Thành công làm sạch không khí của Trung Quốc kéo theo những hệ lụy khí hậu phức tạp trên toàn cầu

Nghịch lý khí hậu xuất hiện khi bầu trời quang đãng

Việc Trung Quốc cắt giảm mạnh ô nhiễm không khí là một trong những can thiệp môi trường thành công nhất trong lịch sử nhân loại. Kể từ năm 2013, nước này đã giảm khoảng 75% lượng khí thải sol khí sulfate, biến những đường chân trời từng mịt mù khói bụi thành quang đãng hơn. Tuy nhiên, thành tựu này kéo theo một cái giá khí hậu ngoài dự kiến. Các nhà khoa học hiện xác nhận rằng chính những biện pháp cắt giảm ô nhiễm giúp hàng triệu người dân Trung Quốc tránh bệnh hô hấp đã làm thay đổi các kiểu thời tiết toàn cầu, đẩy nhanh xu hướng nóng lên, đồng thời bảo vệ băng biển Bắc Cực khỏi những cơn bão tàn phá.

Tính phức tạp của hiện tượng này cho thấy các mối liên hệ đan xen trong hệ thống khí hậu Trái Đất. Sol khí, những hạt vi mô sinh ra từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, hoạt động như một chiếc ô che chắn hành tinh khi phản xạ ánh sáng mặt trời và điều chỉnh quá trình hình thành mây. Dù gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng tại những thành phố Trung Quốc, các hạt này cũng kìm hãm hiện tượng nóng lên toàn cầu và tác động đến hướng di chuyển của những cơn bão mùa đông trên Thái Bình Dương. Khi lượng sol khí này tan biến, tác động đầy đủ của hiện tượng nóng lên do khí nhà kính gây ra lộ rõ, tạo nên điều mà các nhà nghiên cứu gọi là hiệu ứng phơi lộ.

Bjørn Samset, nhà nghiên cứu cấp cao tại Trung tâm Nghiên cứu Khí hậu Quốc tế CICERO ở Na Uy, mô tả những đánh đổi vốn có trong quá trình chuyển đổi này.

Người dân Trung Quốc đã phải sống nhiều thập kỷ với chất lượng không khí kém," ông nhận định. "Tình trạng ô nhiễm này tạm thời làm chậm hiện tượng nóng lên toàn cầu và giúp phần còn lại của chúng ta có thêm chút thời gian thích ứng với khí hậu ấm hơn. Điều đang diễn ra hiện nay là chúng ta chứng kiến đầy đủ tác động của hiện tượng nóng lên do khí nhà kính gây ra, điều mà sớm muộn gì chúng ta cũng phải đối mặt.

Khủng hoảng biển Bering năm 2019

Các nhà khoa học lần đầu phát hiện những thay đổi khí quyển trong một đợt mất băng thảm khốc vào đầu năm 2019. Cuối tháng 1 năm đó, các luồng gió trên Bắc Thái Bình Dương đổi hướng mạnh, liên tiếp đẩy năm cơn bão lớn vào biển Bering. Mỗi cơn bão đưa những luồng gió ấm từ phía nam tràn qua lớp băng, làm vỡ và đẩy băng về phía bắc. Nhiệt độ không khí trên khắp phía bắc biển Bering cao hơn mức bình thường từ 21,6 đến 28,8 độ Fahrenheit.

Đến đầu tháng 3, số liệu vệ tinh cho thấy diện tích băng phủ đã giảm 82%, tương đương khoảng 154.440 dặm vuông. Đây là mức suy giảm lớn nhất từng được vệ tinh ghi nhận vào thời điểm đó trong năm. Các nhà nghiên cứu gặp khó khăn khi lý giải vì sao hoạt động bão mạnh như vậy lại nhắm vào Bắc Cực trong mùa đông năm ấy, cũng như vì sao những sự kiện tương tự trở nên ít xảy ra hơn trong các năm tiếp theo khi chất lượng không khí ở Trung Quốc được cải thiện.

Khói bụi công nghiệp làm đổi hướng đường đi của bão

Câu trả lời nằm ở cơ chế phức tạp của các xoáy thuận vĩ độ trung bình, những hệ thống hình dấu phẩy xoáy tròn tạo ra phần lớn thời tiết mùa đông ở Bắc bán cầu. Các cơn bão này hoạt động như động cơ nhiệt, hút năng lượng từ không khí ấm, ẩm bốc hơi gần mặt biển, bốc lên rồi ngưng tụ thành mây. Sol khí làm thay đổi quá trình này theo những cách tinh vi nhưng đáng kể.

