El Niño (El Niño)

El Niño là một hiện tượng khí hậu và hải dương học đặc trưng bởi sự ấm lên bất thường của nhiệt độ mặt nước biển ở vùng nhiệt đới trung tâm và đông Thái Bình Dương. Nó là một phần của một dao động khí hậu lớn hơn gọi là El Niño-Southern Oscillation (ENSO), bao gồm cả pha El Niño (ấm lên) và La Niña (lạnh đi) cũng như pha trung tính.

Cơ chế hoạt động

Thông thường, gió mậu dịch thổi từ đông sang tây dọc theo xích đạo, đẩy nước ấm bề mặt về phía tây Thái Bình Dương. Điều này tạo nên một “bể nước ấm” ở phía tây, trong khi nước lạnh hơn dâng lên ở phía đông, tạo nên vùng nước trồi giàu dinh dưỡng. Trong suốt El Niño, gió mậu dịch yếu đi hoặc thậm chí đảo chiều. Sự suy yếu này làm giảm dòng chảy nước ấm về phía tây và cho phép nước ấm ở phía tây Thái Bình Dương tràn về phía đông. Kết quả là nhiệt độ mặt nước biển ở trung tâm và đông Thái Bình Dương tăng lên đáng kể. Sự ấm lên bất thường này phá vỡ hệ sinh thái biển, ảnh hưởng đến quần thể cá và các sinh vật biển khác. Nó cũng gây ra sự thay đổi đáng kể trong mô hình khí quyển toàn cầu, dẫn đến những thay đổi về lượng mưa, nhiệt độ và các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt ở nhiều khu vực trên thế giới.

Tác động khí hậu

El Niño có tác động đáng kể đến mô hình thời tiết toàn cầu, bao gồm:

Lượng mưa: El Niño thường gây ra hạn hán ở Úc, Indonesia và các khu vực ở Đông Nam Á. Ngược lại, nó có thể mang lại lượng mưa lớn hơn bình thường ở ven biển phía tây Nam Mỹ, miền nam Hoa Kỳ và Đông Phi. Những thay đổi về lượng mưa này có thể dẫn đến lũ lụt, sạt lở đất và các thảm họa thiên nhiên khác.
Nhiệt độ: El Niño có thể dẫn đến nhiệt độ ấm hơn bình thường ở một số khu vực, bao gồm miền tây Canada và Hoa Kỳ. Điều này có thể ảnh hưởng đến nông nghiệp, nguồn nước và sức khỏe con người.
Bão: El Niño làm giảm số lượng bão hình thành ở Đại Tây Dương, nhưng lại tăng số lượng bão ở Thái Bình Dương. Sự thay đổi này trong hoạt động của bão có thể có tác động đáng kể đến các cộng đồng ven biển.
Hệ sinh thái biển: Sự ấm lên của nước biển có thể gây hại cho các rạn san hô và ảnh hưởng đến quần thể cá, đặc biệt là ở vùng upwelling phía đông Thái Bình Dương. Việc mất đi các rạn san hô và sự suy giảm quần thể cá có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng cho an ninh lương thực và sinh kế của người dân.

Dự báo và giám sát

Các nhà khoa học sử dụng nhiều công cụ để giám sát và dự báo El Niño, bao gồm:

Boong tàu và phao: Đo trực tiếp nhiệt độ mặt nước biển và các biến khí tượng. Dữ liệu này cung cấp thông tin theo thời gian thực về điều kiện đại dương.
Vệ tinh: Cung cấp dữ liệu về nhiệt độ mặt nước biển, độ cao mặt biển và gió. Vệ tinh cho phép quan sát trên diện rộng về Thái Bình Dương.
Mô hình khí hậu: Mô phỏng các quá trình khí hậu và hải dương học để dự đoán sự phát triển của El Niño. Các mô hình này liên tục được cải tiến để tăng độ chính xác của dự báo.

Chỉ số ENSO

Chỉ số ENSO được sử dụng để đo cường độ của El Niño và La Niña. Nó dựa trên sự khác biệt áp suất không khí giữa Tahiti và Darwin, Úc (chỉ số SOI – Southern Oscillation Index) và nhiệt độ mặt nước biển ở trung tâm và đông Thái Bình Dương. Giá trị dương của chỉ số này cho thấy La Niña, giá trị âm cho thấy El Niño. Các nhà khoa học sử dụng chỉ số ENSO để theo dõi và phân loại các sự kiện ENSO.

