Thursday, June 6, 2013

Tìm hiểu về bão: cơn bão là gì, bão hình thành, vận động và tan đi như thế nào



Hôm qua xem lại phim The day after tomorrow, thấy Hollywood dựng cảnh bão ghê quá. Vả lại lúc trước người viết từng học đôi chút về bão, nay bỗng dưng nổi máu dành một ít thời gian coi như làm khoa học thường thức. Thật ra học về bão cũng tầm 20 năm về trước rồi, nhưng được cái may là 20 năm qua bão không thay đổi gì mấy. Độc giả nào muốn tìm hiểu sâu hơn về bão, hoặc có thắc mắc về bài viết, có thể còm ở dưới. Hiện có nhiều chuyên gia về Khí tượng theo dõi blog này, họ sẽ giúp trả lời trong chừng mực có thể.

Người viết cố gắng tránh các thuật ngữ khoa học để khỏi làm bạn đọc phổ thông rối trí, song như vậy một số mô tả sẽ không thể tuyệt đối chính xác. Ngoài ra, chúng tôi chân thành cảm ơn bạn Lana đã đóng góp nhiều ý kiến và review bài viết này trước khi công bố.

1. Thế nào là một cơn bão?

Về khoa học mà nói, thì bão (và áp thấp nhiệt đới) là hệ thống xoáy mạnh đặc trưng bởi khí áp thấp tại tâm, gió mạnh, và hệ mây phát triển mạnh bố trí theo hình xoắn đi kèm với dông và mưa lớn. Hiểu nôm na, thì bão là một vùng gió to mưa ào ào, đường kính tầm vài trăm km. Tùy sức gió ở vùng gần tâm bão (tại sao lại "ở gần" mà không phải "ngay tại" tâm bão, các bạn sẽ đọc ở phía dưới), người ta chia ra cấp độ, từ dưới 61 km/h thì gọi là áp thấp nhiệt đới, cao hơn thì gọi là bão, rồi đến bão mạnh, và bão rất mạnh (sức gió >120 km/h). Một số nhà đài ưa dùng các tên như bão tố, bão nhiệt đới, cuồng phong, siêu bão v.v., thật ra cũng đều là bão cả.

Ảnh mây cơn bão Ivan – lấy từ Internet. Đây là cơn bão lớn, sức gió lên tới ~260 km/h


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. Dần dần theo thời gian, nó hình thành nên áp thấp nhiệt đới. Nếu áp thấp duy trì trên vùng nước ấm, nó sẽ mạnh lên thành bão và có thể tăng cấp thành bão mạnh.

Từ đây, ta rút ra hai hệ quả. Thứ nhất, bão không hình thành trên đất liền. Thứ hai, một khi đi vào đất liền, bão sẽ yếu dần đi.


2. Cấu trúc bên trong một cơn bão

Cấu trúc bão – nguồn ảnh Wikipedia.


Đây là cấu trúc bổ dọc của một cơn bão, vào lúc nó đã phát triển đầy đủ. Ngay chính giữa tâm bão là "mắt bão" (eye), thường là vùng trời quang, gió nhẹ. Bao quanh mắt bão là thành mắt bão (eye wall), nơi mây tạo thành một bức tường lên cao (hàng km) và là nơi gió thổi mạnh nhất. Bên ngoài thành mắt bão là hoàn lưu bão, nơi có cái dải mây gây mưa.

Ở Bắc bán cầu (Việt nam) vòng xoáy này chạy ngược chiều kim đồng hồ - bão ở Úc và Nam Phi (giá như ở đó có bão) lại xoay theo chiều kim đồng hồ. Không khí nóng và ẩm bị cuốn vào từ phía dưới, xoay tròn theo bão, một phần bốc lên trên theo các dải mây còn một phần đi dần vào tâm bão. Chỉ biết là tại tâm bão, luồng khí nóng này bốc nhanh lên trên, hơi ẩm ngưng tụ tạo thành mây và giải phóng năng lượng vào xoáy bão. Đây chính là "thực phẩm" của bão, giúp nó mạnh dần lên. Không khí sau khi lên cao biến thành không khí khô lạnh rồi lại hạ xuống thấp, bắt đầu một vòng tuần hoàn mới.

