KHÔNG KHÍ SẠCH HƠN, GIÓ THÁI BÌNH DƯƠNG MẠNH HƠN

Vùng nhiệt đới Thái Bình Dương quyết định phần lớn nhịp điệu khí hậu từ năm này sang năm khác. Gió mậu dịch của nó và hoàn lưu Walker — một vòng không khí khổng lồ bốc lên trên vùng tây Thái Bình Dương ấm áp và chìm xuống ở phía đông — quyết định mưa nhiệt đới rơi ở đâu. Từ cỗ máy đại dương – khí quyển này sinh ra El Niño, hiện tượng làm xáo trộn lượng mưa và nhiệt độ trên mọi lục địa có người ở.

Vì thế, bất cứ điều gì làm thay đổi trạng thái trung bình của Thái Bình Dương đều có thể làm thay đổi các rủi ro khí hậu ở những nơi rất xa. Một thay đổi như thế đang đến: khi các nước giải quyết vấn đề chất lượng không khí, lượng phát thải sol khí (aerosol) — những hạt ô nhiễm li ti — và các khí tạo ozone tầng thấp được dự báo sẽ giảm mạnh, nhiều nhất là ở châu Á. Điều đó tác động thế nào đến hoàn lưu Thái Bình Dương vẫn còn tranh cãi: một số nghiên cứu cho rằng loại bỏ sol khí sẽ làm hoàn lưu yếu đi, số khác không thấy thay đổi gì về trung bình. Không nghiên cứu nào xem xét El Niño.

Mười hai mô hình, hai tương lai

Ioana Colfescu, thuộc Trung tâm Khoa học Khí quyển Quốc gia tại Đại học St Andrews, cùng các đồng nghiệp ở St Andrews, Edinburgh và Bologna đã sử dụng những thí nghiệm được thiết kế đúng cho câu hỏi này. Trong cả hai, khí nhà kính tiếp tục tăng theo cùng một lộ trình. Ở một kịch bản, ô nhiễm không khí vẫn ở mức cao; ở kịch bản kia, các biện pháp kiểm soát chất lượng không khí nghiêm ngặt cắt giảm nó. Sự khác biệt giữa hai kịch bản tách riêng được tác động của không khí sạch hơn.

Họ phân tích 12 mô hình hệ thống Trái Đất, mỗi mô hình chỉ được tính một lần trong mỗi phép kiểm định thống kê.

Gió mậu dịch mạnh hơn sau năm 2040

Đến giai đoạn 2036–2054, không khí sạch hơn làm gió mậu dịch xích đạo Thái Bình Dương mạnh lên:

• lực đẩy của gió lên vùng tây Thái Bình Dương tăng khoảng 4%, ở 11 trên 12 mô hình;
• chênh lệch áp suất thúc đẩy hoàn lưu Walker tăng lên, cũng ở 11 trên 12 mô hình;
• độ nghiêng của mặt biển và của tầng nhiệt nhảy vọt (thermocline) — ranh giới giữa lớp nước ấm trên mặt và lớp nước lạnh dưới sâu, ở đây được xác định bằng độ sâu nơi nước có nhiệt độ 20 °C — dốc hơn ở mọi mô hình có cung cấp dữ liệu đại dương: gió mậu dịch mạnh hơn dồn thêm nước ấm về phía tây.

Trước năm 2035, không điều gì trong số này nổi bật so với biến động tự nhiên; tín hiệu chỉ vượt lên trên nhiễu vào thập niên 2040. Nó cũng mang tính mùa, mạnh nhất từ tháng 5 đến tháng 12.

Quy mô là điều đáng kể. Nếu không cắt giảm, chính các mô hình này dự báo gió mậu dịch tây Thái Bình Dương sẽ suy yếu vào giữa thế kỷ. Không khí sạch hơn triệt tiêu khoảng một nửa đến hai phần ba mức suy yếu đó — biên độ bất định thậm chí không loại trừ khả năng bù trừ hoàn toàn.

