Dự báo Future Timeline 2041-2046

Dự báo từ 2041 đến 2046

Nhật Bản trải qua một vụ phun trào núi lửa lớn

Vào đầu thế kỷ 21, Nhật Bản là một trong những vùng có khí hậu địa chất nhất trên trái đất, với các trận động đất thường xảy ra và 110 núi lửa hoạt động - gần 10% tổng số trên thế giới. Đất nước này có 70% núi và nằm trên cái gọi là "Vành đai Lửa " trong một vùng cực kỳ cực kỳ bất ổn ở vùng giao cắt của bốn lớp kiến tạo: Thái Bình Dương, Phi Luật Tân, Á-Âu và Bắc Mỹ.

Ở góc tây nam Nhật Bản là Sakurajima,  Một ngọn núi lửa gồm  các lớp dung nham và tro núi lửa  (stratovolcano) và hòn đảo cũ. Các dòng dung nham của vụ phun trào trước đó vào năm 1914 đã khiến hòn đảo cũ nối liền với bán đảo Osumi. Vụ phun trào này mạnh nhất Nhật Bản vào thế kỷ 20 và đã tạo ra những dòng dung nham lớn kéo dài hàng tháng. Hòn đảo này đã phát triển, chìm ngập một số hòn đảo nhỏ gần đó, và cuối cùng trở thành kết nối với đất liền bằng một cây cầu hẹp. Các bộ phận của Vịnh Kagoshima trở nên nông hơn, và thủy triều đã bị ảnh hưởng, trở nên cao hơn. Ít nhất 58 người đã thiệt mạng vì thiên tai.

Sakurajima không hoạt động trong 44 năm tiếp theo. Năm 1955, nó bắt đầu trở nên nổi bật hơn, với những vụ nổ nhỏ thường xuyên. Điều này tiếp tục vào đầu thế kỷ 21. Một số vụ phun trào đáng kể đã bắt đầu xảy ra trong những năm 2010. Vào tháng 8 năm 2015, cơ quan khí tượng thuỷ văn Nhật Bản đã đưa ra cảnh báo khẩn cấp cấp 4, kêu gọi các cư dân chuẩn bị cho việc di tản. Điều này xảy ra vào tháng 2 năm 2016.

Chưa đầy bốn dặm từ chân núi lửa nằm Kagoshima, thành phố lớn nhất ở tỉnh . Có mối quan tâm ngày càng tăng rằng vụ phun trào lớn hơn là do, gây ra một mối đe dọa nghiêm trọng cho 605.000 cư dân của Kagoshima. Các nghiên cứu được công bố vào tháng 9 năm 2016 đã kết hợp các phép đo biến dạng GPS với các dữ liệu địa vật lý và mô hình máy tính 3D khác để tái tạo lại hệ thống ống dẫn magma theo Aira Caldera - trầm cảm khổng lồ như vịnh Kagoshima. Nghiên cứu này cho thấy rằng magma được cung cấp cho hệ thống với tốc độ nhanh hơn so với vụ phun trào của Sakurajima, làm cho mặt đất sưng lên khi hồ chứa mở rộng dưới bề mặt. Một khối lượng 14 triệu mét khối đã được bổ sung mỗi năm, tương đương với 3,5 lần kích thước của sân vận động Wembley của London.

Japan experiences a major volcanic eruption

In the early 21st century, Japan was among the most geologically energetic regions on Earth, with frequent earthquakes and 110 active volcanoes – nearly 10% of the total number in the world. This country was 70% mountainous and positioned on the so-called "Ring of Fire" in a zone of extreme crustal instability at the junction of four tectonic plates: the Pacific, Philippine, Eurasian and North American plates.

At the southwestern corner of Japan was Sakurajima, an active composite volcano (stratovolcano) and former island. The lava flows of an earlier eruption in 1914 had caused the former island to be connected with Osumi Peninsula. This eruption was the most powerful in Japan of the 20th century and generated substantial lava flows that lasted for months. The island grew, engulfing several smaller islands nearby, and eventually became connected to the mainland by a narrow bridge of land. Parts of Kagoshima Bay became shallower, and tides were affected, becoming higher. At least 58 people were killed by the disaster.

Sakurajima lay inactive for the next 44 years. In 1955, it started to become more prominent, with small explosions on a regular basis. This continued into the early 21st century. A number of more significant eruptions began to occur during the 2010s. In August 2015, Japans meteorological agency issued a level 4 emergency warning, urging residents to prepare for evacuation. This happened again in February 2016.

Less than four miles from the base of the volcano lay Kagoshima, the largest city in the prefecture by some margin. There was increasing concern that a much bigger eruption was due, posing a serious threat to the 605,000 inhabitants of Kagoshima. Research published in September 2016 combined GPS deformation measurements with other geophysical data and 3D computer models, to reconstruct the magma plumbing system under the Aira Caldera – the enormous cauldron-like depression surrounding Kagoshima Bay. This study found that magma was being supplied to the system at a faster rate than was being erupted from Sakurajima, causing the ground to swell as the reservoir expanded below the surface. A volume of 14 million cubic metres was being added each year, equivalent to 3.5 times the size of Londons Wembley Stadium.

