Yêu cầu mọi người đặt tên cho dòng sông lớn nhất thế giới, và hầu hết có lẽ sẽ đoán rằng đó là Amazon, Nile hoặc Mississippi. Trên thực tế, một số con sông lớn nhất của Trái đất đang trên bầu trời - và họ có thể tạo ra những cơn bão mạnh mẽ, giống như những con đường bây giờ ướt đẫm Bắc California.
Các dòng sông khí quyển dài, hẹp độ ẩm trong khí quyển kéo dài từ vùng nhiệt đới đến vĩ độ cao hơn. Những con sông này trên bầu trời có thể vận chuyển gấp 15 lần khối lượng sông Mississippi.
Khi độ ẩm đó đến bờ biển và di chuyển vào đất liền, nó mọc lên trên những ngọn núi, tạo ra mưa và tuyết. Nhiều người phương Tây mệt mỏi được chào đón những ham muốn này, nhưng các dòng sông khí quyển có thể gây ra các thảm họa khác, chẳng hạn như lũ lụt cực đoan và các mảnh vụn.
Trong 20 năm qua, vì các mạng quan sát đã được cải thiện, các nhà khoa học đã học được nhiều hơn về những hiện tượng thời tiết quan trọng này. Các con sông khí quyển xảy ra trên toàn cầu, ảnh hưởng đến bờ biển phía tây của các khối đất chính của thế giới, bao gồm Bồ Đào Nha, Tây Âu, Chile và Nam Phi. Cái gọi là những cơn bão "dứa express" mang độ ẩm từ Hawaii đến Bờ Tây Hoa Kỳ chỉ là một trong nhiều hương vị của họ.
Nghiên cứu của tôi kết hợp kinh tế và khoa học khí quyển để đo lường thiệt hại từ các sự kiện thời tiết khắc nghiệt. Gần đây, tôi đã lãnh đạo một nhóm các nhà nghiên cứu từ tổ chức hải dương học Scripps và Quân đoàn Kỹ sư trong phân tích hệ thống đầu tiên về thiệt hại từ các dòng sông khí quyển do lũ lụt cực độ. Chúng tôi thấy rằng trong khi nhiều trong số các sự kiện này là lành tính, lớn nhất trong số họ gây ra hầu hết thiệt hại ngập lụt ở Tây Hoa Kỳ và sông khí quyển được dự đoán sẽ lớn hơn, ẩm ướt hơn và rộng hơn trong khí hậu ấm áp.
Sông trên bầu trời
Vào ngày 27 tháng 2 năm 2019, một dòng sông khí quyển đã đẩy một plume của hơi nước 350 dặm [563 km] rộng và 1.600 dặm [2.574 km [2,574 km] trên bầu trời từ phía bắc Thái Bình Dương nhiệt đới đến bờ biển phía bắc California.
Ngay phía bắc của San Francisco Bay, trong quốc gia rượu vang nổi tiếng của Hạt Sonoma, cơn bão đổ trên 21 inch mưa. Sông Nga mò mò ở mức 45,4 feet [13,8 mét] - 13,4 feet [4,1 mét] trên sân khấu lũ lụt.
Lần thứ năm sau bốn thập kỷ, thị trấn Guerneville bị ngập chìm dưới làn nước lũ màu nâu mờ của dòng sông Nga thấp hơn. Thiệt hại tại Quận Sonoma được ước tính với hơn 100 triệu đô la.
Các sự kiện như thế này đã thu hút sự chú ý trong những năm gần đây, nhưng những con sông khí quyển không phải là mới. Chúng có uốn khúc qua bầu trời hàng triệu năm, vận chuyển hơi nước từ xích đạo về phía cực.
Trong những năm 1960, các nhà khí tượng học đã đặt ra cụm từ "dứa express" để mô tả các dấu vết bão có nguồn gốc gần Hawaii và mang hơi nước ấm vào bờ biển Bắc Mỹ. Vào cuối những năm 1990, các nhà khoa học khí quyển đã phát hiện ra rằng hơn 90 phần trăm độ ẩm của thế giới từ vùng nhiệt đới và cận lâm sàng đã được vận chuyển đến vĩ độ cao hơn bởi các hệ thống tương tự, họ đặt tên là "Sông khí quyển".
Trong điều kiện khô ráo, sông khí quyển có thể bổ sung nguồn cung cấp nước và làm dịu cháy rừng nguy hiểm. Trong điều kiện ẩm ướt, chúng có thể gây ra lũ lụt và các mảnh vụn chảy, tàn phá các nền kinh tế địa phương.
Hữu ích và có hại
Các nhà nghiên cứu đã biết trong một thời gian xảy ra sự ngập lụt do các dòng sông khí quyển có thể tốn rất nhiều tiền, nhưng cho đến khi nghiên cứu của chúng ta, không ai định lượng được những thiệt hại này. Chúng tôi đã sử dụng một danh mục các sự kiện sông khí quyển được biên soạn bởi tổ chức Scripps của Trung tâm Hải dương học về thời tiết phương Tây và nước, và phù hợp với 40 năm hồ sơ bảo hiểm lũ lụt và 20 năm ước tính thiệt hại dịch vụ thời tiết quốc gia.
