TẠI SAO BÃO XOÁY

1481939943 | 0 bình luận | 1644 xem

Bão là trạng thái nhiễu động của khí quyển và là một loại hình thời tiết cực đoan.

Ở Việt Nam, thuật ngữ "bão" thường được hiểuquyeenbaox nhiệt đới là hiện tượng thời tiết đặc biệt nguy hiểm chỉ xuất hiện trên các vùng biển nhiệt đớii, thường có gió mạnh và mưa lớn. Tuy thế, thuật ngữ này rộng hơn bao gồm cả các cơn  dông và các hiện tượng khác hiếm gặp ở Việt Nam như bão tuyết, bão cát, gió bụi...

Theo thống kê, từ năm 1980 đến 2015 có tổng số 168 cơn bão đổ bộ vào Việt Nam, tức là mỗi năm gần 5 cơn bão đổ bộ vào đất nước ta và gây thiệt hại rất nặng nề về tính mạng và tài sản của người dân.

Mỗi khi có bão, trên bản đồ người ta luôn kí hiệu bão là một hình xoáy với một chiều nhất định .

 

Trên ảnh vệ tinh, hình ảnh của bão luôn là vòng xoáy mây trắng trên trời xanh và ở giữa là một chấm đen to mà ta gọi là tâm bão.

 

Để hiểu rõ hơn  tại sao bão lại luôn là gió xoáy và từ đó hiểu sâu hơn những tin tức về bão mà biên tập viên thời tiết thông báo ta cần biết bão đã hình thành và phát triển như thế nào. Bão dễ hình thành trên vùng biển nhiệt đới bởi ở đó có nhiều ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống nước biển và nước biển vùng nhiệt đới thường không lạnh lắm, nhất là vào dịp mùa hè.

Ánh sáng Mặt Trời làm cho hơi nước bốc lên, tạo ra trên mặt biển một lớp không khí nhiều hơi nước. Nếu trên mặt biển nhiều hơi nước này ngẫu nhiên có một chỗ (vùng nhỏ) nào đó áp suất thấp hơn xung quanh, nước biển chỗ đó sẽ bay hơi nhiều hơn, không khí ở đây có độ ẩm cao hơn lên bị đẩy lên. Càng lên cao khối không khí này càng nở ra và lạnh đi. Lạnh đến một mức nào đó hơi nước ngưng tụ thành nước rơi xuống. Khi hơi nước trong không khí ngưng tụ thành nước thì có nhiệt lượng được tỏa ra (nhiệt ngưng tụ) làm nóng không khí do đó cột không khí bay lên cao nhanh hơn để lại phía dưới một khoảng trống, áp suất thấp hơn xung quanh. Không khí nhiều hơi nước ở mặt biển xung quanh ùa vào khoảng trống đó và bị đẩy lên cao. Quá trình hơi nước lên cao, nở ra, lạnh đi, hơi nước ngưng tụ thành nước, tỏa nhiệt lượng làm nóng không khí làm cho cột không khí lên cao để lại khoảng trống áp suất thấp, không khí ẩm xung quanh ùa vào… như đã nói ở trên cứ thế tiếp tục.

Như vậy là ở chỗ áp suất thấp (ngẫu nhiên) trên mặt biển có một cột không khí lên cao, không khí đầy hơi nước xung quanh ào vào chân cột không khí, nhiều hạt hơi nước ngưng tụ rơi xuống.

Giả thiết có một máy bay rời Bắc cực theo hướng nam để bay đến Quito, một  thành phố của Ecuador nằm ngay trên đường xích đạo, thuộc kinh tuyến 80 tây (cách kinh tuyến số không 80 độ về phía tây). Với đường bay thẳng nhìn trên trái đất, giả sử quãng đường bay Bắc cực – Quito hết 12 giờ, tức là nửa ngày đêm. Nhưng khi máy bay cất cánh về hướng nam thì Trái Đất lại quay tròn ngược chiều kim đồng hồ, sau 12 giờ Trái Đất quay được 1800. Vì vậy, máy bay sẽ hạ cánh ở một điểm trên đảo Sumartra của Indonesia, điểm này cũng ở xích đạo nhưng kinh tuyến là 100 độ đông (cách Quito 100+80=180 độ). Vậy đứng ở dưới đất theo hệ quy chiếu gắn liền với Trái Đất (luôn xoay ngược chiều kim đồng hồ theo trục Bắc-Nam) máy bay không bay theo hướng Nam mà bay theo hướng Tây Nam. Thực chất là do Trái Đất quay, nhưng ở hệ gắn liền với Trái Đất ta như thấy có một lực vô hình luôn đẩy máy bay về bên phải. Đó là lực Coriolis, là một lực ảo. Vẽ hình đầy đủ ta thấy ở Bắc bán cầu, máy bay đi theo bất kì hướng nào, lực Coriolis luôn đẩy máy bay về bên phải. Ở Nam bán cầu thì ngược lại, lực Coriolis luôn đầy máy bay về phía bên trái.Đến đây để hiểu rõ những diễn biến bên trong và gần với cột không khí này phải vận dụng hiệu ứng Coriolis. Có thể nhắc lại hiệu ứng này qua ví dụ cụ thể sau đây.

