Ngay cả khi thế giới liên tục phá vỡ kỷ lục nóng nhất mọi thời đại và ngày càng tiến gần đến ngưỡng ấm lên đáng báo động, những đợt không khí lạnh vẫn đến theo bão bom tuyết, mang đến thời tiết buốt giá và tuyết rơi dày, thúc đẩy nhiều người phủ nhận khủng hoảng khí hậu có thật. Nhưng một số nhà khoa học cho rằng, biến đổi khí hậu và hiện tượng ấm lên nhanh hơn ở Bắc Cực, có thể làm tăng khả năng không khí lạnh vùng cực di chuyển sâu hơn xuống phía nam.

Vừa qua, khu vực dân cư đông đúc ở đông bắc nước Mỹ đang chứng kiến ví dụ thực tế khi xu hướng ấm lên dài hạn bị gián đoạn bởi giá lạnh kỷ lục. Hồi tháng 1, gần như mọi thành phố ở vùng Đông Bắc trải qua tháng 1 ấm nhất trong lịch sử. Đó là tháng đầu tiên ở thành phố New York, nhiệt độ ở trên mức trung bình vào mọi ngày trong tháng và lần đầu tiên tháng 1 kết thúc mà không có tuyết rơi dày trong thành phố. Tuy nhiên, trong tuần, nhiệt độ cao kỷ lục nhường chỗ cho giá lạnh kỷ lục với nhiệt độ phong hàn giảm xuống mức nguy hiểm là -30oC vào ngày 4-2.

Khi mùa đông đang trở nên ấm hơn, tháng 1 mang đợt lạnh tới nhiều khu vực ở châu Á. Nhiệt độ ở thành phố Mạc Hà, Trung Quốc, giảm xuống -53oC, nhiệt độ thấp nhất mà quốc gia này từng ghi nhận. Thời tiết lạnh giá và lượng tuyết rơi kỷ lục ở Nhật Bản khiến ít nhất 4 người tử vong. Ông Hirokazu Matsuno, Chánh văn phòng Nội các Nhật Bản, gọi đây là “đợt lạnh 10 năm có một”.

Kỷ lục nhiệt độ thấp cũng được ghi nhận tại vài nơi ở Hàn Quốc. Không khí lạnh từ cực Bắc di chuyển trực tiếp qua Hàn Quốc sau khi đi qua Nga và Trung Quốc, phát ngôn viên của Cơ quan Khí tượng Hàn Quốc Woo Jin-kyu chia sẻ với CNN. Hơn 150 người tử vong ở Afghanistan khi nhiệt độ hạ thấp tới -28oC. Đây là một trong những mùa đông khắc nghiệt nhất tại nước này.

Thành phố lạnh nhất thế giới, Yakutsk ở miền Đông Siberia, trải qua nhiệt độ -62,7oC, mức thấp nhất trong hơn hai thập niên, theo các nhà khí tượng học. Thời tiết mùa đông cực hạn đang dịch chuyển tới Mỹ, với không khí lạnh nguy hiểm từ Bắc Cực tràn qua phương nam, quét qua nhiều khu vực của đất nước.

Mùa đông liên quan mật thiết tới dòng tia, luồng không khí di chuyển nhanh ở cao trong khí quyển, ngang tầm bay của máy bay. Khi dòng tia xê dịch về phương nam, không khí lạnh của Bắc Cực có thể xuất hiện vĩ tuyến giữa, nơi phần lớn người dân sinh sống ở Bắc Mỹ, châu Âu và châu Á. Đó là những gì xảy ra ở châu Á trong tháng 1, theo Judah Cohen, nhà khí tượng học ở Viện Công nghệ Massachusetts.

Ngoài ra có một yếu tố khác cần cân nhắc là xoáy cực. Đây là vành đai gió mạnh bao quanh không khí lạnh Bắc Cực, nằm ở độ cao cực lớn trong tầng bình lưu, phía trên dòng tia và ở quanh Bắc Cực. Xoáy cực giống như con quay xoay tròn, theo Cohen. Ở trạng thái bình thường, nó quay rất nhanh, giữ cho không khí lạnh ở gần trung tâm, giống như vận động viên trượt băng xoay nhanh trên một điểm với tay gập ngang ngực.

Tuy nhiên, xoáy cực đôi khi bị gián đoạn. Khi đó, xoáy cực chao đảo, bị kéo giãn và biến dạng, khiến không khí lạnh tỏa ra và ảnh hưởng tới đường đi của dòng tia. Đợt rét ập tới Texas năm 2021 gây mất điện ở phần lớn bang và khiến hơn 240 người tử vong do một trong những sự kiện như vậy gây ra.

Một số nhà khoa học cho rằng, gián đoạn nhỏ ở xoáy cực có thể góp phần lý giải đợt lạnh cực hạn gần đây tại châu Á. Giả thuyết tập trung vào Bắc Cực, nơi đang ấm lên ở tốc độ nhanh gấp 4 lần so phần còn lại của thế giới, kết quả từ ô nhiễm do đốt nhiên liệu hóa thạch. Các nhà nghiên cứu tranh luận tình trạng ấm lên này thúc đẩy thay đổi ở dòng tia và xoáy cực, dẫn tới thời tiết cực hạn mùa đông xuất hiện thường xuyên hơn. Ý tưởng này dựa trên nghiên cứu công bố vào năm 2012 của Jennifer Francis, nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu khí tượng Woodwell ở Massachusetts. Nghiên cứu chỉ ra sự ấm lên ở Bắc Cực làm giảm chênh lệch giữa nhiệt độ lạnh ở phương bắc và nhiệt độ ấm ở phương nam, làm dòng tia yếu đi và nhấp nhô hơn, đẩy không khí lạnh tiến xa về phương nam hơn.

Các vết nứt chạy qua lòng sông đã khô cạn một phần của sông Gan trong đợt hạn hán khu vực ở Nam Xương, tỉnh Giang Tây, Trung Quốc

Một nghiên cứu của Cohen vào năm 2021 phát hiện mối liên hệ rõ ràng giữa sự ấm lên ở Bắc Cực và gián đoạn ở xoáy cực. Cohen đồng ý tình trạng ấm lên nhanh chóng ở một khu vực của Bắc Cực là phía tây bắc nước Nga, kết hợp với lượng tuyết rơi tăng ở Siberia, khuếch đại mức độ nhấp nhô của dòng tia và đẩy năng lượng lên cao. Điều này khiến xoáy cực lệch hướng, đẩy không khí lạnh tràn ra xa. Bài báo liên hệ sự ấm lên ở Bắc Cực với thời tiết mùa đông cực hạn ở châu Á và Bắc Mỹ, bao gồm đợt lạnh kéo dài tại Texas năm 2021.

Theo Giáo sư khoa học khí hậu ở Đại học Exeter - James Screen - đây là một khu vực nghiên cứu rất phức tạp và các nhà khoa học khác tỏ ra thận trọng hơn. Có một số mùa đông lạnh ở Mỹ và châu Á trùng hợp với mùa đông ấm ở Bắc Cực. Một chỉ trích đối với nghiên cứu liên hệ thay đổi tại Bắc Cực với thời tiết mùa đông khắc nghiệt là kết luận dựa trên dữ liệu lịch sử. “Nếu chúng ta xem xét dữ liệu mô hình khí hậu nhiều hơn, chúng ta sẽ không thấy liên hệ này hoặc chúng rất yếu”, Dim Coumou, Giáo sư khí hậu ở Đại học Vrije, Amsterdam, nói. Tuy nhiên, các nhà khoa học đều cho rằng cần tiếp tục nghiên cứu về những đợt lạnh cực hạn.