Chúng tôi thấy rằng các dòng sông khí quyển gây ra trung bình 1,1 tỷ đô la thiệt hại do lũ lụt hàng năm ở phía tây Hoa Kỳ, hơn 80% thiệt hại lũ lụt ở phía tây trong những năm chúng tôi đã nghiên cứu có liên quan đến các dòng sông khí quyển. Ở một số khu vực, chẳng hạn như miền bắc California, các hệ thống này đã gây ra hơn 99% thiệt hại.
Dữ liệu của chúng tôi cho thấy trong một năm trung bình, khoảng 40 con sông khí quyển đã hạ cánh dọc theo bờ biển Thái Bình Dương ở đâu đó giữa Baja California và British Columbia. Hầu hết các sự kiện này là lành tính: khoảng một nửa gây ra không có tổn thất nào được bảo hiểm, và những cơn bão này đã bổ sung nguồn cung cấp nước của khu vực.
Nhưng có một số trường hợp ngoại lệ. Chúng tôi đã sử dụng quy mô phân loại sông khí quyển được phát triển gần đây xếp hạng các cơn bão từ 1 đến 5, tương tự như các hệ thống để phân loại bão và lốc xoáy. Có một liên kết rõ ràng giữa các loại này và các thiệt hại quan sát được.
Sông khí quyển Loại 1 [AR1] và bão AR2 gây thiệt hại ước tính dưới 1 triệu đô la. Các cơn bão AR4 và AR5 gây thiệt hại trung bình trong 10s và 100 triệu đô la lần lượt. AR4S gây tổn hại nhất và AR5S tạo ra tác động của hơn 1 tỷ đô la mỗi cơn bão. Những cơn bão hàng tỷ đô la này xảy ra cứ sau ba đến bốn năm.
Một bầu không khí moister có nghĩa là những cơn bão tồi tệ hơn
Phát hiện quan trọng nhất của chúng tôi là mối quan hệ theo cấp số nhân giữa cường độ của các dòng sông khí quyển và lũ lụt mà họ gây ra. Mỗi lần tăng theo thang điểm từ 1 đến 5 được liên kết với sự gia tăng giảm gấp mười lần thiệt hại.
Một số nghiên cứu được công bố đã mô hình hóa cách các dòng sông khí quyển sẽ thay đổi trong những thập kỷ tới. Cơ chế rất đơn giản: khí nhà kính bẫy nhiệt trong khí quyển, sưởi ấm hành tinh. Điều này khiến nhiều nước bốc hơi từ các đại dương và hồ, và tăng độ ẩm trong không khí khiến hệ thống bão phát triển mạnh hơn.
Giống như bão, các dòng sông khí quyển được chiếu để phát triển lâu hơn, rộng hơn và ẩm ướt hơn trong khí hậu ấm áp. Phát hiện của chúng tôi rằng các thiệt hại tăng theo cấp số nhân với cường độ cho thấy rằng thậm chí khiêm tốn tăng cường cường độ sông khí quyển có thể dẫn đến các tác động kinh tế lớn hơn đáng kể.
Dự báo tốt hơn là rất quan trọng
Tôi tin rằng việc cải thiện các hệ thống dự báo khí quyển phải là ưu tiên thích ứng với khí hậu thay đổi. Hiểu rõ hơn về cường độ, thời gian và hạ cánh của sông khí quyển có thể cung cấp thông tin có giá trị cho cư dân và người trả lời khẩn cấp.
Điều quan trọng là phải ngăn cản việc xây dựng mới trong các khu vực có nguy cơ cao và giúp mọi người chuyển đến các địa điểm an toàn hơn sau thảm họa lớn, thay vì xây dựng lại tại chỗ.
Cuối cùng, nghiên cứu của chúng tôi nhấn mạnh sự cần thiết phải giảm khí thải nhà kính toàn cầu. Những cơn bão này sẽ tiếp tục đến, và mạnh mẽ hơn. Theo quan điểm của tôi, ổn định hệ thống khí hậu toàn cầu là cách duy nhất để giảm thiểu thiệt hại kinh tế và rủi ro cho các cộng đồng dễ bị tổn thương.
Bài viết này được tái bản từ Cuộc trò chuyện theo giấy phép Creative Commons. Bạn có thể tìm thấy Bài viết gốc tại đây .
Tom Corringham là một học giả sau tiến sĩ về khí hậu, khoa học khí quyển và hải dương học thể chất tại Đại học California, San Diego. Ông nhận được tài trợ từ Cục khai hoang Hoa Kỳ; Chương trình ứng dụng khí hậu California-Nevada [CNAP], một nhóm đánh giá và đại dương và đại dương toàn quốc. Trung tâm Khoa học Thích ứng Khí hậu Tây Nam [SWCASC], Trung tâm Khoa học Thích ứng Khí hậu Quốc gia Hoa Kỳ; và các chương trình nghiên cứu và sáng kiến nhiều trường thông qua Văn phòng Đại học California của Tổng thống.