Hiện tượng El Niño và La Nina là gì ?
El Nino năm 1997
Hãng tin AFP ngày 29/04/2016 có bài viết về hiện tượng khô hạn và nắng nóng do El Nino gây thiếu lương thực và nước cũng như tàn phá mùa màng các nước châu Á. Không những thế, các chuyên gia còn cảnh báo khó khăn sẽ gấp bội khi hiện tượng La Nina theo sau có thể gây ra lũ lụt.
El Nino hiện nay, bắt đầu từ năm ngoái, là El Nino khắc nghiệt nhất từ trước đến giờ, khiến cho mực nước sông Mekong thấp nhất trong những thập kỷ gần đây, gây ra những lo ngại về lương thực ở Philippines, và khiến nắng nóng đến ngộp thở trên một vùng rộng lớn kéo dài cả tháng (lên đến 40 độ C) ở châu Á.
Theo IHS Global Insight, khu vực Đông Nam Á bị thiệt hại về kinh tế khoảng 10 tỉ đô la. Nắng nóng được dự báo giảm vào giữa năm nhưng có nhiều lo lắng về hiện tượng La Nina sẽ theo sau đó vào cuối năm.
Hiện tượng El Nino đã khiến cho 60 triệu người trên khắp thế giới cần trợ giúp khẩn cấp, nhất là ở châu Phi. Trong khi đó, La Nina, theo thường lệ, sẽ gây ra mưa lớn và lũ lụt, gây thiệt hại mùa màng và nguy cơ dịch bệnh, sâu bệnh tăng.
Tại châu Á, nhiều nước bị ảnh hưởng nặng nề bởi El Nino
Việt Nam, nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới, bị ảnh hưởng nặng nề do khô hạn. Đồng bằng sông Cửu Long với gần 50% diện tích canh tác bị nhiễm mặn. Hơn 500 ngàn người thiếu nước uống, nhiều bệnh viện, trường học, khách sạn phải xoay sở với nguồn nước sạch.
Thái Lan và Cam Bốt cũng bị ảnh hưởng khi nhiều vùng thiếu nước và sản lượng lúa bị giảm. Tại Malaysia, thời tiết khắc nghiệt đã làm giảm lượng nước ở các hồ dự trữ, nhiều vùng đất nông nghiệp bị khô hạn, phải luân phiên cắt nước ở nhiều khu vực, và trường học nhiều lần đóng cửa do lo ngại về vấn đề sức khỏe. Tại Ấn Độ, khoảng 330 triệu người đang có nguy cơ thiếu nước và mùa màng bị thiệt hại. Nắng nóng là nguyên nhân làm cho nhiều người và gia súc bị chết.
1. Khái niệm
1.1. El Nino
“El Nino” (theo tiếng Tây Ban Nha có nghĩa là đứa con của Chúa hay còn gọi là bé Hài Đồng nam) là từ được dùng để chỉ hiện tượng nóng lên dị thường của lớp nước biển bề mặt ở khu vực xích đạo trung tâm và Đông Thái Bình Dương, kéo dài 8 - 12 tháng (trước ngày chúa giáng sinh), hoặc lâu hơn, thường xuất hiện 3 - 4 năm 1 lần, song cũng có khi dày hơn hoặc thưa hơn.
Cứ trung bình 3-10 năm, ngư dân vùng biển tại Peru phát hiện ra nước biển ấm dần lên vào mùa đông, khoảng vài tuần trước Lễ Giáng Sinh. Đây chính là một nghịch lý, nhưng nó vẫn tồn tại có chu kì và kéo theo hiện tượng hơi nước ở biển bốc lên nhiều hơn, tạo ra những cơn mưa như thác đổ. Và ngư dân đã gọi hiện tượng này là El Niño để đánh dấu thời điểm xuất phát của nó là gần Giáng Sinh.
