Giới khoa học khí hậu không thích những điều bất ngờ. Điều đó có nghĩa là, những hiểu biết sâu sắc của chúng ta về cách mà nền khí hậu này đang vận hành vẫn chưa hoàn hảo như chúng ta cần. Nhưng thật không may, khi tình trạng biến đổi khí hậu ngày càng trở nên trầm trọng, những điều bất ngờ và những sự kiện chưa từng có vẫn liên tục xảy ra.

Vào tháng 3 năm 2022, Nam Cực đã trải qua một đợt nóng bất thường. Những vùng đất rộng lớn ở khu vực phía Đông của lục địa Nam Cực chứng kiến một mức tăng nhiệt lên tới 40°C (72°F) cao hơn bình thường, phá vỡ kỷ lục về nền nhiệt độ tại đây. Đó là đợt nóng dữ dội nhất từng được ghi nhận ở bất cứ đâu trên thế giới.

Sự kiện hiếm có này gây sốc đến mức khiến cộng đồng khoa học chuyên về khí hậu Nam Cực phải kinh ngạc. Một dự án nghiên cứu toàn cầu nghiêm chỉnh đã được triển khai nhằm làm sáng tỏ nguyên nhân đằng sau đợt sóng nhiệt này và những thiệt hại do nó gây ra. Một nhóm gồm 54 nhà nghiên cứu, trong đó có tôi, đã phân tích sâu hơn về sự phức tạp của hiện tượng này. Nhóm nghiên cứu được dẫn đầu bởi nhà khí tượng học người Thụy Sĩ Jonathan Wille, và có sự tham gia của các chuyên gia từ 14 quốc gia khác. Sự phối hợp hợp tác trên đã kết thúc bằng hai báo cáo khoa học mang tính đột phá được xuất bản vào ngày 9/1/2024 trên Tập san của Hiệp hội Khí tượng học Hoa Kỳ (American Meteorological Society – AMS).

Và kết quả nghiên cứu thật đáng báo động. Nhưng chúng đã giúp cho giới khoa học hiểu biết sâu sắc hơn về mối liên hệ giữa vùng nhiệt đới và Nam Cực – đồng thời mang đến cho cộng đồng toàn cầu cơ hội chuẩn bị cho những gì một thế giới ấm nóng hơn có thể gây ra.

Sự phức tạp gây đau đầu

Các báo cáo khoa học kể về một câu chuyện phức tạp bắt đầu cách Nam Cực nửa vòng trái đất. Trong điều kiện khí hậu của pha La Niña, cái nóng nhiệt đới gần Indonesia đã tràn vào bầu khí quyển phía trên Ấn Độ Dương. Cùng lúc đó, các rãnh thời tiết (weather troughs) xuất hiện lập đi lập lại có xu hướng đẩy về phía Đông đang hình thành từ miền Nam châu Phi. Những yếu tố này đã kết hợp thành một mùa bão nhiệt đới muộn xảy ra ở Ấn Độ Dương.

Từ cuối tháng 2 đến cuối tháng 3 năm 2022, 12 cơn bão nhiệt đới đã hình thành. Năm cơn bão đã phát triển thành lốc xoáy nhiệt đới, khiến sức nóng và độ ẩm từ một số cơn bão này hòa quyện với nhau. Một dòng tia dao động (meandering jet stream) đã ôm lấy khối không khí này và nhanh chóng vận chuyển nó đi qua các đoạn đường lớn băng qua hành tinh đến Nam Cực.

Ở bên dưới lục địa Australia, dòng tia này cũng góp phần ngăn chặn đường di chuyển về phía Đông của hệ thống áp cao. Khi khối không khí nhiệt đới va chạm với cái gọi là “đập chặn áp cao” (blocking high) này, nó đã tạo ra một dòng sông khí quyển (atmospheric river) dữ dội nhất từng được quan sát thấy ở khu vực phía Đông của lục địa Nam Cực. Chính yếu tố này đã đẩy nhiệt độ cao và ẩm độ của vùng nhiệt đới đổ vào vùng phía Nam của trung tâm lục địa Nam Cực.

Thần may mắn đã đứng về phía Nam Cực

Sự kiện khí tượng này khiến thềm băng Conger (Conger Ice Shelf) dễ bị tổn thương nhất cuối cùng đã sụp đổ. Nhưng những tác động khác không tệ như lẽ ra chúng phải thế. Đó là vì đợt nóng xảy ra vào Tháng Ba, thời điểm mà Nam Cực chuyển sang mùa Đông tối tăm và cực kỳ lạnh giá. Nếu một đợt nắng nóng trong tương lai xuất hiện vào mùa Hạ – điều có nhiều khả năng xảy ra do biến đổi khí hậu – thì kết quả có thể sẽ rất thảm khốc.

