Giải mã hiện tượng "vòm nhiệt" trong những ngày nắng nóng chết chóc đang xảy ra ở Tây Bắc Mỹ

Canada vừa chào đón ngày Quốc Khánh thứ 155 của họ vào đầu tháng 7. Nhưng không phải người dân nào trên đất nước cũng có được niềm vui trọn vẹn. Ở các khu vực ven biển Tây Bắc Thái Bình Dương, hàng triệu người Canada đang phải hứng chịu một đợt nắng nóng kỷ lục chưa từng có trong lịch sử.

Liên tiếp trong 3 ngày, nhiệt độ ghi nhận được ở British Colombia duy trì quanh mức 49,6^oC – phá mọi kỷ lục thời tiết ở tỉnh miền tây nước này. Nắng nóng đã đốt cháy một thị trấn – Lytton, khiến hơn 1.000 người dân ở đây phải di tản.

Cùng khoảng thời gian này, cơ quan y tế Canada cũng ghi nhận số ca tử vong tăng bất thường liên tiếp trong 5 ngày. Ít nhất 486 người đã chết trong đợt nắng nóng, tăng 195% so với con số trung bình trong những ngày khác.

Giải mã hiện tượng "vòm nhiệt"

Canada không phải là đất nước duy nhất phải hứng chịu hiện tượng thời tiết cực đoan. Trên thực tế, kỷ lục về nhiệt độ đang bị phá vỡ ở khắp vùng ven biển Tây Bắc Thái Bình Dương bao gồm 6 bang miền tây của Hoa Kỳ, từ đông Washington, Oregon cho tới Montana, nam Nevada và Bắc California.

Porland, một thành phố có khí hậu nổi tiếng mát mẻ tại Mỹ, đã có 3 ngày liên tục phá kỷ lục với những mức nhiệt cao nhất mọi thời đại. Trạm quan trắc của họ ở Sân bay Quốc tế Porland ghi nhận mức nhiệt lần lượt là 42,2^oC vào ngày hôm kia, sau đó tăng lên 44,4^oC vào ngày hôm qua và đạt đỉnh 46,1^oC vào hôm nay.

Tại Bang Oregon của Mỹ, cơ quan y tế tiểu bang đã ghi nhận 60 ca tử vong liên quan đến nắng nóng. Con số ở Washington là 20 người.

David Phillips, nhà khí tượng học cao cấp của Bộ Môi trường Canada cho biết đợt nắng nóng kỷ lục đang diễn ra ở Bắc Mỹ liên quan đến một hiện tượng được gọi là vòm nhiệt (heat dome).

Chúng ta biết, trong các đợt nắng nóng xảy ra một cách thông thường, không khí và hơi nước gần mặt đất khi bị nung nóng sẽ bay lên cao. Chúng hình thành mây sau đó tạo ra một cơn mưa giải nhiệt cho toàn bộ khu vực. Hoặc là mây từ nơi khác được gió thổi đến sẽ mang mưa về và kết thúc đợt nắng nóng theo một cách tương tự.

Nhưng với hiện tượng vòm nhiệt thì khác. Không khí và hơi nước ở mặt đất bốc lên cao, nhưng gặp phải một khối áp cao ngay trên đỉnh đầu sẽ bị đẩy quay ngược trở lại mặt đất. Mây vì thế cũng không thể hình thành, cho phép ánh nắng tiếp tục chiếu trực tiếp xuống dưới.

Bên trong cách thành phố, đường nhựa và bê tông hấp thụ nhiệt trong suốt cả ngày, ban đêm sẽ phả lại nhiệt vào bầu không khí. Và một khi khối áp cao phía trên vẫn còn tồn tại, áp suất nén trong không khí vẫn tiếp tục tăng, giống như khi bạn bơm một cái lốp xe đạp, khí càng nén mạnh thì nhiệt độ càng được đẩy lên.

Không những vậy, vòm nhiệt còn gây ra một hệ quả thứ cấp: Bởi áp suất không khí trong khu vực vòm nhiệt đã cao hơn xung quanh, gió mát từ nơi khác sẽ không thể thổi được vào bên trong nó để mang mây về tạo mưa. Trong vòm nhiệt chỉ có gió nóng luân chuyển không khí cục bộ, tiếp tục củng cố mái vòm và tạo thành các đợt sóng nhiệt nguy hiểm.