Mưa bão, lụt lội, đó là các hiện tượng dễ thấy nhất của El Nino. Lý do là dòng nước ấm ở phía đông Thái Bình Dương chạy dọc theo các nước Chile, Peru... đã đẩy vào không khí một lượng hơi nước rất lớn. Hậu quả là các quốc gia ở Nam Mỹ phải hứng chịu một lượng mưa bất thường, có khi lượng mưa lên đến 15 cm mỗi ngày. Điều bất ngờ là những cơn gió ở Thái Bình Dương tự dưng đổi hướng vào thời điểm có El Nino. Chúng thổi ngược về phía đông thay vì phía tây như thời tiết mỗi năm. Những cơn gió này có khả năng đưa mây vượt qua Nam Mỹ, đến tận Romania, Bulgaria, hoặc bờ biển Đen của Nga. Như vậy, một vùng rộng lớn của tây bán cầu bị El Nino khống chế. Năm 1997, toàn vùng này bị thiệt hại ước tính 96 tỷ USD do mưa bão, lũ lụt từ El Nino gây ra. Ngược lai, hiện tượng khô hạn lại xảy ra trên các quốc gia thuộc đông bán cầu. Do mây tập trung vào một khu vực có mật độ quá cao, do đó, phần còn lại của thế giới phải hứng chịu đợt hạn hán nghiêm trọng. Các nước thường xuyên chịu ảnh hưởng khô hạn do El Nino gây ra có thể kể: Úc, Philippines, Indonesia, Thái Lan, Việt Nam... Đợt hạn hán gần đây nhất ở Úc đã làm hàng triệu con kangaroo, cừu, bò... chết vì khát. Bang New South Wales suốt chín tháng không có mưa, hồ nước ngọt Hinze (bang Queensland) cạn kiệt. Tại Thái Lan, hơn một triệu gia đình bị thiếu nước trầm trọng.
El Nino không phải là hiện tượng do con người tạo ra, mà chính là thiên nhiên. Vì sao lại xuất hiện dòng nước ấm đột ngột ở phía đông Thái Bình Dương để khởi đầu hiện tượng El Nino? Một trong những nguyên nhân lớn gây ra hiện tượng El Nino là sự thay đổi hướng gió, tuy nhiên đến nay các nhà khoa học vẫn chưa có lời giải đáp hoàn toàn thống nhất. Những nguyên nhân khác bao gồm sự thay đổi áp suất không khí, Trái Đất nóng dần lên, hay cả các cơn động đất dưới đáy biển.
Lịch sử nghiên cứu: Vào năm 1920, một nhà khoa học Anh tên là Gibert Walker, khi nghiên cứu biến động của gió mùa, trong quá trình làm việc ông đã tìm được một số loại hình mưa của Nam Mỹ với sự thay đổi của nhiệt độ đại dương. Ông cũng là người phát hiện đầu tiên mối quan hệ khí áp ở phía Đông và Tây Thái Bình Dương, ông gọi đây là dao động Nam bán cầu (Southern Oscillation). Ngoài ra, ông còn nhận thấy khí áp phía Đông Thái Bình Dương giảm thường liên quan đến hạn hán ở Australia, Ấn Độ và một phần Châu Phi, làm cho mùa Đông ở Canada ấm lên. Tuy nhiên, để chứng minh cho các kết luận này cần có số liệu nhiệt độ ở vùng biển đó và số liệu trường gió trên cao, nhưng do điều kiện kỹ thuật lúc bấy giờ chưa đáp ứng được nên phải mấy chục năm sau phát hiện của ông mới được công nhận. Đến năm 1966, một nhà khí tượng người Nauy là Jacob Bjerknes đã phát hiện ra tương tác hai chiều giữa đại dương và khí quyển. Ông giải thích sự ấm lên của nước biển trong suốt dải xích đạo từ ngoài khơi Nam Mỹ đến giữa Thái Bình Dương có liên quan đến sự yếu đi của đới gió tín phong.
Như vậy, khái niệm El Nino là kết quả tương tác giữa khí quyển và đại dương mà thể hiện chủ yếu là hoàn lưu khí quyển với nhiệt độ nước biển bề mặt ở khu vực xích đạo Thái Bình Dương, sự thay đổi của một phía sẽ gây ra phản ứng của phía kia. El Nino không phải là một hiện tượng mang tính cục bộ ở vùng biển ngoài khơi Nam Mỹ, mà là một phần hệ thống tương tác có quy mô lớn, phức tạp giữa khí quyển và đại dương. El Nino là một phần của bộ máy khí hậu ở vùng nhiệt đới có liên quan đến nhiều hiện tượng thời tiết thế giới, sự xuất hiện của hiện tượng El Nino biểu hiện sự dao động trong cơ chế của khí hậu toàn cầu.
