Chỉ trong tháng 9/2023, những trận mưa như trút nước đã gây ngập lụt ở New York (Mỹ), Hồng Kông (Trung Quốc) hay Libya, Hy Lạp và Tây Ban Nha. Mưa lũ đang trở nên phổ biến và gây thiệt hại nghiêm trọng trên toàn cầu.

Có thể thấy, những trận mưa lụt nghiêm trọng đang trở nên ngày càng phổ biến trên toàn cầu. Điều này đặt ra câu hỏi, liệu hiện tượng nóng lên toàn cầu tác động như thế nào vào xu hướng này và nhân loại có thể làm gì để thích nghi với thực tế mới? Là nhà khoa học khí hậu, ông Mohammed Ombadi, Trợ lý Giáo sư Đại học Michigan, Mỹ, đã khám phá mối liên quan giữa biến đổi khí hậu và những sự kiện thời tiết cực đoan, cũng như tác động của chúng tới đời sống hàng ngày.

Theo ông Ombadi, có nhiều nguyên nhân khiến những cơn mưa trên toàn cầu ngày càng trở nên dữ dội và để lại hậu quả nghiêm trọng.

Khí quyển ẩm ướt hơn, mưa lớn dữ dội hơn

Khi nhiệt độ tăng lên, bầu khí quyển ấm hơn và có thể chứa nhiều hơi nước hơn. Lượng nước bay hơi khỏi mặt đất và đại dương cũng tăng lên. Lượng nước đó sẽ quay trở lại mặt đất và đại dương.

Khi khí quyển hấp thụ nhiều hơi ẩm hơn, mưa trút xuống trong cơn bão sẽ nhiều hơn. Các nhà khoa học dự đoán tương ứng với mỗi một độ C ấm lên, cường độ mưa trong bão mạnh sẽ tăng 7%.

Các nhà khoa học gọi hiện tượng tăng lượng hơi ẩm mà không khí có thể chứa là quan hệ Clausius Clapeyron. Ngoài ra, những yếu tố khác như thay đổi mô hình gió, đường đi của bão và độ bão hòa không khí cũng góp phần vào cường độ mưa.

Mưa giữ vai trò quan trọng

Một yếu tố quyết định mức độ nghiêm trọng của lũ lụt là nước rơi xuống dưới dạng mưa hoặc tuyết. Nước chảy tràn gần như ngay lập tức từ mưa trong khi nước giải phóng từ tuyết tan chảy chậm hơn, dẫn tới ngập lụt nghiêm trọng hơn, lở đất và nhiều hiểm họa khác, đặc biệt ở vùng núi và hạ nguồn, nơi sinh sống của 1/4 dân số toàn cầu.

Tỷ lệ mưa cực lớn cao hơn tuyết được cho là nguyên nhân chính gây ra lũ lụt và lở đất nghiêm trọng ở dãy Himalaya hồi tháng 8/2023, dù các nhà khoa học vẫn đang tiến hành nghiên cứu để xác nhận điều này.

Tuy nhiên, một bằng chứng góp phần khẳng định nghi ngờ trên là qua kiểm tra mô hình lũ lụt vào năm 2019 trên 410 lưu vực sông ở bờ Tây nước Mỹ. Kết quả cho thấy dòng chảy tối đa do lượng mưa lớn gấp 2,5 lần so với do tuyết tan.

Trong một nghiên cứu năm 2023 trên tạp chí Nature, nhà khoa học Ombadi và các cộng sự đã chứng minh cường độ mưa lớn tăng lên ở tốc độ nhanh hơn mức suy đoán từ quan hệ Clausius Clapeyron. Mức tăng lên tới 15% cho mỗi độ C ấm lên ở vùng núi cao như Himalaya, Alps và Rockies.

Nguyên nhân đằng sau mức tăng khuếch đại này là nhiệt độ tăng lên khiến hơi ẩm dịch chuyển tới nơi nhiều mưa và ít tuyết hơn ở các khu vực đó. Một số lượng lớn hơi nước rơi xuống dưới dạng mưa.

Trong nghiên cứu, nhóm của Ombadi đã quan sát những trận mưa lớn nhất ở Bắc bán cầu từ những năm 1950 và nhận thấy cường độ mưa lớn ngày càng thay đổi theo độ cao. Vùng núi non phía Tây châu Mỹ, một phần dãy Appalachian, dãy Apls ở châu Âu hay Himalaya và Hindu Kush ở châu Á cũng chịu tác động mạnh. Hơn nữa, các mô hình khí hậu cho thấy hầu hết các khu vực này có khả năng xảy ra mưa lớn tăng gấp 7 - 8 lần vào cuối thế kỷ 21.

Lũ lụt gây thiệt hại nghiêm trọng về người và của tại Libya.

Lũ lụt không chỉ là vấn đề ngắn hạn

Sau lũ lụt, vấn đề được quan tâm là mức độ thiệt hại về người và của nhưng tần suất lũ lụt gia tăng còn tác động lâu dài đến nguồn cung cấp nước ở các hồ chứa. Đây là yếu tố quan trọng đối với cộng đồng và nông nghiệp ở nhiều khu vực.

Đơn cử, ở miền Tây nước Mỹ, các hồ chứa thường được giữ ở mức gần hết mức có thể so với mực nước tối đa trong thời kỳ tuyết tan vào mùa Xuân để cung cấp nước trong những tháng mùa Hè khô cằn. Núi non đóng vai trò như hồ chứa nước tự nhiên, lưu trữ tuyết rơi vào mùa Đông và xả nước tuyết tan ở tốc độ chậm.

Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây cho thấy thế giới đang nhanh chóng tiến đến giai đoạn thời tiết thống trị bởi những cơn mưa như trút nước, không phải tuyết. Các nhà quản lý tài nguyên nước sẽ cần để dành nhiều không gian trong hồ chứa để lưu trữ lượng nước lớn nhằm đề phòng thảm họa, giảm tối đa nguy cơ ngập lụt ở hạ nguồn.

Tương lai khắc nghiệt hơn

Thế giới đang tăng cường nỗ lực toàn cầu nhằm giảm phát thải khí nhà kính nhưng nhân loại vẫn cần chuẩn bị cho những hiện tượng thời tiết cực đoan. Những cơn bão với sức hủy diệt khủng khiếp đổ bộ vào khu vực Địa Trung Hải trong năm 2023 là bằng chứng thuyết phục về tầm quan trọng của việc thích ứng. Bởi lẽ những cơn bão đã phá vỡ kỷ lục mưa lớn ở nhiều nước và gây thiệt hại diện rộng.

Một yếu tố góp phần gây ra thảm họa lũ lụt ở Libya là những con đập cũ bị vỡ, khiến nước đổ xuống từ đồi núi. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cập nhật quy định thiết kế, nhờ đó cơ sở hạ tầng và nhà cửa được cải thiện để chịu được mưa lớn và ngập lụt trong tương lai.

Bên cạnh đó, các quốc gia cũng cần đầu tư những giải pháp kỹ thuật mới nhằm tăng cường sức chịu đựng và bảo vệ cộng đồng khỏi thời tiết cực đoan.