Chu kỳ và cường độ

El Niño xảy ra với chu kỳ không đều, thường là 2 đến 7 năm. Cường độ của El Niño cũng thay đổi, với một số sự kiện mạnh hơn những sự kiện khác. Các nhà khoa học sử dụng các chỉ số khác nhau, chẳng hạn như chỉ số Oceanic Niño Index (ONI), để đo cường độ của El Niño.

Khác biệt với La Niña

La Niña là pha đối lập của El Niño, đặc trưng bởi nhiệt độ mặt nước biển lạnh hơn bình thường ở trung tâm và đông Thái Bình Dương. Nó cũng có tác động đến mô hình thời tiết toàn cầu, thường ngược lại với El Niño. Ví dụ, La Niña thường mang lại điều kiện khô hơn cho miền nam Hoa Kỳ và lượng mưa lớn hơn cho Úc.

El Niño là một hiện tượng khí hậu phức tạp có tác động đáng kể đến thời tiết toàn cầu và hệ sinh thái biển. Hiểu và dự đoán El Niño là rất quan trọng để giảm thiểu tác động tiêu cực của nó.

Các quá trình vật lý chi tiết hơn

Sự phát triển và suy yếu của El Niño liên quan đến sự tương tác phức tạp giữa đại dương và khí quyển. Một yếu tố quan trọng là sóng Kelvin, là sóng lan truyền dọc theo xích đạo trong đại dương. Trong suốt El Niño, gió mậu dịch yếu đi cho phép sóng Kelvin mang nước ấm từ phía tây Thái Bình Dương về phía đông. Điều này làm sâu thermocline (lớp chuyển tiếp nhiệt độ giữa nước ấm bề mặt và nước lạnh sâu hơn) ở phía đông và làm nông nó ở phía tây. Sự thay đổi độ sâu thermocline ảnh hưởng đến khả năng cung cấp dinh dưỡng cho sinh vật biển ở phía đông Thái Bình Dương.

Tác động kinh tế – xã hội

El Niño có thể gây ra thiệt hại kinh tế đáng kể, đặc biệt là ở các nước đang phát triển. Hạn hán có thể dẫn đến mất mùa, cháy rừng và thiếu nước. Lượng mưa lớn có thể gây ra lũ lụt và lở đất. Những tác động này có thể dẫn đến mất an ninh lương thực, dịch bệnh và di cư.

El Niño và biến đổi khí hậu

Mối quan hệ giữa El Niño và biến đổi khí hậu vẫn đang được nghiên cứu. Một số nghiên cứu cho thấy biến đổi khí hậu có thể làm tăng tần suất hoặc cường độ của các hiện tượng El Niño cực đoan. Tuy nhiên, vẫn cần thêm nghiên cứu để hiểu rõ hơn về mối liên hệ này.

Các chỉ số ENSO khác

Ngoài chỉ số SOI, còn có các chỉ số ENSO khác được sử dụng, bao gồm:

Chỉ số Nhiệt độ Mặt nước biển Niño (Niño SST Indices): Đo nhiệt độ mặt nước biển ở các vùng khác nhau của Thái Bình Dương nhiệt đới. Ví dụ, Niño 3.4 là trung bình của nhiệt độ mặt nước biển trong khu vực 5°N-5°S, 170°W-120°W.
Chỉ số dao động phương Nam (Southern Oscillation Index – SOI): Đại diện cho sự khác biệt áp suất không khí chuẩn hóa giữa Tahiti và Darwin.

Các giai đoạn của ENSO

ENSO trải qua các giai đoạn khác nhau:

Trung tính: Điều kiện bình thường, gió mậu dịch thổi mạnh từ đông sang tây.
El Niño: Gió mậu dịch yếu đi, nước ấm tràn về phía đông Thái Bình Dương.
La Niña: Gió mậu dịch mạnh hơn bình thường, nước lạnh hơn ở trung tâm và đông Thái Bình Dương.

