SỰ HÌNH THÀNH BÃO VÀ ÁP THẤP NHIỆT ĐỚI
Bão là trạng thái nhiễu động của khí quyển và là một loại hình thời tiết cực đoan.
Bão là một xoáy thuận nhiệt đới được cấu trúc bởi khối khí nóng ẩm với dòng thăng rất mạnh xung quanh mắt bão, tạo hệ thống mây, mưa xoáy vào vùng trung tâm bão. Vùng gió xoáy thuận này có đường kính hàng trăm km và hình thành trên vùng biển nhiệt đới ở bắc bán cầu.
Bão hình thành như thế nào?
Bão chỉ có thể hình thành khi có đủ 3 điều kiện: Nhiệt, ẩm và động lực để tạo xoáy.
Nhà khí tượng Erik palmen đã tìm ra rằng bão chỉ có thể hình thành trên biển trong dải vĩ độ 5 – 20 độ vĩ hai bên xích đạo có nhiệt độ cao (từ 26 – 27 độ C trở lên) đảm bảo cung cấp đủ lượng hơi nước khổng lồ bốc hơi mạnh từ mặt biển để cung cấp năng lượng ngưng kết cho bão hình thành và lực coriolis đủ lớn để tạo xoáy, tạo điều kiện thuận lợi cho bão hình thành.
Sở dĩ bão không thể hình thành trong giải 0 – 5 độ vĩ về hai phía của xích đạo vì ở đó lực coriolis quá nhỏ, không đủ để tạo xoáy. Khối không khí trong vùng xoáy có chiều ngang khoảng 200 km, chiều dài khoàng 1000km, cách mặt đất khoảng 10 – 12km.
Nguyên nhân hình thành bão?
Bão hình thành ở các vùng nhiệt đới vì hiện tượng thiên nhiên này cần một dòng nước rất nóng, tối thiểu là 26 độ ở độ sâu ít nhất là 50m dưới nuớc.
Nước nóng tạo nên tình trạng bốc hơi mạnh, mà sự bốc hơi chính là nhiên liệu của bão. Khối khí rất ẩm này sẽ lên cao đến 15 cây số. Ở đó, khí sẽ trở nên lạnh, cô đặc và khiến những đám mây bão không cố định trở nên lớn hơn.
Khi khí lạnh trở xuống, nó lại hút đầy khí ẩm và nóng. Và nó bị hút với tốc độ rất cao vào bên trong ống khí bay lên cao. Sở dĩ có hiện tượng này vì áp suất ở đây thấp hơn những nơi khác. Điều này giải thích tại sao mây cuộn xung quanh ống khói này.
Trong đó nguyên nhân chủ yếu hình thành bão được phân tích là bởi khi ánh sáng mặt trời chiếu xuống biển làm cho nước bay hơi và tạo ra một luồng khí ẩm phía trên mặt biển, gặp điều kiện thuận lợi của nơi có sáp suất thấp, nước biển sẽ bay hơi nhiều hơn và bay với vị trí cao hơn để tạo thành cột khí ẩm.
Và khi lên cao hơn cột khí ẩm này sẽ trở nên lạnh hơn đạt đến thời điểm nhất định sẽ ngưng tụ thành nước và bị làm nóng không khí xung quanh (do sự tỏa nhiệt của hơi nước). Có một tỷ lệ thuận giữa 3 yếu tố là không khí , hơi nước và khí ẩm khi hút lại với nhau sẽ tạo thành tác động lực quán tính với hoàn lưu quay, trả lời cho câu hỏi nguyên nhân bão hình thành như thế nào còn phụ thuộc vào tốc độ xoáy phải lớn hơn 17m/s, Sau đó không khí bay lên và định hình trên tầng cao sẽ tạo thành những vùng áp cao trên đám mây và đẩy không khí thành mắt bão.
Với hiện tượng bão và nguyên nhân hình thành bão lý giải vì sao có sự xuất hiện của chúng chủ yếu là do những yếu tố tác động của tự nhiên bao gồm nước nóng với khả năng bốc hơi mạnh, sự bốc hơi được xem là nguyên liệu cho quá trình hình thành bão một cách mạnh mẽ, trong khi đó những khối khí bốc hơi lên cao và cô đặc lại để trở thành những đám mây bão lớn và không cố định.
Ngoài ra chúng ta có thể thấy bão xuất hiện nhiều hơn vào các thời điểm như mùa hè hay mùa thu trong năm là bởi thời gian này sở hữu đầy đủ các điều kiện tự nhiên cần thiết để thúc đẩy sự phát triển của bão. Đặc biệt nhiệt độ nước biển càng cao sẽ giúp thuận lợi hơn trong việc phát triển đối lưu các xoáy quy mô lớn cũng xảy ra mạnh mẽ hơn
Cấu tạo của một cơn bão
Vùng trung tâm có áp suất thấp gọi là mắt bão
Khu vực phụ cận mắt bão gọi là thành mắt bão, đây là nơi có gió giật mạnh nhất hệ thống bão.
