Phân tích được mô tả trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Science Advances của một nhóm các nhà khoa học quốc tế từ Đại học Brown, đã so sánh điều kiện khí hậu trong 10.000 năm trước được tái tạo từ các bộ hồ sơ địa chất khác nhau với các mô phỏng từ mô hình khí hậu tiên tiến.

Các phát hiện cho thấy khoảng 18.000 đến 15.000 năm trước, do nước ngọt tan chảy từ sông băng khổng lồ từng bao phủ phần lớn Bắc Mỹ đổ vào Bắc Đại Tây Dương, các dòng hải lưu giữ ấm cho Đại Tây Dương suy yếu, tạo ra một chuỗi các sự kiện. Sự suy yếu của hệ thống làm tăng vòng tuần hoàn khí quyển ở Ấn Độ Dương làm cho một bên nước ấm hơn và một bên nước mát hơn.

Kiểu thời tiết cực đoan này khiến một bên (phía đông hoặc phía tây) có lượng mưa cao hơn mức trung bình và bên kia có hạn hán trên diện rộng. Các nhà nghiên cứu đã xem các ví dụ về mẫu này trong cả dữ liệu lịch sử mà họ đã nghiên cứu và mô phỏng của mô hình. Họ cho rằng những phát hiện này có thể giúp các nhà khoa học không chỉ hiểu rõ hơn về cơ chế đằng sau kiểu thời tiết cực đoan ở phía đông-tây Ấn Độ Dương, có thể giúp các nhà khoa học đưa ra những dự báo hiệu quả hơn về hạn hán và lũ lụt trong khu vực.

Các nhà nghiên cứu giải thích các cơ chế đằng sau kiểu thời tiết cực đoan ở Ấn Độ Dương mà họ nghiên cứu hình thành và các sự kiện liên quan đến thời tiết trong khoảng thời gian họ xem xét, bao gồm sự kết thúc của Kỷ băng hà cuối cùng và sự khởi đầu của quá trình kỷ nguyên địa chất hiện tại.

Các nhà nghiên cứu mô tả kiểu thời tiết lưỡng cực là nước ở phía đông-tây - giáp với các quốc gia Đông Phi ngày nay như Kenya, Ethiopia và Somalia - mát hơn nước ở phía đông của Indonesia. Điều kiện nước ấm hơn mang lại lượng mưa lớn hơn cho Indonesia, trong khi nước mát hơn mang lại thời tiết khô hạn hơn nhiều cho Đông Phi.

Điều đó phù hợp với những gì thường thấy trong các sự kiện thời tiết lưỡng cực ở Ấn Độ Dương gần đây. Chẳng hạn, vào tháng 10, mưa lớn đã dẫn đến lũ lụt và lở đất ở các đảo Java và Sulawesi của Indonesia, khiến 4 người thiệt mạng và ảnh hưởng đến hơn 30.000 người. Ở phía ngược lại, Ethiopia, Kenya và Somalia đã trải qua những đợt hạn hán dữ dội bắt đầu từ năm 2020 có nguy cơ gây ra nạn đói.

Những thay đổi mà các nhà nghiên cứu quan sát được cách đây 17.000 năm thậm chí còn cực đoan hơn, bao gồm Hồ Victoria là một trong những hồ lớn nhất trên Trái đất, bị khô cạn hoàn toàn.

Thời tiết lưỡng cực mà các nhà khoa học đã nghiên cứu hình thành từ sự tương tác giữa hệ thống vận chuyển nhiệt của Đại Tây Dương và một vòng tuần hoàn khí quyển Walker, ở vùng nhiệt đới Ấn Độ Dương. Phần dưới của vòng khí quyển chảy từ đông sang tây qua phần lớn khu vực ở độ cao thấp gần bề mặt đại dương và phần trên chảy từ tây sang đông ở độ cao cao hơn. Không khí cao hơn và không khí thấp hơn kết nối trong một vòng lặp lớn.

Sự gián đoạn và suy yếu của quá trình vận chuyển nhiệt ở Đại Tây Dương, vốn hoạt động giống như một băng chuyền làm từ các dòng hải lưu và gió, là do sự tan chảy ồ ạt của dải băng Laurentide từng bao phủ hầu hết Canada và miền bắc Hoa Kỳ. Sự tan chảy làm mát Đại Tây Dương và hậu quả là sự bất thường của gió đã kích hoạt vòng khí quyển trên Ấn Độ Dương nhiệt đới trở nên tích cực và khắc nghiệt hơn dẫn đến lượng mưa tăng lên ở phía đông của Ấn Độ Dương (nơi có Indonesia) và giảm lượng mưa ở phía tây, nơi có Đông Phi.

Các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rằng trong khoảng thời gian họ nghiên cứu, hiệu ứng này được khuếch đại bởi mực nước biển thấp hơn và sự lộ ra các thềm lục địa gần đó.