Nguyên nhân hình thành nên các cơn bão
Bão là trạng thái nhiễu động của khí quyển và là một loại hình thời tiết cực đoan. Các cơn bão thường có gió mạnh, mưa lớn, có thể có sấm, chớp, mưa đá, vòi rồng.
Khái niệm bão
Bão là trạng thái nhiễu động của khí quyển và là một loại hình thời tiết cực đoan. Các cơn bão thường có gió mạnh, mưa lớn, có thể có sấm, chớp, mưa đá, vòi rồng. Ngoài ra, khái niệm bão còn bao gồm cả bão tuyết, bão cát, bão bụi. Bão (và áp thấp nhiệt đới) là hệ thống xoáy mạnh đặc trưng bởi khí áp thấp tại tâm, gió và hệ mây phát triển mạnh bố trí theo hình xoắn đi kèm với dông và mưa lớn.
Cấu trúc của bão gồm mắt bão, thành mắt bão và hoàn lưu bão. Ngay chính giữa tâm bão là mắt bão, thường là vùng trời quang, gió nhẹ. Tuy nhiên, mắt bão không phải lúc nào cũng quang đãng mà có thể bị mây mù che phủ. Thường các cơn bão mạnh sẽ có mắt bão rõ rệt hơn so với các cơn bão yếu. Bao quanh mắt bão là thành mắt bão, nơi mây tạo thành một bức tường lên cao (hàng km) và là nơi gió thổi mạnh nhất. Nếu gặp mắt bão thì nên tìm chỗ trú ẩn an toàn. Mắt bão có thể tồn tại khá lâu (hơn 1 giờ) song cũng có thể chỉ trong vài phút. Bên ngoài thành mắt bão là hoàn lưu bão, nơi có các dải mây gây mưa. Các 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.
Sức gió là tốc độ gió duy trì trong một thời gian dài, và đây là căn cứ để đánh giá độ mạnh yếu của bão. Tác hại do bão gây ra chủ yếu do các cơn gió giật, chỉ kéo dài vài giây đến dưới 1 phút nhưng tốc độ lớn hơn hẳn so với sức gió. Do vậy, các bản tin dự báo bão luôn có tin về gió giật, ngoài tin về sức gió.
Hình ảnh bão chụp từ vệ tinh.
Nguyên nhân hình thành nên bão
Các cơn bão hình thành trên biển, xuất phát từ các vùng khí chênh lệch nhiệt độ hoặc áp suất. Với nhiệt độ nước biển vượt quá một ngưỡng nào đó, hơi nước bốc lên đẩy mạnh vòng xoáy theo cả chiều dọc và chiều ngang. Áp thấp nhiệt đới dần dần được hình thành. Nếu áp thấp duy trì trên vùng nước ấm, nó sẽ mạnh lên thành bão và có thể tăng cấp thành bão mạnh. Như vậy, bão chỉ hình thành trên biển và sẽ yếu dần đi một khi đổ bộ vào đất liền. Một cơn bão hình thành khi có đủ các điều kiện nhiệt, độ ẩm và động lực để tạo xoáy.
Nhà khí tượng Erik Palmen (1898 - 1985) đã chứng minh được rằng bão chỉ có thể hình thành ở dải vĩ độ 5 đến 20o hai bên xích đạo, nơi có nhiệt độ nước biển cao từ 26 – 27oC trở lên và lực Coriolis (lực sinh ra do sự tự quay quanh trục của Trái Đất) đủ lớn để hình thành nên luồng gió đủ mạnh trên cao nhằm tạo xoáy cho cơn bão. Năm 1948, Palmen đưa ra 3 điều kiện cơ bản cho sự hình thành của bão là nhiệt, ẩm và động lực để tạo xoáy. Khu vực đại dương có diện tích đủ lớn với nhiệt độ mặt biển phù hợp (từ 26 – 27o C trở lên), đảm bảo nước bốc hơi với lượng cần thiết nhằm cung cấp năng lượng ngưng kết lớn cho hệ thống bão. Vị trí hình thành bão có lực Coriolis đủ lớn để tạo xoáy. Sau Palmen, năm 1963, nhà khí tượng học Riehl bổ sung thêm hai điều kiện cho sự hình thành bão:
- Ở trên cao, trường khí áp phải phân kỳ (dãn ra) đủ để đảm bảo giải tỏa khối lượng không khí hội tụ (tập trung) ở mặt đất.
- Ở mặt đất phải có sự nhiễu động áp thấp ban đầu.
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 quang 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, các cơn bão hình thành ở biển Đông luôn có xu hướng di chuyển về phía đất liền Việt Nam.
Mỗi năm trên toàn thế giới phải gánh chịu một mùa mưa bão, trong thời gian này, có từ 40 đến 50 cơn áp thấp nhiệt đới hình thành ở khu vực xung quanh đường xích đạo phát triển mạnh lên thành bão. Ở Bắc bán cầu, mùa bão bắt đầu từ đầu tháng 6 đến hết tháng 11 trong khi ở Nam bán cầu, mùa bão thường bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 3.
Các loại bão thường gặp
- Bão nhiệt đới: Các cơn bão thường hình thành khi một tâm áp thấp phát triển với một hệ thống áp cao xung quanh nó. Sự kết hợp của các lực đối nghịch có thể sinh ra gió và hình thành các đám mây bão.
- Bão vũ trụ: Bão không chỉ xuất hiện trên trái đất mà tại các hành tinh có bầu khí quyển đủ dầy cũng có hiện tượng bão. Người ta đã quan sát được bão xảy ra trên sao Mộc và sao Hải Vương. Tháng 9 năm 1994, bão trên sao Thổ được quan sát thông qua kính viễn vọng Hubble. Tại sao Hỏa, bão cát thường xuất hiện khi hành tinh này tiến gần nhất với mặt trời.
- Bão từ: Nguyên nhân gây ra bão từ là do dòng hạt mang điện phóng ra từ các vụ bùng nổ trên Mặt trời (gió Mặt trời) tác dụng lên các đường cảm ứng từ của Trái đất. Trên một số hành tinh khác trong hệ Mặt trời, nhất là các hành tinh có từ quyển cũng có hiện tượng tương tự.
