Bão trong khí quyển là gì?

Khoa học Môi trường

27/10
Lưu Nguyễn
Môi trường
0
695

Những "con sông" trên bầu trời là các dải ẩm dài và hẹp trong khí quyển kéo dài từ vùng nhiệt đới đến các vĩ độ cao hơn.Chúng có thể vận chuyển khối lượng nước gấp 15 lần sông Mississippi.

Khi được hỏi đâu là con sông lớn nhất thế giới, hầu hết mọi người đều nghĩ rằng đó là Amazon, sông Nile hoặc Mississippi. Trên thực tế, một số con sông lớn nhất của Trái đất nằm trên bầu trời - và chúng có thể tạo ra những cơn bão cực mạnh, giống như những con sông hiện đang đổ xuống miền bắc California.
Khi độ ẩm chạm tới bờ biển và di chuyển vào đất liền, nó sẽ bốc lên trên các ngọn núi, tạo ra mưa và tuyết.

Trong 20 năm qua, khi mạng lưới quan sát được cải thiện, các nhà khoa học đã tìm hiểu thêm về những hiện tượng thời tiết quan trọng này. Các con sông trong khí quyển xảy ra trên toàn cầu, ảnh hưởng đến các bờ biển phía tây của các khối đất lớn trên thế giới, bao gồm Bồ Đào Nha, Tây Âu, Chile và Nam Phi. Cái gọi là cơn bão "Pineapple Express" mang hơi ẩm từ Hawaii đến bờ Tây Hoa Kỳ chỉ là một trong số rất nhiều con bão như thế.
Trong khi nhiều sự kiện trong số này là lành tính, thì sự kiện lớn nhất trong số đó gây ra phần lớn thiệt hại do lũ lụt ở miền Tây Hoa Kỳ. Và các con sông trong khí quyển được dự đoán sẽ kéo dài lâu hơn, ẩm ướt hơn và rộng hơn khi khí hậu ấm lên.

Những con sông trên bầu trời

Vào ngày 27 tháng 2 năm 2019, một con sông trong khí quyển đã đẩy một luồng hơi nước rộng 350 dặm (563 km) và dài 1.600 dặm (2.574 km) xuyên qua bầu trời từ vùng nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương đến bờ biển Bắc California.

Ngay phía bắc của Vịnh San Francisco, cơn bão đã gây ra lượng mưa lớn hơn 21 inch. Sông Nga đạt đỉnh ở 45,4 feet (13,8 mét) - 13,4 feet (4,1 mét) trên mực nước lũ.

Lần thứ năm trong bốn thập kỷ, thị trấn Guerneville bị nhấn chìm dưới làn nước nâu đục ngầu của hạ lưu sông Nga. Chỉ riêng tại Sonoma County, thiệt hại đã ước tính hơn 100 triệu đô la .

Những sự kiện như thế này đã thu hút sự chú ý trong những năm gần đây, nhưng các dòng sông trong khí quyển không phải là mới. Chúng đã lượn vòng qua bầu trời trong hàng triệu năm, vận chuyển hơi nước từ xích đạo về các cực.

Vào những năm 1960, các nhà khí tượng học đặt ra cụm từ "Pineapple Express" để mô tả các vệt bão bắt nguồn từ gần Hawaii và mang theo hơi nước ấm đến bờ biển Bắc Mỹ. Vào cuối những năm 1990, các nhà khoa học về khí quyển đã phát hiện ra rằng hơn 90% độ ẩm trên thế giới từ các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới được vận chuyển đến các vĩ độ cao hơn bởi các hệ thống tương tự, mà họ đặt tên là " các con sông trong khí quyển ".

Trong điều kiện khô hạn, các con sông trong khí quyển có thể bổ sung nguồn cung cấp nước và dập tắt các đám cháy rừng nguy hiểm. Trong điều kiện ẩm ướt, chúng có thể gây ra lũ lụt và dòng chảy mảnh vụn gây thiệt hại, tàn phá nền kinh tế địa phương.