Based on the rate and volume of magma supply and accumulation below ground, it was calculated that a major eruption would take place at some point between 2041 and 2046.* Sure enough, Sakurajima undergoes a spectacular explosion during this time, the biggest since the 1914 event, with a major lava flow and substantial amounts of ash and debris raining down on the city. Thankfully, preparations have been made for this, minimising casualties and allowing the city to recover more easily.*

Credit: Sakurajima Volcano Research Centre 

Năm 2041

 Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng 2 ° C

Tại Hội nghị về Thay đổi Khí hậu của Liên Hợp Quốc năm 2009, sự gia tăng 2 ° C đã được đồng ý là giới hạn "an toàn" tối đa cho nhiệt độ trung bình toàn cầu, vượt quá mức mà nó bắt đầu trở nên không thể kiểm soát và thảm khốc. Vào đầu những năm 2040, điểm nguy hiểm này được thông qua * Điều này xảy ra mặc dù sản lượng nhiên liệu hóa thạch giảm liên tục, vì lượng phát thải từ những thập kỷ trước vẫn chưa có ảnh hưởng đầy đủ đến hệ thống khí hậu * Nói cách khác, trong khi chuyển sang làm sạch Năng lượng đang được thực hiện, sự ấm lên toàn cầu vẫn là một mối đe dọa chết người đối với nền văn minh. Tác động tích lũy của phát thải khí nhà kính là rất lớn, với hàng trăm gigaton đòi hỏi sự cô lập từ khí quyển và đại dương.

Cần lưu ý rằng 2 ° C chỉ là mức tăng trung bình toàn cầu. Ở một số khu vực, chẳng hạn như các vùng cực , sự gia tăng đã được lớn hơn rất nhiều. Bắc cực bây giờ hoàn toàn không có băng biển trong hầu hết năm, trong khi Greenland sẽ sớm tiếp cận điểm dừng của sự tan chảy không thể đảo ngược.

Ở Mỹ, điều kiện khô hạn ở Tây Nam Bộ tiếp tục xấu đi. ang lan rộng đến các bang miền Đông Nam Mỹ, nơi sản lượng đậu nành đã giảm xuống một nửa, và sự sụt giảm năng suất tương tự đã xảy ra đối với lúa miến * Trong khi đó, các loài côn trùng xâm lấn đang di chuyển đến các vĩ độ mới, do nhiệt độ ngày càng tăng. Bọ cánh cứng, chẳng hạn, đang di chuyển về phía bắc và giết chết các khu rừng rộng lớn cung cấp thức ăn cho gấu và những động vật khác.

Tại châu Âu, dãy Alps đang trở nên ngập tràn  tuyết, lần đầu tiên trong hàng triệu năm. * Đóng vai trò là "tháp nước của châu Âu", điều này đang có tác động nghiêm trọng đến nguồn cung cấp nước. Các con sông chính, như sông Rhine, Rhone và sông Danube, cho đến nay vẫn dựa vào tuyết và băng tan chảy từ những ngọn núi này. Thụy Sỹ đang bị ảnh hưởng nặng nề, với phần lớn điện năng của nó dựa trên thủy điện. Thêm vào đó, các đợt sóng nóng kỷ lục đang gây ra những vụ cháy rừng khổng lồ mà những điều mà trước đây chưa từng trải qua. Địa Trung Hải mất đi một phần năm lượng mưa và bây giờ thêm sáu tuần nữa

2041

Global average temperatures have risen by 2°C

At the UN Climate Change Conference of 2009, a rise of 2°C was agreed as the maximum "safe" limit for the global average temperature, beyond which it would start to become uncontrollable and catastrophic. In the early 2040s, this danger point is passed.* This occurs despite the ongoing decline in fossil fuel production, since emissions from earlier decades are yet to have their full effect on the climate system.* In other words, while a transition to clean energy is being achieved, global warming remains a deadly threat to civilisation. The cumulative impact of greenhouse gas emissions is enormous, with hundreds of gigatons requiring sequestration from the atmosphere and oceans.

It should be noted that 2°C is merely the average global increase. In some regions, such as the poles, the rise has been far greater already. The Arctic is now completely free of sea ice for most of the year,* while Greenland will soon be approaching a tipping point of irreversible melting.

In America, the arid conditions in the Southwest have continued to worsen. They are now spreading to Southeastern states, where soybean production has been slashed by half, and a similar yield decrease has occurred for sorghum.* Meanwhile, invasive species of insects are migrating to new latitudes, driven by the increasing temperatures. Bark beetles, for example, are moving north and killing off huge areas of forest that provide food to grizzly bears and other fauna.

In Europe, the Alps are becoming largely devoid of snow, for the first time in millions of years.* Having served a role as the "water towers of Europe", this is having a serious impact on water supplies. Major rivers, like the Rhine, Rhone and Danube, have until now relied on snow and glacial melt from these mountains. Switzerland is being especially hard hit, with much of its electricity based on hydroelectric power. In addition, record heatwaves are causing gigantic wildfires the likes of which have never been experienced before. The Mediterranean has lost a fifth of its rainfall and now has an additional six weeks of heatwave conditions each year. At the foot of the Alps, rockfalls triggered by melting permafrost have caused widespread destruction to villages and towns. With skiing impossible in many areas, tourism is being hit hard.

