Các Dòng Sông Khí Quyển Ngày Càng Đổ Về Bắc Cực, Băng Tan Ngày Càng Nhiều

Các dòng sông khí quyển (atmospheric river), những dòng hơi ẩm mạnh mẽ và trải dài trên bầu trời, ngày càng kéo về Bắc Cực, góp phần làm cho lớp băng biển nơi đây bị thu hẹp đáng kể.

 

Dù rằng băng biển ít đi cũng có một số ích lợi – chẳng hạn như vận chuyển sẽ thuận lợi hơn vào mùa đông và dễ tiếp cận với khoáng sản hơn – nhưng cái tai hại của việc mất đi băng biển là sự nóng lên toàn cầu và những cơn bão cực đoan gây thiệt hại trên toàn thế giới.

 

Pengfei Zhang là một khoa học gia nghiên cứu về khí quyển. Trong một nghiên cứu mới về Biển Barents-Kara và vùng lân cận trung tâm Bắc Cực, được xuất bản vào ngày 6 tháng 2 năm 2023 trên tạp chí Nature Climate Change, ông và các đồng nghiệp nhận thấy rằng những cơn bão kéo đến khu vực này thường xuyên hơn và chịu trách nhiệm cho hơn một phần ba số băng biển mất đi vào đầu mùa đông kể từ năm 1979.

 

 

Đầu đông, nhiệt độ ở hầu hết Bắc Cực giảm xuống dưới mức đóng băng và ngày cũng tối mịt như đêm. Băng biển sẽ ‘mọc ra’ và trải dài trên một khu vực rộng hơn. Tuy nhiên, tổng diện tích có băng biển ở Bắc Cực đã giảm đáng kể trong những thập niên gần đây.

 

Một phần lý do là các dòng sông khí quyển đã xâm nhập vào khu vực này thường xuyên hơn trong những thập niên gần đây.

 

Sở dĩ có tên là ‘dòng sông khí quyển’ (atmospheric river) là vì về cơ bản, chúng là những dòng sông hơi nước trải dài trên bầu trời. Chúng mang nhiệt và nước từ các đại dương vùng cận nhiệt đới vào các khu vực ở vĩ độ trung bình* và xa hơn. Trong tháng 1 năm 2023, California và New Zealand đều chứng kiến lượng mưa cực lớn từ nhiều dòng sông khí quyển. Những cơn bão này cũng đẩy một lượng lớn hơi ẩm đến Bắc Cực.

 

 

Không khí ấm có thể chứa nhiều hơi nước hơn. Vì vậy, khi Trái Đất và Bắc Cực ấm lên, các dòng sông trong khí quyển và các cơn bão khác cũng mang theo nhiều hơi ẩm hơn và trở nên phổ biến hơn – kể cả ở những vùng lạnh giá như Bắc Cực.

 

Khi các dòng sông khí quyển ‘trôi’ qua vùng biển băng mới hình thành, sức nóng và lượng mưa của chúng có thể làm tan chảy lớp băng mỏng và dễ vỡ. Băng sẽ bắt đầu tụ lại khá nhanh, nhưng sự xâm nhập của dòng sông khí quyển theo từng đợt có thể dễ dàng làm băng tan trở lại. Và tần suất của những cơn bão này càng tăng thì càng mất nhiều thời gian hơn để thiết lập lớp băng ổn định.

 

Do đó, băng biển không trải rộng được tới mức mà đúng ra nó sẽ trải nhờ nhiệt độ lạnh giá của mùa đông, khiến cho nước biển lộ ra lâu hơn, giải phóng nhiệt nhiều hơn.

 

 

Các dòng sông khí quyển ảnh hưởng đến sự tan băng trên biển theo hai cách chính.

 

Lượng mưa trút xuống nhiều hơn. Nhưng ảnh hưởng đến sự mất băng lại có liên quan đến hơi nước trong khí quyển nhiều hơn. Khi hơi nước biến thành mưa, quá trình này giải phóng rất nhiều nhiệt, làm ấm bầu khí quyển. Hơi nước cũng có hiệu ứng nhà kính ngăn nhiệt thoát ra ngoài không gian. Cùng với hiệu ứng của những đám mây, chúng ‘hâm’ bầu khí quyển ấm hơn nhiều so với băng biển.

