Tác động của độ nhạy thủy văn đến lượng mưa toàn cầu

Trong quá trình nghiên cứu về sự thay đổi của lượng mưa khi Trái đất nóng lên, nhà nghiên cứu Jie He, giáo sư trợ lý ở Trường Khoa học khí quyển và Trái đất, Học viện Công nghệ Georgia (Mỹ) đã phát hiện một số kết quả bất ngờ, có thể làm rõ tác động của phát thải khí nhà kính đến các đại dương nhiệt đới, và ảnh hưởng đến khí hậu trên quy mô toàn cầu như thế nào. Kết quả này đã được công bố trên Nature Climate Change.

Mô phỏng mô hình khí hậu. Nguồn: Georgia Tech

He là nhà nghiên cứu chính trong Nhóm Động lực và mô hình khí hậu – kết hợp chuyên môn về vật lý, toán học và khoa học máy tính để nghiên cứu về biến đổi khí hậu. Trong công trình mới đây, nhóm nghiên cứu đã hợp tác với Đại học bang Mississippi và Đại học Princeton để kiểm tra độ nhạy thủy văn (hydrological sensitivity) ở ba lưu vực nhiệt đới của hành tinh: phần trung tâm của Thái Bình Dương và Đại Tây Dương, phần lớn Ấn Độ Dương, một vành đai xích đạo bao quanh Trái đất giữa chí tuyến Bắc và chí tuyến Nam. 

Độ nhạy thủy văn đề cập đến sự thay đổi lượng mưa theo mức độ nóng lên của bề mặt Trái đất. Đây là thước đo quan trọng mà các nhà nghiên cứu thường sử dụng để đánh giá hoặc dự đoán sự thay đổi lượng mưa trước biến đổi khí hậu trong tương lai. Độ nhạy thủy văn dương cho thấy khí hậu ẩm ướt hơn, trong khi độ nhạy thủy văn âm đồng nghĩa với khí hậu khô hơn.

“Dự báo về độ nhạy thủy văn và lượng mưa trong tương lai đã được nghiên cứu rộng rãi, nhưng hầu hết đều xem xét mức trung bình toàn cầu – chưa có ai nghiên cứu kỹ càng từng lưu vực riêng lẻ”, He cho biết. 

“Sự thay đổi về lượng mưa dẫn đến tình trạng ấm lên và làm mát trong bầu khí quyển, tạo ra các sóng khí quyển ảnh hưởng đến các miền khí hậu xa xôi trên toàn cầu”, He nói. Nhưng El Niños và La Niñas đang diễn ra một cách tự nhiên, trong khi sự thay đổi lượng mưa nhiệt đới mà He xác định có thể là hệ quả của sự nóng lên toàn cầu do con người gây ra – theo mô phỏng trên mô hình khí hậu. 

Điều khiến He ngạc nhiên là sự khác biệt đáng kể về độ nhạy thủy văn giữa các lưu vực nhiệt đới. Về cơ bản, trong mô hình của He, lưu vực nhiệt đới Thái Bình Dương có độ nhạy thủy văn lớn gấp đôi lưu vực Ấn Độ Dương, trong khi kết quả dự đoán độ nhạy thủy văn ở lưu vực Đại Tây Dương có giá trị âm.

“Thật ngạc nhiên vì những khác biệt này không thể giải thích được bằng các lý thuyết chính thống về sự thay đổi lượng mưa ở vùng nhiệt đới”, He nói. “Nói cách khác, không có lý thuyết nào mà chúng ta biết có thể dự đoán được điều đó.”

Theo He, những tác động của độ nhạy thủy văn khác nhau như vậy sẽ lan rộng. Ví dụ, các thí nghiệm của họ cho thấy lục địa Mỹ sẽ ẩm ướt hơn và Amazon sẽ trở nên khô hơn.

“Nếu những dự báo theo mô hình này đúng, những tác động trên sẽ trở thành hiện thực khi khí hậu tiếp tục ấm lên”, He nói. Tuy nhiên, vẫn chưa thể dự đoán được chính xác bao lâu nữa mới có thể phát hiện ra những tác động này trong những quan sát thực tế ở thế giới thực. 

Nguyên nhân là do họ chỉ có những kết quả quan trắc đáng tin cậy về lượng mưa nhiệt đới trên đại dương kể từ năm 1979. Sự thay đổi lượng mưa trong nhiều thập kỷ chịu tác động mạnh mẽ của biến đổi khí hậu nội tại (internal) – tình trạng biến đổi khí hậu không phải do con người gây ra. Khi sự thay đổi lượng mưa do con người gây ra lớn hơn đáng kể so với sự biến đổi khí hậu nội tại, chúng ta có thể phát hiện những ảnh hưởng trên phạm vi rộng lớn của độ nhạy thủy văn khác nhau.

Dựa trên kịch bản được dự báo bởi các mô hình khí hậu mà He đã sử dụng trong nghiên cứu, tác động của El Niños và La Niñas với các miền khí hậu ở xa sẽ ngày càng mạnh hơn. 

“Điều này một phần là do sự khác biệt giữa độ nhạy thủy văn ở các lưu vực nhiệt đới”, He kết luận. Mặc dù những tác động trong tương lai của độ nhạy với El Niños và La Niñas chưa được thảo luận trong nghiên cứu này, nhưng He tin rằng đây sẽ là một chủ đề nghiên cứu rất thú vị trong tương lai.□

Thanh An lược dịch

Nguồn: https://research.gatech.edu/tropical-revelations-unearthing-impacts-hydrological-sensitivity-global-rainfall

Tác giả