In South America, a similar situation has occurred. Melting glaciers in the Andes Mountains have led to water shortages for tens of millions of people, resulting in large-scale displacements.* These refugee movements are now a major issue for the region. In Columbia, there has been a marked decline in coffee production – one of the countrys main exports – accounting for a significant percentage of world harvests.*

Asia too has a water crisis. Pakistans major rivers – the Indus, Jhelum and Chenab – are delivering under half their historic supply. The nuclear-armed country is now at war with neighbouring India, after conflicts over territory and resources.* Monsoon rainfalls have become increasingly unpredictable in the region. Meanwhile, sea level rises have caused further devastation to Bangladesh, which has yet to recover from the disasters of earlier years.

Developing regions are disproportionately affected by climate change, and Africa is the worst-hit location of all. Biblical-scale droughts are becoming the norm here, with much of the continent hit by serious declines in agricultural yields. In Mali, three-quarters of the population is starving.*

In the Western Pacific, Tuvalu is now sharing the same fate as the Maldives: much of the island nation has been inundated. The evacuations from here and other low-lying regions are now a regular feature on the news.*

Tử vong hàng năm do bệnh tim mạch đã giảm đến mức không đáng kể ở Hoa Kỳ

Bệnh tim mạch liên quan đến bất kỳ bệnh nào ảnh hưởng đến hệ tim mạch, chủ yếu là bệnh tim, các bệnh mạch máu của não và thận, và bệnh động mạch ngoại biên. Nguyên nhân là đa dạng nhưng xơ vữa động mạch và / hoặc cao huyết áp là phổ biến nhất. Thêm vào đó, với sự lão hoá, một số thay đổi sinh lý và hình thái làm thay đổi chức năng tim mạch và dẫn tới nguy cơ mắc bệnh tim mạch, ngay cả ở những người không triệu chứng khỏe mạnh.

Trong những năm đầu của thế kỷ 21, bệnh tim mạch là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trên toàn thế giới - gây ra gần 30 phần trăm tổng số người chết hàng năm. Ở các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình, tỷ lệ này tăng lên nhanh chóng với 4/5 trường hợp xảy ra ở những khu vực này.

Ở các nước có thu nhập cao, tỷ lệ tử vong do tim mạch đã giảm từ những năm 1970, chủ yếu là do các nỗ lực y tế công cộng và các phương pháp điều trị y tế được cải thiện. Việc giảm sử dụng thuốc lá (bao gồm các quy định cấm hút thuốc lá) - cùng với các giới hạn khuyến cáo về lượng rượu, chất béo và lượng đường - cũng như khuyến cáo tối thiểu là tập thể dục hàng ngày là một trong những phương pháp phòng ngừa này.

Xu hướng này bắt đầu tăng tốc như là một loạt các lựa chọn điều trị mới đã có sẵn trong những năm 2010 và 2020. Bao gồm tế bào gốc và tái tạo cơ tim, các chất ức chế microRNA để ngăn ngừa sự mở rộng của trái tim, liệu pháp gen và thuốc điều trị bệnh béo phì, các cơ quan và mạch in 3D, các hạt nano và robot nano. Vào đầu những năm 2040, tỷ lệ tử vong vì bệnh tim mạch đã giảm xuống mức không đáng kể ở Hoa Kỳ và nhiều nước khác. *

Annual deaths from cardiovascular disease have reached negligible levels in the U.S.

Cardiovascular disease refers to any disease affecting the cardiovascular system, principally cardiac disease, vascular diseases of the brain and kidney, and peripheral arterial disease. The causes are diverse but atherosclerosis and/or hypertension are the most common. Additionally, with aging come a number of physiological and morphological changes that alter cardiovascular function and lead to subsequently increased risk of cardiovascular disease, even in healthy asymptomatic individuals.

In the early years of the 21st century, cardiovascular disease was the leading cause of mortality worldwide – responsible for nearly 30 percent of total deaths annually. In low- and middle-income countries it was increasing rapidly with four-fifths of cases occurring in those regions.

In high-income nations, however, cardiovascular mortality rates had been falling since the 1970s, due mainly to public health efforts and improved medical treatments. A dramatic reduction in tobacco use (which included smoking bans) – alongside recommended limits on alcohol, fat and sugar intake – as well as recommended minimum daily exercise, were among these prevention methods.

This trend began to accelerate as a range of new treatment options became available in the 2010s and 2020s. These included stem cells* and heart muscle regeneration,* microRNA inhibitors to prevent heart enlargement,* gene therapy and drugs to treat obesity, 3D printed organs and vessels,* nanoparticles and nano-robotics. By the early 2040s, mortality rates for cardiovascular disease have dropped to negligible levels in the U.S. and many other countries.*

Oil spills in the Niger Delta have been cleaned up

The Niger Delta is the delta of the Niger River that drains into the Gulf of Guinea off the coast of Nigeria. For millions of years, organic sediments were deposited from the river into the Atlantic, which became crude oil. During the early 21st century, this region was among the worlds top oil and gas exploration hotspots.

