Sasha
Moderator
Các hạt vi nhựa khiến các đám mây hình thành ở những nơi mà chúng không thể làm được, điều này có khả năng gây ra tác động dây chuyền đến thời tiết và khí hậu.
Các đám mây hình thành khi hơi nước, một loại khí vô hình trong khí quyển, dính vào các hạt nhỏ lơ lửng, chẳng hạn như bụi và biến thành những giọt nước lỏng hoặc tinh thể băng. Một nghiên cứu mới được công bố chỉ ra rằng các hạt vi nhựa có thể có tác dụng tương tự, tạo ra các tinh thể băng ở nhiệt độ ấm hơn từ 5 đến 10 độ C so với các giọt không có hạt vi nhựa.
Điều này cho thấy rằng các hạt vi nhựa trong không khí có thể ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu bằng cách tạo ra các đám mây trong những điều kiện mà chúng không thể hình thành theo cách khác.
Theo trang công nghệ Wired, một nhóm nhà hóa học khí quyển đã nghiên cứu cách các loại hạt khác nhau hình thành băng khi chúng tiếp xúc với nước lỏng. Quá trình này xảy ra liên tục trong khí quyển được gọi là quá trình tạo mầm.
Các đám mây trong khí quyển có thể được tạo thành từ những giọt nước lỏng, các hạt băng hoặc hỗn hợp của cả hai. Trong các đám mây ở tầng giữa đến tầng trên của bầu khí quyển, nơi có nhiệt độ từ 0 đến –38 độ C, các tinh thể băng thường hình thành xung quanh các hạt bụi khoáng từ đất khô hoặc các hạt sinh học, như phấn hoa hoặc vi khuẩn.
Tại sao nó quan trọng
Băng trong mây có tác động quan trọng đến thời tiết và khí hậu vì hầu hết lượng mưa thường bắt đầu dưới dạng các hạt băng.
Trái Đất liên tục nhận năng lượng từ mặt trời và phản xạ năng lượng đó trở lại không gian. Mây có tác dụng làm ấm và làm mát trong quá trình này.
Nhiều đỉnh mây ở các vùng phi nhiệt đới trên khắp thế giới bay đủ cao vào bầu khí quyển khiến không khí lạnh khiến một phần hơi ẩm của chúng đóng băng. Sau đó, khi băng hình thành, nó hút hơi nước từ những giọt chất lỏng xung quanh nó và các tinh thể trở nên đủ nặng để rơi xuống. Nếu băng không hình thành, các đám mây có xu hướng bốc hơi thay vì gây mưa hoặc tuyết rơi.
Trong khi trẻ em được học ở trường rằng nước đóng băng ở nhiệt độ 0 độ C, điều đó không phải lúc nào cũng đúng. Nếu không có thứ gì đó để tạo mầm, chẳng hạn như các hạt bụi, nước có thể được làm lạnh đến nhiệt độ thấp tới –38 độ C trước khi đóng băng.
Để quá trình đóng băng xảy ra ở nhiệt độ ấm hơn, một số loại vật liệu không hòa tan trong nước cần phải có trong giọt nước. Hạt này cung cấp một bề mặt nơi tinh thể băng đầu tiên có thể hình thành. Nếu có vi nhựa, chúng có thể hình thành các tinh thể băng, có khả năng làm tăng lượng mưa hoặc tuyết rơi.
Mây cũng ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu theo nhiều cách. Chúng phản chiếu ánh sáng mặt trời tới từ bề mặt Trái đất, có tác dụng làm mát và hấp thụ một số bức xạ phát ra từ bề mặt Trái đất, có tác dụng làm nóng lên.
Lượng ánh sáng mặt trời phản chiếu phụ thuộc vào lượng nước lỏng so với lượng băng chứa trong đám mây. Nếu vi nhựa làm tăng sự hiện diện của các hạt băng trong các đám mây so với các giọt nước ở dạng lỏng, thì tỷ lệ dịch chuyển này có thể làm thay đổi tác động của các đám mây đối với sự cân bằng năng lượng của Trái đất.
Nhóm nghiên cứu phát hiện vi nhựa ảnh hưởng đến thời tiết như thế nào?
Để xem liệu các mảnh vi nhựa có thể đóng vai trò là hạt nhân cho các giọt nước hay không, nhóm nghiên cứu đã sử dụng bốn loại nhựa phổ biến nhất trong khí quyển: polyetylen mật độ thấp, polypropylen, polyvinyl clorua và polyetylen terephthalate.
