Mô hình cho thấy hiện tượng dao động El Niño-Nam bán cầu (xuất hiện vào tháng 8/2023 đã gây ảnh hưởng đến thời tiết lâu hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây. Ảnh: NOAA
Nghiên cứu thực hiện bởi nhóm nhà khoa học tại Đại học Duke, công bố trên PNAS hôm 21/10. Nghiên cứu mô hình mới chỉ ra rằng hiện tượng khí hậu toàn cầu tự nhiên, El Niño và hiện tượng lạnh đi kèm, La Niña, đã xảy ra trong 250 triệu năm qua. Mặc dù các hình thái thời tiết phức tạp này là động lực của những thay đổi thời tiết khắc nghiệt ngày nay, nghiên cứu cho thấy chúng mạnh hơn đáng kể trong quá khứ.
El Niño (tiếng Tây Ban Nha có nghĩa là cậu bé) và La Niña (cô bé) là một phần của chu kỳ El Niño-Southern Oscillation (ENSO), là kết quả của sự biến đổi nhiệt độ đại dương ở Thái Bình Dương xích đạo. Trong điều kiện bình thường, gió mậu dịch thổi về phía tây dọc theo đường xích đạo mang nước ấm từ Nam Mỹ đến châu Á.
Sử dụng các công cụ mô hình khí hậu giống như Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), nhóm nghiên cứu đã mô phỏng các điều kiện thời tiết từ 250 triệu năm trước. Những công cụ này thường được các nhà nghiên cứu khí hậu sử dụng để dự đoán những diễn biến trong tương lai do biến đổi khí hậu, nhưng chúng cũng có thể được chạy ngược để xem xét những gì đã xảy ra.
Hu và các đồng nghiệp chỉ ra rằng cường độ của các dao động trong quá khứ phụ thuộc vào hai yếu tố: cấu trúc nhiệt của đại dương và cái mà họ gọi là "nhiễu động khí quyển" của gió bề mặt đại dương.
"Vì vậy, một phần của nghiên cứu của chúng tôi là, bên cạnh cấu trúc nhiệt của đại dương, chúng ta cũng cần chú ý đến nhiễu động khí quyển và hiểu cách những cơn gió đó sẽ thay đổi", Hu nói. Ông cho biết, trong mỗi thí nghiệm nhóm đã thực hiện thấy El Niño Southern Oscillation hoạt động và "nó gần như mạnh hơn những gì chúng tôi có bây giờ, một số mạnh hơn, một số mạnh hơn một chút", Hu nói thêm.
Các nhà nghiên cứu không thể mô hình hóa từng năm trong mô phỏng này, do khoảng thời gian đáng kể mà nó đại diện, nhưng họ đã có thể đánh giá các điều kiện theo "lát cắt" cứ sau 10 triệu năm. Mô phỏng này mất hàng tháng để hoàn thành, nhưng nó đã cung cấp một mô hình cho hàng nghìn năm.
Shineng Hu, trợ lý giáo sư về động lực học khí hậu tại Trường Môi trường Nicholas thuộc Đại học Duke cho biết, các thí nghiệm mô hình đã bị ảnh hưởng bởi các điều kiện biên khác nhau, như sự phân bố đất liền - biển khác nhau (với các lục địa ở những nơi khác nhau), bức xạ mặt trời khác nhau, CO2 khác nhau".
Tại các thời điểm khác nhau trong quá khứ, bức xạ mặt trời đến hành tinh thấp hơn khoảng 2% so với hiện nay, nhưng đồng thời, nồng độ CO2 cao hơn, khiến bầu khí quyển và đại dương ấm hơn ngày nay.
Đặc biệt, 250 triệu năm trước, trong kỷ Mesozoi, Nam Mỹ nằm ở giữa siêu lục địa Pangea, và các dao động thời tiết diễn ra ở phía tây, ở Panthalassa - siêu đại dương bao la bao quanh vùng đất rộng lớn.
Những mô phỏng này rất có giá trị để hiểu cách ENSO có thể hoạt động khi biến đổi khí hậu tiếp tục diễn ra. Chủ đề này đã được tranh luận trong một thời gian và các nghiên cứu trước đây cho thấy các hiện tượng thời tiết có thể trở nên mạnh hơn trong tương lai khi khí hậu tiếp tục nóng lên.
Như vậy, nghiên cứu mới này cho thấy ENSO sẽ bị ảnh hưởng đáng kể trong tương lai, do những thay đổi trong cấu trúc nhiệt của đại dương và nhiễu động khí quyển, cùng với tất cả những điều bất định đi kèm với nó. "Nếu chúng ta muốn có một dự báo tương lai đáng tin cậy hơn, trước tiên chúng ta cần hiểu khí hậu trong quá khứ", Hu nói.
Minh Thư (Theo IFL Science)