The first drilling operations began in the 1950s, undertaken by multinational corporations that provided Nigeria with the necessary technology and financial resources for extraction. In 1971, Nigeria joined the Organisation of Petroleum Exporting Countries (OPEC). From 1975 onwards, the Delta region accounted for more than 75% of the countrys export earnings. Nigeria became Africas biggest producer of petroleum and was ranked among the top 10 nations globally in terms of proven reserves. At its peak, nearly 2.5 million barrels were being extracted a day.* It was estimated that 35 billion barrels lay waiting to be discovered, enough to last several decades.

However, the Niger Delta became a centre of controversy over pollution, corruption and human rights violations. Many citizens of Nigeria felt exploited and unable to see the economic benefits of oil companies in the state. Production was affected by political instability and sporadic supply disruptions, attacks on infrastructure and crude oil theft, as local groups sought a share of the wealth. Most of the oil fields were small and scattered. Nearly 160 were found across Nigeria – of which 78 (almost half) lay in the Delta. As a result of the numerous small fields, an extensive pipeline network had been engineered to transport the crude oil and this was vulnerable to sabotage. Many sections of pipeline were also poorly maintained and badly aging. Pipeline explosions killed thousands of people and left many others with serious burn injuries in the 1990s and 2000s.

Oil spills were frequent in the region and often devastating to communities based around fishing and farming. A report by the United Nations (UN) found that in one community, families were drinking from wells containing benzene, a known carcinogen, at 900 times the recommended levels. The Nigerian National Petroleum Corporation reported an average of 300 individual spills annually. However, as this amount did not take into account "minor" spills, the World Bank argued that the true quantity of petroleum spilled into the environment could be as much as ten times the officially claimed amount.

In addition, gas flaring was a major issue and contributed vast volumes of air pollution and greenhouse gases. Much of the excess waste from the Delta was immediately burned, or flared, at a rate of approximately 70 million m³ per day – enough fuel to provide the combined annual natural gas consumption of Germany and France. Despite regulations introduced to outlaw this practice, it continued for decades at many drill sites.

As the largest wetland in Africa, the Delta was an incredibly rich ecosystem containing one of the highest concentrations of biodiversity on the planet and supporting abundant flora and fauna, arable terrain and a wide variety of crops. The numerous oil spills and gas flaring in much of the Delta were taking a heavy toll on the environment. Pollution was affecting the air, water, soils, animals, vegetation and even physical structures.

Ken Saro-Wiwa – a Nigerian writer, TV producer, and environmental activist – brought attention to these problems by leading a nonviolent campaign against the degradation of land and waters by the multinational petroleum industry, especially Royal Dutch Shell. He was also an outspoken critic of the Nigerian government, which he viewed as reluctant to enforce regulations on foreign companies operating in the area. He led the Movement for the Survival of the Ogoni People (MOSOP), an indigenous group living in the Delta. In 1993, MOSOP organised peaceful marches of 300,000 Ogoni people, more than half of their population, drawing international attention to their plight.

Shell withdrew from Ogoniland, in a major victory for the local residents. However, Nigerias government had recently occupied the region militarily and took decisive action against what it saw as an increasing threat. Thousands of Ogoni people were tortured and killed, and dozens of villages destroyed. Ken Saro-Wiwa himself was tried by a special military tribunal at the peak of his non-violent campaign and charged with masterminding the murder of Ogoni chiefs at a pro-government meeting, in a trial widely criticised by human rights organisations.*

In 1995, he was hanged, along with eight other activists, by the military dictatorship of General Abacha. Many of the supposed witnesses later admitted they had been bribed by the government to support the criminal allegations. Two witnesses who testified that Saro-Wiwa was involved in the murders later recanted, stating that they were offered money and jobs with Shell to give false testimony, in the presence of Shells lawyer. The executions provoked international outrage and resulted in Nigerias suspension from the Commonwealth of Nations.

Saro-Wiwas death was a major setback for the environmental movements, but their efforts to seek justice and compensation would continue over the subsequent two decades with ongoing lawsuits and other actions. While social and political unrest persisted into the early 21st century, Nigeria moved to a more democratic, civilian federal system. In 2011, a UN report was funded in part by Shell after a request by Nigerias government. This stated that Nigerias Ogoniland would take 30 years to fully recover from the damage it had sustained, at a cost of $1bn.* Then, in 2013, a Dutch court ruled that Shell was liable for pollution in the region. The company was sued repeatedly by local communities with claims running into many millions of dollars.

A major breakthrough in resolving the situation was finally achieved when the Nigerian government – in partnership with oil companies – agreed to act on the recommendations of the UN report. In 2016, a full-scale cleanup and restoration plan was officially launched by President Buhari. This initiative, lasting for approximately 25 years,* would start with $200m of funding over a period of five years, focussed on a 1,000 sq mile (2,600 sq km) area of land and water near Port Harcourt, the capital and largest city of Rivers State. A factory would be constructed to process and clean tens of thousands of tons of contaminated soil. Alongside this, a mass replanting of mangroves would be undertaken.

