Luồng tia chi phối hiện tượng thời tiết cực đoan

Xe hơi chất đống do ngập lụt tại bùng binh ở Verviers, Bỉ hôm 15/7. Ảnh: AFP.

Thảm họa mưa lũ phá hủy nhiều thị trấn ở Đức và Bỉ. Nắng nóng kỷ lục thiêu đốt miền tây nước Mỹ và Canada. Mưa lớn làm tê liệt vùng trung tâm công nghiệp của Trung Quốc, nơi ở của 10 triệu người. Những hiện tượng thời tiết gần đây đang tăng cường bởi biến đổi khí hậu.

Nhưng mối liên hệ giữa các hiện tượng cực đoan trên nằm ngoài nhiệt độ ấm lên toàn cầu. Tất cả hiện tượng đều liên quan tới dòng tia, những dải gió tây mỏng và mạnh thổi phía trên bề mặt Trái Đất. Hải lưu được tạo ra khi không khí lạnh từ vùng cực va chạm với không khí nóng từ vùng nhiệt đới, tạo ra bão và nhiều hiện tượng khác như mưa lũ và hạn hán.

"Dòng tia tạo ra và điều khiển thời tiết", Jennifer Francis, nhà khoa học ở Trung tâm nghiên cứu khí hậu Woodwell, cho biết. "Đôi khi, dòng tia có chiều hướng rất phức tạp. Khi quan sát dòng tia cuộn lên ở phương bắc và chìm sâu ở phương nam, chúng tôi biết sắp có điều kiện thời tiết khác thường".

Các nhà khí tượng lo ngại bất cứ khi nào luồng tia di chuyển lên xuống tạo thành đường cong omega, trông giống cơn sóng. Khi điều đó xảy ra, không khí ấm di chuyển xa hơn về phía bắc và không khí lạnh dịch sâu xuống phía nam. Kết quả là sự nối tiếp của các hệ thống thời tiết nóng và lạnh khác thường dọc theo cùng vĩ độ. Trong điều kiện đó, gió thường yếu đi và thời tiết nguy hiểm có thể tồn tại ở một chỗ trong nhiều ngày hoặc nhiều tuần, thay vì vài giờ hoặc một ngày, dẫn tới mưa lớn và nắng nóng kéo dài.

"Quá trình giống như khi sóng ở đại dương xô vào bãi biển, cuộn lên và vỡ ra", Tess Parker, nghiên cứu sinh ở Trung tâm Khí hậu cực đoan ARC tại Đại học Monash, Melbourne, Australia, nhận xét. "Nếu điều ấy xảy ra, bạn thường gặp hệ thống khí áp cao hoặc thấp không chuyển động".

Đó là những gì nhấn chìm nhiều khu vực ở Đức dưới nước lũ hồi đầu tháng, bởi hệ thống khí áp thấp dừng phía trên miền tây đất nước. Mưa lớn làm ngập đất đai trong hai ngày đầu tiên, tiếp theo là lượng mưa cao hơn trút xuống trong vài giờ, khiến sông ngòi tràn bờ. Nước mưa và lở đất quét qua nhà cửa và đường sá, khiến hơn 170 người thiệt mạng và hàng trăm người mất tích. Mưa lớn cũng làm ngập một số vùng ở Luxembourg, Bỉ và Hà Lan.

"Tất nhiên, sự kiện ở Đức có liên quan tới vị trí của dòng tia", nhà khí tượng học Johannes Quaas, giáo sư ở Đại học Leipzig, chia sẻ. Ở cùng thời điểm, có bằng chứng cho thấy khí quyển có thể giữ lại thêm 7% hơi ẩm mỗi khi Trái Đất ấm lên một độ C. Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã cao hơn khoảng 1,2 độ C so với mức trước thời kỳ công nguyên.

Thiệt hại kinh tế từ mưa lũ ở châu Âu vẫn chưa được xác định. Đức đã dừng các hoạt động tại mỏ than nâu lộ thiên do công ty RWE AG vận hành, giảm công suất ở nhà máy điện Weisweiler gần đó. Phần lớn đập thủy điện ở miền tây nước Đức và một nhà máy điện ở Hà Lan cũng ngừng hoạt động.

Các máy bay ném bom của Mỹ làm nhiệm vụ ở Nhật Bản trong Thế chiến II lần đầu tiên ghi lại chuyển động của luồng tia. Khi chuyển động trùng với hiện tượng cực đoan do biến đổi khí hậu như nắng nóng, hạn hán và mưa lớn, hệ quả có thể trở thành thảm họa. Đó có thể là điều xảy ra ở Trung Quốc hồi đầu tuần. Mưa bão kỷ lục kéo theo lượng mưa của cả năm trút xuống Trịnh Châu trong vòng 3 ngày. Đây là cơ sở sản xuất điện thoại iPhone lớn nhất thế giới, trung tâm sản xuất lương thực ở miền trung Trung Quốc. Ít nhất 33 người đã chết và 380.000 người buộc phải sơ tán.

