Phát hiện mới về 'kết nối khí hậu từ xa' giúp dự báo thời tiết cực đoan

Các nhà nghiên cứu lần đầu tiên phát hiện mối liên hệ giữa mùa đông ấm bất thường trên cao nguyên Tây Tạng và mưa bão tàn phá California và nhiều bang khác.

Theo Live Science, nghiên cứu công bố hôm 9/9 trên tạp chí Science Advances chỉ ra nhiệt độ cao bất thường trên cao nguyên Tây Tạng thúc đẩy hai đợt mưa bão gây thiệt hại lớn ở California và các bang lân cận (cách đó 11.600 km) vào đầu năm 2017 và 2023. Đây là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu xác định được mối liên hệ này và gọi đó là kết nối khí hậu từ xa. Phát hiện có thể góp phần cải thiện dự báo thời tiết cực đoan, cảnh báo cho cộng đồng ven biển và giúp cứu sống nhiều người cũng như giảm hàng tỷ USD thiệt hại về tài sản.

Vào tháng 12/2016 và tháng 2/2023, cao nguyên Tây Tạng ấm hơn bình thường. Khoảng một tháng sau những mốc này, nhiều khu vực ở các bang California, Nevada, Oregon, Utah và Arizona của Mỹ ghi nhận lượng mưa kỷ lục. SCMP cho biết đợt mưa mùa đông năm 2016-2017 chấm dứt hiệu quả hạn hán kéo dài 5 năm ở California, với thiệt hại tài sản lên tới khoảng 2 tỷ USD. Lượng mưa lớn trong mùa đông năm 2022-2023 thậm chí gây lũ lụt nghiêm trọng, khiến nhiều người thiệt mạng và gây thiệt hại khoảng 4,6 tỷ USD. Những sự kiện mùa đông này xảy ra trong năm La Nina, pha lạnh của mô hình khí hậu toàn cầu El Nino - Dao động Nam (ENSO), khi California thường có ít mưa hơn.

Yongkang Xue, giáo sư danh dự về khoa học khí quyển và đại dương tại Đại học California, Los Angeles (UCLA), tác giả chính của nghiên cứu, nhấn mạnh những hệ thống dự báo tiên tiến dựa vào điều kiện đại dương không dự đoán được lượng mưa lớn như vậy. Kết quả phân tích dữ liệu quan sát và mô phỏng bằng mô hình của Xue và đồng nghiệp cho thấy nhiệt độ cao bất thường đầu mùa đông trên cao nguyên Tây Tạng dẫn đến sông khí quyển mạnh dọc theo vùng bờ biển ven Thái Bình Dương của Mỹ, gây ra lượng mưa lớn trong khu vực. Sông khí quyển là hành lang hẹp và dài trong khí quyển, vận chuyển lượng lớn hơi nước từ vùng nhiệt đới ấm áp tới vĩ độ cao hơn. Trong trường hợp này, chúng tương tác với những cơn sóng khổng lồ trong khí quyển Trái Đất gọi là sóng Rossby, tạo ra cơn mưa có sức tàn phá mạnh trong mùa đông năm 2017 và 2023.

Theo Conversation , cao nguyên Tây Tạng nằm ở độ cao trung bình 4.500 m so với mực nước biển. Khi bề mặt của nó ấm bất thường cuối năm 2016 và đầu năm 2023, khí quyển phía trên cũng nóng lên, gây ra chênh lệch nhiệt độ giữa cao nguyên và khu vực xung quanh. Kết quả là hiện tượng xáo trộn khí quyển lan rộng về phía đông dọc theo dòng tia thông qua sóng Rossby, kích hoạt chuỗi sóng Rossby giữa cao nguyên Tây Tạng và dãy núi Rocky. Xue giải thích chuỗi sóng Rossby là loạt sóng di chuyển cùng hướng ở khoảng cách đều đặn quanh các hệ thống áp suất cao và thấp xen kẽ. Khi chuỗi sóng bắt đầu từ cao nguyên Tây Tạng đến đông bắc Thái Bình Dương, chúng đột ngột vỡ ra, cung cấp năng lượng cho mưa bão ở California và một số bang lân cận.

Nghiên cứu của Xue và đồng nghiệp nằm trong dự án hợp tác quốc tế mang tên GEWEX/LS4P nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ mặt đất và tuyết đến dự đoán lượng mưa. Nhóm nghiên cứu đang làm việc với nhiều tổ chức khí tượng lớn để tích hợp phát hiện vào hệ thống dự báo.

Thế giới đang bước vào thời kỳ "siêu El Nino", giai đoạn ấm đặc biệt mạnh trong chu kỳ ENSO. Sự kiện năm nay có thể trở thành đợt El Nino mạnh nhất từng được ghi nhận, dấy lên lo ngại về tác động lên nhiệt độ đất liền và đại dương cũng như khả năng xảy ra hiện tượng thời tiết cực đoan.