Tóm tắt về El Niño

El Niño là một hiện tượng khí hậu phức tạp với tác động toàn cầu. Nó là pha ấm của El Niño-Southern Oscillation (ENSO), một dao động khí hậu liên quan đến sự tương tác giữa đại dương và khí quyển ở vùng nhiệt đới Thái Bình Dương. Điểm cốt lõi của El Niño là sự ấm lên bất thường của nhiệt độ mặt nước biển ở trung tâm và đông Thái Bình Dương, gây ra sự thay đổi đáng kể trong mô hình gió và lượng mưa trên toàn thế giới.

Tác động của El Niño rất đa dạng và rộng khắp. Hạn hán có thể tàn phá Úc, Indonesia và các khu vực Đông Nam Á, trong khi lũ lụt có thể hoành hành ở bờ biển phía tây của Nam Mỹ. Các kiểu thời tiết bất thường cũng ảnh hưởng đến Bắc Mỹ, thường mang lại mùa đông ấm hơn ở phía tây Canada và mùa đông ẩm ướt hơn ở miền nam Hoa Kỳ. Hệ sinh thái biển, đặc biệt là các rạn san hô, cũng rất dễ bị tổn thương do nhiệt độ nước biển tăng.

Việc dự báo và giám sát El Niño rất quan trọng để giảm thiểu các tác động tiêu cực của nó. Các nhà khoa học sử dụng nhiều công cụ, bao gồm phao, vệ tinh và mô hình khí hậu, để theo dõi các điều kiện ENSO và đưa ra dự báo. Các chỉ số như chỉ số SOI và chỉ số Niño SST được sử dụng để đo cường độ của El Niño. Hiểu biết về chu kỳ và cường độ của El Niño, cũng như mối quan hệ của nó với biến đổi khí hậu, vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu đang diễn ra. Tăng cường hiểu biết về El Niño là điều cần thiết để các cộng đồng chuẩn bị và thích ứng với những thách thức do hiện tượng khí hậu mạnh mẽ này gây ra.

Tài liệu tham khảo:

Climate Prediction Center (CPC), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). https://www.cpc.ncep.noaa.gov/
Trenberth, K. E. (1997). The definition of El Niño. Bulletin of the American Meteorological Society, 78(12), 2771-2777.
McPhaden, M. J., Zebiak, S. E., & Glantz, M. H. (2006). ENSO as an integrating concept in Earth science. Science, 314(5806), 1740-1745.

Câu hỏi và Giải đáp

Làm thế nào biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến tần suất và cường độ của El Niño?

Trả lời: Mối quan hệ giữa biến đổi khí hậu và El Niño vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực. Một số nghiên cứu cho thấy biến đổi khí hậu có thể làm tăng tần suất của các hiện tượng El Niño cực đoan, trong khi những nghiên cứu khác cho thấy nó có thể làm thay đổi đặc điểm của El Niño, chẳng hạn như làm cho các sự kiện tập trung nhiều hơn ở trung tâm Thái Bình Dương. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều điều chưa chắc chắn và cần thêm nghiên cứu để hiểu rõ hơn về mối liên hệ phức tạp này.

Ngoài nhiệt độ bề mặt biển, còn những biến số đại dương nào khác quan trọng trong việc phát triển và duy trì El Niño?

Trả lời: Độ sâu của thermocline (lớp chuyển tiếp nhiệt độ giữa nước ấm bề mặt và nước lạnh sâu hơn) đóng một vai trò quan trọng trong El Niño. Trong suốt El Niño, thermocline trở nên sâu hơn ở phía đông Thái Bình Dương và nông hơn ở phía tây. Nội dung nhiệt của đại dương, là tổng nhiệt năng được lưu trữ trong một cột nước, cũng là một biến số quan trọng.

Làm thế nào các cộng đồng ven biển có thể chuẩn bị tốt hơn cho các tác động của El Niño?

Trả lời: Chuẩn bị cho El Niño đòi hỏi một cách tiếp cận đa diện. Điều này bao gồm việc phát triển hệ thống cảnh báo sớm, củng cố cơ sở hạ tầng để chống lũ lụt và hạn hán, đa dạng hóa sinh kế và giáo dục cộng đồng về các rủi ro liên quan đến El Niño. Hợp tác quốc tế và chia sẻ thông tin cũng rất quan trọng.

