Tại sao những đợt rét đậm khắc nghiệt vẫn xảy ra ngay cả khi hành tinh đang ấm lên?

Theo hãng CNN, sau mùa hè nắng nóng kỷ lục, nhiều vùng đất rộng lớn ở Mỹ hiện đang phải đối mặt với thời tiết lạnh khắc nghiệt sau khi một vụ nổ tàn khốc ở Bắc Cực mang đến những cơn bão tuyết lạnh lẽo và gió lạnh đe dọa tính mạng.

Khi biến đổi khí hậu chuyển từ nắng nóng sang lạnh rét đột ngột và nhiệt độ đóng băng là bằng chứng cho thấy biến đổi khí hậu đang diễn ra trên diện rộng.

Các nhà khoa học nhấn mạnh những đợt lạnh cực độ vẫn sẽ xảy ra ngay cả khi mùa đông nhìn chung ấm áp.

Kỷ lục nắng nóng toàn cầu vượt xa kỷ lục lạnh giá. 2023 là năm nóng nhất được ghi nhận với mức chênh lệch rất lớn. Và ngay cả khi Mỹ đang phải vật lộn để đối phó với những đợt tuyết dày dữ dội hiện nay, về lâu dài, cuộc khủng hoảng khí hậu do con người gây ra sẽ dẫn đến xu hướng tuyết biến mất ở Bắc bán cầu một cách đáng báo động.

Một số nhà khoa học cho rằng biến đổi khí hậu thậm chí có thể gây ra những vụ nổ băng giá vì sự nóng lên ở Bắc Cực làm tăng khả năng không khí lạnh giá ở vùng cực, dần dần quét về phía nam.

Giải thích cho hiện tượng "lạnh cực độ"

Thời tiết của hành tinh đã bị ảnh hưởng nặng nề bởi dòng tia. Dòng sông gợn sóng của không khí chuyển động nhanh trong bầu khí quyển. Dòng tia là các luồng gió thổi nhanh trong dòng hẹp tồn tại ở khí quyển của một số hành tinh, như Trái Đất, hay Sao Mộc.

Khi dòng tia di chuyển về phía nam, có thể đẩy không khí lạnh Bắc Cực vào Bắc Mỹ, Châu Âu và Châu Á. Và khi dòng tia rút lui về phía bắc, không khí ấm áp cũng sẽ đẩy xa hơn về phía bắc. Một đợt áp suất lớn ở châu Âu vào tháng 1 năm ngoái đã khiến nhiệt độ mùa đông ấm áp kỷ lục.

Ngoài ra còn có một yếu tố khác cần xem xét: xoáy cực, một vành đai gió mạnh nằm ở cực cao trong tầng bình lưu trên mức của dòng tia diễn ra xung quanh Bắc Cực.

Xoáy cực giống như một con quay. Ở trạng thái bình thường, nó quay rất nhanh, giữ không khí lạnh buốt ở vùng Bắc Cực. Nhưng xoáy cực có thể bị gián đoạn và chệch hướng, bị kéo căng và biến dạng, thoát ra không khí lạnh và ảnh hưởng đến đường đi của dòng tia. Xoáy cực là một vòng gió ba chiều khổng lồ bao quanh các cực Bắc và Nam trong suốt mùa đông của mỗi bán cầu. Xoáy cực thường xảy ra ở tầng đối lưu giữa và trên, sau đó mở rộng vào tầng bình lưu, thường hình thành vào mùa lạnh và mạnh nhất vào mùa đông.

Trước đó, hiện tượng xoáy cực đã xảy ra vào năm 2021, mang theo cái lạnh dữ dội đến Texas, khiến gần 250 người thiệt mạng và khiến phần lớn bang bị mất điện.

Hiện tượng này có mối liên hệ với biến đổi khí hậu. Một số nhà khoa học tin rằng sự gián đoạn của xoáy cực và những thay đổi đối với dòng tia đang được thúc đẩy bởi sự nóng lên ở Bắc Cực, vị trí được xác định đang nóng lên nhanh hơn khoảng 4 lần so với phần còn lại của hành tinh.

Hiện tượng này từng thu hút sự chú ý kể trong bài báo năm 2012 của chuyên gia Jennifer Francis, nhà khoa học cấp cao tại Trung tâm Nghiên cứu Khí hậu Woodwell ở Massachusetts. Vào thời điểm đó, các nhà khoa học đã phát hiện ra hiện tượng Bắc Cực ấm lên, sự khác biệt giữa nhiệt độ lạnh ở phía bắc và nhiệt độ ấm áp ở phía nam đã dẫn đến dòng tia yếu hơn, gợn sóng hơn, đẩy không khí rất lạnh về phía nam.

Bài báo mô phỏng hiện tượng này đã mở đầu nghiên cứu về lĩnh vực khoa học đang phát triển ngày nay.

Vào năm 2021, Judah Cohen - một nhà khí hậu học tại Viện Công nghệ Massachusetts đã công bố nghiên cứu cho thấy tình trạng ấm lên nhanh chóng ở các vùng Bắc Cực, kết hợp với lượng tuyết rơi dày ở Siberia, đã khiến dòng tia trở nên gợn sóng hơn và đánh bật dòng xoáy cực.

"Chúng ta sẽ không nên tranh luận rằng mùa đông đang trở nên lạnh hơn. Nhưng ý tưởng cho rằng biến đổi khí hậu sẽ gây ra ít biến động hơn giữa các mức nhiệt khắc nghiệt sẽ được xem là sự đơn giản hóa quá mức", ông Judah Cohen nói.

Tuy nhiên, các nhà khoa học sẽ vẫn còn phải nghiên cứu thêm. Những chuyên gia khác cho biết mối liên hệ giữa sự nóng lên ở Bắc Cực và những đợt lạnh giá vẫn chưa rõ ràng.

Ông James Screen, Giáo sư khoa học khí hậu tại Đại học Exeter nhận định mặc dù đã có một số mùa đông ở Bắc bán cầu rất lạnh trùng với mùa đông ấm áp ở Bắc Cực nhưng khó khăn trước mắt là tìm ra nguyên nhân gây ra hiện tượng lạnh hơn trong mùa đông.

Ông Screen nhận định những đợt lạnh cực độ có thể được giải thích là do sự biến đổi khí hậu bình thường. Nói cách khác, ngay cả khi mùa đông ấm hơn, những đợt lạnh cực độ vẫn sẽ xảy ra.

Trong khi đó, biến đổi khí hậu cũng có thể ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng của các cơn bão mùa đông, vì bầu không khí ấm hơn có thể giữ nhiều hơi ẩm hơn, dẫn đến mưa hoặc tuyết dữ dội hơn.

Khi các nhà khoa học đang nỗ lực làm sáng tỏ mối liên hệ phức tạp giữa biến đổi khí hậu và thời kỳ giá lạnh dữ dội, tất cả đều đồng ý về xu hướng là mùa đông ấm hơn.

"Nếu nhìn vào dữ liệu, chúng tôi thấy rằng về lâu dài, hiện tượng ấm lên toàn cầu đang dẫn đến ngày càng ít những đợt lạnh cực đoan nghiêm trọng hơn", ông Screen cho biết.