Những làn sóng khổng lồ trong không khí khuấy động thời tiết khắc nghiệt

(khoahoc.tv) - Thế giới đã chịu những đợt thời tiết khắc nghiệt trong những năm gần đây, chẳng hạn như đợt nắng nóng ở Mỹ năm 2011 hoặc ở Nga năm 2010 trùng với lũ lụt lớn chưa từng thấy ở Pakistan. Sau những diễn biến tàn phá mang tính riêng lẻ này là một lý do chung đòi hỏi những nhà khoa học của viện nghiên cứu khí hậu Potsdam (viết tắt PIK).

Nghiên cứu sẽ được công bố tuần này trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia và cho thấy rằng biến đổi khí hậu do con người tạo ra liên tục làm rối loạn các mô hình dòng chảy khí quyển xung quanh Bắc bán cầu, trên toàn cầu thông qua cơ chế cộng hưởng tinh tế.

Một phần quan trọng của chuyển động không khí toàn cầu giữa các vĩ độ của Trái đất thông thường có dạng sóng lang thang trên khắp hành tinh, dao động giữa các vùng nhiệt đới và các vùng Bắc cực. Vì vậy, khi chúng dao động, các sóng này hút không khí ấm áp từ vùng nhiệt đới châu Âu, Nga, Mỹ, và khi chúng dao xuống, họ làm điều tương tự với không khí lạnh từ Bắc Cực, tác giả Vladimir Petoukhov giải thích.

Những gì chúng tôi tìm thấy là trong một số sự kiện thời tiết khắc nghiệt gần đây các sóng từ của hành tinh gần như đóng băng trong giai điệu của chúng trong nhiều tuần. Vì vậy, thay vì mang lại không khí mát mẻ sau khi đã mang lại không khí ấm áp trước đó.

Trong thực tế, chúng ta quan sát một sự khuếch đại mạnh mẽ của các thành phần thường yếu từ từ-di chuyển của các sóng này, Petoukhov nói: “Thời gian là rất quan trọng ở đây: hai hoặc ba ngày 30^oC là không có vấn đề, nhưng hơn hai mươi ngày dẫn đến nhiệt độ cao. Kể từ khi nhiều hệ sinh thái, thành phố trực thuộc không được thích nghi với điều này, thời gian nắng nóng kéo dài có thể dẫn đến một số người chết cao, cháy rừng, và tổn thất sau thu hoạch đáng kể".

Nhiệt độ bề mặt bất thường được làm ảnh hưởng đến luồng không khí.

Biến đổi khí hậu gây ra bởi khí nhà kính phát thải từ đốt nhiên liệu hóa thạch không có nghĩa là sự nóng lên toàn cầu thống nhất - ở Bắc Cực, sự gia tăng nhiệt độ tương đối của, khuếch đại bởi sự mất mát của tuyết và băng, cao hơn so với trung bình. Điều này làm giảm sự khác biệt nhiệt độ giữa Bắc Cực và ví dụ như ở Châu Âu, nhưng sự khác biệt nhiệt độ là một trình điều khiển chính của lưu lượng không khí. Ngoài ra, các châu lục nói chung ấm và mát hơn so với các đại dương. Hai yếu tố này là rất quan trọng cho cơ chế của chúng tôi để phát hiện ra điều đó, ông Petoukhov nói. "Kết quả trong một mô hình không tự nhiên của dòng khí giữa vĩ độ, do đó trong thời gian dài sóng quan niệm chậm bị mắc kẹt".

Các tác giả của nghiên cứu phát triển các phương trình mô tả các chuyển động sóng trong thêm bầu không khí nhiệt đới và hiển thị dưới những điều kiện những sóng này có thể bị trì trệ và có được khuếch đại. Họ đã thử nghiệm giả định của họ bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn dữ liệu thời tiết hàng ngày từ Trung tâm Quốc gia Hoa Kỳ dự đoán môi trường (NCEP). Trong thời gian gần đây, trong đó một số thời tiết cực đoan xảy ra, khuếch đại bẫy và mạnh mẽ của sóng cụ thể - như "làn sóng bảy" (trong đó có đáy và đỉnh bao trùm toàn thế giới) - đã thực sự cho thấy. Các dữ liệu cho thấy sự gia tăng trong sự xuất hiện của các mô hình khí quyển cụ thể, mà là có ý nghĩa thống kê ở mức độ tin cậy 90%.

Xác suất của thái cực tăng nhưng các yếu tố khác cũng vẫn tốt.

"Phân tích động lực của chúng tôi giúp giải thích số lượng ngày càng tăng của thời tiết khắc nghiệt. Nó bổ sung nghiên cứu trước đó đã được liên kết hiện tượng biến đổi khí hậu, nhưng chưa xác định được cơ chế đằng sau nó", ông Hans Joachim Schellnhuber, giám đốc của PIK và đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: "Đây là một bước đột phá, mặc dù điều này là không phải ở tất cả - các quá trình vật lý đề xuất tăng xác suất của thời tiết khắc nghiệt, nhưng yếu tố bổ sung chắc chắn đóng vai trò là tốt, bao gồm cả biến đổi tự nhiên". Ngoài ra, khoảng thời gian 32 năm nghiên cứu trong dự án cung cấp một dấu hiệu tốt của cơ chế liên quan, nhưng là quá ngắn cho kết luận rõ ràng.

Tuy nhiên, nghiên cứu này có ý nghĩa tiến bộ sự hiểu biết về mối quan hệ giữa thời tiết khắc nghiệt và biến đổi khí hậu do con người tạo ra. Các nhà khoa học đã rất ngạc nhiên như thế nào đến nay bên ngoài kinh nghiệm quá khứ của những thái cực gần đây. Các dữ liệu mới cho thấy rằng, sự xuất hiện của thời tiết bất thường không chỉ là một phản ứng tuyến tính đến xu hướng nóng lên có nghĩa là cơ chế đề xuất có thể giải thích điều đó.