Điều gì ẩn nấp phía sau hiện tượng thời tiết cực đoan của năm 2020?

Tháng 8.2020 là tháng đại họa diễn ra trên khắp Hoa Kỳ: trong lúc trận bão lớn Laura trút nước xuống vùng bờ biển Vịnh trải dài từ bang Texas, qua Louisiana, Mississipi, Alabama, Florida (Vịnh Mexico) vào ngày 27.8, cháy rừng vẫn lan rộng khắp California. Trong khi đó nông dân bị thiệt hại mùa màng rất nặng nề tại miền Trung Tây, sau trận derecho (sấm chớp và gió lốc) khủng khiếp ngày 10.8.

Bão Sấm sét khô.

Mỗi biến cố thời tiết cực đoan này là kết quả của một điều kiện không khí đặc biệt. Một phần đó là sự xui rủi của nước Mỹ khi các biến cố cứ quay trở lại mãi. Nhưng với những biến cố này như bão lốc dữ dội và cháy rừng liên tiếp, vốn từ lâu đã được các nhà khoa học cảnh báo: thay đổi thời thiết sẽ chuyển sang giai đoạntai họa! Phải chăng điều trước tiên là tạo điều kiện cho virus COVID-19 lây lan khắp toàn cầu?

Tạp chí Science News nghiên cứu kỹ hơn điều gây ra các loại biến cố thời tiết cực đoan này và mở rộng ra cái mà thay đổi thời tiết do con người gây ra có thể đóng một vai trò trong mỗi biến cố.

Cháy rừng tại California

Bão “sấm sét khô” gây ra gần 11.000 tiếng sét trong khoảng 4 ngày từ ngày 15 đến ngày 19.8.2020 đã dẫn đến cháy rừng trên khắp tiểu bang California. Cho đến nay, lửa đã thiêu rụi trên 520.000 ha rừng. “Đó là một con số khó tin khi nói ra, ngay cả trong vài năm trở lại đây”, nhà khoa học khí tượng Daniel Swain thuộc Viện Môi trường và bền vững, Đại học California nói.

Bản thân bão là kết quả của một loạt trường hợp đặc biệt, bất thường. Nhưng vùng đó cũng phải có điều kiện thuận lợi để bốc cháy như nắng nóng kéo dài và cao kỷ lục ở phía Tây Hoa Kỳ, bao gồm cả một nơi nóng nhất trên trái đất, là thung lũng Tử thần, California, cũng như khô hạn cực đoan trên toàn vùng. Những điều kiện này mang dấu ấn của thay đổi khí hậu.

Daniel Swain nói: “Khô hạn cực đoan là chìa khóa đặc biệt. Nó không chỉ khô dần dần, mà còn tuyệt đối là khô như thế nào!” Bạn không thể bấm công tắc từ đủ khô để cháy sang đủ khô để không cháy! Đó là một môi trường khô đủ cao để bốc cháy.

520.000 ha rừng California đang cháy.

Cả nhiệt độ trung bình và khô hạn của California đều trở nên nghiêm trọng hơn do thay đổi thời tiết, làm gia tăng khả năng cháy rừng cực đoan một cách tàn khốc. Trong một nghiên cứu đăng trên tạp chí Environmental Research Letters, ngày 20.8.2020, Daniel Swain và các đồng nghiệp lưu ý rằng trong 40 năm qua, nhiệt độ trung bình mùa thu đã tăng trên toàn bang khoảng 1 độ C và mưa giảm 30%, nghĩa là số ngày trong mùa thu có nguy cơ bị cháy rừng trên diện rộng đã tăng gấp 2 lần so với đầu thập niên 1980.

Mặc dù cháy rừng mùa thu tại California có khuynh hướng đi theo gió nhiều hơn và cháy rừng mùa hè lại có khuynh hướng đi theo nhiệt nhiều hơn, nghiên cứu cho thấy dấu ấn của thay đổi thời tiết đều có mặt trong cả hai trường hợp. Từ lâu, các nhà khoa đã đề nghị phải thay đổi.

Mặc dù thời tiết đã chuẩn bị sẵn sàng, cũng cần phải có “mồi lửa” mới phát hỏa được. Đó chính là “sấm sét khô”, kết quả hội tụ kỳ lạ của hai điều kiện then chốt đều thuộc loại hiếm hoi trong vùng và thời điểm trong trong năm. Daniel Swain nói: “Không loại trừ bão quái đản nữa!”.