Các đám mây mưa gây mưa giông xung quanh tâm bão gọi là dải mây. Dải mây này đóng một vai trò quan trọng trong chu kỳ bay hơi – ngưng tụ nhằm cung cấp năng lượng để duy trì cơn bão
.
Có thể hình dung bão là một cột xoáy khổng lồ, ở tầng thấp (từ 0 đến 3km so với mặt nước biển) không khí nóng ẩm chuyển động xoắn ốc (ngược chiều kim đồng hồ ở Bắc Bán Cầu, thuận chiều kim đồng hồ ở Nam Bán Cầu do tác động của lực Coriolis) hội tụ vào tâm bão, chuyển động thẳng đứng lên trên trong thành mắt bão và tỏa ra bên ngoài ở trên đỉnh theo chiều ngược lại. Ở vị trí trung tâm của mắt bão, không khí di chuyển xuống phía dưới thấp, tạo thành một vùng trời quan mây tạnh tại tâm bão.
Không những lực Coriolis ảnh hưởng đến chiều quay của cơn bão mà nó quy định hướng di chuyển của cơn bão. Theo đó, cơn bão hình thành ở Bắc Bán Cầu luôn di chuyển lệch về bên phải, còn bão hình thành ở Nam Bán Cầu luôn di chuyển lệch về bên trái. Chính vì thế, khi bão hình thành ở biển Đông luôn có xu hướng di chuyển về phía đất liền Việt Nam.
Các cơn bão khác nhau có các kích thướt vật lý khác nhau, có cơn bão có kích thướt chỉ với vài cụm mây và gây mưa trên một khu vực nhỏ, có cơn bão lớn với kích thướt các cụm mây và diện tích mưa trải rộng từ hàng trăm đến hàng nghìn km.
Dấu hiệu bắt đầu cơn bão là những nhiễu động nhiệt đới với những cụm mây và sấm chớp. Khu vực này có đặc điểm là có áp suất thấp, gradient áp suất yếu. Phần lớn các nhiễu động này sẽ dần suy yếu và tan biến, nhưng một số nhiễu động được tiếp tục duy trì sẽ hình thành nên một cơn bão. Trong trường hợp này, sấm chớp sẽ cung cấp ẩn nhiệt cho vùng nhiễu động của luồng không khí nóng này. Điều này làm cho mật độ không khí trong vùng nhiễu động giảm xuống, tốc độ gió ngày càng nhanh hơn, luồng không khí lạnh bên trên lao xuống phía dưới nhanh hơn trong khi luồng khí nóng bên dưới cung di chuyển lên bên trên với tốc độ ngày càng nhanh. Những cơn gió mang độ ẩm từ bên dưới sẽ ngưng tụ thành những đám mây làm cụm mây hoạt động mạnh hơn, nhờ đó lượng ẩn nhiệt ngưng tụ sẽ ngày nhiều hơn.
Vì sao mắt bão lại là nơi ‘bình yên’ nhất?
Bão thực chất là khối không khí xoay tròn với vận tốc cao, hoạt động trong phạm vi khá lớn, đường kính có thể lên tới 1.000 km. Mắt bão, còn gọi là tâm bão, là nơi có áp suất không khí rất thấp, còn xung quanh mắt bão thì không khí ở tầng thấp vừa xoáy nhanh vừa đổ về trung tâm áp thấp.
Tốc độ dòng khí càng nhanh thì vận tốc gió càng mạnh, tạo nên lực ly tâm cực lớn khiến không khí bên ngoài càng khó lọt vào tâm bão. Do đó, mắt bão giống như một cái ống được xây bằng mây, bên trong dường như không khí không quay, gió rất yếu.
Hơn nữa, vì không lọt được vào tâm bão, nên không khí bên ngoài mang nhiều hơi nước phải bốc lên, hình thành những đám mây xám xịt rồi ào ạt tuôn mưa. Trong khi đó, tại mắt bão lại xuất hiện dòng khí đi xuống, bởi vậy nơi đây trời quang, mây tạnh, thậm chí còn có thể trông thấy trăng sao vào buổi tối.
Tuy nhiên, nếu mắt bão ở trên đại dương thì nơi đó sóng biển lại cực kỳ dữ dội. Thí nghiệm cho thấy, đặt ly nước vào trong chuông thuỷ tinh rồi hút dần không khí ra, đến khi không khí rất loãng và áp suất giảm tới mức nhất định thì nước trong ly nổi bọt sùng sục như bị đun sôi.
Mắt bão thông thường có đường kính 40 km. Bão là khối khí vừa quay vừa di chuyển nên mắt bão cũng di chuyển theo. Sau khi mắt bão rời chỗ, tức thì mưa to gió lớn ập tới. Các chuyên gia khí tượng học cho biết, sự phân bố hướng gió ở mọi vị trí trong phạm vi hoạt động của cơn bão đều được thể hiện rất có quy luật. Khi không khí xung quanh đổ dồn về tâm bão, do ảnh hưởng của sự tự quay của trái đất, hướng đi của gió sẽ bị lệch đi. Sự lệch góc đó khiến gió xung quanh hướng tới tâm bão luôn ngược chiều kim đồng hồ.
