Khi khí hậu Trái đất ấm lên, tỷ lệ nhiệt độ và độ ẩm cực cao đang tăng cao dần, gây ra những hậu quả đáng kể cho sức khỏe con người. Giới khoa học khí hậu đang dõi theo một thang đo quan trọng về mức căng thẳng nhiệt (heat stress), còn gọi là áp lực nhiệt, để có thể cảnh báo chúng ta về các điều kiện tồi tệ trong thời gian sắp tới.
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.
Các mức độ cực đoan về căng thẳng nhiệt đã tăng hơn gấp đôi trong vòng 40 năm qua. Ts. Colin Raymond thuộc Phòng thí nghiệm Lực đẩy Phản lực của NASA ở miền Nam bang California cho biết xu hướng đó được dự kiến sẽ tiếp tục gia tăng. Raymond là tác giả chính của một nghiên cứu xuất bản vào năm 2020 về nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt, được công bố trên tạp chí Science Advances.
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.
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.
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.
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”.
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.
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).
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.
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.
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 30 đến 50 năm tới. Những khu vực dễ bị tổn thương nhất bao gồm Nam Á, Vịnh Ba Tư và Biển Đỏ vào khoảng năm 2050; và miền Đông Trung Quốc, một phần của Đông Nam Á và Brazil vào năm 2070.
The United States isn’t immune, however. Within 50 years, Midwestern states like Arkansas, Missouri, and Iowa will likely hit the critical wet-bulb temperature limit.
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.
HÀNH TINH TITANIC
là một kênh thông tin phi lợi nhuận và độc lập. Chúng tôi không nhận đăng tin quảng cáo hoặc bất cứ nguồn tài trợ nào từ các chính phủ hay tập đoàn kinh tế, để giữ vững quan điểm nói thẳng, nói thật và nói chính xác về cuộc khủng hoảng khí hậu cho Cộng đồng dân cư Việt Nam – một trong những quốc gia sẽ bị tác động nặng nề vì cuộc khủng hoảng ĐỘT BIẾN KHÍ HẬU. Vì thế, mỗi khoản tiền bạn đọc đóng góp cho chúng tôi đều sẽ giúp bảo vệ và phát triển kênh thông tin duy nhất bằng Tiếng Việt về biến đổi khí hậu này. Xin cảm ơn.
Chưa đầy 1 tuần sau khi Siêu bão Trami làm bị thương hàng chục người dân, Nhật Bản lại đang phải tiếp tục đối phó với Siêu bão Kong-Rey, được dự báo sẽ tấn công đảo quốc này vào...
Chắc các bạn cũng đã đọc bài viết này của chúng tôi, cách đây gần đúng 1 năm: trong đó có trích dẫn một nghiên cứu mới từ Đại học London (Anh quốc) khám phá ra rằng việc người da...
Phần chia sẻ ý kiến