Khí quyển (AIRS) trên vệ tinh Aqua của NASA đã thu thập các kết quả đo nhiệt độ trong khí quyển và ở nơi bề mặt hành tinh trong đợt nắng nóng chưa từng có ở khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương và miền tây Canada, bắt đầu vào khoảng ngày 26 tháng 6 năm 2021. Nguồn: NASA/JPL-Caltech

Các công cụ mới này cũng có thể giúp cung cấp dữ liệu cần thiết để tính toán một phương pháp đo lường nâng cao hơn về áp lực nhiệt, được gọi là nhiệt bầu ướt địa cầu (wet-bulb globe temperature – WBGT). WBGT không chỉ sử dụng các dữ liệu về nền nhiệt độ và độ ẩm, nhưng còn bao gồm các yếu tố về tốc độ gió, góc chiếu tia mặt trời và độ che phủ của mây (bức xạ mặt trời), cũng như các biến số bị hạn chế dữ liệu đáng tin cậy trên toàn cầu. Một nguyên mẫu mới ra đời của Nhiệt Bầu ướt Địa cầu đang được Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA) phát triển để cải thiện những dự báo về áp lực nhiệt ở Mỹ. Tuy nhiên, nhiệt bầu ướt vẫn là tiêu chuẩn để đo mức nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt, đặc biệt là đối với quá trình nghiên cứu khí hậu toàn cầu trong thời gian dài.

Bản đồ nhiệt độ ECOSTRESS này hiển thị nền nhiệt độ tại bề mặt đất trên khắp Hạt Los Angeles, bang California, vào ngày 14 tháng 8 năm 2020, trong một đợt nắng nóng. Nguồn: NASA/JPL-Caltech.

Các Điểm Nóng trong Tương lai

Ts. Raymond cho biết thật khó để nói khi nào chúng ta có thể chứng kiến mức nhiệt bầu ướt toàn cầu thường xuyên đạt mức cao nhất ở 95 độ F (35 độ C). Đó là vì tình trạng này là một tiến trình phức tạp đang xảy ra dần dần và thể hiện theo cách khác nhau ở những nơi riêng biệt. Nhưng các mô hình khí hậu cho chúng ta biết trước một số vùng nhất định có khả năng vượt quá mức nhiệt độ đó trong vòng từ 10 đến 20 năm tới. Những khu vực dễ bị tổn thương nhất bao gồm Nam Á, Vịnh Ba Tư và Biển Đỏ vào khoảng năm 2030; và miền Đông Trung Quốc, một phần của Đông Nam Á và Brazil vào năm 2040.

Tuy nhiên, Hoa Kỳ cũng không miễn nhiễm với điều kiện nhiệt khắc nghiệt này. Trong vòng 50 năm tới, các bang miền Trung Tây như Arkansas, Missouri và Iowa có thể sẽ đạt đến giới hạn nhiệt bầu ướt nghiêm trọng.

Với kịch bản phát thải khí nhà kính đạt lượng phản xạ nhiệt RCP8.5 – nghĩa là nền kinh tế của con người vẫn “hoạt động như hiện nay” (Business-As-Usual) và không có bất cứ nỗ lực cắt giảm nào, một số nơi trên hành tinh của chúng ta sẽ đối mặt với tình trạng này, và đơn giản là không thể sống được.

Đừng coi thường các thuật ngữ khoa học này, vì trong tương lai, các bạn và con cái, cháu chắt sẽ phải rất quan tâm đến chúng để sống sót.

Vào năm 2050 hoặc sớm hơn (2040), với kịch bản RCP8.5, những nơi sau đây sẽ đối mặt với tình trạng “hấp nóng” này: Vùng đồng bằng phía Bắc của Trung Quốc (bao gồm cả Thượng Hải, Bắc Kinh), vùng Nam Á (Pakistan và vùng đồng bằng Sông Hằng, Sông Ấn thuộc Ấn Độ), Vùng Vịnh Persian và Trung Đông (Abu Dhabi, Doha, Dubai, và vùng bờ biển thuộc Iran). Đây là những nơi sẽ thường xuyên có mức nhiệt trung bình từ 36°C trở lên. Hiện nay, có một số khu vực chạm mức nhiệt kỷ lục, như là 50°C gần Vùng Vịnh, 49°C ở Baghdad… Vùng ảnh hưởng còn bao gồm cả các nước nghèo như Việt Nam, Bangladesh, Myanmar, Philippines, Yemen, Somalia… Đó là tương lai của tất cả chúng ta.

Mức nhiệt cao còn gây ra những cơn sóng nhiệt, hạn hán, tiêu diệt cây trồng. Như thế, chúng ta đã thấy trước số phận sụp đổ của nền nông nghiệp và thủy hải sản tại các khu vực này trong chỉ 10 năm sắp tới, kéo theo nạn đói và xung đột lớn vì thiếu hụt các điều kiện sống căn bản. Nền nhiệt cao cũng sẽ làm cho các cỗ máy – đang được con người thiết kế trong điều kiện bình thường hiện nay – không thể hoạt động được. Máy bay không thể cất cánh và hạ cánh do lượng không khí trở nên mỏng, không đủ để nâng cánh máy bay, trừ khi chúng ta giảm tải hoặc số lượng hành khách trên máy bay. Các đường ray xe lửa sẽ bị cong vênh dưới cái nóng cực độ ngoài trời. Không ai biết điều gì sẽ xảy ra với các công nghệ cũ, mà phần lớn nằm ở các nước nghèo và kém phát triển, nhưng sẽ bị hâm nóng trong tương lai.

Cuối cùng, dưới đây là các khuyến cáo các phương pháp cần phải làm khi đối mặt với sóng nhiệt và độ ẩm cao:

1. Luôn giữ cho cơ thể được chảy mồ hôi.

2. Hãy cố gắng nghỉ ngơi trong bóng râm và nơi có gió càng nhiều càng tốt.

3. Cần theo dõi chặt chẽ người già và người đang bệnh ở những nơi căn hộ và không có máy điều hòa nhiệt.

4. Không để con nít, thú nuôi, người, chất dễ cháy trong xe hơi bị khóa kín hoặc ở ngoài trời khi trời quá nóng.

5. Hãy tắm mát hoặc thực thi các biện pháp làm mát nhanh chóng, ví dụ như vào phòng tắm, xả nước đầy vào một chỗ chứa, ngâm cả cánh tay (đến tận cùi chỏ) vào nước. Cánh tay của bạn là nơi có rất nhiều mạch máu, và khi bạn làm thế, máu trong cơ thể của bạn sẽ được lám mát nhanh chóng.

Rõ ràng là, vì các miếng thịt bò công nghiệp, vì các hộp sữa, vì các lon nước ngọt, vì các mẫu điện thoại di động, vì dòng điện sinh ra từ nhiệt điện, vì khói thải ra từ các ống xả xe hơi và xe máy, vì động lực lợi nhuận của chủ nghĩa tư bản và thói tiêu dùng vô độ của chúng ta, vì sự tham lam và kiêu ngạo của loài người, những dân tộc sống tại khu vực xích đạo sẽ bị chết đói và hấp nóng trong tương lai.