Mắt bão không nhất thiết 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. Kích thước của bão và mắt bão không phải là dấu hiệu bão mạnh hay yếu – nhưng tốc độ di chuyển của bão lại có liên quan. Các cơn bão di chuyển nhanh thường mạnh hơn.

Gió mạnh nhất thường gặp ở thành sau của mắt bão. Vì vậy, nếu các bạn gặp mắt bão, nên tìm chỗ trú ẩn an toàn. Mắt bão có thể tồn tại khá lâu (hơn 1 giờ) song cũng có thể quét qua chỗ bạn trong vài phút, nên phải thận trọng nếu bạn muốn di chuyển một đoạn xa.

Các bạn cũng cần phân biệt sức gió và gió giật. 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. Trong khi tác hại gây ra lại xuất phát chủ yếu từ 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.


3. Bão ở Việt Nam

Khi quan sát sức gió của bão, các bạn cần để ý đến vị trí tương đối so với tâm bão. Như minh họa dưới đây – khi cơn bão đi theo hướng Tây, nếu các bạn ở phía bắc của tâm bão, thì sức gió tổng hợp gồm cả tốc độ di chuyển của tâm bão, trong khi ở phía nam lại bớt đi tốc độ tâm bão này. Nếu cơn bão di chuyển với tốc độ 15 km/h và sức gió là 100 km/h, thì tốc độ gió phía bắc tâm bão là 115 km/h còn tốc độ gió phía nam là 85 km/h. Như thế, ta thấy thiệt hại do gió gây ra không đồng nhất – phía bắc bị ảnh hưởng nặng hơn.


(nguồn: qmt.vn)

Thuật ngữ bão đổ bộ để chỉ tâm bão đã đi vào đất liền. Không được cung cấp thêm "thực phẩm" từ hơi nước, bão yếu đi và sức gió của nó giảm dần. Đến khi sức gió xuống dưới ngưỡng, nó sẽ được phân loại thành áp thấp nhiệt đới và lúc đó kể như bão tan (hết bão). Do hiện tượng xoay tròn của luồng gió, các bạn sẽ cảm thấy gió đổi chiều sau khi bão đi qua khu vực của mình. Kể từ lúc gió đổi chiều, dù tốc độ gió giảm đi nhưng lượng mưa vẫn còn lớn, vì hoàn lưu bão vẫn còn duy trì trên cao.

Theo số liệu thống kê nhiều năm, bão thường đổ vào hướng Tây Bắc (Đài Loan, Hong Kong) trong giai đoạn đầu mùa, rồi đổ vào miền Bắc nước ta bắt đầu từ tháng 6. Sau đó giảm dần về số lượng và đi dần vào miền Nam. Tuy vậy có rất nhiều ngoại lệ và không thể dự báo đường đi cho một cơn bão chỉ dựa vào thời gian trong năm.


(nguồn: qmt.vn)

Ví dụ năm 2012, Việt nam gặp cơn bão Bopha với đường đi hết sức kỳ quặc. Tâm bão di chuyển chậm trên biển và tạo thành nút thắt, làm cho các dự báo dài hạn cứ xoay như chong chóng – lúc thì 72h tới bão hướng vào VN, lúc thì hướng lên Hải Nam Lôi Châu, lúc lại quay lên Đài Loan ... Như ở trong hình là bão đang hướng về Trường Sa!

(nguồn: nchmf)



4. Tóm lại, các bạn cần để ý những điều gì khi gặp bão hoặc nghe dự báo bão:

- Quan tâm đến sức gió giật – mái nhà của bạn còn hay không là do cái này.
- Nếu ở phía bắc nơi dự báo bão sẽ đổ bộ, bạn phải chuẩn bị kỹ càng – gió ở chỗ bạn sẽ mạnh hơn.
- Khi nào thấy gió đổi chiều, có nghĩa là tâm bão đã đi qua chỗ bạn. Giờ bạn chỉ phải lo mưa ngập nữa thôi.
- Nếu gặp phải mắt bão, hãy tranh thủ tìm chỗ an toàn để trú ẩn. Gió mạnh sẽ sớm quay lại – có thể mạnh hơn cả lúc trước.
- Không chủ quan, bão có thể đổi hướng bất thình lình, cũng như tăng / hạ cấp mà không báo trước. Bão cũng như chủ nghĩa mà-ai-cũng-biết, không thể định hướng được. Những ai chủ quan có thể phải trả giá bằng tính mạng mình – cơn bão Linda (bão số 5 năm 1997), dù đã nhiều năm trôi qua, vẫn còn là ví dụ tiêu biểu.