 

Trong nhiều năm, các khoa học gia đã biết rằng sức nóng từ sự việc hơi ẩm di chuyển mạnh có thể làm tan băng biển, chỉ là chưa biết ở mức độ nào. Lý do là bởi vì gần như không thể lắp đặt các thiết bị trên băng hoang dã để quan sát quá trình trao đổi năng lượng trong thời gian dài.

 

Nghiên cứu mới đã nhìn nhận vấn đề theo một cách khác. Nhóm nghiên cứu đã lập ra mối liên quan về mặt thống kê giữa lượng băng bị mất đi và số lượng trung bình các dòng sông khí quyển đã kéo đến khu vực. Ở Biển Barents-Kara và trung tâm Bắc Cực, góc phần tư Bắc Cực có nhiều sông khí quyển hoạt động nhất, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng khoảng 34% lượng băng giảm từ năm 1979 đến năm 2021 có thể là do tần suất xuất hiện của các dòng sông khí quyển tăng lên.

 

Các nghiên cứu khác đã mô tả sự gia tăng của các dòng sông khí quyển ảnh hưởng đến tình trạng mất băng ở Nam Cực, Greenland và trên khắp Bắc Cực trong mùa đông có lượng băng thấp gần kỷ lục vào năm 2016-2017.

 

Sự nóng lên do nhân loại – sự gia tăng nhiệt độ do các hoạt động của con người như đốt nhiên liệu hóa thạch – là nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng các dòng sông khí quyển. Nhóm nghiên cứu cũng nhận thấy có một số ảnh hưởng từ sự biến đổi tự nhiên ở vùng nhiệt đới Thái Bình Dương, nhưng các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng tác động của con người có khả năng lấn át ảnh hưởng của sự biến đổi tự nhiên vào giữa thế kỷ 21.

 

Nghiên cứu trước đây từng gợi ý rằng từ nửa sau thế kỷ này, khi nhiệt độ ấm hơn, gần như mọi phần của các vùng cực sẽ chứng kiến sự gia tăng đáng kể các dòng sông khí quyển.

 

 

Giống như hầu hết mọi thứ, mất băng biển cũng có tác động xấu và tốt.

 

Nhiều vùng nước mở hơn có thể cho phép vận chuyển nhiều hơn, các con tàu có thể đi từ Bắc Âu đến Bắc Mỹ và Đông Á qua Bắc Cực, hải trình này sẽ rẻ hơn nhiều. Khả năng tiếp cận các nguồn tài nguyên thiên nhiên như dầu mỏ, khí đốt tự nhiên và các khoáng chất quan trọng để sản xuất năng lượng sạch, cũng sẽ tăng lên.

 

Tất nhiên, các dòng sông khí quyển cũng đi kèm với gió mạnh, tức là những cơn bão có gió giật sẽ nguy hiểm hơn đối với vận chuyển và làm xói mòn các khu vực ven biển. Đối với một số động vật hoang dã, đây sẽ là một thảm họa. Chẳng hạn, loài gấu Bắc Cực dựa vào băng biển để săn hải cẩu. Mất băng biển cũng góp phần làm thay đổi khí hậu. Băng biển phản xạ năng lượng nhiệt trở lại không gian. Không có nó, các đại dương tối sẽ hấp thụ hơn 90% năng lượng nhiệt đó, khiến nước biển nóng lên, kéo theo nhiều hệ lụy.

 

Theo đánh giá toàn cầu mới nhất được công bố bởi Intergovernmental Panel on Climate Change, vào giữa thế kỷ này, Bắc Cực có thể gần như hoàn toàn không có băng vào mùa hè. Điều đó có nghĩa là khi bước vào đầu đông, lớp băng mỏng ở khu vực sẽ càng ‘mong manh’ hơn khi bão kéo đến ngày càng nhiều.