Trong quá khứ xa xôi, Trái đất có thể đã từng hứng chịu những trận mưa bão khổng lồ trên diện rộng với lượng mưa lên đến hơn 30 cm chỉ trong vài giờ.
Trong một nghiên cứu đã được công bố gần đây trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã mô hình hóa một số kỷ nguyên khắc nghiệt trên hành tinh của chúng ta - khi nhiệt độ bề mặt vào khoảng 320 Kelvin (47 độ C) - và cho rằng các chu kỳ khô hạn sẽ nhanh chóng được theo sau bởi các đợt mưa.
Theo nhóm nghiên cứu, chu kỳ này là một trạng thái khí quyển mới và xảy ra hoàn toàn đột ngột. Nó không chỉ giúp chúng ta hiểu biết thêm về quá khứ và tương lai của Trái đất, mà còn có thể cung cấp dữ liệu cho những quan sát về các hành tinh bên ngoài hệ Mặt trời.
Nhà khoa học khí hậu Jacob Seeley đến từ Đại học Harvard ở Massachusetts cho biết: “Nếu bạn nhìn vào một vùng rộng lớn nằm sâu trong vùng nhiệt đới ngày nay, thì bạn sẽ thấy ở đâu đó trời luôn mưa” .
"Nhưng chúng tôi thấy rằng ở những vùng khí hậu cực kỳ ấm áp, có thể có nhiều ngày mà không có mưa trên một khu vực đại dương rộng lớn. Sau đó, đột nhiên, một trận mưa lớn sẽ nổ ra trên toàn vùng, trút xuống một lượng nước khổng lồ. Sau đó thời tiết sẽ yên bình trong một vài ngày và chu kỳ lặp lại".
Các nhà nghiên cứu đã đưa ra một loạt mô phỏng, một số trường hợp nhiệt độ bề mặt Trái đất lên tới 130 độ F (54 độ C). Họ cũng thử nghiệm cả việc gia tăng nồng độ CO2 trong khí quyển (cao gấp 64 lần mức hiện tại) và cường độ sáng của Mặt trời.
Nhiệt độ bề mặt cao sẽ tạo ra thứ được gọi là "lớp cản" - một lớp gần bề mặt Trái đất do hơi nước trong khí quyển bị đốt nóng, ngăn cản các dòng đối lưu bốc lên và hình thành các đám mây mưa. Lớp cản này khiến hơi nước bị giữ lại gần bề mặt.
Đồng thời, nhiệt bị bức xạ vào không gian khiến các đám mây tích tụ trên tầng khí quyển cao hơn. Do nhiệt độ quá cao, mưa từ những đám mây này bốc hơi trước khi nó chạm vào bề mặt. Điều này khiến cho hơi nước trong hệ thống được tích tụ liên tục.
Seeley nói cho rằng, quá trình giống như sạc một cục pin lớn. Bạn có một lượng nước lớn được làm lạnh trong khí quyển và một lượng nước lớn bốc hơi và nóng lên gần bề mặt, được ngăn cách bởi lớp cản này.
Ông nói thêm: "Nếu một thứ gì đó có thể phá vỡ lớp cản đó và cho phép nhiệt độ và độ ẩm trên bề mặt xâm nhập vào tầng khí quyển mát trên, nó sẽ gây ra một trận mưa lớn”.
Trong một mô phỏng, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy lượng mưa trong sáu giờ của các trận mưa bão khổng lồ này nhiều hơn lượng mưa từ một vài cơn bão nhiệt đới ở Mỹ trong vài ngày. Sau khi những trận mưa lớn kết thúc, chu kỳ sạc “pin khí quyển” sẽ lặp lại.
Các nhà nghiên cứu báo cáo rằng hiện tượng đối lưu nhà kính được chứng minh trong nghiên cứu này có một số khía cạnh tương tự như những gì đã thấy ở Đại Bình nguyên của Hoa Kỳ, nhưng ở quy mô lớn hơn nhiều.
Khi cuộc khủng hoảng khí hậu diễn ra nghiêm trọng, không ai có thể dự đoán được nhiệt độ Trái đất sẽ tăng vọt ra sao. Tuy nhiên, nghiên cứu này rất quan trọng trong việc tìm hiểu khí hậu Trái đất có khả năng sẽ như thế nào và vạch ra tương lai của hành tinh chúng ta trong hàng triệu năm - khi Mặt trời tiếp tục tỏa sáng.
Nhà khoa học môi trường đến từ Đại học Harvard, Robin Wordsworth, cho biết: "Nghiên cứu này đã tiết lộ nhiều hiểu biết vật lý mới về một dạng khí hậu chỉ khác một chút so với Trái đất ngày nay từ góc độ hành tinh".
"Nó đặt ra những câu hỏi lớn về sự tiến hóa khí hậu của Trái đất và các hành tinh khác mà chúng tôi sẽ nghiên cứu trong nhiều năm tới”.
Văn Thiện