Karen McKinnon, một phó giáo sư môi trường và phát triển bền vững tại Đại học California cho biết: Các đợt nắng nóng thông thường sẽ chỉ kéo dài khoảng 5 ngày. Nhưng một khi vòm nhiệt hình thành và khối áp cao phía trên nó đứng im một chỗ, nắng nóng có thể kéo dài rất lâu cho đến khi khối áp cao suy yếu, mưa mới có thể xuất hiện và khiến đợt nắng nóng kết thúc.

Mặc dù vậy, khi mùa hè vẫn còn kéo dài và trong điều kiện biến đổi khí hậu, những khối áp cao có thể tiếp tục hình thành và đem vòm nhiệt quay trở lại, bắt đầu một chu trình sưởi ấm mới.

Vòm nhiệt nguy hiểm như thế nào?

Hậu quả nhãn tiền mà một vòm nhiệt có thể gây ra cho khu vực nó ảnh hưởng là những đám cháy. Bởi nhiệt độ bị đẩy lên rất cao, vòm nhiệt thường là nguyên nhân trực tiếp kích hoạt các đám cháy rừng ở những vùng khô hạn như Tây Bắc Mỹ.

John Horgan, thủ hiến tỉnh British Columbia cho biết chỉ trong 48 giờ qua khu vực này đã ghi nhận ít nhất 87 đám cháy. Vụ việc nghiêm trọng nhất đã xảy ra ở Lytton, một thị trấn nhỏ với hơn 1.000 dân, khi lửa đã thiêu rụi hơn 90% khu dân cư.

Ít nhất hai người đã chết. Tờ Vancouver Sun cho biết đó là một cặp vợ chồng 60 tuổi thiệt mạng khi ngọn lửa làm đổ cột điện vào đúng căn hầm nơi họ đang trú ẩn.

"Bây giờ nó đã trở thành ngôi mộ của bố mẹ tôi", người con trai của họ trả lời báo chí khi phải sơ tán cùng thị trấn. Toàn bộ khu vực đang bị phong tỏa và anh chưa biết khi nào và bằng cách nào mới có thể nhận lại thi thể của bố mẹ mình.

Khung cảnh hoang tàn tại Lytton khi đám cháy đã thiêu rụi 90% cơ sở hạ tầng trong thị trấn.

Nắng nóng cũng gián tiếp gây ra những cái chết do sốc nhiệt. Số ca tử vong được báo cáo ở British Columbia đã tăng 195% chỉ trong 5 ngày vòm nhiệt xuất hiện. Ít nhất 486 người đã chết so với con số trung bình là 165 người trong những ngày không có nắng nóng.

Lisa Lapointe, cảnh sát trưởng tỉnh British Columbia cho biết chưa bao giờ bà chứng kiến số lượng người chết tăng mạnh đến vậy. Trong 3-5 năm trở lại đây, British Columbia chỉ ghi nhận 3 ca tử vong do nắng nóng.

Nằm ở khu vực ôn đới, tỉnh phía bắc Canada không thường phải đối mặt với nền nhiệt độ cao. Do đó, có thể họ không được chuẩn bị tốt cho các đợt sóng nhiệt như hiện nay. Chẳng hạn như nhiều ngôi nhà ở đây chỉ có lò sưởi cho mùa đông chứ không hề lắp điều hòa cho mùa hè. Người dân cũng thích nghi kém với mức nhiệt độ thường chỉ có ở vùng nhiệt đới.

"Nhiều người đã thiệt mạng khi sống một mình trong những căn nhà rất tồi tàn", cảnh sát trưởng Lapointe cho biết. Người cao tuổi neo đơn, những người có bệnh nền mạn tính là đối tượng dễ bị tổn thương nhất trong sóng nhiệt.

