Cơ chế khoa học của các đợt nắng nóng

Bản đồ nhiệt độ châu Âu lúc 5h chiều 19-7. Ảnh: Daily Sabah

Hai tuần lễ qua, nhiệt độ nhiều khi lên tới hơn 40 độ C ở Anh. Trường học đóng cửa, xe lửa phải chạy ít hơn vì sợ đường ray do quá nóng và quá tải mà bật tung. Cháy rừng diễn ra khắp miền nam châu Âu, từ Pháp, Hy Lạp, tới Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha. 

Nhiều vùng Bắc Mỹ trải qua mùa hè nóng nhất lịch sử. Ở châu Á, Ấn Độ oằn mình vì những ngày nóng hơn 45 độ C. Nhiều vùng ở đông và nam Trung Quốc cũng chứng kiến mức nền nhiệt lịch sử. Tại sao một hiện tượng thời tiết cực đoan như vậy lại xảy ra đồng thời như vậy ở nhiều khu vực khác nhau?

Không chỉ do biến đổi khí hậu…

Biến đổi khí hậu chắc chắn đã khiến các đợt nắng nóng thường xuyên và dữ dội hơn. Những giai đoạn nhiệt độ cao kéo dài trước kia khá hiếm hoi nay trở thành chuyện thường tình. 

Giới khoa học khí hậu dự đoán những kỷ lục mới sẽ còn được thiết lập khi con người tiếp tục đốt nhiên liệu hóa thạch và hủy diệt các hệ sinh thái lưu trữ carbon. Sự bức bối mùa hè này đến trong một thế giới trung bình nóng hơn 1,1 tới 1,3 độ C so với thời tiền công nghiệp.

Các đợt nắng nóng cũng có xu hướng diễn ra đồng thời ở nhiều nơi hơn. Một nghiên cứu của các nhà khoa học Mỹ và Úc thấy rằng từ 1979 tới 2019, số ngày trung bình có nắng nóng ở các vĩ độ cao đã tăng từ 20 lên 143 - tức gấp 7 lần. 

Sự thay đổi cực đoan và diễn ra ở nhiều vùng địa lý rộng lớn như vậy, cho thấy riêng sự ấm lên toàn cầu có lẽ chưa thể giải thích hết hiện tượng nắng nóng.

Các nghiên cứu khác, được tờ The Economist dẫn lại, cho rằng biến đổi khí hậu có thể đã làm thay đổi chuyển động của các dòng khí quyển (jet stream) - tức các dòng không khí ở khí quyển tầng cao tạo ra các mô thức thời tiết chính từ tây sang đông - khiến những đợt nắng nóng diễn ra đồng thời, cấp tập.

Trong mùa hè ở Bắc bán cầu, nửa phía bắc Trái đất nghiêng nhiều hơn về phía Mặt trời, khiến ngày dài hơn và ấm hơn. Tác động của sự tiếp xúc với bức xạ mặt trời có tính tích tụ, đồng nghĩa nhiệt độ mùa hè ở châu Âu và Bắc Mỹ thường lên cao nhất khoảng vài tuần sau ngày hạ chí - tức ngày có khoảng thời gian ban ngày dài nhất trong năm.

Các đợt nắng nóng thường bắt đầu với một vùng xoáy nghịch - tức vùng gió tuần hoàn cực lớn ở một khu vực áp cao, gió thổi theo chiều kim đồng hồ ở Bắc bán cầu và ngược lại ở Nam bán cầu. 

Vùng xoáy nghịch này giam hãm nhiệt hấp thu từ Mặt trời dưới mặt đất - đất, đá, bêtông, nhựa đường… - và làm nhiệt độ tăng lên nhanh chóng. Các đợt nắng nóng kiểu như vậy đặc biệt phổ biến ở những vùng vốn dĩ khô hạn. 

Thường thì nước trên mặt đất và cây cối sẽ giúp hấp thu bớt phần nhiệt này, nhưng với tình trạng sông hồ khô hạn và đô thị hóa như hiện nay, cái nóng ngày càng dữ tợn.

Khi đường sá, bãi đậu xe, nhà cao tầng, trung tâm thương mại… dần phủ kín các khung cảnh tự nhiên, các đô thị sẽ hấp nhiệt nhiều hơn hẳn so với xung quanh và có thể nóng hơn những vùng cùng vĩ độ tới 10 độ C. Đây là hiện tượng "đảo nhiệt đô thị" đã được các nhà khoa học nghiên cứu từ lâu.

Bài học từ quá khứ

Tìm hiểu quá khứ, giới nghiên cứu thấy rằng phần lớn nguyên nhân của các đợt nắng nóng cực đoan là do con người. Chẳng hạn năm 2019, một nghiên cứu đăng trên Nature nói khả năng xảy ra các đợt nắng nóng dài và gay gắt tăng gấp 5 lần vì biến đổi khí hậu. 

Ở đại dương, mức này là 20 lần do nhiệt độ trung bình đã tăng liên tục. Ở Siberia, con số lên tới 600 lần - điều khiến tình trạng cháy rừng ở đây ngày càng phổ biến.

Sự phân bổ nhiệt cũng không đồng đều. Nền nhiệt độ ban đêm đang tăng nhanh hơn so với ban ngày. "Nói chung, từ khi được ghi nhận vào năm 1895, nhiệt độ ban đêm đã tăng nhanh gấp đôi so với nhiệt độ buổi trưa ở Mỹ", Cục Khí tượng và đại dương quốc gia Hoa Kỳ cho biết. 

Sự thay đổi còn phụ thuộc vào địa lý. Các vùng càng gần cực có vẻ càng nóng lên nhiều hơn - những vùng cực đã ấm lên nhanh gấp 3 lần so với mức trung bình của hành tinh. Những đợt nóng bây giờ xuất hiện thậm chí ở cả Nam Cực!

Tất cả đồng nghĩa tình trạng nắng nóng sẽ ngày càng có tác động lớn và gây ra thiệt hại nghiêm trọng khắp thế giới. Nhưng do tác nhân chủ yếu gây ra vấn đề này là con người, vẫn có hy vọng xoay chuyển tình thế. 

Sử dụng nhiên liệu hiệu quả hơn là một trong số đó - để giảm bớt áp lực với mạng lưới điện và chuyển sang các nguồn phát điện không cần làm mát liên tục như điện gió và điện mặt trời, dù với tốc độ thay đổi của thời tiết như hiện nay, rất có thể đã là quá muộn.■