Tuyết phủ kín thành phố Buffalo ở bang New York ngày 25-12. Bão mùa đông đã gây thiệt hại nặng nề ở khu vực phía tây New York, nơi số người chết lên tới 27 tính đến hết 26-12 – Ảnh: AFP

Tổng thống Mỹ Joe Biden đã ban bố tình trạng khẩn cấp tại bang New York sau thảm họa này. Cơn bão tuyết mùa đông lịch sử này từ đâu ra và nó có thể xảy ra thường xuyên không?

Bão bom

Thời tiết mưa bão và lạnh giá với những cơn gió lạnh âm độ và tuyết dày ở Mỹ và Canada vừa qua khớp với định nghĩa về hiện tượng bomb cyclones (bão bom), nêu trong danh mục các thuật ngữ chuyên ngành của Hiệp hội Khí tượng Mỹ.

Thuật ngữ này được nêu ra trong bài nghiên cứu năm 1980 của hai nhà khí tượng của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) là Frederick Sanders và John R. Gyakum. 

Mặc dù khái niệm bão đã tồn tại trước đó từ lâu, ông Gyakum chia sẻ rằng thuật ngữ này ra đời để đáp ứng nhu cầu truyền thông tốt hơn về tính chất của các cơn bão xảy ra không phải trong mùa hè hay mùa bão.

Theo Gyakum, có những cơn bão mùa đông mạnh như siêu bão mùa hè nhưng nhiều người thường chủ quan rằng nguy cơ bão lớn đã qua khi mùa mưa bão kết thúc vào mùa thu.

“Mục tiêu của chúng tôi là nâng cao nhận thức rằng những cơn bão gây thiệt hại lớn không chỉ xảy ra vào mùa hè” – ông Gyakum, hiện là giáo sư khoa học khí quyển tại Đại học McGill ở Montreal, Canada, cho biết.

Có chữ bom trong tên gọi của thuật ngữ này là vì các chuyên gia muốn ví sự hình thành nhanh chóng và đột ngột của bão giống như một quả bom phát nổ.

Một chiếc xe bị kẹt trên đường ở Buffalo, Mỹ, ngày 25-12 – Ảnh: REUTERS

Bão bom phổ biến nhất ở các khu vực có vĩ độ trung bình, như miền đông nước Mỹ, châu Âu và Đông Á. Hiện tượng thời tiết này ít phổ biến ở Việt Nam. Nó có thể gây mưa lớn hoặc tuyết lớn, lũ lụt ven biển và gió giật cấp bão.

Bão bom phát sinh khi hai khối không khí ấm và lạnh va chạm với nhau. Chúng hiếm khi xảy ra vào mùa hè, khi thời tiết ở Bắc bán cầu cũng ấm áp mà thường xảy ra từ cuối thu đến đầu xuân, khi không khí ấm ở khu vực có vĩ độ trung bình va chạm với khối không khí lạnh của Bắc cực. Điều kiện để được gọi là bão bom là sự va chạm của hai khối khí ấm – lạnh phải gây ra sự sụt giảm áp suất khí quyển ở mức ít nhất là 1 milibar mỗi giờ trong vòng ít nhất 24 giờ theo thang áp suất khí quyển barometric.

Áp suất không khí bình thường là khoảng 1.010 millibar nhưng trong thời tiết giông bão, áp suất không khí giảm xuống dưới mức đó –  giảm càng thấp, bão càng mạnh.

Cơn bão vừa qua bắt đầu với một dải áp thấp gần dãy núi Rocky, một dãy núi lớn ở Bắc Mỹ, vào khoảng ngày 21-12. Nó nhanh chóng làm áp suất giảm xuống 24 milibar trong 24 giờ và biến thành một cơn bão bom.

Cơn bão đã mang theo lượng mưa, tuyết lớn và gió rất mạnh ở một số khu vực. Không khí rất lạnh từ Bắc cực kết hợp với gió khiến nhiệt độ có thể cảm thấy như -55 độ C, gây ra nhiều thách thức về sinh tồn và cứu hộ.

Bão bom và biến đổi khí hậu

Người dân trượt tuyết ngoài trời ở Buffalo sau khi bão tuyết đổ bộ – Ảnh: REUTERS

Ông Judah Cohen – chuyên gia về khí hậu tại Viện Công nghệ Massachusetts và là giám đốc bộ phận dự báo theo mùa của Trung tâm Nghiên cứu khí quyển và môi trường ở Mỹ – cho rằng sự ấm lên ở Bắc cực đã làm gián đoạn chuyển động mượt mà của luồng không khí quanh Bắc cực. 

Thông thường, không khí lạnh ở Bắc cực được giữ bên trong vòng Bắc cực bởi một luồng không khí chuyển động nhanh gọi là xoáy cực tầng bình lưu.

“Khi xoáy cực ở trạng thái bình thường, sẽ có một dòng không khí chạy nhanh từ tây sang đông, có tác dụng như một lớp ngăn cách giữa không khí lạnh ở Bắc cực với không khí ấm hơn ở phía nam”, Cohen nói.

Nhiệt độ ấm lên ở Bắc cực, có thể làm xoáy cực này trở nên kém ổn định. Khi đó, không khí lạnh thường giới hạn ở Bắc cực sẽ mở rộng về phía nam. Trong cơn bão vừa qua, không khí lạnh đã đi đến tận biên giới Mexico với khoảng cách hơn 3.000km.

Vẫn chưa rõ liệu sự mất ổn định của dòng xoáy cực có phải là do hậu quả trực tiếp của biến đổi khí hậu không, nhưng nó được ghi nhận là xảy ra thường xuyên hơn nhiều trong vài thập kỷ qua, trùng với với sự gia tăng nhiệt độ trên toàn cầu. 

Tốc độ ấm lên của Bắc cực nhanh hơn gần bốn lần so với phần còn lại của thế giới trong 40 năm qua. Theo Cơ quan quản lý khí quyển và đại dương quốc gia, các điều kiện thuận lợi cho sự hình thành các bão bom ở Bắc Mỹ sẽ thường xuyên hơn trong tương lai gần.