Polar Vortex là gì?

Khi nhiệt độ mùa đông đột ngột giảm xuống mức thấp khủng khiếp, ô tô của bạn bị chôn vùi dưới lớp tuyết phủ đầy băng và bạn vẫn rùng mình mặc dù đang mặc đồ lót giữ nhiệt, áo len len và áo khoác ngoài, thì việc nghe thấy tiếng Nhà khí tượng học truyền hình vui vẻ giải thích rằng nguyên nhân khiến bạn khốn khổ là do sự biến dạng của một thứ gọi là xoáy cực . Thuật ngữ cực kỳ đáng ngại đó có thể khiến bạn nghe giống như tên của một con quái vật khổng lồ với hơi thở lạnh cóng, kiểu bạn sẽ thấy khi chiến đấu với Godzilla trong một bộ phim khoa học viễn tưởng Nhật Bản những năm 1950. Bạn sẽ nói, "Hả?" giá như răng của bạn sẽ ngừng kêu.

Thật vậy, nhiều người nghe nói về xoáy cực lần đầu tiên vào tháng 1 năm 2014, khi nhiệt độ giảm xuống mức thấp nguy hiểm đến tính mạng - ở một số nơi, 60 độ F dưới 0 (âm 51 độ C) khi lõi gió được tính vào Các điều kiện ở Trung Tây và Đông Bắc Hoa Kỳ nghiêm trọng đến mức ngay cả ở Minnesota khó khăn, thống đốc bang đã đóng cửa các trường học để bảo vệ trẻ em khỏi bị nhiễm lạnh [nguồn: O'Brien và Palmer ]. Thuật ngữ này có một bài tập khác khi một số nhiệt độ lạnh nhất trong một thế hệ chạm vào Hoa Kỳ vào tháng 1 năm 2019. Khoảng 90 triệu người Mỹ đã trải qua nhiệt độ dưới 0 F (-18 C) [nguồn: CNN ].

Tuy nhiên, xoáy cực thực sự không phải là điều gì mới mẻ đối với các nhà khoa học. Xoáy cực thực chất là một hiện tượng khí quyển theo mùa, một hệ thống các luồng gió mạnh, cấp độ cao - được gọi là luồng phản lực - bao quanh một túi khí cực lạnh ở Bắc Cực . Và mặc dù nghe có vẻ giống như một lực lượng ác độc của tự nhiên, nhưng phần lớn xoáy cực là một điều khá tốt, bởi vì gió của nó thường tạo thành ranh giới giữ không khí lạnh và ngăn chúng ta đóng băng [nguồn: Duke ].

Tuy nhiên, vấn đề là thỉnh thoảng, xoáy cực bị phá vỡ một chút. Kết quả là một vụ nổ lớn, mạnh của không khí Bắc Cực có thể đi xa về phía nam, khiến nhiệt độ giảm xuống ở những nơi quen với mùa đông ôn hòa [nguồn: Duke ]. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích thêm về xoáy cực là gì và tại sao nó đôi khi dao động.

1. Làm thế nào để Polar Vortex hoạt động?
2. Điều gì sẽ xảy ra khi xoáy cực trở nên biến dạng?
3. Xoáy cực có bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu không?

Trong khi chúng ta thường nghe thuật ngữ xoáy cực được sử dụng trong số ít, thực tế có hai xoáy cực trên Trái đất - một ở Nam bán cầu trên Nam Cực và một ở Bắc bán cầu trên Bắc Cực [nguồn: NASA ].

Những xoáy này tồn tại bởi vì vào mùa đông, không khí trên cao trên các cực trở nên thực sự rất lạnh - chúng ta đang nói về thứ tự gần 110 độ dưới 0 trên thang độ F hoặc âm 79 độ C đối với Bắc bán cầu [ nguồn: NASA ]. Đó là sự tương phản mạnh mẽ với nhiệt độ xa cực, và độ tương phản áp lực mà kết quả, nguyên nhân thực sự nhanh chóng gió - với tốc độ từ 120 đến 250 dặm (193 và 402 km) một giờ - để xoáy xung quanh túi lớn không khí lạnh [nguồn: Rafferty , Rutgers Today ]. Vòng xoáy ở Nam bán cầu thậm chí còn lạnh hơn so với xoáy ở Bắc bán cầu, có gió nhanh hơn và mức ôzôn cũng thấp hơn nhiều [nguồn: NASA ].