Không phải El Nino lúc nào cũng gây tai họa cho con người. Cách đây hơn 5000 năm, khi mà hiện tượng này mới được ngư dân Peru phát hiện thì El Nino đồng nghĩa với "tin mừng". Vì nước biển lúc ấy tăng lên đủ ấm để vi sinh vật phát triển. Chúng là thức ăn cho cá biển. Nhờ thế nền đánh bắt cá của các nước ven biển Nam Mỹ phát triển mạnh. Nếu năm nào mà hiện tượng El Nino không làm cho nhiệt độ nước biển tăng lên quá cao thì năm đó sẽ có mùa cá bội thu. Ngoài ra, El Nino còn làm cho một số hoang mạc khô cằn nhất thế giới như Antacama (Nam Mỹ) có những cơn mưa lớn giúp cho thực vật tại nơi đây phát triển đáng kinh ngạc. Tiêu biểu là vào năm 2015, hoa đã nở rộ khắp Hoang mạc Antacama.
1.2. La Nina
“La Nina” (hay còn gọi là bé Hài Đồng nữ) là hiện tượng lớp nước biển bề mặt ở khu vực nói trên lạnh đi dị thường, xảy ra với chu kỳ tương tự hoặc thưa hơn El Nino.
Để thể hiện sự ngược nhau giữa hai hiện tượng này có khi người ta dùng khái niệm Anti-El Nino (đối El Nino). Hiện tượng La Nina có thể xuất hiện ngay khi hiện tượng El Nino suy yếu, nhưng có khi không phải như vậy.
Nghiên cứu hiện tượng El Nino và La Nina để hiểu biết về cơ chế vật lý, đặc điểm và quy luật diễn biến cũng như những hậu quả tác động của chúng, chúng ta có thể cảnh báo trước sự xuất hiện của El Nino và La Nina, những ảnh hưởng có thể xảy ra đối với thời tiết, khí hậu và kinh tế - xã hội để có những biện pháp phòng, tránh hiệu quả, hạn chế và giảm nhẹ thiệt hại do El Nino và La Nina gây ra.
2. Đặc điểm
Hiện tượng El Nino và La Nina thể hiện sự biến động dị thường trong hệ thống khí quyển - đại dương với quy mô thời gian giữa các năm, có tính chu kỳ hoặc chuẩn chu kỳ.
Chu kỳ hoạt động của hiện tượng El Nino từ 2 đến 7 năm, có khi trên 10 năm. Thời gian xuất hiện trung bình của một hiện tượng El Nino là 11 tháng, dài nhất 18 tháng (El Nino 1982 - 1983).
Chu kỳ của hiện tượng La Nina thường kéo dài hơn chu kỳ của hiện tượng El Nino. Thời gian trung bình của một lần xuất hiện hiện tượng La Nina là 14 tháng, nhiều nhất 24 tháng.
3. Ảnh hưởng của El Nino:
3.1. Hoạt động của bão và áp thấp nhiệt đới
Trong 45 năm (1956-2000), có 311 cơn bão và áp thấp nhiệt đới (sau đây gọi chung là xoáy thuận nhiệt đới –XTNĐ) ảnh hưởng trực tiếp đến Việt Nam, trung bình mỗi năm có 6,9 cơn, trung bình mỗi tháng có 0,58 cơn. Cùng thời gian trên có tổng số 150 tháng El Nino với 63 XTNĐ ảnh hưởng trực tiếp, trung bình mỗi tháng El Nino có 0,42 cơn, ít hơn trung bình nhiều năm khoảng 28%. Trong khi đó, trung bình mỗi tháng La Nina có 0,80 cơn (86 cơn/107 tháng), nhiều hơn trung bình nhiều năm khoảng 38%.