After this initial phase, the project would gradually expand over the next 20 years with more funding and resources. This would fully restore all of the remaining land, creeks, fishing grounds, mangroves, swamps and other areas devastated by Shell, the national oil firm and other fossil fuel companies. Thousands of jobs would be created for engineers, manual workers, project managers and inspectors. In addition to ecological repair, a side benefit would be that young people in the Ogoni region (many of whom had rebelled against and sabotaged the oil infrastructure) could now be put to work doing productive and rewarding tasks. In the medium to longer term, it was hoped that a healthier environment would create a more socially and politically stable region – leading to economic progress and sustainable development. This would improve the overall living standards of Nigeria, one of the most rapidly growing countries in terms of population.

The plan was not without its problems, of course, with ongoing conflicts in the region, alongside concerns over corruption. However, there was a certain momentum and inevitability to the process, as oil production was declining regardless of any cleanup operations. Solar was becoming so cheap and widespread that it rapidly gained a foothold in many African nations including Nigeria, forming a substantial percentage of energy capacity within just a few decades. By the early 2040s, restoration efforts in the Niger Delta have been largely completed, while economic diversification has allowed Nigeria to transition away from its older fossil fuel industries and to attract foreign investment in new areas.

Nigeria is now facing an even greater threat, however, in the form of climate change. Between the years 1900 and 2000, average annual rainfall in the country declined by 10%, from 1400mm to 1255mm. This trend continued in the 21st century and has dropped another 5% to below 1200mm by 2041. The next challenge for Nigeria – and indeed much of Africa – is to increase its access to water. Thankfully, new technologies such as nanofiltration and other extraction techniques are now making this easier. Although Nigeria still faces environmental problems and overpopulation, its outlook is less doom-laden than some had previously feared. Africa as a whole is becoming an increasingly important part of the global economy.

Năng lượng mặt trời từ quỹ đạo khả thi về mặt thương mại

Sau nhiều thập kỷ phát triển, năng lượng được tạo ra từ năng lượng mặt trời dựa trên không gian đang được bổ sung vào lưới điện. Khái niệm này đã xuất hiện từ những năm 1970 - nhưng những tiến bộ trong công nghệ nano và hiệu quả truyền tải mới đây đã làm cho nó trở nên khả thi về mặt thương mại và kỹ thuật. 

Hệ thống này bao gồm đặt một vài vệ tinh lớn vào quỹ đạo trái đất không đồng bộ. Ban đầu, điều này được tài trợ và thực hiện cùng nhau bởi các cơ quan chính phủ và các công ty tư nhân. Các bề mặt rất lớn, dựa trên công nghệ nano trên mảng năng lượng mặt trời của vệ tinh (thường từ 1 đến 3 km) thu được năng lượng của ánh sáng mặt trời, sau đó chiếu xuống Trái Đất qua sóng vi ba hoặc laser. Các đĩa  thu năng lượng được trên mặt đất sẽ nhận được năng lượng và biến nó thành năng lượng sử dụng được. Có một số lợi ích cho cách tiếp cận này:

• Tốc độ thu thập cao hơn: Trong không gian, truyền năng lượng mặt trời không bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng lọc của khí quyển khí quyển. Do đó, việc thu thập quỹ đạo là 144% mức tối đa có thể đạt được trên bề mặt trái đất.

• Thời gian thu hồi dài hơn: Cao trên Trái đất, vệ tinh có thể được tiếp xúc với mức bức xạ mặt trời cao nhất, thường là 24 giờ mỗi ngày, trong khi các tấm mặt đất được giới hạn tối đa khoảng 12 giờ mỗi ngày.

• Loại bỏ các mối quan tâm về thời tiết: Vành đai vệ tinh nằm tốt ở ngoài bất kỳ khí quyển khí quyển, mây che phủ, gió, mưa và các sự kiện thời tiết tiềm ẩn khác.

• Loại bỏ sự can thiệp vào thực vật và động vật hoang dã.

• Truyền dẫn điện có thể chuyển hướng: vệ tinh có thể điều khiển điện năng theo yêu cầu đến các vị trí bề mặt khác nhau dựa trên nhu cầu về tải địa hình hoặc tải trọng cao.

 Lợi ích về khí hậu từ năng lượng mặt trời quỹ đạo là tốt, vì không có phát thải khí nhà kính (mặc dù năng lượng chiếu xuống mặt đất cuối cùng đã bị mất như nhiệt). Những dự án này ban đầu tốn kém mặc dù, do sự thù địch của không gian môi trường. Các bảng điều khiển yêu cầu lớp che chắn mạnh mẽ để bảo vệ chống lại rác không gian * và các diện tích bề mặt khổng lồ của chúng có thể khiến chúng dễ bị tổn thương trước các mảnh vụn. Một số trạm kĩ thuật cao hơn có các vật liệu composit dựa trên công nghệ nano có thể tự phục hồi. Sự thoái hoá của các tấm pin mặt trời gần đây làm cho chúng trở nên không kinh tế, mặc dù những tiến bộ trong công nghệ sau này giải quyết vấn đề này.