El Niño ảnh hưởng như thế nào đến các dòng hải lưu ở Thái Bình Dương?

Trả lời: El Niño làm gián đoạn các dòng hải lưu bình thường ở Thái Bình Dương. Gió mậu dịch yếu đi hoặc đảo chiều, làm giảm cường độ của Dòng chảy xích đạo Bắc và Dòng chảy xích đạo Nam. Điều này cho phép nước ấm tích tụ ở phía đông Thái Bình Dương, làm thay đổi thêm các mô hình hải lưu. Dòng hải lưu ngược xích đạo, thường chảy về phía tây, có thể mạnh lên và chảy về phía đông trong El Niño.

Các mô hình khí hậu được sử dụng như thế nào để dự đoán El Niño, và độ chính xác của các mô hình này là bao nhiêu?

Trả lời: Các mô hình khí hậu sử dụng các phương trình toán học để mô phỏng các quá trình khí hậu và hải dương học, bao gồm cả những quá trình chi phối ENSO. Bằng cách chạy các mô hình này với các điều kiện ban đầu khác nhau, các nhà khoa học có thể tạo ra các dự báo về sự phát triển trong tương lai của El Niño. Độ chính xác của các mô hình này đã được cải thiện trong những năm gần đây, nhưng vẫn còn những hạn chế. Các dự báo thường đáng tin cậy nhất trong khoảng thời gian từ vài tháng đến một năm.

Một số điều thú vị về El Niño

Tên gọi “El Niño” (đứa trẻ, cậu bé) ban đầu được ngư dân Peru đặt cho một dòng hải lưu ấm áp xuất hiện gần bờ biển của họ vào dịp Giáng sinh. Họ đặt tên cho nó theo Chúa Giê-su hài nhi. Sau này, thuật ngữ này được dùng để chỉ hiện tượng khí hậu quy mô lớn hơn.
Mặc dù El Niño thường được liên kết với những tác động tiêu cực, nó cũng có thể mang lại một số lợi ích. Ví dụ, nó có thể làm giảm số lượng bão ở Đại Tây Dương, giúp giảm thiệt hại do bão gây ra ở các khu vực ven biển.
El Niño mạnh nhất được ghi nhận cho đến nay xảy ra vào năm 1997-98. Nó gây ra lũ lụt trên diện rộng, hạn hán và các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt khác trên khắp thế giới, gây thiệt hại hàng tỷ đô la.
Một số nền văn minh cổ đại, chẳng hạn như Moche ở Peru, đã nhận thức được tác động của El Niño. Họ đã phát triển các chiến lược thích nghi phức tạp để đối phó với lũ lụt và hạn hán do El Niño gây ra.
El Niño có thể ảnh hưởng đến hoạt động của ngành thủy sản. Sự thay đổi nhiệt độ nước biển và mô hình hải lưu có thể ảnh hưởng đến sự phân bố và độ phong phú của cá, dẫn đến giảm sản lượng đánh bắt cá ở một số khu vực.
Dự đoán El Niño vẫn là một thách thức đối với các nhà khoa học. Mặc dù các mô hình dự báo đã được cải thiện trong những năm gần đây, nhưng vẫn còn khó khăn để dự báo chính xác thời điểm, cường độ và thời gian của các sự kiện El Niño.
El Niño và La Niña không phải là hai pha duy nhất của ENSO. Cũng có một pha trung tính, trong đó các điều kiện không phải là El Niño cũng không phải là La Niña.
Sự kiện El Niño năm 1982-83 đã gây ra một trận hạn hán nghiêm trọng ở Úc, dẫn đến cháy rừng trên diện rộng và thiệt hại đáng kể về kinh tế.
El Niño có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Hạn hán có thể dẫn đến suy dinh dưỡng, trong khi lũ lụt có thể làm tăng nguy cơ mắc các bệnh do nước gây ra.
Nghiên cứu về El Niño là một nỗ lực đang diễn ra, với các nhà khoa học liên tục tìm cách hiểu rõ hơn về hiện tượng phức tạp này và tác động của nó đối với hành tinh của chúng ta.