Tiến trình đại dương ấm lên được dự đoán sẽ làm gia tăng gấp hai lần biên độ dao động lượng mưa ở vùng nhiệt đới Thái Bình Dương.

Dao động Phương Nam (El Niño-Southern Oscillation – ENSO) là chu kỳ biến thiên hàng năm mạnh mẽ nhất của nhiệt độ đại dương và lượng mưa trên hành tinh của chúng ta. Nhịp điệu thay đổi bất thường giữa các điều kiện khí hậu “El Niño” ấm nóng và ẩm ướt ở khu vực xích đạo Thái Bình Dương với trạng thái “La Niña” lạnh và khô luôn tác động đến tình hình thời tiết trên toàn thế giới, có tác động đến hệ sinh thái, nông nghiệp và những nền kinh tế. Các mô hình khí hậu dự báo rằng sự khác biệt về lượng mưa nhiệt đới liên quan đến El Niño và La Niña sẽ tăng lên trong vòng 80 năm tới, mặc dù chênh lệch nền nhiệt độ giữa El Niño và La Niña có thể chỉ thay đổi rất ít do hiện tượng nóng lên toàn cầu. Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Communications Earth & Environment đã khám phá ra những lý do cho dự báo đáng ngạc nhiên này.

Sử dụng các dữ kiện mới nhất được thu thập từ mô hình khí hậu, các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Vật lý Khí hậu IBS thuộc Đại học Quốc gia Pusan, Viện Nghiên cứu Địa cực Hàn Quốc, Đại học Hawaii tại Mānoa, cùng Cơ quan Môi trường và Biến đổi Khí hậu Canada, đã hợp tác cùng nhau để làm sáng tỏ các cơ chế liên quan. Tác giả chính của nghiên cứu trên, Tiến sĩ Kyung-Sook Yun từ Trung tâm Vật lý Khí hậu IBS, cho biết:

“Tất cả các mô hình khí hậu đều cho thấy sự gia tăng rõ rệt của biến động lượng mưa nhiệt đới hàng năm do phản ứng với hiện tượng nóng lên toàn cầu. Điều thú vị là sự thay đổi hàng năm của nhiệt độ bề mặt đại dương lại không cho thấy một dấu hiệu rõ ràng như vậy. Do đó, nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào các cơ chế liên kết sự ấm lên của đại dương trong tương lai với lượng mưa cực lớn ở vùng nhiệt đới Thái Bình Dương “.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng chìa khóa để hiểu được đặc điểm khí hậu quan trọng này nằm ở mối quan hệ giữa nhiệt độ bề mặt đại dương vùng nhiệt đới và lượng mưa. Có hai khía cạnh quan trọng cần xem xét:

1. Ngưỡng nhiệt độ bề mặt đại dương để lượng mưa xảy ra, và
2. Phản ứng của lượng mưa đối với sự thay đổi nhiệt độ bề mặt đại dương, được gọi là độ nhạy với lượng mưa.

Giáo sư Malte Stuecker từ Đại học Hawaii tại Mānoa, đồng tác giả của nghiên cứu trên, cho biết:

“Ở các vùng nhiệt đới, lượng mưa lớn thường đi kèm với giông bão và những đám mây dày đặc có hình dạng giống như những cái đe sắt (tiếng Anh gọi là Anvil cloud/Cumulonimbus incus – dịch tạm ra tiếng Việt là “mây hình đe”). Chúng chỉ hình thành khi bề mặt đại dương ấm hơn khoảng 27,5°C hoặc 81°F trong hệ thống khí hậu hiện tại của chúng ta.”

Ở đây, xin giải thích rõ hơn về các “đám mây hình đe sắt này:

Mây đe là phần trên kết tụ băng giá của những đám mây giông vũ tích được tạo ra bởi hiện tượng không khí ẩm bốc lên ở phần dưới của khí quyển. Khi không khí bốc lên độ cao từ 40.000-60.000 feet (từ 12-18 km) hoặc hơn, nó có xu hướng lan rộng ra theo hình cái đe đặc trưng. Nói chung, mây vũ tích càng cao, cơn bão sẽ càng nghiêm trọng. Đỉnh đe của một đám mây vũ tích thực chất là do nó va vào đỉnh của tầng bình lưu — lớp thứ hai của khí quyển. Vì lớp này hoạt động như một “nắp” đối lưu (nhiệt độ mát hơn ở đỉnh của nó không khuyến khích giông bão (đối lưu), các đỉnh của các đám mây bão không có nơi nào để đi nên lan ra bên ngoài giống mặt bằng của cái đe sắt thợ rèn.

Ngưỡng nhiệt độ bề mặt đại dương đối với lượng mưa nhiệt đới cường độ cao này thay đổi theo hướng đạt được giá trị cao hơn trong một thế giới ngày càng ấm hơn và không trực tiếp góp phần làm tăng sự biến thiên của lượng mưa.

Giáo sư June-Yi Lee từ Trung tâm Vật lý Khí hậu IBS, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết:

“Tuy nhiên, một bầu khí quyển ấm hơn có thể giữ nhiều độ ẩm hơn, nghĩa là khi trời mưa, lượng mưa sẽ dữ dội, xối xả hơn. Hơn nữa, sự ấm lên tăng cường của các đại dương ở khu vực xích đạo luôn dẫn đến chuyển động hướng lên độ cao hơn của các khối khí trong khí quyển. Không khí dâng cao hút không khí ẩm từ các vùng ngoại xích đạo vào, có thể làm tăng lượng mưa lên hơn nữa, trong trường hợp hội đủ và đáp ứng các điều kiện khí tượng khác cho một trận mưa.”

Sự gia tăng độ nhạy với lượng mưa này là lý do chính giải thích tại sao sẽ có nhiều biến động cực đoan về lượng mưa có liên quan đến chu kỳ ENSO trong một thế giới ngày càng ấm hơn.