Bổ sung tháng 11-2013: một số comment đề nghị làm rõ thêm về hiện tượng gió giật. Tác giả thấy có đoạn này của bạn Nguyễn N.D. trên VNExpress là chính xác nhất nên trích về đây:



Bất cứ dòng chảy nào khi vượt quá tốc độ giới hạn thì chuyển sang chế độ chảy bất ổn định hay dòng chảy rối, ở đó ngoài chuyển động theo vận tốc chung, trong lòng dòng chảy sinh ra những xoáy cục bộ trong đó vật chất chuyển động theo vòng tròn nhất định. Những xoáy này chuyển động cùng dòng chảy song được sinh ra ngẫu nhiên, kích thước khác nhau từ lớn đến bé. Trục xoay có thể vuông góc, song song hoặc xiên so với mặt đất. Hãy đứng trên cầu nhìn xuống mặt nước sẽ thấy rõ hiên tượng này. Xin nhắc lại đây là bản chất của dòng chảy chỉ phụ thuộc vào khối lượng riêng, độ nhớt của chất lưu (mặc dù các vật cản có thể đóng vay trò kích động xoáy). Hãy tưởng tượng bạn đang đứng trong vùng gió và một vùng xoáy kích thước đến vài trăm mét đang tiến đến! Sẽ tuỳ thuộc vào vị trí của bạn trong xoáy này để cảm nhận thấy gió đột ngột tăng lên, giảm đi hay đổi hướng. Khi xoáy này qua đi (tính bằng giây với vận tốc gió trung bình vài chục m/s) mọi thứ lại bình thường cho đến xoáy gió tiếp theo. Và đây là cảm giác gió giật.

– từ http://vnexpress.net/tin-tuc/khoa-hoc/hoi-dap/gio-giat-la-gi-2908215.html


Tuy nhiên trục xoáy của gió giật trong bão thường thẳng góc hoặc hơi xiên so với mặt đất. Chỉ khi gặp các điều kiện địa lý đặc biệt - ví dụ dãy núi chắn - thì mới phát sinh xoáy ngang. Riêng về xoáy ngang, bạn Lana có viết một note rất cụ thể về tác động của nó, đặc biệt đối với ngành hàng không. Độc giả có thể tìm hiểu thêm từ link này.

20 comments:

  1. Rất thích mấy bài viết về khoa học này của BlackViva.

    ReplyDelete
    Replies
    1. Tớ cùng comment với bạn dungNobita. Black Viva viết thường xuyên hơn nhé.

      Delete
  2. Thanks bác blackviva. Đọc bài của bác sáng dạ ra được 1 chút.

    ReplyDelete
  3. Black Viva viết thế này làm ai cũng sợ bão. Có một lợi ích của những cơn bão nhẹ khi đổ bộ vào Việt Nam là nó sẽ được khai vống lên là rất mạnh, thiệt hại sẽ được khai vống lên. Người người được lợi, nhà nhà được lợi. Thậm chí khi có thiệt hại ít thì các bác KTTV cũng tự hào là cơn bão mạnh như thế mà do mình dự báo chuẩn nên phòng chống tốt, thiệt hại ít. Sau vụ bão cấp 7, giật cấp 8 cấp 9 ở Nam Định làm đổ cột ăng ten thiết kế với cấp 12, toàn thấy dự báo bão cấp 10 cấp 11, vùng gần tâm bão đi qua cấp 12 cấp 13, giật trên cấp 13. He he, kiểu gì cũng ngon.

    ReplyDelete
    Replies
    1. Cầu trời cho gió tạt gãy răng bọn làm ăng ten đi ! :-)

      Delete
    2. Bai viet rat bo ich, cam on ban nhieu!!!

