Các đợt ấm lên bất thường và một đợt xoáy cực kỳ lạ năm nay đã thay đổi chu kỳ của lỗ thủng tầng ozone. Chúng ta không nên vội mừng trước hiện tượng này - các nhà khoa học cảnh báo.
Các sự kiện ấm lên bất ngờ và hiếm có ở Nam Cực đã tác động đến các luồng gió xoáy cực phương nam, làm chậm quá trình hình thành lỗ thủng tầng ozone hàng năm ở bên trên lục địa băng giá này.
Xoáy cực xuất hiện tại Nam Cực trong năm nay (Ảnh: Đài quan sát Trái Đất của NASA).
Ozone là loại khí tạo nên một lớp trong tầng bình lưu, tầng giữa của khí quyển nằm ở độ cao từ 20km đến 50km từ mặt đất. Lớp ozone này chính là lá chắn bảo vệ sự sống trên Trái Đất khỏi tác hại của tia cực tím tỏa ra từ Mặt Trời.
Lỗ thủng tầng ozone ở phía trên Nam Cực xuất hiện hàng năm vào mùa xuân ở bán cầu nam, tức là từ tháng 9 đến tháng 11. Dữ liệu từ năm 1979 đến nay cho thấy tầng ozone phía trên Nam Cực thường bắt đầu mỏng dần và bị thủng từ tháng 8, nhưng năm nay hiện tượng này đã xuất hiện muộn, đến tận cuối tháng 8 mới bắt đầu.
Nguyên nhân là do hai đợt thời tiết ấm lên làm thay đổi xoáy cực phương nam. Riêng trong tháng 7 và 8, nhiệt độ ở tầng bình lưu phía trên Nam Cực đã tăng lên là 15 và 17 độ C. Những đợt ấm lên như vậy rất hiếm xảy ra ở lục địa này, nhưng ngày càng xuất hiện thường xuyên hơn.
Các nhà khoa học vẫn chưa biết chính xác điều gì đã gây ra hai sự kiện ấm lên đó, nhưng họ cũng nhận thấy điều kiện thời tiết bất thường trên tầng đối lưu, là tầng khí quyển ngay trên mặt đất, ở Nam Cực vào tháng 7 với các mức nhiệt cao kỷ lục.
"Nhiệt độ bề mặt nước biển cũng biến động nhiều, nhưng xác định nguyên nhân vì sao các sự kiện này xuất hiện là việc vô cùng khó", nhà khoa học khí quyển Paul Newman ở Trung tâm Bay vũ trụ Goddard của NASA cho biết.
Những điều kiện cụ thể để lỗ thủng tầng ozone hình thành là xoáy cực mạnh, bức xạ mặt trời và các chất làm suy giảm tầng ozone (ODS).
Một xoáy cực mạnh có đặc điểm là gió cuộn tròn mạnh và nhiệt độ rất thấp. Đây là điều kiện để lỗ thủng ozone năm ngoái ở Nam Cực lớn hơn cả diện tích Bắc Mỹ.
Hai hình ảnh biểu thị nhiệt độ không khí ở Nam Cực cho thấy xoáy cuộn hoạt động ra sao trong năm 2023 (trái) và năm 2024 (phải). (Ảnh: Đài quan sát Trái Đất của NASA).
Tuy nhiên, thay vì tròn và mạnh như vậy thì xoáy cực năm nay lại yếu và dài, khiến cho tình trạng suy giảm tầng ozone bị chậm lại, ngay cả khi đã sang tháng 8 là lúc đêm vùng cực kết thúc và ánh sáng mặt trời chiếu rọi trở lại.
Suy giảm tầng ozone thường bắt đầu ở một vành đai quanh rìa của xoáy cuộn rồi lan dần vào bên trong để hình thành một lỗ thủng kéo dài qua hết mùa xuân phương nam. Lỗ thủng này biến mất khi nhiệt độ tăng dần trong mùa hè ở bán cầu nam, thường là vào tháng 12.
Lỗ thủng ozone Nam Cực hình thành đầu tiên là do con người bơm quá nhiều hóa chất ODS vào khí quyển. Hiện nay nhiều nước đã ký kết các điều ước quốc tế cấm các hóa chất này, trong đó có chlorofluorocarbons (CFCs) trước đây được dùng cho tủ lạnh và điều hòa không khí.
Đã có bằng chứng cho thấy lỗ thủng ozone đang lành lại, nhưng các nhà khoa học cho rằng việc lỗ thủng này xuất hiện chậm hơn so với chu kỳ không thể ngay lập tức được coi là sự phục hồi của tầng ozone. Sức khỏe của tầng ozone trong tầng bình lưu phụ thuộc vào sự kết hợp phức tạp của các yếu tố hóa học và khí tượng.
Nếu các nước tiếp tục tuân thủ việc cấm ODS thì về lý thuyết, lỗ thủng này sẽ lành lại trong vòng 40 năm. Trong thời gian đó, kích thước và hoạt động của nó sẽ chịu ảnh hưởng của các biến động khí tượng, nguồn ODS nhân tạo và tự nhiên cùng với các tác động của biến đổi khí hậu.