Trong điều kiện bình thường, hơi nước ngưng tụ quanh một số lượng hạn chế các hạt lơ lửng trong không khí, tạo thành những giọt lớn rồi rơi xuống thành mưa ở sườn phía nam của bão. Tuy nhiên, khi không khí chứa nồng độ sol khí cao, mỗi hạt lại trở thành nhân hình thành một giọt mây. Điều này tạo ra nhiều giọt nhỏ hơn, khó kết tụ thành hạt mưa. Mưa ở sườn phía nam của bão giảm đi, khiến hơi ẩm có thể di chuyển xa hơn dọc theo luồng vận chuyển của bão về phía sườn đông bắc, nơi nó giải phóng nhiệt đúng vị trí cần thiết để đẩy toàn bộ hệ thống về phía cực.

Tác giả chính Dianbin Cao, nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Cao nguyên Tây Tạng thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, đã kết hợp dữ liệu quan trắc trong bốn thập kỷ với các mô phỏng mô hình khí hậu để khảo sát những mối liên hệ này. Khi so sánh 14 năm có tải lượng sol khí cao trong giai đoạn 2000-2014 với 15 năm có lượng sol khí thấp hơn thuộc các thập kỷ trước, nhóm nghiên cứu nhận thấy đường đi của các xoáy thuận dịch lên phía bắc tới 1,23 độ trước khi bão tan. Sự dịch chuyển này đủ để gần như tăng gấp đôi số xoáy thuận đi vào Bắc Cực trong những giai đoạn ô nhiễm cao.

Alex Crawford, nhà khoa học khí hậu Bắc Cực tại Đại học Manitoba chuyên nghiên cứu tương tác giữa xoáy thuận và băng biển, đã xem xét các kết quả nghiên cứu.

Tác động đẩy các hệ thống bão của sol khí này mạnh hơn tôi từng nghĩ," ông nói. "Họ đã làm rất tốt khi chứng minh cơ chế mà qua đó sol khí có thể ảnh hưởng đến các xoáy thuận ngoài vùng nhiệt đới.

Tác động liên vùng toàn cầu từ khí thải địa phương

Tác động từ việc Trung Quốc cắt giảm khí thải vượt xa phạm vi Bắc Cực. Nghiên cứu công bố năm 2025 cho thấy cắt giảm sol khí ở Đông Á làm gia tăng hạn hán và nguy cơ cháy rừng tại Australia, gây ra các đợt nắng nóng đại dương quy mô lớn ở Thái Bình Dương, đồng thời góp phần tạo nên các dị thường nhiệt độ biển cao kỷ lục ở Đại Tây Dương.

Đợt nắng nóng biển Thái Bình Dương khét tiếng có tên "The Blob" là ví dụ điển hình cho những tác động tầm xa này. Hình thành lần đầu năm 2013 và kéo dài ba năm trên vùng biển có diện tích bằng Canada, khối nước ấm này đã tàn phá nguồn lợi cá, khiến chim biển thiếu thức ăn, tạo ra các đợt tảo độc nở hoa và đẩy cá voi vào các tuyến hàng hải. Cho đến gần đây, các nhà khoa học vẫn chưa thể giải thích đầy đủ hiện tượng nóng lên đột ngột này. Phân tích mới cho thấy chiến dịch làm sạch ô nhiễm không khí của Trung Quốc đóng vai trò quyết định khi loại bỏ lớp chắn sol khí trước đây phản xạ bức xạ mặt trời trở lại không gian.

Khi nồng độ sol khí giảm, các chênh lệch nhiệt độ và áp suất giữa Bắc bán cầu và Nam bán cầu thay đổi, làm tăng luồng khí từ châu Á hướng về Nam Ấn Độ Dương. Điều này củng cố áp cao cận nhiệt đới Nam Ấn Độ Dương và các tín phong liên quan, khiến độ ẩm phân kỳ trên Australia. Tình trạng khô và ấm kéo theo đó làm tăng nguy cơ cháy rừng trong các mùa cháy, khiến nhiều năng lượng bề mặt chuyển thành nhiệt cảm nhận thay vì làm mát do bay hơi.