Dù bằng cách nào, kết quả là một lốc xoáy quay khổng lồ với không khí lạnh bên trong nó, lơ lửng trên cực cao, gần giống như một vầng hào quang [nguồn: Herwick ]. Nếu bạn nhìn nó từ bên cạnh, nó bắt đầu gần như xung quanh biên giới của tầng đối lưu , tầng thấp nhất của khí quyển Trái đất và khu vực diễn ra thời tiết của chúng ta - và tầng bình lưu, lớp khí quyển tiếp theo bắt đầu vào khoảng 12 dặm (20 km) ở độ cao và chứa ozone bảo vệ Trái đất khỏi bức xạ mặt trời quá nhiều.

Dòng xoáy này đi qua tầng bình lưu lên đến tầng trung lưu , lớp tiếp theo, nơi không khí bắt đầu loãng và siêu lạnh [nguồn: NASA ]. Ví dụ, từ một điểm thuận lợi cao trên Bắc Cực, xoáy cực thực sự sẽ giống như một hình elip, thường xoáy xung quanh hai trung tâm - Đảo Baffin của Canada và một điểm ở đông bắc Siberia, và bao quanh các rìa băng giá của Bắc Mỹ, Greenland , Châu Âu và Châu Á [nguồn: AMS , NSIDC , O'Hanlon ].

Xoáy cực yếu nhất trong những tháng ấm hơn trong năm, khi có ít sự tương phản giữa nhiệt độ vùng cực và nhiệt độ ở những vùng ấm hơn, và nó có xu hướng trở nên mạnh nhất trong những tháng mùa đông [nguồn: Rafferty ]. Thông thường, rào cản gió đó giữ không khí lạnh ở Bắc Cực, ngăn phần còn lại của Bán cầu Bắc trở nên quá lạnh. Nhưng trong một số năm, nó không hoạt động tốt như vậy. Chúng ta sẽ đi vào chi tiết trong phần tiếp theo.

Xoáy cực có thể giống như một hệ thống tự nhiên khá đáng tin cậy để điều hòa khí hậu của mỗi bán cầu . Nhưng trong thực tế, nó không hoàn toàn chạy trơn tru. Thứ nhất, hình dạng của nó thường hơi bất thường về ranh giới của nó, với các khu vực được gọi là rãnh nơi không khí lạnh kéo dài ra khỏi cực và các khu vực khác được gọi là rặng núi , nơi không khí ấm tràn về phía nó [nguồn: Serreze ].

Ngoài ra, gió tốc độ cao tạo thành rào cản của xoáy cực có thể thay đổi cường độ theo thời gian. Nếu gió yếu đi quá nhiều, điều đó có thể làm biến dạng xoáy và làm cho ranh giới của nó không đều hơn, do đó toàn bộ không khí lạnh sẽ hướng về phía nam đến những nơi mà bình thường không có được [nguồn: Duke ].

Trong khi xoáy cực có vẻ như là một hiện tượng mới gây sốc, thì những vết nứt lạnh gây ra bởi sự biến dạng của xoáy thực sự đã xảy ra vào những thời điểm khác trong lịch sử gần đây. Ví dụ, trở lại vào tháng 1 năm 1985, vùng xoáy cực bắc đã thực sự bị bóp méo, và không khí vùng cực đẩy về phía nam vào miền đông Hoa Kỳ. Ở Florida bình thường ôn hòa, nhiệt độ giảm mạnh đã phá hủy 90% cây trồng có múi của bang. Tại thủ đô Washington, lễ duyệt binh và lễ ngoài trời cho lễ nhậm chức lần thứ hai của Tổng thống Ronald Reagan đã phải hủy bỏ. Tệ hơn nữa, ít nhất 126 người đã chết vì ảnh hưởng của giá lạnh [nguồn: NOAA ].