Bão khí quyển gây ra tình trạng ngập nước

Mặt lợi và mặt hại

Các nhà nghiên cứu đã biết từ lâu rằng lũ lụt do các dòng sông trong khí quyển có thể tiêu tốn rất nhiều tiền, nhưng không ai định lượng được những thiệt hại này. Sau khi sử dụng danh mục các sự kiện sông trong khí quyển do Trung tâm Thời tiết Miền Tây và Cực đoan Nước của Viện Hải dương học Scripps, họ nhận thấy rằng các con sông trong khí quyển gây ra thiệt hại lũ lụt trung bình 1,1 tỷ đô la hàng năm ở miền Tây Hoa Kỳ. Hơn 80 phần trăm thiệt hại do lũ lụt ở miền Tây trong những năm chúng tôi nghiên cứu có liên quan đến các con sông trong khí quyển. Ở một số khu vực, chẳng hạn như duyên hải miền bắc California, các hệ thống này đã gây ra hơn 99% thiệt hại.

Trung bình trong 1 năm, khoảng 40 con sông trong khí quyển đổ bộ dọc theo bờ biển Thái Bình Dương ở đâu đó giữa Baja California và British Columbia. Hầu hết những cơn bão này là lành tính: Khoảng một nửa không gây ra tổn thất và những cơn bão này đã bổ sung nguồn cung cấp nước cho khu vực.

Nhưng có một số trường hợp ngoại lệ.

Các cơn bão cấp 1 (AR1) và (AR2) trên sông Khí quyển gây ra thiệt hại ước tính dưới 1 triệu USD. Các cơn bão AR4 và AR5 gây ra thiệt hại trung bình trong những năm 10 và 100 là hàng triệu đô la. AR4s và AR5s gây thiệt hại nhất tạo ra tác động hơn 1 tỷ đô la cho mỗi cơn bão. Những cơn bão trị giá hàng tỷ đô la này xảy ra ba đến bốn năm một lần.

Bầu khí quyển càng ẩm, những cơn bão càng nguy hiểm hơn
Phát hiện quan trọng nhất là mối quan hệ theo cấp số nhân giữa cường độ của các con sông trong khí quyển và những thiệt hại do lũ lụt mà chúng gây ra. Mỗi lần tăng thang điểm từ 1 lên 5 có nghĩa là thiệt hại tăng gấp 10 lần.

Một số nghiên cứu đã được công bố đã mô hình hóa cách các dòng sông trong khí quyển sẽ thay đổi trong những thập kỷ tới. Cơ chế rất đơn giản: Khí nhà kính giữ nhiệt trong khí quyển, làm hành tinh nóng lên. Điều này khiến lượng nước bốc hơi nhiều hơn từ các đại dương và hồ, đồng thời độ ẩm trong không khí tăng lên khiến các hệ thống bão phát triển mạnh hơn.

Giống như các cơn bão, các con sông trong khí quyển được dự đoán sẽ phát triển dài hơn, rộng hơn và ẩm ướt hơn khi khí hậu ấm lên. Phát hiện của chúng tôi rằng thiệt hại tăng lên theo cấp số nhân với cường độ cho thấy rằng cường độ sông trong khí quyển thậm chí chỉ tăng khiêm tốn cũng có thể dẫn đến các tác động kinh tế lớn hơn đáng kể.

Dự báo là rất quan trọng

Việc cải thiện các hệ thống dự báo khí quyển nên là một ưu tiên để thích ứng với khí hậu thay đổi. Hiểu rõ hơn về cường độ, thời gian và vị trí đổ bộ của các con sông trong khí quyển có thể cung cấp thông tin có giá trị cho người dân và những người ứng cứu khẩn cấp.

Điều quan trọng là không khuyến khích xây dựng mới ở các khu vực có nguy cơ cao và giúp người dân di chuyển đến các địa điểm an toàn hơn sau các thảm họa lớn, thay vì xây dựng lại tại chỗ.

Cuối cùng, nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết phải giảm phát thải khí nhà kính toàn cầu. Những cơn bão này sẽ tiếp tục đến, và ngày càng mạnh hơn. Ổn định hệ thống khí hậu toàn cầu là cách lâu dài duy nhất để giảm thiểu thiệt hại kinh tế và rủi ro cho các cộng đồng dễ bị tổn thương. được dự đoán sẽ dài hơn, ẩm ướt hơn và rộng hơn khi khí hậu ấm lên.