Vận dụng trong trường hợp trên mặt biển, khi đã hình thành cột không khí và ở dưới chân không khí ẩm tràn vào theo mọi phía, lực Coriolis làm cho các luồng khí ẩm tràn vào bị lệch về phía phải, kết quả tạo ra luồng gió xoáy ngược chiều kim đồng hồ.

 

Càng xoáy, tốc độ không khí (các phân tử không khí) càng cao, cao đến cỡ hàng trăm km/h tức là đã mạnh thành bão. Khi xoáy mạnh như vậy ở giữa hình thành một hình trụ trống, đó là tâm bão (mắt bão). Chung quanh các hạt nước tụ tập lại thành các giải mưa hình xoắn. Cấu trúc của một cơn bão bình thường bao gồm:

-                     Mắt bão: hình trụ tròn đường kính khoảng 8km đến 200km. Khi bão đến vào ban đêm, nhìn ở dưới đất qua mắt bão có thể thấy cả trời sao.

-                     Tường của mắt bão: đó là mây dựng đứng như bức tường cao có thể đến 5km, dày đến hàng chục km, là nơi gió xoáy mạnh nhất.

-                     Vùng mây mù đậm đặc. Vùng này ở trên, từ mắt bão hướng ra ngoài. Nhìn ảnh vệ tinh ta thấy vùng này màu trắng ở giữa có tâm đen là mắt bão. Phía ngoài vùng này là vùng dòng thổi ra.

-                     Phía dưới vùng mây mù đậm đặc bên ngoài mắt bão còn có các dải mưa hình xoắn cùng chiều với gió xoắn. Những dải mưa này gây ra mưa lớn đi kèm với bão.

Khi thông báo về bảo, người ta cho biết tốc độ di chuyển của tâm bão dưới hình thức bão đi được bao nhiêu km/h. Tốc độ hay cấp bậc của bão là tốc độ không khí ở tường mắt bão.

Nếu một người quan sát đứng ở mặt đất và có cơn bão mà đường đi của bão đi qua vị trí người đứng. Khi tường mắt bão đến, người đó cảm thấy gió càng ngày càng mạnh. Khi cả bề dày tường mắt bão đi qua, mắt bão đến, người đó thấy gió lặng trong một thời gian. Khi mắt bão đi qua khỏi, người quan sát thấy gió mạnh lên theo chiều ngược lại, đây chính là gió giật phải. Qua khỏi hết bức tường này mới hết bão. Rất nhiều trường hợp vì không hiều biết nên khi mắt bão đi qua, gió lặng lại nhầm tưởng là hết bão và không tránh nữa nên đến lúc gió giật ngay sau đó thì trở tay không kịp.

Vì chiều quay của Trái Đất nên với các nước ở vùng nhiệt đới nam bán cầu, lực Coriolis luôn làm cho bão xoáy theo chiều ngược lại ở Bắc bán cầu.

Qua tìm hiểu về bão ta cũng thấy bão chỉ hình thành ở vùng biển gần xích đạo và chỉ duy trì được khi có lượng hơi nước đáng kể trên mặt biển. Điều này xảy ra khi có nhiều ánh sáng Mặt Trời (vùng nhiệt đới) và mặt nước biển không lạnh lắm (trên 26-270C). Khi vào đất liền bão bao giờ cũng bị suy yếu. Có khi bão đang ở trên mặt biển nhưng có gió mùa đông bắc thổi mạnh, mặt biển bị lạnh không đủ hơi nước nên bão tan.

 

Lê Văn Đức – Giáo viên Vật lý trường THCS & THPT Quốc tế Thăng Long

 

Xem thêm
Chat với chúng tôi
Đăng ký trực tuyến