Tương tự, Bắc Đại Tây Dương ấm lên bất thường trong giai đoạn 2023-2024, khiến cá chạy về phía vùng biển Bắc Cực. Nghiên cứu cho rằng khoảng một phần ba đợt nắng nóng biển này có thể bắt nguồn từ các quy định quốc tế nhằm giảm lượng khí thải lưu huỳnh từ hoạt động vận tải biển. Trước đây, tàu thuyền thường thải sulfur dioxide, tạo ra những đám mây phản xạ trên các tuyến hàng hải. Các tiêu chuẩn nhiên liệu sạch mới đã loại bỏ tác động làm mát này, khiến bức xạ mặt trời trực tiếp làm ấm nước biển bề mặt.

Hiện tượng nóng lên bị che khuất lộ diện

Dù việc giảm sol khí ở Trung Quốc có thể giúp Bắc Cực tránh một phần tác động tàn phá do bão gây ra, ảnh hưởng khí hậu tổng thể lại nghiêng về xu hướng nóng lên nhanh hơn. Sol khí tạo ra hiệu ứng làm mát, bù đắp một phần tình trạng nóng lên do khí nhà kính. Theo Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu, khí nhà kính hiện gây ra mức nóng lên khoảng 1,5 độ C, trong đó 0,4 độ bị che khuất bởi sự phản xạ của sol khí. Nếu không có lớp che chắn từ các hạt này, thế giới đã vượt ngưỡng 1,5 độ, mức được Hiệp định Paris xác định là biến đổi khí hậu nguy hiểm.

Dan Westervelt, nhà khoa học khí quyển tại Đài quan sát Trái đất Lamont-Doherty thuộc Đại học Columbia, cho rằng tác động nóng lên cuối cùng sẽ lấn át những thay đổi về đường đi của bão.

Hiện tượng nóng lên bị che khuất có lẽ sẽ chiếm ưu thế vì kéo dài hơn và có thể xảy ra trong mọi mùa, trong khi những thay đổi về đường đi của bão có lẽ chỉ diễn ra theo từng đợt," ông giải thích. "Tốc độ cắt giảm sol khí ở Đông Á chưa được đánh giá đúng mức. Những đợt giảm khí thải mất ba thập kỷ ở Bắc Mỹ và châu Âu thì nay chỉ mất một thập kỷ ở Đông Á.

Quá trình chuyển đổi nhanh chóng này đồng nghĩa với việc các khu vực trên khắp Bắc bán cầu đang đồng thời chịu tác động nóng lên mạnh hơn. Các nhà nghiên cứu Trung Quốc tính toán rằng đến năm 2017, việc giảm sol khí đã làm mức nóng lên do khí nhà kính vốn có ở miền đông Trung Quốc tăng thêm 0,1 độ C. Đến năm 2030, mức nóng lên bổ sung này có thể đạt 0,2 đến 0,5 độ C và vượt 0,5 độ vào năm 2060 khi các nỗ lực làm sạch được mở rộng sang lĩnh vực giao thông.

Biện pháp can thiệp được đề xuất và tương lai bất định

Trước tình thế khó xử giữa duy trì không khí sạch và kiểm soát mức tăng nhiệt độ, một số nhà nghiên cứu đề xuất làm sáng mây biển như một biện pháp tạm thời tiềm năng. Chiến lược địa kỹ thuật này đưa sol khí muối biển vào các đám mây tầng thấp trên biển để tăng khả năng phản xạ ánh sáng. Các mô phỏng cho thấy nếu được triển khai thận trọng trên khu vực phía đông Thái Bình Dương, biện pháp làm sáng mây có thể bù đắp tình trạng nóng lên do cắt giảm sol khí nhân sinh gây ra.

Tuy nhiên, những biện pháp can thiệp như vậy cũng tiềm ẩn rủi ro. Các mô hình khí hậu cho thấy làm sáng mây biển có thể tạo ra các kiểu làm mát không đồng đều, có khả năng thúc đẩy Tuần hoàn Đảo chiều Kinh tuyến Đại Tây Dương, đồng thời khiến châu Âu và Mỹ ấm hơn so với dự báo. Kỹ thuật này cũng có xu hướng tạo ra các kiểu mưa giống La Niña, làm tăng lượng mưa quanh Quần đảo Mã Lai và Australia, trong khi giảm mưa ở khu vực trung tâm Thái Bình Dương nhiệt đới và miền nam nước Mỹ.