Trước tiên là màn sương mù từ vùng bão nhiệt đới Fausto ở tận phía Nam, đi theo gió tiến về phía Bắc California cung cấp đủ độ ẩm để tạo thành mây. Thứ nhì là một gợn không khí nhỏ, tàn dư của trận giông trong sa mạc Sonoran. Gợn sóng này đủ để khuấy trộn không khí, cũng như chuyển động thẳng đứng là điều kiện then chốt tạo ra giông. Mây biến thành bão, nhưng ở độ rất cao, trên 3.000 mét. Chúng tạo ra sấm chớp liên hồi, nhưng mưa rơi xuống đã bị bốc hơi trên đường đi, rất khô hạn.

Các điểm cháy rừng tại California (chấm đỏ).

Daniel Swain nói: “Mối tương quan giữa thay đổi khí hậu và những điều kiện dẫn đến bão sấm sét khô là rất khó gỡ rối. Điều kiện khởi đầu là hiếm hoi và không thể lập mô hình thời tiết cho tương lai. Nhưng đó là tín hiệu trong điều kiện cơ bản cho phép những biến cố hiếm hoi xảy ra”.

Dechero tại miền Trung Tây

Ngày 10.8.2020, một trận gió mạnh khủng khiếp, với sức tàn phá của một cơn bão quét qua trên 1.200 km chỉ trong vòng 14 giờ, bỏ lại trên đường đi những tang thương trải dài từ phía Đông bang Nam Dakota đến phía Tây bang Ohio.

Trận giông lốc này được gọi là Derecho, trong tiếng Tây Ban Nha có nghĩa là “Đi thẳng về phía trước”. Sức mạnh của gió tương đương với bão hay cơn lốc – vòi rồng, nhưng đi thẳng một hướng về phía trước thay vì xoáy tròn. Theo định nghĩa, derecho tạo ra gió ở tốc độ tối thiểu 93 km/giờ, tương đương với sức gió của bão nhiệt đới, liên tục kéo dài ít nhất 400 km! Sức tàn phá của nó rất khủng khiếp. Derecho tháng 8.2020 đã thổi bẹp dí hàng triệu ha hoa màu, làm tróc gốc cây, tàn phá nhà cửa, lập úp xe tải và khiến cho hàng trăm ngàn người mất điện.

Miền Trung Tây Hoa Kỳ đã từng có nhiều trận derecho trước đây. Alan Czarnetzki, nhà khí tượng học của Đại học Đông Bắc Iowa tại Cedar Falls, cho biết: “Cái làm cho nó trở nên bất thường là cường độ và tầm vóc. Ngay cả các nhà nghiên cứu cũng kinh ngạc”.

Derecho tàn phá miền Trung Tây.

Derecho xuất phát từ một hệ thống đối lưu khí tượng quy mô trung – một hệ thống mây tích điện khổng lồ làm nền tảng cho nhiều loại bão khác nhau, kể cả giông lốc và vòi rồng. Tuy nhiên khác với vòi rồng, derecho tạo ra một dãy giông bão theo đường dài, di chuyển nhanh, có khi được gọi là “con đường gào thét”. Derecho rất dễ nhận ra. Cùng với chiều dài và sức mạnh của nó, derecho xuất hiện trên màn hình radar như một cây cung.

Nhưng loại bão này rất khó tiên đoán bởi vì các điều kiện dẫn dến thành hình đều rất bấp bênh. Vì vậy, người ta tập trung vào nghiên cứu lốc xoáy (vòi rồng) nhiều hơn. Alan Czarnetzk cho biết: “Chúng tôi phải dựa vào kiến thức tình huống để phán đoán. Giống như con người, có khi bạn nổi điên lên chỉ vì những lý do vớ vẩn!”

Derecho ngày 10.8 đặc biệt dài và mạnh, sức gió có nơi lên đến 160 km/giờ. “Một trận như thế không phải chưa từng nghe nói đến. Có lẽ trong khoảng chừng 10 năm mới gặp nó một lần. Khi thời tiết thay đổi, thật khó nói nó sẽ tăng lên hay giảm tần suất. Một số hiện tượng như mức ấm lên của bề mặt hành tinh có thể dẫn đến khả năng dericho xuất hiện nhiều hơn và mạnh hơn do sự gia tăng bất ổn của không khí. Đó là một câu hỏi thẳng thừng, với câu trả lời không chắc chắn!”, Alan Czarnetzknói.

