Phun trào núi lửa nhiệt đới làm tăng lượng mưa ở bên kia đường xích đạo
Các nhà nghiên cứu tại ĐH Princeton (Mỹ) đã phát hiện các vụ phun trào núi lửa lớn không chỉ làm thay đổi nhiệt độ toàn cầu mà còn tạo ra các mô hình lũ lụt khác nhau ở mỗi bán cầu, tùy thuộc vào vị trí của núi lửa và sự phân tán của cột khói.
Các mô hình này được hình thành do các dòng khí toàn cầu. Gió mậu dịch bao quanh địa cầu gặp nhau tại đường xích đạo trong vùng hội tụ liên nhiệt đới. Các luồng gió hội tụ tạo ra một mô hình thời tiết bị chia cắt dọc theo một đường thẳng thường chạy dọc đường xích đạo. Vùng này tạo thành một dải thời tiết ở các vùng nhiệt đới ở cả hai bên xích đạo, nơi nước ấm và ẩm dâng lên tạo ra lượng mưa lớn. Sự thay đổi giữa mùa hè và mùa đông làm dịch chuyển đường này về phía bắc và phía nam, gây ra mùa mưa và mùa khô thường thấy ở hầu hết các vùng nhiệt đới.
Các vụ phun trào núi lửa lớn làm thay đổi mô hình này. Núi lửa phun khí, trong đó quan trọng nhất là lưu huỳnh đioxit, vào tầng bình lưu. Ở đó, khí lưu huỳnh bị oxy hóa và trở thành các hạt khí dung nhỏ lơ lửng phân tán ánh sáng mặt trời chiếu tới và hấp thụ nhiệt bức xạ từ trái đất. Điều này đồng thời làm mát bề mặt trái đất và làm ấm tầng bình lưu, ảnh hưởng đến sự lưu thông không khí.
Những thay đổi trong lưu thông không khí do các vụ phun trào gây ra khiến đới hội tụ liên nhiệt đới dịch chuyển về phía bắc hoặc phía nam, xa khỏi bán cầu đang xảy ra vụ phun trào. Với không khí ẩm, đới này gây ra lượng mưa lớn hơn và lũ lụt nghiêm trọng hơn ở vùng nhiệt đới tương ứng. Tác động của lượng mưa tăng thường mạnh nhất vào năm sau vụ phun trào và giảm dần sau vài năm.
Nhóm nghiên cứu đã xem xét ba vụ phun trào lớn của núi lửa Santa Maria (Guatemala) năm 1902, với cột khói tập trung ở bán cầu bắc; núi lửa Agung (Indonesia) năm 1963, với cột khói tập trung ở bán cầu nam; và núi lửa Pinatubo (Philippines) năm 1991, với cột khói lan ra cả hai bán cầu.
Họ nhận thấy khi cột khói núi lửa nằm trong một bán cầu, lũ lụt sẽ giảm ở bán cầu đó và tăng ở bán cầu còn lại. Kiểu lũ lụt này ảnh hưởng mạnh nhất đến các vùng nhiệt đới và ít hoặc không ảnh hưởng đến các vùng khác.
Cụ thể, sau vụ phun trào Agung ở Nam bán cầu, 50% số trạm đo lưu lượng dòng chảy ghi nhận lưu lượng đỉnh (thước đo lũ lụt trên sông) giảm ở các vùng nhiệt đới Nam bán cầu trong năm đầu tiên sau vụ phun trào. Ngược lại, các trạm đo lưu lượng dòng chảy ở vùng nhiệt đới Bắc bán cầu ghi nhận lưu lượng đỉnh tăng khoảng 40%.
Vụ phun trào núi lửa Santa Maria ở Bắc bán cầu đã làm số địa điểm có lũ lụt đỉnh điểm ở vùng nhiệt đới Nam bán cầu tăng 25%, và số địa điểm có lưu lượng dòng chảy giảm ở vùng nhiệt đới Bắc bán cầu tăng 35%.
Trong khi đó, những núi lửa tạo ra các cột khói ảnh hưởng đến cả hai bán cầu lại làm giảm lũ lụt ở vùng nhiệt đới ở cả hai bán cầu, nhưng làm tăng lũ lụt ở các vùng khô cằn.
Vụ phun trào Pinatubo đã làm lưu lượng đỉnh lũ giảm ở 20% số địa điểm thuộc vùng nhiệt đới phía nam và 35% số địa điểm thuộc vùng nhiệt đới phía bắc, nhưng các vùng cực kỳ khô hạn lại chứng kiến sự gia tăng lưu lượng đỉnh lũ tại khoảng 35% số địa điểm ở cả hai phía đường xích đạo. Sự gia tăng này có thể là do một cơ chế lưu thông không khí khác là sự kết hợp gió mùa-sa mạc, trong đó không khí hạ xuống trên các vùng gió mùa châu Á và bốc lên trên các vùng khô hạn gần đó. Không khí bốc lên kéo theo độ ẩm lên cao, gây ra lượng mưa lớn hơn ở các vùng khô hạn.
Việc chứng minh tác động to lớn của núi lửa phun trào đối với lũ lụt trên toàn thế giới cho thấy những thay đổi về khí hậu có thể gây ra những tác động đáng kể và lâu dài. Các nhà khoa học và nhà làm chính sách nên hiểu rõ những tác động này khi đánh giá rủi ro của biến đổi khí hậu.
Trà My lược dịch
* Bài đăng Tia Sáng số 17/2025