Các giải pháp thay thế tập trung vào giảm phát thải methane, loại khí chỉ lưu lại trong khí quyển khoảng một thập kỷ, so với hàng thế kỷ đối với carbon dioxide. Vì tác động làm nóng của methane hiện tương đương tác động làm mát của lượng sol khí còn lại, loại bỏ nhanh methane có thể tạo ra khoảng đệm tạm thời trước tình trạng nóng lên bị phơi lộ khi kiểm soát ô nhiễm không khí. Những biện pháp ít tốn kém bao gồm ngăn khí thoát ra từ các giếng và đường ống khí tự nhiên.

Gió Bắc Cực và rủi ro hàng hải trong tương lai

Khi Bắc Cực tiếp tục ấm lên, những thay đổi khác cũng đang định hình lại môi trường vật lý của khu vực. Nghiên cứu gần đây cho thấy tốc độ gió gần mặt đất trên khắp Bắc Băng Dương đã tăng đáng kể kể từ thập niên 1960, với mức tăng mạnh nhất ở các vùng biển ven rìa. Hiện tượng này bắt nguồn từ độ ổn định khí quyển giảm do các luồng nhiệt hướng lên và độ nhám bề mặt suy giảm khi sông băng và băng biển tan chảy.

Những thay đổi về gió này có ý nghĩa lớn đối với tương lai của hoạt động hàng hải xuyên Bắc Cực. Khi băng rút mở ra các tuyến hàng hải mới qua biển Kara và biển Beaufort, gió mạnh hơn sẽ tạo ra sóng cao hơn và làm gia tăng xói mòn bờ biển. Các dự báo theo những kịch bản phát thải cao cho thấy tốc độ gió Bắc Cực có thể tăng tới 0,3 mét mỗi giây vào cuối thế kỷ, với mức tăng đáng kể trên các vùng biển và thay đổi nhỏ hơn trên đất liền.

Tương tác giữa tần suất bão giảm và tốc độ gió tăng tạo nên môi trường phức tạp cho quá trình hình thành và duy trì băng. Dù ít xoáy thuận hơn có thể đồng nghĩa với việc băng ít bị phá vỡ do tác động cơ học trong một số năm, tình trạng ấm lên kéo dài và gió mạnh hơn có thể cản trở băng phục hồi ngay cả khi không có các cơn bão lớn. Tương lai của băng biển Bắc Cực vẫn chưa chắc chắn khi các yếu tố đối nghịch này tiếp tục biến đổi.

Kết luận chính

• Việc Trung Quốc giảm 75% lượng khí thải sol khí sulfate kể từ năm 2013 đã làm thay đổi đường đi của bão ở Bắc Thái Bình Dương, giảm số xoáy thuận tiến tới Bắc Cực và phá hủy băng biển.
• Chính những đợt cắt giảm ô nhiễm này đã đẩy nhanh hiện tượng nóng lên toàn cầu khi loại bỏ các hạt sol khí từng phản xạ ánh sáng mặt trời, làm lộ ra tình trạng nóng lên do khí nhà kính bị kìm hãm suốt nhiều thập kỷ.
• Cắt giảm sol khí đã gây hạn hán và làm tăng nguy cơ cháy rừng ở Australia, góp phần tạo ra các đợt nắng nóng biển ở Thái Bình Dương và làm ấm Bắc Đại Tây Dương.
• Nghiên cứu cho thấy nếu không có tác động làm mát của sol khí, thế giới đã vượt ngưỡng nóng lên 1,5 độ C được xác định trong Hiệp định Paris.
• Các nhà khoa học đề xuất làm sáng mây biển hoặc cắt giảm khí thải methane như những chiến lược tiềm năng nhằm đối phó với tình trạng nóng lên do các cải thiện cần thiết về chất lượng không khí gây ra.
• Tốc độ gió gần mặt đất ở Bắc Cực đã tăng đáng kể kể từ thập niên 1960 do độ nhám bề mặt và độ ổn định khí quyển giảm, tạo ra thách thức mới đối với an toàn hàng hải.