Các nhà khoa học ở Cơ quan Khí tượng Trung Quốc cho rằng trận mưa bão xuất phát từ khối khí áp cao cực mạnh, kết hợp với bão In-Fa đang tiến đến gần vùng đông nam, kéo theo hơi nước từ biển. Không khí ẩm va vào những dãy núi bao quanh Hà Nam, tụ lại và bốc lên cao, sau đó lạnh đi tạo ra trận mưa dữ dội.

Tình huống trên có thể xảy ra do dòng tia yếu đi, nhưng cần phân tích thêm để xác nhận, theo Michael Mann, giáo sư khoa học khí quyển ở Đại học Pennsylvania. "Chắc chắn dòng tia mùa hè di chuyển chậm hơn đã tạo điều kiện cho những hệ thống này xuất hiện ở một khu vực trong thời gian lâu hơn, dẫn tới nhiều kỷ lục về tổng lượng mưa như chúng ta thấy ở châu Âu và châu Á".

Vấn đề với các nhà khoa học là biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào tới sự rối loạn của luồng tia. Vấn đề này cần thời gian phân tích. Cơ quan thời tiết Đức đã tiến hành nghiên cứu nhanh về mưa lũ ở châu Âu và sẽ thông báo kết quả giữa tháng 8. Nắng nóng hoành hành ở miền tây nước Mỹ và Canada hồi cuối tháng 6 là sự kiện chưa từng thấy từ trước tới nay, khiến giới nghiên cứu kết luận biến đổi khí hậu đã làm tăng nguy cơ xảy ra thời tiết cực đoan gấp ít nhất là 150 lần.

Hệ thống khí áp cao thường liên quan tới thời tiết khô nóng, càng trở nên tồi tệ hơn do đất đai bên dưới cực kỳ khô hạn. Thông thường, hơi ẩm trên mặt đất hấp thụ phần lớn nhiệt lượng và làm mát không khí khi bốc hơi. Nhưng hạn hán ở tây bắc Bắc Mỹ khiến nhiệt độ tăng cao, tạo thành vòm khí ấm trong khí quyển. Từ sau đó, đợt nắng nóng thứ hai diễn ra. Hiện nay, cháy rừng đang lan khắp miền tây nước Mỹ và nhiều nơi ở Canada.

Trong khi vùng phía tây và miền trung nước Nga có khí hậu lạnh, nắng nóng và cháy rừng cũng xảy ra ở đông Siberia. Khi Đức và Bỉ trải qua mưa lớn, nhiệt độ cao buộc Cơ quan Khí tượng Anh (MET) phải phát cảnh báo đầu tiên về nắng nóng cực hạn. "Luồng tia đang lẩn quanh các hệ thống thời tiết, kết nối thời tiết ở những khu vực khác nhau", Tim Woollings, giáo sư khoa học khí hậu ở Đại học Oxford, nhận định.

Phần lớn nhà khoa học đồng ý biến đổi khí hậu làm các sự kiện xảy ra do tác động của luồng tia diễn biến trầm trọng hơn. Họ cũng liên hệ luồng tia với một số thiên tai xảy ra trong hai năm qua. Ví dụ, một hệ thống khí áp cao tồn tại ở phía đông Siberia gây nắng nóng không thể hình thành nếu không có biến đổi khí hậu. Ở Australia, trận hạn hán kéo dài hai năm kết hợp với hệ thống khí áp cao ở bang New South Wales dẫn tới kỷ lục nhiệt độ trong vòng nhiều thập kỷ năm 2020, châm ngòi cho mùa cháy rừng tồi tệ nhất ở quốc gia này.

Francis chuyên nghiên cứu quá trình ấm lên ở Bắc Cực ảnh hưởng thế nào tới thời tiết ở các nơi khác trên hành tinh. Cô cho rằng một hệ quả là sự yếu đi của dòng tia. Khi Bắc Cực ấm lên nhanh hơn so với các khu vực phía nam, chênh lệch nhiệt độ trở nên nhỏ hơn, làm gió yếu đi, khiến gió thổi theo chiều hướng cong hơn và sự kiện cực đoan kéo dài hơn ở một địa phương.

Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực dự đoán biến động của luồng tia. Đó là một nhiệm vụ phức tạp và phần lớn nghiên cứu tập trung vào Bắc bán cầu. Tác động ở phương nam như Nam Mỹ và mũi phía nam châu Phi chưa được hiểu rõ do có ít nghiên cứu và dữ liệu thô.

Theo Vnexpress