Mặc dù còn xa mới bắt đầu, năng lượng mặt trời dựa trên không gian phát triển trở thành một ngành công nghiệp thành công lớn vào cuối thế kỷ 21 và 22. Vệ tinh cũng bắt đầu xuất hiện trên quỹ đạo quanh Mặt trăng và sao Hỏa, tăng cường năng lượng trên các căn cứ có người lái. Nó tiếp tục phát triển trên trái đất trong gần hai thế kỷ, cho đến khi hầu như toàn bộ ánh sáng mặt trời rơi xuống trên hành tinh này sẽ bị bắt và thu hoạch theo cách nào đó *

 © Mafic Studios, Inc

Orbital solar power is commercially feasible

After decades of development, energy generated from space-based solar power is now being added to many grids. This concept has been around since the 1970s – but advances in nanotechnology and transmission efficiency have only recently made it both commercially and technically feasible.**

The system involves placing several large satellites into geosynchronous Earth orbit. Initially, this is financed and carried out jointly by government agencies and private corporations. Very large, nanotech-based surfaces on each satellites solar array (typically 1 to 3 kilometres in size) capture the energy of sunlight, which is then beamed down to Earth via microwaves or lasers. Large collecting dishes on the ground receive the energy and convert it to useable electricity. There are several benefits to this approach:

• Higher collection rate: In space, transmission of solar energy is unaffected by the filtering effects of atmospheric gases. Consequently, collection in orbit is 144% of the maximum attainable on Earths surface.

• Longer collection period: High above the Earth, orbiting satellites can be exposed to a consistently high degree of solar radiation, generally for 24 hours per day, whereas ground-based panels are restricted to around 12 hours per day at most.

• Elimination of weather concerns: Orbiting satellites reside well outside any atmospheric gases, cloud cover, wind, rain and other potential weather events.

• Elimination of plant and wildlife interference.

• Redirectable power transmission: Satellites can direct power on demand to different surface locations based on geographical baseload or peak load power needs.

The climate benefits from orbital solar power as well, since there are no greenhouse gas emissions (though the energy beamed down to earth is eventually lost as heat). These projects are initially expensive though, due to the hostility of the space environment. Panels require high-strength shielding to protect against space junk* and their huge surface areas can make them vulnerable to incoming debris. Some of the more hi-tech stations feature nanotechnology-based composites that can self-heal. Degradation of the solar panels comes close to making them uneconomical at first, though further advances in technology later solve this issue.

Though far from a perfect beginning, space-based solar power grows to become a hugely successful industry in the late 21st and 22nd century. Satellites also begin to appear in orbit around the Moon and Mars, greatly boosting the energy available on manned bases. It continues to grow around Earth for almost two centuries, until virtually all of the sunlight falling on the planet is being captured and harvested in some way.*

© Mafic Studios, Inc

Siêu máy tính đạt thang điểm yottaflop

Vào đầu những năm 2040, các siêu máy tính tiên tiến nhất thế giới đã đạt tới quy mô yottaflop - một mức độ xử lý mạnh mẽ, cho phép một tỷ tỷ tỷ điểm động mỗi giây. Đây nhanh hơn gấp 1.000 lần so với máy zettaflop năm 2030 và nhanh gấp hàng triệu lần so với máy exaflop năm 2019.( tức là hàng tỷ lần so với tốc độ hiện nay )

Trong những thập kỷ trước đó, các chuyên gia đã bày tỏ lo ngại rằng Luật của Moore - xu hướng gia tăng tốc độ máy tính - bắt đầu chậm lại. Tuy nhiên, những nỗi sợ hãi đã được chứng minh là phóng đại. Mặc dù sự chậm lại xảy ra trong những năm 2010, nhưng đây chỉ là một dấu hiệu tạm thời, vì những đột phá mới đã đạt được trong một số lĩnh vực. Ví dụ, các vi mạch silic truyền thống sẽ sớm được thay thế bằng một mô hình mới dưới dạng ống nano carbon, có thể được thu nhỏ xuống thậm chí các kích thước nhỏ hơn đồng thời cải thiện đáng kể tốc độ và hiệu suất năng lượng của bóng bán dẫn.

Các khái niệm mới khác đang nổi lên - chẳng hạn như máy tính quang học - dựa trên photon thay vì điện tử, tạo ra một thế hệ mới của hệ thống làm mát và hiệu quả năng lượng. Máy tính lượng tử và công nghệ liên quan ** cũng cung cấp những cách mới để vượt qua các rào cản đối với tốc độ và sức mạnh. Tất cả những đổi mới này đã mở đường cho các máy tính exaflop, zettaflop và cuối cùng là yottaflop.

Đến năm 2041, công suất xử lý  sẵn có đủ để mô hình hàng ngàn bộ não của con người, theo thời gian thực, ở mức nơ-ron. Trong những năm gần đây, quy mô mô hình mô phỏng cũng đã đạt đến điện sinh lý học, với chuyển hóa và proteomes sớm để làm theo, và các trạng thái phức hợp protein trong những năm đầu thập niên 2050. * Điều này tạo ra những hiểu biết sâu sắc về nghiên cứu bệnh tâm thần, Ví dụ, và các khía cạnh khác của thần kinh học của con người.

