Mô hình hóa cổ khí hậu trong hơn 800 năm qua ở sông ngòi châu Á

Lưu lượng nước trên sông hằng năm tại 62 trạm thủy văn, 41 con sông ở 16 quốc gia, trong quãng thời gian từ năm 1200 đến năm 2012 – đó là những gì mà nghiên cứu sinh Nguyễn Tân Thái Hưng và các đồng nghiệp tại tại Đại học Công nghệ và Thiết kế Singapore (SUTD) đưa ra sau hai năm nghiên cứu nhằm hiểu rõ hơn về các mô hình khí hậu trong quá khứ của khu vực khí hậu Gió mùa châu Á.

Nghiên cứu sinh Nguyễn Tân Thái Hưng nhận giải dành cho dự án nghiên cứu xuất sắc nhất SUTD năm 2019.

Kết quả nghiên cứu được trình bày trong công trình “Coherent Streamflow Variability in Monsoon Asia Over the Past Eight Centuries—Links to Oceanic Drivers”, xuất bản trên tạp chí Water Resources Research.

Là nơi tập trung các lưu vực sông với mật độ dân cư đông đúc, bao gồm mười con sông lớn nhất thế giới, khu vực khí hậu gió mùa châu Á cung cấp nước, năng lượng và lương thực cho hơn ba tỷ người. Điều này buộc chúng ta phải hiểu rõ các mô hình khí hậu trong quá khứ để có thể dự đoán tốt hơn những thay đổi dài hạn trong chu trình nước và tác động của chúng đối với nguồn cung cấp nước. 

Để tái tạo lịch sử lưu lượng sông, các nhà nghiên cứu đã dựa vào vòng gỗ trên mặt cắt ngang cây. Một nghiên cứu trước đó của Cook và đồng sự (2010) đã phát triển một mạng lưới các địa điểm dữ liệu vòng gỗ của cây ở châu Á và tạo ra một hồ sơ cổ hạn hán (paleodrought) hay còn gọi là bản đồ hạn hán khu vực gió mùa châu Á (MADA). Các nhà nghiên cứu ở SUTD đã sử dụng bản đồ MADA làm đầu vào cho mô hình lưu lượng nước trên sông của họ. 

Dựa trên sự tương đồng về khí hậu thủy văn, họ đã phát triển một quy trình đầy sáng tạo để chọn những dữ liệu phù hợp nhất trong bản đồ MADA cho mỗi con sông. Quy trình này cho phép mô hình trích xuất các tín hiệu khí hậu quan trọng nhất ảnh hưởng đến lưu lượng sông từ dữ liệu cơ bản về vòng gỗ của cây.  

“Kết quả của chúng tôi cho thấy các con sông ở châu Á hoạt động theo một mô hình nhất quán. Các đợt hạn hán lớn và những mùa mưa dài thường xảy ra đồng thời ở các lưu vực liền kề hoặc lân cận. Đôi khi, hạn hán kéo dài đến tận sông Godavari ở Ấn Độ đến sông Mekong ở Đông Nam Á. Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với việc quản lý nước, đặc biệt khi nền kinh tế của quốc gia đó phụ thuộc vào nhiều lưu vực sông, như trường hợp của Thái Lan”, Nguyễn Tân Thái Hưng, tác giả chính của công bố, đồng thời cũng là nghiên cứu sinh của SUTD, giải thích. 

Sử dụng các phép đo hiện đại, chúng ta đã biết rằng đại dương ảnh hưởng đến hoạt động của các con sông châu Á. Ví dụ, hiện tượng El Nino diễn ra sẽ khiến khu vực nhiệt đới thuộc Thái Bình Dương trở nên ấm hơn, điều này làm thay đổi hoàn lưu khí quyển và có thể gây ra hạn hán ở các con sông thuộc Nam Á và Đông Nam Á. Tuy nhiên, nghiên cứu của SUTD tiết lộ rằng sự kết nối sông – đại dương này không phải là bất biến. Các nhà nghiên cứu nhận thấy sự tác động của đại dương đến các con sông ở châu Á trong nửa đầu thế kỷ 20 giảm đi nhiều so với 50 năm trước và 50 năm sau. 

“Nghiên cứu này vô cùng quan trọng đối với các nhà hoạch định chính sách; chúng ta cần biết địa điểm và lý do vì sao lưu lượng sông thay đổi trong suốt thiên niên kỷ qua để đưa ra các quyết định lớn về những cơ sở hạ tầng phụ thuộc vào nước. Một ví dụ điển hình là sự phát triển của Lưới điện ASEAN, nhằm kết nối hệ thống các nhà máy thủy điện, nhiệt điện và năng lượng tái tạo của các quốc gia thuộc khu vực ASEAN lại với nhau. Hồ sơ của chúng tôi cho thấy các đợt ‘đại hạn hán’ đã ảnh hưởng đến nhiều địa điểm sản xuất điện, vì vậy chúng tôi có thể sử dụng thông tin trong nghiên cứu này để thiết kế lưới điện bền vững hơn – có khả năng chống chọi trước thiên tai”, PGS. TS Stefano Gatelli, thành viên nhóm nghiên cứu, chia sẻ. □

Anh Thư dịch
Nguồn: https://phys.org/news/2020-12-largest-asia-rivers-unearths-years.html