Bất chấp đợt sóng nhiệt đó, hầu hết nền nhiệt độ trong đất liền Nam Cực vẫn ở mức dưới 0. Sự tăng nhiệt đột biến này đã tạo ra mốc nhiệt độ cao nhất mọi thời đại mới ở Nam Cực là -9,4°C (15,1°F) vào ngày 18 tháng 3, được ghi nhận gần Trạm nghiên cứu Concordia ở Nam Cực (Antarctica’s Concordia Research Station). Để hiểu được tầm quan trọng của sự kiện này, hãy xem xét mốc nhiệt độ cao nhất vào tháng 3 trước đó tại cùng địa điểm này là -27,6°C (-17,68°F). Vào đỉnh điểm của đợt nóng, 3,3 triệu km² ở khu vực phía Đông của lục địa Nam Cực – một vùng có diện tích tương đương Ấn Độ – đã bị ảnh hưởng bởi sóng nhiệt.

Các tác động trên bao gồm mưa lớn trên diện rộng và bề mặt băng tan chảy dọc theo các khu vực ven biển. Nhưng trong đất liền, hơi ẩm nhiệt đới rơi xuống như tuyết – rất nhiều tuyết. Điều thú vị là, trọng lượng của tuyết đã bù đắp cho lượng băng bị mất ở Nam Cực trong năm đó. Điều này giúp tạm thời giảm bớt lượng nước tan băng mà Nam Cực đang góp vào mực nước biển dâng trên toàn cầu.

Học hỏi từ kết quả nghiên cứu

Vậy bài học ở đây là gì? Hãy bắt đầu với một chút tích cực. Nghiên cứu được thực hiện nhờ sự hợp tác quốc tế trong cộng đồng khoa học ở Nam Cực, bao gồm cả việc chia sẻ rộng rãi các bộ dữ liệu được ghi nhận lại. Sự hợp tác này là nền tảng của Hiệp ước Nam Cực (Antarctic Treaty). Nó là minh chứng cho tầm quan trọng của tinh thần hợp tác quốc tế trong hòa bình và cần được thúc đẩy hơn nữa.

Về khía cạnh bớt vui hơn, đợt nóng bất thường này cho thấy các hiện tượng thời tiết phức tạp ở vùng nhiệt đới có thể ảnh hưởng trực tiếp đến dải băng rộng lớn ở lục địa Nam Cực như thế nào. Sóng nhiệt càng làm giảm phạm vi phủ của băng biển, vốn đã ở mức thấp kỷ lục. Lượng băng biển bị mất đi ngày càng trầm trọng hơn trong năm nay (2023-2024), dẫn đến lượng băng biển vào mùa hè và mùa đông thấp nhất từng được ghi nhận. Nó cho thấy những xáo trộn trong một năm có thể gây hậu quả phức tạp như thế nào cho những năm sau đó.

Sự kiện này cũng chứng minh sức nóng miền nhiệt đới có thể gây ra sự sụp đổ của các thềm băng không ổn định như thế nào. Các thềm băng nổi [trên nước biển] sẽ không góp phần làm mực nước biển dâng toàn cầu, nhưng đóng vai trò như những con đập đối với các dải băng ở phía sau chúng [nằm trên đất liền], góp phần làm nâng mực nước biển lên cao nếu bị tan rã.

Nghiên cứu này tính toán rằng, những bất thường về nền nhiệt độ như vậy xảy ra ở Nam Cực khoảng một thế kỷ một lần, nhưng kết luận rằng dưới tác động của biến đổi khí hậu, chúng sẽ xảy đến thường xuyên hơn.

Những phát hiện trên cho phép cộng đồng toàn cầu cải thiện việc lập kế hoạch cho các kịch bản khác nhau. Ví dụ như, nếu một đợt sóng nhiệt có cường độ tương tự xảy ra vào mùa hè thì lượng băng tan sẽ là bao nhiêu? Nếu một dòng sông khí quyển tấn công dải băng Ngày tận thế (Doomsday glacier) ở khu vực phía Tây của lục địa Nam Cực, thì mực nước biển toàn cầu sẽ dâng lên với tốc độ nào? Và làm thế nào các chính phủ trên thế giới có thể chuẩn bị cho các cộng đồng sinh sống ven biển trước mực nước biển dâng cao hơn mức tính toán hiện tại?

Nghiên cứu này đóng góp một mảnh ghép hình khác vào bức tranh phức tạp của biến đổi khí hậu, và nhắc nhở tất cả chúng ta rằng, sự chậm trễ trong hành động giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu sẽ làm gia tăng cái giá mà chúng ta phải trả.