      Delete
  4. Bão số 10 vừa tan, đọc lại cái bài này của Black Viva thấy hiểu biết hơn về bão :-).
    Cột antenna vừa đổ ở Đồng Hới chắc là thiết kế để chịu được bão cấp 3 Amsterdam thôi bạn Hungngothe nhỉ :-). _SINH2_

    ReplyDelete
  5. Bài bạn viết đọc lướt qua thì có vẽ Hoành Tráng & mang tính khoa học rất cao; nhưng nếu đọc kỹ 1 chút thì bạn viết sai CĂN BẢN vô cùng nghiêm trọng ... thí du như "... chênh lệch nhiệt độ hoặc áp suất..." làm gì có chuyện "HOẶC" ở đây nhỉ? Bạn tự chế câu này hay dzịch dật từ đâu nhễ?

    ReplyDelete
    Replies
    1. Thú vị thật. Bạn còn muốn phản bác chỗ nào ngoài chữ "hoặc" của tôi không ? Nếu chỉ đưa ra 1 chữ để kết luận tôi viết sai Căn bản và Vô cung nghiêm trọng, thì lập luận của bạn kém sức thuyết phục lắm :-) .

      Delete
    2. Bạn hãy chỉ ra cái sai CĂN BẢN của bạn Blackviva đi. Và nếu nó sai thì Đúng nó phải như thế nào???

      Delete
    3. Hahaha... đừng lóng vội bác ạ... b1c mở màn "Thế nào là một cơn bão?" thì không có gì sai, nhưng bác kế nuận "Từ đây, ta rút ra hai hệ quả. Thứ nhất, bão không hình thành trên đất liền. Thứ hai, một khi đi vào đất liền, bão sẽ yếu dần đi." SAI BE BÉT đấy bác ạ ... bác có nghe nói bảo sa mạc bao giờ chưa?

      Cũng chính bác viết "Ở Bắc bán cầu (Việt nam) vòng xoáy này chạy..." Ơ hay, bác học địa ní ở đâu mà ở bắc bán cầu có tên Việt Nam? Nếu bác nói Mát-Xơ-Cơ-Va ở Bắc bán cầu thì em còn tin, chớ Việt Nam thì em sẽ chém tới cùng ạ

      Còn nhiều chổ bác viết đọc nghe vãi lắm, nhưng thôi em không muốn phản biện bác nữa đâu nhé!

      Delete
    4. Theo địa lý của bạn, bạn có thể tin rằng Việt nam không nằm ở Bắc bán cầu. Bạn cũng có thể "chém đến cùng" để bảo vệ ý kiến này – tôi xin không bình luận thêm.

      Song địa lý của tôi cho rằng Việt nam nằm ở Bắc bán cầu, cũng như Úc và Nam Phi nằm ở Nam bán cầu, và khác biệt hoàn toàn so với địa lý của bạn. Xuất phát từ những nền tảng địa lý khác nhau, việc phản biện và tranh luận là vô ích. Vì vậy, tôi đồng ý với bạn nên chấm dứt việc này ở đây.

      Cảm ơn bạn đã đọc (và đã bình luận) blog BlackViva.

      Delete
    5. Trời ơi là trời, VN nằm trên hay dưới đường xích đạo hả bạn Anonymous? Lên google search xem VN nằm ở vị trí nào nhé . . .

      Delete
  6. Hi! Bài viết của bạn vẫn chỉ ở mức độ chung chung quá.Những chỗ cần giải thích thì lại bỏ qua ví dụ như: nguồn "thực phẩm của bão" nên nói sâu về vấn đề này 1 tí, về sức gió và gió giật nó khác nhau cái gì về cả lý thuyết lẫn thực tiễn, và vì sao nó nguy hiểm...blaba nói chung là thiếu rất nhiều. Những điều này thì chỉ giải thích cho những người k ở trong vùng bão để biết thêm thôi chứ nó chưa có ích lợi gì lắm đâu nhé!

    ReplyDelete
    Replies
    1. Cảm ơn bạn Minh Trần Công. Bài viết nhằm vào người đọc phổ thông, nên không đi vào chi tiết kỹ thuật. Thực ra, phân tích sâu cơ cấu tăng cấp của bão thông qua quá trình trao đổi nhiệt và động lực học khí quyển là việc có thể làm được, song với các bạn đọc khác, tưởng không ích lợi gì nhiều.

      Delete
  7. cám ơn bạn về những thông tin bổ ích này

    ReplyDelete
    Replies
    1. Cảm ơn bạn đã đọc blog này.

      Delete
  8. "đừng chết vì thiếu hiểu biết". Xin cám ơn BlackViva.

    ReplyDelete