Cháy rừng không chỉ là những ngọn lửa hung hiểm lan rộng và thiêu đốt xung quanh. Những đám cháy lớn có thể tự tạo ra một “hệ thống thời tiết” riêng. Nếu không bị chế ngự, “hung thần” sẽ nuốt chửng mọi thứ trên đường đi. (Nguồn: pixabay.com)
Đám cháy Park Fire ở California đã tạo ra ít nhất một cơn lốc xoáy lửa, còn được gọi là lốc lửa, xoáy lửa hoặc vòi rồng lửa. Nhưng lốc xoáy lửa là gì, và có thực sự đáng sợ như cái tên không?
Cháy rừng không chỉ là những đám cháy hung hiểm lan rộng ra xung quanh, mà còn có thể tự tạo ra cả một hệ thống thời tiết riêng biệt, gọi là “fire weather system” (xin tạm dịch là “hệ thống thời tiết của đám cháy,” có gió, mây, bão…). Trong hệ thống này, một loại mây đặc biệt được hình thành gọi là “pyrocumulonimbus” (Cumulonimbus Flammagenitus cloud – CbFg – một loại mây vũ tích hình thành phía trên một nguồn nhiệt và thường có hình nấm, chẳng hạn như hỏa hoạn, núi lửa phun trào, hoặc nổ hạt nhân…). NASA gọi hiện tượng này là “rồng mây phun lửa” vì có thể phóng ra những tia sét mạnh mẽ xuống mặt đất, gây ra thêm nhiều đám cháy mới và đôi khi còn tạo ra lốc xoáy lửa.
Kiểu thời tiết gây hỏa hoạn đã góp phần gây ra nhiều đám cháy đi vào lịch sử, như Đám cháy Black Saturday năm 2009 thiêu rụi hơn một triệu acres rừng ở Úc và các đám cháy rừng trên khắp Bờ Tây Hoa Kỳ năm 2020. Đặc biệt trong tình hình Trái đất ngày càng nóng lên (global warming), những trận bão lửa (firestorms) ngày càng phổ biến.
Bão lửa được hình thành như thế nào?
Bão lửa được hình thành qua quá trình đối lưu (convective process), hiện tượng nhiệt độ tăng lên khiến cho không khí nóng bay lên cao. Trong quá trình này, cột không khí ẩm nằm phía trên một đám cháy trở nên cực kỳ nóng, bốc lên cao và di chuyển vào tầng khí quyển rồi nguội dần ở đó. Khi không khí nguội đi, hơi nước sẽ ngưng tụ thành những giọt nước nhỏ, tạo ra các đám mây lửa, hay còn gọi là mây pyrocumulus (pyrocumulus clouds, hay flammagenitus cloud).
Dù đều được hình thành bởi quá trình đối lưu, nhưng khác những đám mây trắng mịn như bông mà ta thường thấy hàng ngày, mây lửa không mang màu trắng mà có màu xám hoặc nâu, vì tro, khói và bụi bặm từ đám cháy bên dưới bị cuốn vào các luồng không khí. Những đám mây lửa có thể vươn cao đến gần 6 dặm (khoảng 9.6 km).
Khi đám cháy vẫn tiếp tục hoành hành, dòng không khí nóng bốc lên lại tiếp tục đẩy khói và bụi lên cao vào phần bên dưới của tầng bình lưu (tầng cao hơn, nằm ngay bên trên tầng đối lưu), tạo ra những cụm mây lửa lớn hơn nữa, gọi là mây pyrocumulonimbus, gọi tắt là pyroCbs.
Mặc dù trông giống như những đám mây dông thông thường, nhưng mây pyroCbs thật sự là hung thần. Những “hung thần” này vẫn bị “trói chân” ở chỗ đám cháy đã sinh ra chúng, nên tức tối khạc ra lửa và sét, khiến cho đám cháy bên dưới càng bạo phát. Hơn nữa, sét từ các đám mây pyroCbs thường có điện tích dương, khiến bão kéo dài dai dẳng hơn chứ hiếm khi tạo ra mưa để dập lửa.
Trong những trường hợp tồi tệ hơn, các cụm mây pyroCbs có thể tạo ra lốc xoáy lửa, khi dòng không khí nóng bốc lên rất nhanh và bị xoắn lại. Lốc xoáy lửa thường chỉ tồn tại trong vài phút và có chiều cao không quá 150 feet (khoảng 45 mét), nhưng với tốc độ gió lên đến 140 dặm/giờ (khoảng 225 km/h), chúng có thể diệt sạch bất kỳ thứ gì nằm trên đường đi của mình.