Mỗi loại đều được thử nghiệm cả ở trạng thái nguyên sơ và sau khi tiếp xúc với tia cực tím, ozon và axit. Tất cả những thứ này đều hiện diện trong khí quyển và có thể ảnh hưởng đến thành phần của vi nhựa.
Đối với hầu hết các loại nhựa được nghiên cứu, 50% các giọt nước bị đóng băng khi chúng được làm mát đến –22 độ C. Những kết quả này tương đương với kết quả từ một nghiên cứu khác gần đây của các nhà khoa học Canada, họ cũng phát hiện ra rằng một số loại hạt vi nhựa tạo mầm băng ở nhiệt độ ấm hơn so với những giọt không có hạt vi nhựa.
Việc tiếp xúc với bức xạ cực tím, ozon và axit có xu hướng làm giảm hoạt động tạo mầm băng trên các hạt. Điều này cho thấy quá trình tạo mầm băng rất nhạy cảm với những thay đổi hóa học nhỏ trên bề mặt của các hạt vi nhựa. Tuy nhiên, những loại nhựa này vẫn còn tạo hạt cho băng nên chúng vẫn có thể ảnh hưởng đến lượng băng trong các đám mây.
Những gì vẫn chưa được biết
Để hiểu hạt vi nhựa ảnh hưởng như thế nào đến thời tiết và khí hậu, chúng ta cần biết nồng độ của chúng ở độ cao nơi các đám mây hình thành. Chúng ta cũng cần hiểu nồng độ của vi nhựa so với các hạt khác có thể tạo thành băng, chẳng hạn như bụi khoáng và các hạt sinh học, để xem liệu vi nhựa có hiện diện ở mức độ tương đương hay không. Những phép đo này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu mô hình hóa tác động của vi nhựa đến sự hình thành đám mây.
Các mảnh nhựa có nhiều kích cỡ và thành phần. Trong nghiên cứu trong tương lai, nhóm nghiên cứu cho biết họ dự định nghiên cứu nhựa có chứa chất phụ gia, chẳng hạn như chất làm dẻo và chất tạo màu, cũng như các hạt nhựa nhỏ hơn.
Các đám mây hình thành khi hơi nước, một loại khí vô hình trong khí quyển, dính vào các hạt nhỏ lơ lửng, chẳng hạn như bụi và biến thành những giọt nước lỏng hoặc tinh thể băng. Một nghiên cứu mới được công bố chỉ ra rằng các hạt vi nhựa có thể có tác dụng tương tự, tạo ra các tinh thể băng ở nhiệt độ ấm hơn từ 5 đến 10 độ C so với các giọt không có hạt vi nhựa.
Điều này cho thấy rằng các hạt vi nhựa trong không khí có thể ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu bằng cách tạo ra các đám mây trong những điều kiện mà chúng không thể hình thành theo cách khác.
Theo trang công nghệ Wired, một nhóm nhà hóa học khí quyển đã nghiên cứu cách các loại hạt khác nhau hình thành băng khi chúng tiếp xúc với nước lỏng. Quá trình này xảy ra liên tục trong khí quyển được gọi là quá trình tạo mầm.
Các đám mây trong khí quyển có thể được tạo thành từ những giọt nước lỏng, các hạt băng hoặc hỗn hợp của cả hai. Trong các đám mây ở tầng giữa đến tầng trên của bầu khí quyển, nơi có nhiệt độ từ 0 đến –38 độ C, các tinh thể băng thường hình thành xung quanh các hạt bụi khoáng từ đất khô hoặc các hạt sinh học, như phấn hoa hoặc vi khuẩn.
Tại sao nó quan trọng
Băng trong mây có tác động quan trọng đến thời tiết và khí hậu vì hầu hết lượng mưa thường bắt đầu dưới dạng các hạt băng.
Trái Đất liên tục nhận năng lượng từ mặt trời và phản xạ năng lượng đó trở lại không gian. Mây có tác dụng làm ấm và làm mát trong quá trình này.