Không phải tin tức mới

Sau cơn bão tháng Giêng năm 2014, nhà bình luận đài phát thanh Rush Limbaugh tuyên bố, có lẽ trực diện, rằng xoáy cực là một thuật ngữ mới được các phương tiện truyền thông đưa ra để khiến mọi người lo lắng về biến đổi khí hậu. “Họ vừa tạo ra nó trong tuần này,” anh nói với thính giả [nguồn: RushLimbaugh.com ]. Trên thực tế, thuật ngữ này đã xuất hiện trong các bài báo khoa học ít nhất là từ những năm 1850, và nó bắt đầu xuất hiện trên các tờ báo như Washington Post và New York Times vào cuối những năm 1980 [nguồn: Living Age , Herwick ]. Nhưng nhờ Twitter, Kênh Thời tiết và các trang web tin tức, nhiều người biết đến xoáy cực hơn bao giờ hết.

Bạn có thể đã nghe thấy sự hoài nghi về biến đổi khí hậu chỉ đến một cái lạnh như bằng chứng rằng hành tinh không thực sự ấm lên. Tuy nhiên, những người ủng hộ lưu ý rằng biến đổi khí hậu thực sự có thể góp phần làm biến dạng các xoáy cực và nhiệt độ giảm đột ngột mà những biến dạng đó gây ra.

Đây là lời giải thích khả thi. Các nhà khoa học đã quan sát thấy rằng ngày càng nhiều băng ở biển Bắc Cực tan chảy trong những tháng mùa hè. Khi băng tan, Bắc Băng Dương ấm lên và tỏa lượng nhiệt dư thừa đó trở lại bầu khí quyển vào mùa đông. Bởi vì sức nóng đó phần nào làm giảm độ tương phản giữa không khí Bắc Cực và khí quyển ở các vùng xa hơn về phía nam, làm giảm cường độ của những cơn gió tạo thành rào cản giữa hai khu vực. Điều đó, đến lượt nó, làm suy yếu và phá vỡ các xoáy cực. Giả thuyết đó được hỗ trợ bởi dữ liệu được thực hiện trong thập kỷ qua, cho thấy rằng trong những năm khi nhiều băng biển ở Bắc Cực biến mất, dòng xoáy có xu hướng suy yếu nhiều hơn [nguồn: Fischetti ].

Không phải tất cả mọi người, cần được đề cập, đều chấp nhận quan điểm rằng sự thay đổi băng ở biển Bắc Cực ảnh hưởng đến các mô hình thời tiết ở những nơi khác [nguồn: Samenow ]. Nhưng nếu nó là sự thật, phần đặc biệt đáng sợ của mô hình đó là mặc dù lượng băng ở biển Bắc Cực thay đổi theo từng năm, nhưng nhìn chung nó đang giảm dần trong những năm gần đây và dự báo của các nhà khoa học khí hậu kêu gọi nó sẽ biến mất nhiều hơn. Điều đó có nghĩa là chúng ta có thể gặp nhiều biến dạng hơn của xoáy cực và thời tiết khắc nghiệt đi kèm với chúng, trong những năm tới [nguồn: Fischetti ].

Lưu ý của tác giả: xoáy cực là gì?

Tôi không phải là một nhà khí tượng học hay một nhà khoa học khí hậu, nhưng nhờ đã sống ở miền đông Hoa Kỳ trong phần lớn cuộc đời của mình, tôi khá quen thuộc với thời tiết thực sự lạnh. Tuy nhiên, cái lạnh khắc nghiệt nhất mà tôi nghĩ rằng tôi từng thấy, đó là một cơn bão băng bất ngờ ở Thành phố New York vào tháng 1 năm 1994, biến phần lớn khu vực Upper West Side thành một sân chơi khúc côn cầu và khiến giao thông bế tắc . Vì không thể làm bất cứ việc gì hiệu quả, tôi đã dành cả buổi chiều để đi chơi trong quán cà phê với một số người bạn, những người thường sẽ vội vã từ cuộc họp hoặc dự án này sang cuộc họp hoặc dự án khác. Vì vậy, tất cả đã diễn ra OK.

Những bài viết liên quan