Trong cả mùa bão (từ tháng 6 đến tháng 12), trung bình nhiều năm có 6,64 cơn, mỗi tháng mùa bão có 0,95. Trong điều kiện El Nino, trung bình cả mùa bão có 4,83 cơn, mỗi tháng mùa bão có 0,69 cơn, ít hơn trung bình nhiều năm khoảng 27%. Trái lại, trong điều kiện El Nino, XTNĐ thường tập trung vào giữa mùa bão (tháng 7, 8 , 9), trong điều kiện La Nina, XTNĐ thường nhiều hơn vào nửa cuối mùa bão (tháng 9, 10, 11).
3.2. Tần số front lạnh
Trong những năm El Nino và La Nina, số front lạnh ảnh hưởng đến nước ta đều ít hơn bình thường. Tỷ lệ giữa tổng chuẩn sai dương và tổng chuẩn sai âm của tần số front lạnh qua Hà Nội của các tháng trong năm chỉ bằng 70%. Thời gian kết thúc hoạt động của không khí lạnh ở Việt Nam sớm hơn bình thường.
3.3. Nhiệt độ
Trong điều kiện El Nino nhiệt độ trung bình các tháng đều cao hơn bình thường, mùa đông chênh lệch rõ rệt hơn mùa hè, các khu vực phía Nam chịu ảnh hưởng nhiều hơn phía Bắc. Ngược lại, trong điều kiện La Nina, nhiệt độ trung bình các tháng thấp hơn bình thường, ở phía Bắc chịu ảnh hưởng nhiều hơn phía nam.
3.4. Bão
Trong những năm El Nino, do trung tâm đối lưu sâu dịch chuyển xa về khu vực trung tâm TBĐ, số cơn bão trên Biển Đông và ảnh hưởng đến nước ta ít hơn bình thường khoảng 27%.
Trong những năm La Nina, số cơn bão trên Biển Đông và ảnh hưởng đến nước ta nhiều hơn bình thường khoảng 28%.
Mùa bão trong những năm El Nino kết thúc sớm hơn bình thường, trong khi mùa bão trong những năm La Nina kết thúc muộn hơn bình thường
3.5. Lượng mưa
Trong điều kiện El Nino gây thâm hụt lượng mưa trong hầu hết các vùng trong cả nước (rõ rệt nhất là Bắc Trung Bộ) nhưng các đợt La Nina chỉ gây thâm hụt lượng mưa ở Bắc Bộ, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ. Tuy nhiên, các đợt La Nina lại gây ra lượng mưa vượt trung bình ở các tỉnh ven biển Trung Bộ và Tây Nam Bộ
3.6. Mực nước biển ở các vùng ven biển và hải đảo
El Nino gây ra hiệu ứng âm (∆h < 0), trái lại La Nina gây ra hiệu ứng dương (∆h > 0) đối với mực nước biển ở ven biển và hải đảo nước ta.
3.7. Độ mặn nước biển vùng ven biển và hải đảo Việt Nam
Nhìn chung ảnh hưởng của El Nino làm tăng độ mặn, trái lại La Nina làm giảm độ mặn của nước biển ở vùng ven biển và hải đảo nước ta.
3.8. Dòng chảy sông ngòi ở Việt Nam
Trong nhưng năm El Nino, phần lớn các trạm có dòng chảy năm nhỏ hơn trung bình nhiều năm từ 10% trở lên, những năm El Nino mạnh có thể giảm tới 50-60%. Trong những năm La Nina, dòng chảy năm các sông thường lớn hơn trung bình nhiều năm, có năm, ở một số sông, lớn hơn tới 80-100%. Đối với dòng chảy mùa lũ cũng có đặc điểm tương tự. Tuy nhiên, tính biến động của đặc trưng này trong điều kiện ENSO rất lớn, không loại trừ có năm El Nino, dòng chảy mùa lũ lớn hơn dòng chảy trung bình nhiều năm, ngược lại, trong những năm La Nina, dòng chảy mùa lũ nhỏ hơn dòng chảy trung bình nhiều năm. Dòng chảy mùa cạn, trong những năm El Nino, lượng dòng chảy 3 tháng liên tục nhỏ nhất ở hầu hết các trạm đều nhỏ hơn trị số trung bình nhiều năm của thời kỳ tương ứng và đạt khoảng 80-90%, trái lại, trong những năm La Nina - lớn hơn trị số trung bình nhiều năm và đạt 101-140%. Đối với dòng chảy tháng nhỏ nhất cũng có tình hình tương tự.