Nhiều đỉnh mây ở các vùng phi nhiệt đới trên khắp thế giới bay đủ cao vào bầu khí quyển khiến không khí lạnh khiến một phần hơi ẩm của chúng đóng băng. Sau đó, khi băng hình thành, nó hút hơi nước từ những giọt chất lỏng xung quanh nó và các tinh thể trở nên đủ nặng để rơi xuống. Nếu băng không hình thành, các đám mây có xu hướng bốc hơi thay vì gây mưa hoặc tuyết rơi.
Trong khi trẻ em được học ở trường rằng nước đóng băng ở nhiệt độ 0 độ C, điều đó không phải lúc nào cũng đúng. Nếu không có thứ gì đó để tạo mầm, chẳng hạn như các hạt bụi, nước có thể được làm lạnh đến nhiệt độ thấp tới –38 độ C trước khi đóng băng.
Để quá trình đóng băng xảy ra ở nhiệt độ ấm hơn, một số loại vật liệu không hòa tan trong nước cần phải có trong giọt nước. Hạt này cung cấp một bề mặt nơi tinh thể băng đầu tiên có thể hình thành. Nếu có vi nhựa, chúng có thể hình thành các tinh thể băng, có khả năng làm tăng lượng mưa hoặc tuyết rơi.
Mây cũng ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu theo nhiều cách. Chúng phản chiếu ánh sáng mặt trời tới từ bề mặt Trái đất, có tác dụng làm mát và hấp thụ một số bức xạ phát ra từ bề mặt Trái đất, có tác dụng làm nóng lên.
Lượng ánh sáng mặt trời phản chiếu phụ thuộc vào lượng nước lỏng so với lượng băng chứa trong đám mây. Nếu vi nhựa làm tăng sự hiện diện của các hạt băng trong các đám mây so với các giọt nước ở dạng lỏng, thì tỷ lệ dịch chuyển này có thể làm thay đổi tác động của các đám mây đối với sự cân bằng năng lượng của Trái đất.
Nhóm nghiên cứu phát hiện vi nhựa ảnh hưởng đến thời tiết như thế nào?
Để xem liệu các mảnh vi nhựa có thể đóng vai trò là hạt nhân cho các giọt nước hay không, nhóm nghiên cứu đã sử dụng bốn loại nhựa phổ biến nhất trong khí quyển: polyetylen mật độ thấp, polypropylen, polyvinyl clorua và polyetylen terephthalate.
Mỗi loại đều được thử nghiệm cả ở trạng thái nguyên sơ và sau khi tiếp xúc với tia cực tím, ozon và axit. Tất cả những thứ này đều hiện diện trong khí quyển và có thể ảnh hưởng đến thành phần của vi nhựa.
Đối với hầu hết các loại nhựa được nghiên cứu, 50% các giọt nước bị đóng băng khi chúng được làm mát đến –22 độ C. Những kết quả này tương đương với kết quả từ một nghiên cứu khác gần đây của các nhà khoa học Canada, họ cũng phát hiện ra rằng một số loại hạt vi nhựa tạo mầm băng ở nhiệt độ ấm hơn so với những giọt không có hạt vi nhựa.
Việc tiếp xúc với bức xạ cực tím, ozon và axit có xu hướng làm giảm hoạt động tạo mầm băng trên các hạt. Điều này cho thấy quá trình tạo mầm băng rất nhạy cảm với những thay đổi hóa học nhỏ trên bề mặt của các hạt vi nhựa. Tuy nhiên, những loại nhựa này vẫn còn tạo hạt cho băng nên chúng vẫn có thể ảnh hưởng đến lượng băng trong các đám mây.
Những gì vẫn chưa được biết
Để hiểu hạt vi nhựa ảnh hưởng như thế nào đến thời tiết và khí hậu, chúng ta cần biết nồng độ của chúng ở độ cao nơi các đám mây hình thành. Chúng ta cũng cần hiểu nồng độ của vi nhựa so với các hạt khác có thể tạo thành băng, chẳng hạn như bụi khoáng và các hạt sinh học, để xem liệu vi nhựa có hiện diện ở mức độ tương đương hay không. Những phép đo này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu mô hình hóa tác động của vi nhựa đến sự hình thành đám mây.
Các mảnh nhựa có nhiều kích cỡ và thành phần. Trong nghiên cứu trong tương lai, nhóm nghiên cứu cho biết họ dự định nghiên cứu nhựa có chứa chất phụ gia, chẳng hạn như chất làm dẻo và chất tạo màu, cũng như các hạt nhựa nhỏ hơn.