Đặc biệt, nắng nóng rất nguy hiểm với người mắc bệnh tim mạch, huyết áp cao vì họ hay phải sử dụng các loại thuốc gây mất nước. Những người khỏe mạnh cũng có thể bị ảnh hưởng nếu họ làm việc ngoài trời, chẳng hạn như nông dân hoặc công nhân xây dựng.

Lực lượng cấp cứu đang kiểm tra hai người đàn ông bị sốc nhiệt.

Tại sao nắng nóng có thể giết người?

Để có thể tồn tại trong trạng thái khỏe mạnh, con người cần giữ thân nhiệt của mình không vượt quá 37^oC. Khi thân nhiệt của chúng ta đạt tới 38,5°C, hầu hết mọi người sẽ bắt đầu cảm thấy mệt mỏi. Các triệu chứng tiếp tục tăng tiến khi thân nhiệt leo thang, vượt ra ngoài phạm vi hoạt động an toàn của các cơ quan quan trọng như tim, não và thận.

Lấy ví dụ như tim, nhiệm vụ của nó giống một cái máy bơm duy trì huyết áp cho cơ thể. Khi thân nhiệt tăng lên, máu sẽ đặc lại khiến nhịp tim và lực nó sản sinh trong mỗi lần co bóp đồng thời cũng phải tăng lên.

Nhưng bản thân trái tim cũng cần phải được cung cấp nhiều máu hơn mới có thể hoạt động trong điều kiện căng thẳng. Và khi lưu lượng máu tới tim sẽ không còn đáp ứng được nhu cầu của chính nó, một cơn trụy tim sẽ xảy ra như trong nhiều cái chết đã được ghi nhận dưới thời tiết nóng bức.

Chạm đến mức 40°C, ngoại trừ một số vận động viên ưu tú, chẳng hạn như những người tham gia giải đua Tour de France có thể chịu đựng nó trong một khoảng thời gian giới hạn, cơ thể của hầu hết mọi người bình thường khác sẽ bắt đầu dừng hoạt động.

Mồ hôi của chúng ta sẽ ngừng tiết ra khi thân nhiệt lên đến mức 42°C. Quá trình làm mát bằng nước bị ngừng lại sau đó sẽ đẩy nhiệt độ lõi cơ thể lên cao hơn nữa. Tới 44^oC, não bộ lúc này sẽ phải chùn bước. Nó có thể đưa bạn vào trạng thái lú lẫn, kích động, khiến bạn không kiểm soát được lời nói của mình và rơi vào hôn mê.

Mất nước tới mức này đã khiến máu của bạn trở nên đặc và lưu lượng của nó giảm xuống. Cơ thể sẽ ưu tiên máu cho các bộ phận quan trọng và bỏ qua các cơ quan ít quan trọng hơn như thận hoặc ruột. Không có máu lưu thông, ruột của bạn có thể bị thủng và rò rỉ, tạo ra những khu vực viêm lan tỏa.

Các mạch máu có thể bị tổn thương và máu có thể đông lại. Các tế bào thậm chí có thể tan rã khi protein của chúng bị phá vỡ. Thận của bạn sẽ không còn lọc được máu nữa, chất thải tế bào sẽ nhanh chóng tích tụ lại và đầu độc cơ thể.

Tổn thương tế bào do độc tế bào nhiệt và thiếu máu cục bộ tiếp đó dẫn đến các tình trạng nghiêm trọng đe dọa tính mạng, chẳng hạn như hoại tử ống thận cấp tính, mất chức năng não vĩnh viễn, nội độc tố gan trong máu, viêm tuyến tụy và tổn thương nội mô phổi.

Đến lúc này, tất cả các nội tạng của bạn đã giống như một dãy domino đổ sập xuống. Không lâu sau, bạn sẽ chết.

Trong một nghiên cứu đăng trên tạp chí Circulation: Cardiovascular Quality and Outcomes, các nhà khoa học tổng kết lại nhiệt độ cao có thể ảnh hưởng trực tiếp tới hoạt động của 7 nội tạng gồm não, tim, ruột, thận, gan, phổi và tuyến tụy. Và nhiệt có thể gây ra 5 cơ chế tử vong bao gồm thiếu máu cục bộ, đầu độc tế bào, phản ứng viêm, đông máu nội mạch và tiêu cơ vân.