Bão Đại Tây Dương

Bão Laura gầm rú cặp theo bờ biển bang Louisiana vào sáng sớm ngày 27.8 là loại bão số 4 có tốc độ gió khoảng 240 km/giờ. Chỉ 2 ngày trước, nó còn là loại 1. Nhưng chỉ trong vòng 24 giờ, từ ngày 25 đến ngày 26-8, bão gia tăng cường độ nhanh chóng do nước ấm trong vùng Vịnh Mexico.

Ảnh chụp vệ tinh cho thấy cháy rừng và bão Laura cùng lúc.

Mùa bão Đại Tây Dương đã đạt một số kỷ lục mới. Cơ quan Khí tượng & Đại dương quốc gia tiên đoán năm nay sẽ có đến 25 trận bão, một kỷ lục chưa từng thấy. Cho đến nay, năm 2005 vẫn còn duy trì con số kỷ lục của 28 trận bão/năm trên Đại Tây Dương. Nhưng năm 2020 vẫn còn chưa qua được con số này. Cho đến ngày 26.8, đã có 13 trận bão xuất hiện từ Đại Tây Dương, nhiều chưa từng thấy trước tháng 9.

Tuần trước, các nhà nghiên cứu đã cân nhắc xem những điều kiện bất thường khác có xuất hiện ở ngoài khơi hay không. Khi đường đi của Laura chếch về hướng Nam, rời xa Florida thì bão nhiệt đới Marco lại xuất hiện, tiến thẳng về Vịnh Mexico, tiếp liền theo sau! Đó có thể là một kiểu tương tác vật lý có tên là “hiệu ứng Fujiwara”, trong đó một cơn bão mạnh có thể mạnh thêm lên khi hấp thu năng lượng của cơn bão yếu hơn. Có lẽ là một may mắn lớn trong hàng loạt biến cố thời tiết cực đoan, Marco đã yếu dần rồi biến mất.

Ảnh chụp vệ tinh bão Laura.

Khi bão Laura tiến vào đất liền, Trung tâm Bão Quốc gia Hoa kỳ cảnh báo những đợt sóng biển chết người cao 5 mét có thể tấn công vào bờ biển vùng Vịnh, trong vùng Texas và Louisiana. Sóng bão là đỉnh cao mà mực nước biển dâng lên do tác dụng của bão, nằm trên đỉnh của mức sóng bình thường.

Không thể quy kết cơn giận dữ của bất kỳ trận bão nào cho thay đổi thời tiết nhưng các nhà khoa học đã quan sát bằng số thống kê mối quan hệ giữa nước biển ấm hơn với cường độ của bão. Họ phát hiện ra rằng nước ấm hơn của Đại Tây Dương do thời tiết thay đổi đã làm cho bão trong năm 2017 trở nên dữ dội hơn, bao gồm cả bão Irma và Maria.

Các vùng tắm biển của Vịnh Mexico hứng chịu nhiều trận bão dữ trong những năm qua. Chẳng hạn năm 2018, bão Michael gia tăng cường độ nhanh chóng trước khi ập vào bán đảo Florida. Năm 2005, bão Katrina và Rita cũng làm như thế trước khi tan vào trong đất liền.

Các bồ chứa nông sản miềnTrung Tây tróc gốc.

Với bão Laura, một yếu tố góp phần làm gia tăng cường độ nhanh chóng của nó là hiện tượng “cắt xén gió” (wind shear), khi nó xoáy tròn trong vùng Vịnh. Cắt xén gió là thay đổi tốc độ và hướng gió cùng với chiều cao có thể phá vỡ cấu trúc của bão, cướp mất phần nào năng lượng của nó. Nhưng nước ấm-hơn-trung-bình của vùng Vịnh mà có nơi lên đến 32oC cũng rất quan trọng để gia tăng bất ngờ sức mạnh của bão. Và khi thay đổi khí hậu làm cho các đại dương ấm lên cũng là tiền đề để phát khởi những trận siêu bão.

Bảo Điền