Tin tức đầy rẫy các mức nhiệt kỷ lục. Phoenix vượt quá 110 độ F trong 31 ngày liên tiếp. Ngày 3 tháng 7 là ngày nóng nhất trên Trái đất kể từ khi bắt đầu ghi nhận, cho đến ngày 4 tháng 7, rồi ngày 6 tháng 7, và sau đó là cả tháng 7. Nó nóng bất thường – ít nhất nếu bạn nhìn vào nhiệt độ không khí ở độ cao 2 mét (khoảng 6 feet rưỡi) so với bề mặt, đó là cách thường được báo cáo bởi các cơ quan chính phủ. Nhưng nếu nhìn rộng hơn một chút, sức nóng không phải là bất thường – và đó là một vấn đề lớn hơn nhiều.
Là các nhà khoa học hệ thống Trái đất, chúng tôi đã học được rằng đôi khi việc nhìn Trái đất như một hệ thống thì hữu ích hơn. Trong trường hợp này, hệ thống của không khí và đại dương. Hiểu cách chúng tương tác với nhau là chìa khóa để hiểu những gì là, và những gì không phải, bất thường về năm rất nóng này.
Trước tiên, cơ bản. Khi chúng ta đốt nhiên liệu hóa thạch để cung cấp năng lượng cho xe cộ, nhà máy và cuộc sống của chúng ta, lượng khí carbon dioxide trong không khí leo thang. Nó tăng khoảng 30% kể từ khi chúng tôi sinh ra vào đầu những năm 1970. Carbon dioxide giữ năng lượng thoát ra không gian, vì vậy với mỗi tăng dần về carbon dioxide, Hệ thống Trái đất ấm lên dần dần, khoảng 2 độ F kể từ cuộc cách mạng công nghiệp.
Nhưng đó chỉ là không khí. Hóa ra câu chuyện lớn hơn nằm ở đại dương, đã hấp thụ 90% tất cả năng lượng dư thừa đó. Và đó là rất nhiều. Nếu bạn cộng tất cả năng lượng mà xã hội loài người đã sử dụng kể từ những năm 1950 – tất cả dầu mỏ, khí đốt và than đốt; tất cả máy bay, tàu hỏa và ô tô, tất cả các nhà máy điện hạt nhân, tất cả năng lượng gió, mặt trời, thủy điện và tất cả sinh khối bị đốt – số lượng năng lượng khổng lồ không thể tưởng tượng được đó vẫn ít hơn 10 lần so với lượng năng lượng mà các khí nhà kính do con người tạo ra đã bắt giữ và buộc vào đại dương trong cùng khoảng thời gian đó.
Tất cả năng lượng đó đã làm ấm nước bề mặt đại dương khoảng 1,5 độ F, gây ra sóng nhiệt đại dương, chết san hô và nước biển dâng (nước giãn nở khi ấm lên). Nhưng bất chấp những ảnh hưởng kịch tính này, tất cả chúng ta nên rất biết ơn vì năng lượng mà đại dương đã hấp thụ. Nếu tất cả năng lượng đó đi vào làm nóng không khí, thay vì làm nóng đại dương, bề mặt Trái đất sẽ nóng đủ để sôi nước.
Nhưng năng lượng đại dương có thể quay lại ám ảnh chúng ta, và chúng ta đang có cái nhìn thoáng qua về điều đó bây giờ. Cứ 5 năm một lần, trong hiện tượng El Niño, nước bề mặt ấm bị mắc kẹt dọc theo bờ biển Nam Mỹ thuộc Thái Bình Dương và lan rộng về phía tây, giải phóng nhiệt vào không khí và thiêu đốt các hệ sinh thái biển trên đường đi của chúng. Đại Tây Dương cũng có hiện tượng tương tự, nhưng với nhịp điệu khác. Năm nay, những nhịp điệu ấm lên đó đồng bộ, vì vậy chúng ta đang phải chịu tác động kép của sự ấm lên.
El Niño giúp tạo ra nhiệt độ kỷ lục vào năm 1998, một lần nữa vào năm 2016. Năm 2016, sóng nhiệt đại dương đã giết chết khoảng 20% san hô ở Rạn san hô Great Barrier, trải dài 1.400 dặm (tương đương San Diego đến Vancouver, Canada) dọc theo bờ biển Úc. Một rạn san hô khác gần Palau, một trong những hòn đảo xa xôi nhất thế giới, cũng bị tàn phá. Đồng nghiệp của chúng tôi kể về việc khóc thành nước mắt trong mặt nạ lặn khi chứng kiến cảnh chết chóc dưới nước. Trên đất liền, hạn hán và cháy rừng do El Niño gây ra năm 2016 đã giết chết hàng tỷ cây trên những phần bị ảnh hưởng nặng nề nhất của rừng mưa Amazon. Nhiệt đại dương có thể đẩy hệ thống khí hậu của chúng ta đến những cực đoan trên khắp thế giới.
Nhưng đây là phần đáng sợ. Năm “nóng nhất trong lịch sử” vào năm 1998 thì không nóng bằng những năm mát mẻ ngày nay của chúng ta. Năm 2023 khiến năm 2016 trông mát mẻ. Và đến năm 2040, các mức nhiệt kỷ lục của năm nay sẽ cảm thấy như một năm mát bất thường. Bởi vì lượng năng lượng bị mắc kẹt trong đại dương và không khí kết hợp, chỉ tăng lên, và tăng lên, và tăng lên. Cho dù không khí hay đại dương nắm giữ nhiều hơn một chút năng lượng đó gần như không quan trọng trong bức tranh tổng thể, mặc dù nó quan trọng đối với nhiệt độ không khí trong một năm nhất định.
Còn có những nhịp điệu khác trong đại dương mà chúng ta cần chú ý nếu muốn hiểu thế giới đang ấm lên của mình. Các dòng hải lưu hoạt động như những băng chuyền khổng lồ vận chuyển nhiệt xung quanh bề mặt Trái đất. Một phần của một dòng chảy như vậy, Gulf Stream, di chuyển nước bề mặt ấm từ Đại Tây Dương xích đạo lên phía bắc châu Âu. Điều này giữ cho Quần đảo Anh và Bắc Âu tương đối ôn hòa, vì những vùng nước ấm đó giải phóng nhiệt cho không khí phía bắc. Đó là lý do tại sao London, Anh ấm hơn nhiều so với Newfoundland, Canada mặc dù London nằm xa hơn về phía bắc. Khi các vùng nước bề mặt mất nhiệt vào không khí, m