3.9. Sản lượng thuỷ điện
Quan hệ giữa lưu lượng nước trung bình năm với sản lượng năm của 4 nhà máy thuỷ điện là Hoà Bình, Thác Bà, Trị An, Đa Nhim là đồng biến, với hệ số tương quan 0,5-0,8. Do đó, có thể thấy ảnh hưởng của El Nino có thể làm giảm sản lượng thuỷ điện, trong khi ảnh hưởng của La Nina góp phần thuận lợi cho việc tăng sản lượng thuỷ điện của các nhà máy nêu trên.
3.10. Sản xuất nông nghiệp
Trong điều kiện El Nino, năng suất lúa bình quân của vụ Đông xuân giảm so với vụ trước đó, nhất là ở vùng trung du Bắc bộ, trái lại năng suất lúa vụ mùa tăng, nhất là ở vùng Bắc Trung Bộ. Trong điều kiện La Nina, năng suất lúa bình quân vụ Đông xuân và vụ mùa đều tăng so với vụ trước đó, trong đó vụ Đông xuân rõ nhất ở vùng đồng bằng Bắc Bộ, vụ mùa rõ nhất ở đồng bằng sông Cửu Long.
3. 11. Đời sống và sức khoẻ con người
Theo thống kê, từ 1997 đến 2000, tổng số người bị chết và mất tích do thiên tai là 14.962, trong đó xảy ra vào những năm ENSO chiếm 64% (El Nino 43%, La Nina 21%). Tỷ lệ số người mắc bệnh sốt xuất huyết trên 100.000 người trong thời kỳ 1976-1998 có quan hệ với hiện tượng El Nino với hệ số tương quan từ 0,4 đến 0,6. Riêng đợt El Nino 1997-1998, cả nước có 51 tỉnh, thành phố có dịch sốt xuất huyết với tỷ lệ bình quân 306/100.000 người.
3.12. Khả năng dự báo sự tác động của ENSO đến các yếu tố và hiện tượng khí tượng thuỷ văn
Một số mô hình thống kê dự báo mùa (3 tháng) trên cơ sở các thông tin về ENSO đã được xây dựng đối với các yếu tố và hiện tượng khí tượng thuỷ văn sau đây: Tần suất XTNĐ trên khu vực biển Đông và Việt Nam; Nhiệt độ không khí trung bình và cực trị; Lượng mưa (tổng lượng và cực đại); Lưu lượng dòng chảy tại một số điểm trên lưu vực sông Hồng; Hạn hạn.
Các kết quả dự báo đều được đánh giá bằng các chỉ số đánh giá dự báo: FI (Forecasting Index), tỷ lệ thành công HR (Hit Rate), sai số quân phương (RMSE), phương sai rút gọn (RV) và độ tinh xảo (Heidke) và cho kết quả tốt.
3.13. Một số giải pháp nhằm hạn chế tác động xấu và thiệt hại do ENSO gây ra
Ngoài các giải pháp công trình liên quan đến thiên tai, thuỷ lợi, rừng phòng hộ, bảo vệ giải ven biển…, các giải pháp phi công trình chủ yếu là: Quy hoạch và quản lý tổng thể các lưu vực sông, hệ thống các hồ chứa nước; Điều chỉnh cơ cấu sản xuất, mùa vụ ở một số vùng nhằm thích ứng với ảnh hưởng của ENSO; Xây dựng và hoàn thiện các phương án theo dõi, cảnh báo, dự báo tác động của ENSO; Tăng cường công tác tổ chức, quản lý thiên tai của nhà nước và của các ngành đối với tác động của ENSO như một bộ phận của chiến lược quốc gia về phát triển bền vững; Tiếp tục tăng cường công tác tuyên truyền, nâng cao nhận thức cho công chúng về ENSO và những giải pháp phòng tránh./.
Các dòng khí đối lưu trên Nam Thái Bình Dương
Phát triển của El Nino
El Nono 2015
Nguồn: Wikipedia