Những tiến bộ này tiếp tục tăng lên theo trình tự của cường độ thông qua phần còn lại của thế kỷ 21 - đỉnh điểm là mô phỏng bộ não thật chính xác và tải lên tâm trí trong những thập kỷ đầu của thế kỷ 22.

Supercomputers reach the yottaflop scale

By the early 2040s, the worlds most advanced supercomputers have reached the yottaflop scale – a magnitude of processing power that enables a trillion trillion floating-point operations per second. This is 1,000 times faster than a zettaflop machine of 2030 and a million times faster than the exaflop machines of 2019.

In earlier decades, experts had expressed concerns that Moores Law – the trend of exponentially increasing computer speeds – was beginning to slow. However, these fears proved to be overstated. While it was true that a slowdown occurred in the 2010s, this was only a temporary blip, as new breakthroughs were being achieved in a number of areas. For example, traditional silicon microchips would soon be replaced by a new paradigm in the form of carbon nanotubes, able to be scaled down to even smaller sizes while greatly improving the speed and energy efficiency of transistors.*

Other novel concepts were emerging – such as optical computers,* based on photons instead of electrons, creating a new generation of dramatically cooler and more energy efficient systems. Quantum computers and related technologies** were also providing new ways to overcome barriers to speed and power. All of these innovations paved the way to exaflop, zettaflop and eventually yottaflop computers.

By 2041, the available processing power is sufficient to model thousands of human brains, in real time, at the neuron level. In recent years, the level of simulation model scale has also reached into electrophysiology, with metabolomes and proteomes soon to follow, and the states of protein complexes during the early 2050s.* This produces major insights with regards to the study of mental illness, for example, and other aspects of human neurology.

These advances continue to increase by orders of magnitude through the remainder of the 21st century – culminating in truly accurate brain simulations and mind uploading in the early decades of the 22nd century.

Các trường hợp ung thư phổi đã bùng phát ở New York

Trong các cuộc tấn công khủng bố ở New York ngày 11 tháng 9 năm 2001, tháp đôi của Trung tâm Thương mại Thế giới sụp đổ thành một đống đổ nát. Một khối lượng lớn các mảnh vỡ đã được nghiền nhỏ và rải rác khắp khu vực xung quanh. Bao gồm 400 tấn amiăng trong mỗi tháp. Amiăng đã bị cấm ở New York vào năm 1972, ngay sau khi xây dựng mỗi tháp. Vào giữa lúc hoàn thành, người ta biết rằng lệnh cấm sẽ có hiệu lực trong tương lai gần. Tuy nhiên, quyết định đã được thực hiện để giữ lại vật liệu nguy hiểm trên 20 tầng của tòa nhà.

Ước tính có khoảng 410.000 người - hơn một phần hai trong số 20 dân cư của thành phố - đã bị phơi nhiễm chất amiăng và các chất độc hại khác trong thạch cao tháp, cách nhiệt, chống cháy và kết cấu thép. Đám mây khói, bụi và mảnh vỡ được thả ra từ Ground Zero ảnh hưởng chủ yếu đến các nhóm khẩn cấp và những người cứu hộ khác cùng với những người chịu trách nhiệm thanh toán bù trừ khu vực. Tuy nhiên, nhiều người khác cũng đã bị phơi nhiễm, kể cả những người trong vùng lân cận, những người không thể chạy trốn đám mây trong thời gian, và người dân địa phương sống hoặc làm việc gần đó.

Trong những tháng và năm sau cuộc tấn công, ngày càng có nhiều người New York báo cáo các triệu chứng của bệnh hô hấp Ground Zero. Theo một chuyên gia về ô nhiễm không khí, bụi và mảnh vụn này đã "độc hại". Các nghiên cứu tìm thấy hơn 2.500 chất gây ô nhiễm từ các tháp: 50% trong vật liệu không xơ và các mảnh vụn xây dựng; 40% từ kính và các loại sợi khác; 9,2% trong cellulose; Và 0,8% từ amiăng chết người, cũng như chì và thuỷ ngân. Cũng có những mức dioxin và PAH chưa từng thấy từ những vụ hỏa hoạn đã đốt trong ba tháng. Nhiều chất phân tán (amiăng, tinh thể silica, chì, cadmium, hydrocarbon thơm đa vòng) là chất gây ung thư; Một số khác dẫn đến suy thoái thận, tim, gan và thần kinh. Một báo cáo trường hợp được tài trợ bởi Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Bệnh tật (CDC) và Viện An toàn và Sức khoẻ Nghề nghiệp (NIOSH) đã xác định được các ống nano cacbon trong các mẫu bụi và trong phổi của một số người phản ứng 9/11.

Điều này dẫn đến số lượng bệnh suy nhược ngày càng nhiều trong số các nhân viên cứu hộ và hồi phục còn sống, cũng như một số cư dân, sinh viên và công nhân của Hạ Manhattan và khu phố Tàu gần đó. Năm 2006, có thông báo rằng hàng chục nhân viên  đã phát triển ung thư - với các bác sĩ và các nhà dịch tễ học xác nhận những trường hợp này liên quan đến việc tiếp xúc với Ground Zero. Năm sau, tử vong do xơ phổi của thành viên NYPD Cesar Borja đã được báo cáo.