Những trận bão lửa tàn khốc nhất gần đây
Thời tiết hỏa hoạn sản sinh ra những đám cháy rừng tàn khốc nhất gần đây. Năm 2009, Đám cháy Black Saturday ở tiểu bang Victoria, Úc, đã tạo ra các cụm mây pyroCb cao hơn 9 dặm (khoảng 14.5 km) và “quậy” ra thêm các đám cháy mới thiêu trụi hơn một triệu acres (hơn 400,000 ha đất). Đám cháy Black Saturday đã cướp đi sinh mạng của 173 người, trở thành thảm họa cháy rừng chết chóc nhất kể từ năm 1788.
Năm 2017, một đám cháy rừng còn lớn hơn nữa xảy ra ở British Columbia, tạo ra 5 trận bão lửa gần như là cùng lúc. Khi khói bay lên cao, các hạt carbon đen trong khói hấp thụ năng lượng mặt trời, khiến cho cột khói càng nóng hơn nữa và tiếp tục bay cao và xa hơn. Kết quả là, bão lửa đã đẩy khói lên tới 14 dặm (khoảng 22.5 km) vào thẳng tầng bình lưu. Nhiều nghiên cứu cho thấy các cột khói này tương đương với những cột khói từ một vụ phun trào núi lửa thông thường, và tồn tại trong bầu khí quyển suốt gần 9 tháng trời.
Tại Hoa Kỳ, tiểu bang California cũng từng chứng kiến nhiều sự kiện kinh hoàng có mây pyroCb. Trong Đám cháy Carr gần thành phố Redding vào tháng 7/2018, một lốc xoáy lửa đã “ra đời” với tốc độ lên đến 143 dặm/giờ (khoảng 230 km/h), và là thủ phạm gây ra 4 trong số 8 cái chết liên quan đến đám cháy này. Vào tháng 8/2020, Bắc Cali trải qua một mùa “rực lửa” với hàng loạt những cảnh báo về lốc xoáy lửa trong các đám cháy rừng.
Bão lửa không chỉ gây hại cho môi trường mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Khói từ các đám cháy rừng chứa nhiều không khí độc hại và các hạt bụi nhỏ li ti, có thể gây ra nhiều bệnh về hô hấp và tim mạch. Nên khi bão lửa khiến cho đám cháy lan rộng, khói lại càng dày đặc, không khí càng ô nhiễm nghiêm trọng.
Liệu hỏa hoạn và lốc xoáy lửa sẽ ngày càng nhiều?
Biến đổi khí hậu đang làm cho các đám cháy rừng ngày càng lớn hơn và dữ dội hơn. Các khoa học gia tin rằng hành tinh này sẽ chứng kiến nhiều trận bão lửa hơn. Năm 2019, Úc đã ghi nhận số lượng bão lửa nhiều bằng con số tổng cộng của 20 năm trước đó. Ngày 7/9/2020, một đám mây pyrocumulus gần Fresno, California, đã “vươn mình” lên tới 10 dặm (khoảng 16 km) đến tầng bình lưu. Đây là một kỷ lục đối với một đám cháy rừng ở Bắc Mỹ, và rất có thể đã mang một lượng lớn khí thải carbon (carbon emissions, gồm khí CO2 và nhiều loại khí nhà kính khác) vào tầng bình lưu.
Các khoa học gia tin rằng các trận bão lửa thải ra nhiều chất ô nhiễm vào thượng tầng khí quyển. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ về những ảnh hưởng của bão lửa đến tình hình biến đổi khí hậu, chẳng hạn như liệu chúng có phá hư tầng ozone bằng những cột khói khổng lồ hay không, hay những cột khói này có tác dụng làm mát tạm thời khi chặn bớt ánh sáng mặt trời.
Câu trả lời cho những câu hỏi này sẽ là chìa khóa giúp chúng ta hiểu được tác động thực sự của những trận bão lửa khi phải đối mặt với sự hâm nóng toàn cầu (global warming).
Nguồn: “How wildfires unleash fire clouds—and even fire tornadoes” được đăng trên trang Nationalgeographic.com.
