Bản in

Khoa học

Thứ Ba, 29/9/2015 07:50

Lượng tử carbon – phương pháp quan sát hiệu ứng nhà kính mới

Theo báo cáo mới đây của Mạng lưới Thông tin khí hậu (Climate News Network), các nhà khoa học Anh đã tìm ra phương pháp quan sát hiện tượng khí nhà kính toàn cầu mới. Từ đó cho phép theo dõi chính xác quy trình hình thành, di chuyển, phát tán và hấp thu bức xạ trong không khí của khí CO2. Hiện tượng trái đất nóng lên vì vậy có thể được dự báo một cách chính xác hơn.
Bức ảnh về vệ tinh theo dõi khí thải CO2 của NASA. Kỹ thuật lượng tử mới sẽ cho phép các vệ tinh theo dõi hoạt động của khí nhà kính dẫn đến việc trái đất nóng lên (Ảnh: HO/AFP/Getty Images)

Bức ảnh về vệ tinh theo dõi khí thải CO2 của NASA. Kỹ thuật lượng tử mới sẽ cho phép các vệ tinh theo dõi hoạt động của khí nhà kính dẫn đến việc trái đất nóng lên (Ảnh: HO/AFP/Getty Images)

Hơn một thế kỷ đã trôi qua kể từ khi nhà hóa học người Thụy Điển Svante Arrhenius đoạt giải Nobel cho dự đoán đầu tiên về hiệu ứng nhà kính. Nhưng cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chỉ có thể dự đoán mức độ hấp thụ ánh sáng của khí CO2 với độ chính xác cao nhất là khoảng 5%.

Tuy nhiên, GS. Oleg Polyanksy và GS. Jonathan Tennyson thuộc bộ môn vật lý và thiên văn tại Đại học College London đã khai thác các định luật cơ học lượng tử để thu hẹp sai số chỉ còn 0,3%. Kết quả là một loạt các vệ tinh chuyên dụng, bao gồm vệ tinh quan trắc khí nhà kính của Nhật Bản (Gosat), vệ tinh theo dõi khí thải CO2 của NASA (OCO-2) và các vệ tinh của Cơ quan Vũ trụ châu Âu như CarbonSat, sẽ không chỉ có nhiệm vụ xác định nguồn thải và phác họa sơ đồ phát tán khí CO2, mà còn có thể theo dõi quy trình hoạt động của chúng khiến nhiệt độ trái đất dần tăng lên đến 5°C vào năm 2100.

Trước đó, các vệ tinh chỉ có thể đo lường diện tích và tốc độ băng tan hay được trang bị cảm biến tinh vi để theo dõi mực nước biển dâng, thay đổi nồng độ axit trong nước biển và độ ẩm của đất, và thậm chí năng lượng thắp sáng các thành phố trên thế giới vào ban đêm.

Tất cả những nghiên cứu này đều là những mảnh ghép trong bức tranh lớn về hiện tượng nóng lên toàn cầu, nhưng trong hầu hết 50 năm qua, tác hại chủ yếu của khí nhà kính được nhấn mạnh trong mối tương quan giữa nồng độ CO2 trong khí quyển và sự gia tăng nhiệt độ trung bình trên toàn cầu.

Nhóm nghiên cứu từ Đại học College và các đồng nghiệp tại Nga, Mỹ và Ba Lan đã thử tìm một cách tiếp cận khác. Họ bắt đầu với các phương trình cơ học lượng tử chính xác tuân theo một phân tử như CO2, sau đó sử dụng máy tính và công nghệ phòng thí nghiệm để đo chính xác “màu sắc” khác nhau hoặc bước sóng của ánh sáng được hấp thụ bởi các phân tử.

Mỗi bước sóng đều mang một năng lượng riêng biệt, và các phép đo với độ chính xác cao trong phòng thí nghiệm cho phép các nhà nghiên cứu mở rộng quy mô áp dụng chính xác với toàn bộ bầu khí quyển. Điều đó có nghĩa khoa học sẽ có thể quan sát diễn biến phức tạp của quá trình nóng lên toàn cầu từ vũ trụ, và đưa ra những dự đoán chính xác hơn trong tương lai.

Theo thiennhien