Từ năm 2016 đến năm 2019,
các nhà khí tượng học đã chứng kiến những đợt sóng nhiệt kỷ lục vòng quanh thế giới,
những cơn cháy rừng tràn lan ở California và Úc,
và các cơn xoáy thuận nhiệt đới loại 5 có thời gian hoạt động kỷ lục.
Số hiện tượng thời tiết cực đoan đang tăng lên đáng kể trong 40 năm qua,
và những dự đoán hiện tại chỉ ra rằng xu hướng này sẽ còn tiếp diễn.
Nhưng liệu các thảm họa tự nhiên này có đơn giản chỉ là thời tiết xấu không?
Hay đó là do khí hậu của chúng ta đang thay đổi?
Để trả lời cho câu hỏi này,
chúng ta cần hiểu rõ sự khác biệt giữa thời tiết và khí hậu.
Chúng là gì?
Ta dự đoán chúng như thế nào? Và những dự đoán ấy cho ta biết điều gì?
Các nhà khí tượng định nghĩa thời tiết là những trạng thái của khí quyển
vào một thời gian và địa điểm cụ thể.
Hiện tại, các nhà nghiên cứu có thể dự báo thời tiết của một vùng cho tuần tới
với độ chính xác gần 80%.
Khí hậu miêu tả tình trạng thời tiết trung bình của một khu vực
trong vòng một tháng hoặc hơn.
Các dự báo về khí hậu có thể dự đoán nhiệt độ trung bình
của hàng thập kỉ sắp tới,
nhưng chúng không thể dự đoán chính xác các hiện tượng thời tiết cụ thể.
Hai loại dự báo này cho ta biết các thông tin khác nhau
bởi vì chúng được dựa trên những dữ liệu khác nhau.
Để dự báo thời tiết,
các nhà khí tượng cần phải đánh giá những tình trạng ban đầu của khí quyển.
Đó là những mức độ hiện tại của lượng mưa, áp suất không khí, độ ẩm,
vận tốc gió và hướng gió - các yếu tố xác định thời tiết của một khu vực.
Hai lần mỗi ngày, các nhà khí tượng từ hơn 800 trạm khí tượng trên thế giới
phải thả những quả bóng bay vào trong bầu khí quyển.
Những quả bóng thám không này mang theo các dụng cụ gọi là máy do thám
để đo lường tình trạng ban đầu
và chuyển những dữ liệu đó đến các trung tâm khí tượng quốc tế.
Sau đó, các nhà khí tượng sẽ cho chạy dữ liệu qua các mô hình vật lý dự đoán
để cho ra kết quả dự báo thời tiết cuối cùng.
Thật không may, có điều gì đó đã ngăn chặn mạng lưới dữ liệu toàn cầu
trong việc đưa ra một dự báo hoàn hảo:
rằng thời tiết, về cơ bản, là một hệ thống lộn xộn.
Điều này có nghĩa là thời tiết cực kì thất thường
và ta không thể dự đoán nó một cách hoàn hảo
mà không có kiến thức tuyệt đối về toàn bộ các nhân tố trong hệ thống.
Chỉ trong khoảng 10 ngày,
ngay cả những tác động nhỏ nhất
cũng có thể gây ảnh hưởng lớn đến các tình trạng khí quyển,
và khiến ta không thể dự đoán chắc chắn thời tiết trong hơn hai tuần.
Mặt khác, dự đoán khí hậu thì ít thất thường hơn.
Một phần là bởi vì, về định nghĩa, khí hậu của một khu vực
là trung bình chung tất cả các yếu tố thời tiết của vùng đó.
Nhưng cũng bởi vì các dự đoán khí hậu
đã bỏ qua những gì đang xảy ra trong bầu khí quyển,
và chỉ tập trung vào phạm vi những gì có thể xảy ra.
Những thông số này được biết đến như là các điều kiện biên,
và theo như cái tên, chúng là những ràng buộc về khí hậu và thời tiết.
Một ví dụ của điều kiện biên chính là bức xạ mặt trời.
Bằng việc phân tích khoảng cách và góc độ chính xác giữa một vị trí đến mặt trời,
chúng ta có thể xác định lượng nhiệt mà khu vực đó sẽ hấp thụ.
Và vì ta biết cách mà mặt trời vận hành trong suốt năm,
ta có thể dự đoán chính xác những tác động của nó đến nhiệt độ.
Dữ liệu trung bình qua nhiều năm
đã cho thấy những đặc điểm theo chu kỳ, bao gồm các mùa.
Hầu hết các điều kiện biên đều có giá trị xác định
nếu chúng có thay đổi thì cũng sẽ thay đổi rất chậm.
Điều này cho phép các nhà nghiên cứu dự báo chính xác khí hậu của những năm tới.
Nhưng đây là điều khiến việc đó trở nên khó nhằn.
Ngay cả sự thay đổi nhỏ nhất trong các điều kiện biên
cũng có thể gây ra sự chuyển biến lớn trong hệ thống thời tiết hỗn loạn này.
Ví dụ, nhiệt độ của bề mặt Trái Đất đã nóng thêm gần 1°C
trong 150 năm qua.
Nó có vẻ như là một sự thay đổi nhỏ,
nhưng 1°C này đã làm tăng thêm nguồn năng lượng
tương đương với gần một triệu đầu đạn hạt nhân vào trong bầu khí quyển.
Nguồn năng lượng tăng vọt này đã dẫn đến sự gia tăng đáng kể
trong lượng sóng nhiệt, hạn hán và các đợt nước dâng do bão.
Vậy, liệu sự gia tăng của các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt là do ngẫu nhiên?
Hay là do thay đổi khí hậu?
Câu trả lời chính là:
Trong khi thời tiết sẽ luôn là một hệ thống thất thường,
những thay đổi về khí hậu
có làm gia tăng tỉ lệ xuất hiện của các hiện tượng thời tiết cực đoan.
Các nhà khoa học gần như đạt được thỏa thuận chung
rằng khí hậu của chúng ta đang thay đổi
và những hoạt động của con người đang làm gia tăng những sự thay đổi ấy.
Nhưng may mắn thay,
ta có thể xác định được các hoạt động nào của con người
gây ảnh hưởng đến khí hậu nhiều nhất
bằng cách theo dõi xem những điều kiện biên nào đang thay đổi.
Vậy nên cho dù thời tiết của tháng sau có thể luôn là một bí ẩn,
thì ta vẫn có thể hành động cùng nhau để bảo vệ khí hậu hàng thế kỷ tiếp theo.