Nếu nhân 5 cơ chế này với 7 cơ quan nội tạng rồi trừ đi những con đường trùng nhau, có tất cả 27 cách mà một vòm nhiệt có thể giết chết bạn.

Đối phó với một thế giới đang ngày càng nóng lên

Những gì đang xảy ra ở Canada lúc này không phải là một kịch bản quá mới. Năm 2003, một đợt nắng nóng xảy ra ở Châu Âu cũng đã giết chết 70.000 người. Năm 2010, Nga phải đối mặt với một đợt nắng nóng chết chóc khác khi 55.000 người dân của họ đã tử vong.

Một nghiên cứu năm 2018 trên tạp chí PLOS Medicine dự đoán số người chết vì các đợt nắng nóng trên toàn thế giới sẽ tăng gấp nhiều lần trong các thập kỷ tới. Năm 2080, số ca tử vong do nắng nóng gây ra ở một số thành phố ở Mỹ và Australia năm 2080.

Cá biệt ở một số quốc gia nhiệt đới như Colombia, Brazil và Philippines, con số có thể tăng gấp 20 lần. Nghiên cứu có thống kê số người chết vì nắng nóng ở 2 khu vực của Việt Nam trong giai đoạn 2009-2013. Con số này vào khoảng 108.000 người và cũng có thể tăng gấp 6-7 lần từ nay cho tới năm 2080.

Chính quyền các thành phố tại Canada và Mỹ đã cải tạo các trung tâm hội nghị thành trạm làm mát cho người dân đến tránh nóng.

Các nhà khoa học cho biết có một con đường hạn chế thương vong, nếu các nước tuân thủ đúng theo Thỏa thuận Paris về biến đổi khí hậu. Trong đó, các quốc gia phải cùng nhau giảm lượng phát thải khí nhà kính nhằm hạn chế mức tăng nhiệt độ trong những thập kỷ tới.

Mặt khác, con người cũng sẽ phải tìm cách thích nghi với những mùa hè ngày càng kéo dài với nhiều đợt nắng nóng cao điểm ở đầu mùa và cuối mùa.

Quy hoạch đô thị có thể phải phát triển theo hướng cung cấp điều kiện sống và làm việc mát mẻ hơn. Chẳng hạn như tại Seatle và Porland trong đợt vòm nhiệt này, nhà chức trách thành phố đã mở cửa miễn phí các thư viện và trung tâm hội nghị để làm nơi tránh nóng cho người dân.

Ở Canada, chính quyền các thành phố cũng đã phải thiết lập các trạm làm mát với hàng chục chiếc điều hòa không khí để phục vụ người dân.

"Chúng tôi từng trải qua nhiều đợt nắng nóng trước đây, nhưng chưa có lần nào như lần này cả. Tôi thực sự bị sốc bởi số ca tử vong ghi nhận được cho tới nay. Nhà tôi không có điều hòa nhiệt độ chỉ có quạt. Nên tôi đã tới đây làm việc cho mát", Lou, một cư dân trẻ tại thành phố Vancouver, tỉnh British Columbia cho biết.

Người dân Canada và Tây Mỹ đang tìm mọi cách để giải nhiệt trong nắng nóng.

Trong khi đó, một số người dân chọn cho mình các giải pháp đơn giản hơn, họ tới các bãi biển, hồ bơi hoặc các trạm tắm công cộng. Một số người không có điều hòa ở nhà đã thuê khách sạn để ở.

Bộ Y tế Canada đặc biệt khuyến cáo, nếu người dân thấy bản thân hay người trong gia đình có các triệu chứng sốc nhiệt như nôn mửa, ngừng tiểu tiện, cảm thấy choáng váng, ngất xỉu, lú lẫn hay co giật, hãy gọi ngay đường dây nóng để đưa họ tới bệnh viện.

Trong lúc chờ đợi xe cứu thương, hãy di chuyển người bị nạn vào khu vực mát mẻ nhất có thể, chườm nước lạnh lên da hoặc quần áo cho họ và quạt tay làm mát liên tục.

Tổng hợp