Càng đến gần tâm bão, phương tiếp tuyến càng lớn, gió càng tiếp cận với vận động quay tròn quanh tâm bão. Bởi vậy, góc tạo ra giữa hướng gió với tuyếp tuyến đường tròn tâm bão càng nhỏ. Trong phạm vi cơn bão, dù đứng ở bất kỳ vị trí nào, chỉ cần đứng quay lưng về hướng gió thì người ta có thể phán đoán chắc chắn rằng mắt bão nằm trong góc dao động 45-90 độ ở phía trước mặt và lệch sang trái.
Tại sao bão xuất hiện chủ yếu vào mùa Hè và mùa Thu?
Thời gian hoạt động chính trong năm của bão, áp thấp nhiệt đới là vào mùa Hè và mùa Thu: Từ tháng 6 đến tháng 11 (ở Bắc Bán Cầu) và tháng 12 đến tháng 3 năm sau (ở Nam Bán Cầu), bão xuất hiện nhiều nhất vào mùa Hè và mùa Thu, vì vào thời gian này có đầy đủ các điều kiện thuận lợi nhất cho sự hình thành và phát triển của bão: Nhiệt độ nước biển cao (ít nhất là từ 26oC trở lên), khí quyển vùng nhiệt đới khá thuận lợi cho sự phát triển đối lưu và chuyển động xoáy qui mô lớn xảy ra khá mạnh mẽ.
Nguyên nhân hình thành áp thấp nhiệt đới
Áp thấp nhiệt đới và bão được gọi chung là một xoáy thuận nhiệt đới khi gặp vùng gió xoáy sở hữu đường kính hàng trăm km ở vùng biển nhiệt đới sẽ được hình thành
Các yếu tố, điều kiện hình thành của áp thấp nhiệt đới bao gồm: khí áp, nhiệt đô, gió và những vùng có khí hậu nóng nhiệt đới…
Nguyên nhân chủ yếu hình thành áp thấp nhiệt đới là do vùng gió xoáy từ các phía thổi vào trung tâm bão, với vị trí càng gần trung tâm thì mức gió càng mạnh. Trong đó có sự góp mặt của gió làm chuyển không khí từ áp cao đến áp thấp, hướng gió hút vào tâm áp thấp sẽ bị lệch hướng để hình thành gió xoáy và hình thái của gió
Nguyên nhân chủ quan từ con người
Như các bạn đã thấy, bão là một dạng thời tiết cực đoan và có thể phát triển theo hướng xấu với những diễn biến khó lường. Tình hình bão hiện nay và các diễn biếncủa bão trong khoảng thời gian gần đây có những biến chuyển mạnh mẽ và trở nên hung dữ hơn.
Có một câu hỏi lớn được đặt ra: Phải chăng bão càng ngày càng mạnh là một phần nguyên nhân của biến đổi khí hậu ..
Ngoài những nguyên nhân khách quan từ yếu tố tự nhiên thì nguyên nhân hình thành bão cũng bắt nguồn từ các lý do chủ quan do lượng Co2 từ khí thải nhà kính và khí metan từ các hoạt động công nghiệp phổ biến của con người khiến bầu khí quyển bị tăng mức độ hấp nhiệt và trở nên nóng hơn, trong đó thúc đẩy sự bay hơi diễn ra nhanh hơn đồng thời làm tăng độ ẩm của bầu khí quyển và tạo nên sức mạnh tăng cường lớn cho những cơn bão trở nên khắc nghiệt và có sức tàn phá nặng nề.
Phân biệt điểm khác nhau giữa sự hình thành của áp thấp nhiệt đới và bão nhiệt đới
Nguyên nhân hình thành bão nhiệt đới và ấp thấp nhiệt đới có sự khác biệt rõ rệt, phân biệt giữa 2 hình thái:
Nguyên nhân hình thành bão nhiệt đới là do sự phát triển đủ năng lượng của gió và hơi nước mạnh, áp thấp sẽ hình thành nên.
+ Nguyên nhân tạo nên áp thấp nhiệt đới là do các vùng gió xoáy thổi về tập trung đủ độ mạnh để di chuyển không khí từ áp cao đến áp thấp
Ngoài ra khi áp thấp nhiệt đới chỉ như một đủ mạnh mới tạo ra bão, vì vậy mức độ nguyên nhân hình thành của áp thấp nhiệt đới có phần hạn chế và tác nhân cũng nhỏ hơn so với bão nhiệt đới.
Bão được xem là một hiện tượng thiên nhiên của quy luật khí hậu, tuy nhiên nguyên nhân hình thành bão do yếu tố chủ quan từ con người với các hoạt động công nghiệp tác động tới quy luật của tự nhiên mới là điều nguy hại. Chúng ta cần có những nhìn nhận đúng đắn hơn về nguyên nhân của những cơn bão với sức phá hủy lớn trong khoảng thời gian trở lại đây!