Trong năm 2010, một nghiên cứu của 5.000 công nhân cứu hộ phát hiện thấy rằng tất cả các chức năng phổi đã bị suy giảm, với mức suy giảm trung bình là 10%. Có tới 40% số nhân viên này đã báo cáo các triệu chứng dai dẳng và 1.000 người trong nhóm đã nghiên cứu về "khuyết tật hô hấp vĩnh viễn". Một nghiên cứu khác vào tháng 12 năm 2012 cho thấy tỷ lệ ung thư tuyến tiền liệt, ung thư tuyến giáp và đa u tủy tăng lên đáng kể trong số các nhân viên cứu hộ và hồi phục. Ngày càng có nhiều ca tử vong được báo cáo liên quan đến ngày 11 tháng 9, cùng với số trường hợp mang thai bị mất ít nhất là mười. Nhiều người đã đệ đơn tố cáo để đòi tiền bồi thường. Cũng có các ảnh hưởng về tâm lý, ngoài các vấn đề về thể chất: các nghiên cứu đã nhận thấy rằng phơi nhiễm với các cuộc tấn công là một yếu tố tiên đoán cho sự phát triển của chứng rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD).

Dài hạn hơn, các tác động về sức khoẻ mới xuất hiện. Đối với một số bệnh liên quan đến sự phơi nhiễm amiăng, các phản ứng và triệu chứng đầy đủ sẽ không thể cảm nhận được trong nhiều thập kỷ. Đây là trường hợp với một số loại ung thư nhất định như bệnh u trung biểu mô và ung thư phổi. Đến năm 2021, một số trường hợp tăng lên đáng kể đã được quan sát thấy và xu hướng này tiếp tục xấu đi, lên đến đỉnh điểm vào năm 2041 - bốn thập kỷ sau cuộc tấn công 9/11. Mặc dù đã có những tiến bộ trong điều trị ung thư phổi, Tỷ lệ đã được cải thiện với một tốc độ chậm hơn hầu hết các loại ung thư khác

Cases of lung cancer have spiked in New York

During the terrorist attacks in New York on 11th September 2001, the twin towers of the World Trade Centre collapsed into a pile of rubble. A huge volume of debris was pulverised and scattered over the surrounding area. This included 400 tons of asbestos within each tower. Asbestos was banned in New York in 1972, shortly after the construction of each tower. Mid-way through their completion, it was known that a ban would be coming into force in the near future. Nevertheless, the decision was made to retain the hazardous material throughout 20 floors of the buildings.

It was estimated that 410,000 people – more than one in twenty of the citys population – were exposed to asbestos and other toxic substances embedded in the towers drywall, insulation, fireproofing and steel structures. The massive cloud of smoke, dust and debris released from Ground Zero affected mainly emergency crews and other rescuers, along with those responsible for clearing the site. However, many others were exposed too, including those in the immediate vicinity who were unable to flee the clouds in time, and local residents living or working nearby.

In the months and years following the attacks, growing numbers of New Yorkers reported symptoms of Ground Zero respiratory illnesses. The dust and debris had been "wildly toxic", according to one air pollution expert. Studies found more than 2,500 contaminants from the towers: 50% in non-fibrous material and construction debris; 40% from glass and other fibres; 9.2% in cellulose; and 0.8% from the deadly asbestos, as well as lead and mercury. There were also unprecedented levels of dioxins and PAHs from the fires which burned for three months. Many of the dispersed substances (asbestos, crystalline silica, lead, cadmium, polycyclic aromatic hydrocarbons) were carcinogenic; others led to kidney, heart, liver and nervous system deterioration. A case report funded by the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) and the National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) identified carbon nanotubes in dust samples and in the lungs of several 9/11 responders.

This led to increasing numbers of debilitating illnesses among the surviving rescue and recovery workers, as well as some residents, students and workers of Lower Manhattan and nearby Chinatown. In 2006, it was reported that dozens of recovery personnel had developed cancer – with doctors and epidemiologists confirming these cases as linked to the Ground Zero exposure. The following year, the pulmonary fibrosis death of NYPD member Cesar Borja was reported.

In 2010, a study of 5,000 rescue workers found that all had impaired lung functions, with an average impairment of 10%. Up to 40% of these workers were reporting persistent symptoms and 1,000 of the group studied were on "permanent respiratory disability." Another study in December 2012 showed that incidences for prostate cancer, thyroid cancer, and multiple myeloma were significantly elevated among the rescue and recovery workers. More and more deaths were being reported as linked to 9/11, along with lost pregnancies numbering at least ten. Many people were filing lawsuits to seek monetary compensation. There were psychological effects too, in addition to physical problems: studies were finding that exposure to the attacks was a predictor for the development of post-traumatic stress disorder (PTSD).

Longer term, new health impacts emerged. For some illnesses related to asbestos exposure, the full effects and symptoms would not be felt for decades. This was the case with certain types of cancer, such as mesothelioma and lung cancer. By 2021, a significant uptick in cases was being observed and this trend continued to worsen, reaching a peak in 2041 – a full four decades after the 9/11 attacks.* Although some advances have been made in treating lung cancer by now, survival rates have improved at a slower pace than most other types of cancer.*