Vụ phun trào núi lửa Hunga Tonga hồi năm 2022 nhìn từ trên cao - Ảnh: NOAA/SSEC/CIMSS/REUTERS
Núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (gọi tắt là Hunga Tonga) phun trào vào ngày 15-1-2022 tại Vương quốc Tonga ở Thái Bình Dương. Sự kiện này tạo ra một cơn sóng thần dẫn đến cảnh báo trên toàn bộ lưu vực Thái Bình Dương, và gửi sóng âm thanh đi khắp thế giới nhiều lần.
Núi lửa Tonga phun tạo 150 triệu tấn hơi nước
Một nghiên cứu mới công bố trên Tạp chí Khí hậu đã khám phá tác động lên khí hậu của vụ phun trào này. Phát hiện cho thấy núi lửa Tonga phun có thể gây lỗ thủng tầng ozone cực lớn vào năm ngoái, cũng như khiến mùa hè năm 2024 ẩm ướt hơn nhiều so với dự kiến.
Vụ phun trào cũng có thể gây ảnh hưởng kéo dài đến thời tiết mùa đông trong nhiều năm tới.
Thông thường, khói của núi lửa, đặc biệt là sulfur dioxide có trong đám mây khói, sẽ khiến bề mặt Trái đất nguội đi trong thời gian ngắn. Tuy nhiên đây lại không phải là những gì đã xảy ra với núi lửa Hunga Tonga.
Vì là một ngọn núi lửa dưới nước nên Hunga Tonga tạo ra ít khói nhưng có nhiều hơi nước - khoảng 100 - 150 triệu tấn, tương đương với 60.000 bể bơi Olympic. Sức nóng khủng khiếp của vụ phun trào đã biến lượng lớn nước biển thành hơi nước, sau đó bốc lên cao vào bầu khí quyển với lực của vụ phun trào.
Tất cả lượng nước đó cuối cùng đi vào tầng bình lưu. Hơi nước trong tầng bình lưu có hai tác dụng chính gồm hỗ trợ các phản ứng hóa học phá hủy tầng ozone, và đây là loại khí nhà kính rất mạnh.
Chưa có tiền lệ nào trong các quan sát của con người về các vụ phun trào núi lửa, để biết tất cả lượng nước đó sẽ ảnh hưởng ra sao đến khí hậu, và trong bao lâu. Nguyên nhân là do cách duy nhất để đo hơi nước trong toàn bộ tầng bình lưu là thông qua vệ tinh.
Sử dụng mô hình khí hậu để dự báo
Các chuyên gia về khoa học tầng bình lưu trên khắp thế giới bắt đầu xem xét hình ảnh vệ tinh từ ngày đầu tiên xảy ra vụ phun trào. Một số nghiên cứu tập trung vào các tác động thường thấy hơn của các vụ phun trào núi lửa, chẳng hạn như lượng sol khí sunfat và sự tiến hóa của chúng sau vụ phun trào. Một số khác tập trung nghiên cứu các tác động có thể có của hơi nước, và vài nghiên cứu bao gồm cả hai.
Nhưng không ai thực sự biết hơi nước trong tầng bình lưu sẽ hoạt động ra sao. Hơi nước sẽ tồn tại trong tầng bình lưu bao lâu? Chúng sẽ đi đâu? Và quan trọng nhất, điều này có ý nghĩa gì đối với khí hậu khi hơi nước vẫn còn ở đó?
Đó chính xác là những câu hỏi các nhà nghiên cứu đã đặt ra để trả lời. Họ muốn tìm hiểu về tương lai, nhưng tiếc là không thể đo lường được. Đây là lý do tại sao họ chuyển sang sử dụng các mô hình khí hậu, được thiết kế đặc biệt để dự báo tương lai.
Các nhà khoa học đã thực hiện hai mô phỏng với cùng một mô hình khí hậu. Trong trường hợp đầu, họ cho rằng không có ngọn núi lửa nào phun trào, trong khi ở trường hợp khác, họ đã thêm thủ công lượng hơi nước bằng 60.000 bể bơi Olympic vào tầng bình lưu. Sau đó, họ so sánh hai mô phỏng, biết rằng bất kỳ sự khác biệt nào đều là do lượng hơi nước bổ sung vào.
Kết quả, nhóm nghiên cứu phát hiện lỗ thủng tầng ozone khổng lồ từ tháng 8 đến tháng 12-2023 ít nhất một phần là do Hunga Tonga. Vì lỗ thủng tầng ozone kéo dài đến cuối tháng 12, nhiều thay đổi thời tiết cũng xảy ra với mùa hè năm 2024.
Đối với Úc, các nhà khoa học dự báo khả năng có mùa hè với độ ẩm ướt cao hơn, hoàn toàn trái ngược với những gì mà mọi người thường mong đợi khi nghe đến hiện tượng El Niño.
Sự phun trào có một số tác động lâu dài và đáng ngạc nhiên ở một số khu vực trên hành tinh. Đối với nửa phía bắc của Úc, mùa đông sẽ lạnh hơn và ẩm ướt hơn bình thường, cho đến khoảng năm 2029.
Ở Bắc Mỹ, mùa đông lại ấm hơn thông thường, còn ở khu vực Scandinavia, mô hình mô phỏng lại dự đoán mùa đông lạnh hơn thông thường.
Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh, giống như bất kỳ mô hình khí hậu nào khác, mô hình của họ không hoàn hảo. Nhóm cũng không đưa vào bất kỳ hiệu ứng nào khác, chẳng hạn như chu kỳ El Niño - La Niña.
Đây chỉ là một nghiên cứu, và là một cách để đánh giá tác động của vụ phun trào núi lửa Hunga Tonga lên khí hậu và thời tiết. Tuy nhiên, họ hy vọng nghiên cứu sẽ khơi dậy sự quan tâm của giới khoa học để cố gắng tìm hiểu lượng hơi nước lớn như vậy trong tầng bình lưu có thể có ý nghĩa gì đối với khí hậu của chúng ta.