Mối liên hệ với Ấn Độ Dương

Khi chạy ba trong số các mô hình với nhiệt độ mặt biển được giữ cố định, hiệu ứng biến mất, dù bề mặt châu Á vẫn nhận được nhiều ánh nắng hơn qua bầu trời đã sạch sol khí. Vậy đại dương hẳn phải là một mắt xích trong chuỗi.

Manh mối mà các tác giả chỉ ra: khi cắt giảm ô nhiễm, Ấn Độ Dương ấm lên nhiều hơn vùng nhiệt đới Thái Bình Dương 0,045 °C, chủ yếu từ tháng 8 đến tháng 12 — đúng lúc gió mậu dịch mạnh lên nhiều nhất. Các nghiên cứu trước đây cho thấy một Ấn Độ Dương ấm hơn Thái Bình Dương sẽ tạo ra gió đông — gió thổi từ phía đông, giống như gió mậu dịch — trên vùng tây Thái Bình Dương. Các thí nghiệm loại bỏ sol khí từng vùng một cũng cho kết quả tương tự: cắt giảm sol khí trên châu Phi và Trung Đông, làm Ấn Độ Dương ấm lên so với Thái Bình Dương, thì gió mậu dịch mạnh lên; cắt giảm trên Đông Á, làm nó nguội đi đôi chút, thì không.

Các tác giả vẫn thận trọng. Trong từng mô hình, mối liên hệ này khó tách khỏi chính El Niño, và họ viết rằng họ chưa chứng minh được việc Ấn Độ Dương ấm lên là nguyên nhân gây ra phản ứng này.

El Niño đứng yên, môi trường quanh nó thì không

Cường độ El Niño — biên độ điển hình của các dao động nhiệt độ mặt biển ở vùng xích đạo trung tâm Thái Bình Dương — thay đổi −0,014 °C, về mặt thống kê là bằng không: mọi thay đổi thực sự đều nhỏ hơn khoảng một phần mười biên độ của nó. Cùng phép kiểm định ấy vẫn phát hiện được thay đổi lớn hơn do khí nhà kính gây ra, nên nó không hề mù. Một trình mô phỏng El Niño bằng trí tuệ nhân tạo, được huấn luyện mà chưa từng thấy các mô phỏng không khí sạch, dự đoán chúng khá tốt, và cũng dự đoán không có thay đổi. Vì sao? Trong các mô hình này, El Niño là một dao động tắt dần — tự nó sẽ lụi tắt nếu không có gì tác động — được duy trì nhờ nhiễu thời tiết, và mức thay đổi 4% của gió mậu dịch là quá nhỏ để làm biến đổi nó.

Cách El Niño tác động lên những vùng xa xôi cũng không có thay đổi nào phát hiện được. Thế nhưng tác động của El Niño vẫn thay đổi, vì khí hậu mà nó tác động lên đã thay đổi. Khi cắt giảm ô nhiễm, nền nhiệt ấm lên 0,12 đến 0,29 °C ở Ấn Độ, Lục địa Biển (Maritime Continent), Đông Phi và miền nam Hoa Kỳ. Ở đông bắc Brazil, xác suất một mùa El Niño rơi vào một phần ba nóng nhất của nhiệt độ trong tương lai không cắt giảm tăng từ 0,75 lên 0,96. Những dịch chuyển về lượng mưa ở Ấn Độ và miền nam châu Phi mới chỉ mang tính gợi ý.

Thông điệp thực tiễn của các tác giả: các dự báo và nghiên cứu tác động giữ cố định nền khí hậu sẽ đánh giá sai sức nóng đi kèm El Niño ở những vùng này. Lưu ý của họ: chỉ 8 hoặc 9 mô hình cung cấp dữ liệu đại dương cho kịch bản không khí sạch, và một thay đổi của El Niño nhỏ hơn một phần mười biên độ sẽ lọt qua phép kiểm định của họ.