Nếu thế giới đang nóng lên, tại sao mùa Đông của chúng ta ngày càng lạnh hơn? Thực thế, khu vực Đông Á và Bắc Mỹ đã thường xuyên trải qua các hiện tượng thời tiết cực đoan kể từ những năm 2000, bất chấp các dự báo về biến đổi khí hậu trung bình. Nhiều chuyên gia đã đổ lỗi cho hiện tượng ấm lên ở Bắc Cực và Dòng Tia (Jet Stream) suy yếu do lượng băng biển Bắc Cực suy giảm, nhưng các thí nghiệm về mô hình khí hậu chưa chứng minh đầy đủ tính đúng đắn của chúng.

Sự kiện mất điện trên diện rộng ở bang Texas (Mỹ) vào tháng 2 năm 2021 là do một đợt lạnh bất thường tràn xuống, và cần có các mô hình khí hậu để dự đoán chính xác nguy cơ xảy ra các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt nhằm ngăn chặn thiệt hại kinh tế xã hội lớn. Đặc biệt, giới lãnh đạo công nghệ dự báo khí hậu gần đây đã đặt khả năng dự báo khí hậu trong khoảng một thập kỷ tới trở thành một mục tiêu quan trọng.

Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc (Korea Institute of Science and Technology – KIST) vừa thông báo rằng, chuyên gia nghiên cứu cấp cao Mi-Kyung Sung thuộc Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Bền vững (Sustainable Environment Research Center) và giáo sư Soon-Il An thuộc Trung tâm Biến đổi Khí hậu Không thể Đảo ngược (Irreversible Climate Change) tại Đại học Yonsei (Hàn Quốc) đã cùng nhau khám phá ra vai trò của vùng đại dương ở vĩ độ trung bình, như là nguồn gốc của các đợt sóng lạnh bất thường đặc biệt xảy ra thường xuyên ở khu vực Đông Á và Bắc Mỹ, mở đường cho các biện pháp ứng phó trong trung hạn và dài hạn đối với tác động của biến đổi khí hậu trong mùa Đông.

Công trình nghiên cứu này vừa được công bố trên Tập san Khoa học Nature Communications hồi tháng 11/2023.

Các dòng hải lưu đại dương có tác động lớn đến thời tiết và khí hậu của các quốc gia nằm gần đó, vì chúng vận chuyển, không chỉ các vật chất lơ lửng và hòa tan [trong biển], mà còn cả nhiệt năng nữa. Đặc biệt, các vùng có nền nhiệt độ thay đổi nhanh chóng trong một dải vĩ độ hẹp, chẳng hạn như Dòng Gulf Stream ở Đại Tây Dương và vùng hạ lưu của Dòng Kuroshio ở Thái Bình Dương, được gọi là những “vùng front đại dương” (ocean fronts), và nhóm nghiên cứu hợp tác giữa Viện KIST và Đại học Yonsei cho rằng phản ứng của sóng khí quyển đến từ hiện tượng tích tụ nhiệt quá mức ở các vùng front đại dương này là nguyên nhân dẫn đến sự gia tăng các đợt sóng cực lạnh.

Từ đầu những năm 2000 cho đến gần đây, xu hướng lạnh bất thường ở khu vực Đông Á thường trùng hợp với sự tích tụ nhiệt gần Dòng Gulf Stream ở Bắc Đại Tây Dương, và những gì tương tự đã xảy ra ở Bắc Mỹ cũng trùng hợp với hiện tượng gia tăng tích tụ nhiệt gần Dòng hải lưu Kuroshio [ở Thái Bình Dương]. Vùng front đại dương (oceanic frontal region) hoạt động như một bộ điều nhiệt để kiểm soát tần suất của các đợt lạnh mùa Đông và các mức nhiệt độ cao bất thường.

Quá trình tích tụ nhiệt ở các vùng front đại dương kéo dài trong nhiều năm đến nhiều thập kỷ. Trong suốt khoảng thời gian này, hiện tượng gián đoạn trong tiến trình nóng lên [tức là đột ngột lạnh đi] có thể xảy ra ở các khu vực lục địa [nhất định] và đi ngược lại xu hướng nóng lên toàn cầu. Ngược lại, trong suốt nhiều thập kỷ mà vùng front đại dương nguội đi, các khu vực lục địa [nằm gần đó] dường như trải qua hiện tượng nóng lên nhanh chóng.

Điều này cho thấy xu hướng mát đi trong thập kỷ gần đây về cơ bản được củng cố bởi sự biến đổi tự nhiên tạm thời trong hệ thống khí hậu toàn cầu, và chúng ta có thể đoán được thời tiết mùa Đông ấm áp trái mùa sẽ trở nên phổ biến hơn khi lượng nhiệt tích tụ ở vùng front đại dương bị giảm bớt.

Những kết quả nghiên cứu này cũng được thể hiện rõ trong thí nghiệm mô hình khí hậu làm thay đổi lượng nhiệt tích tụ gần các vùng front đại dương, cho thấy những quan sát [trong thực tế] và những thí nghiệm [mô phỏng] mô hình khí hậu đều nhất quán trong kết luận của chúng, trái ngược với lý thuyết băng biển thông thường (conventional sea ice theory).

Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc mô phỏng chính xác biến số của vùng front trên biển trong các mô hình khí hậu để cải thiện khả năng dự báo biến đổi khí hậu trong trung hạn và dài hạn trong thập kỷ tới.

Khi hiện tượng nóng lên toàn cầu gia tăng cường độ trong tương lai và làm thay đổi cấu trúc [nhiệt] của đại dương, những biến đổi nơi nền khí hậu của các khu vực [lân cận] này có thể trở nên rất nghiêm trọng.