Trong suốt hàng ngàn năm trong lịch sử loài người, những cơn bão được nhắc đến như một kẻ phá hoại hoặc sự nổi giận của mẹ thiên Nhiên hay hiện thân của sức mạnh Thượng Đế. Bản thân từ “hurricane” xuất phát từ “Hurakan” – một vị thần hủy diệt của người Maya. Thật khó có thể diễn tả hết sức mạnh cũng như sức tàn phá của một cơn bão. Hằng năm, nước ta phải hứng chịu mùa mưa bão kéo dài từ tháng 5 đến tháng 12, với những cơn bão hình thành từ biển Đông di chuyển và gây ảnh hưởng trực tiếp đến đất liền, nhất là các tỉnh ven biển.
Năm nay, thế giới xuất hiện nhiều cơn bão cực lớn, cực mạnh, gây hậu quả nghiêm trọng cho những nơi chúng đi qua. Vậy bão hình thành như thế nào? Vì sao lại có bão? Bài viết dưới đây sẽ giải đáp cho bạn biết đó.
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.
Hình ảnh bão chụp từ vệ tinh.
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.
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.
Tùy theo khu vực hình thành mà thuật ngữ bão có những tên gọi khác nhau.
Tại Việt Nam, thuật ngữ “bão” dùng để diễn tả những cơn bão nhiệt đới, một loại thời tiết đặc trưng của các vùng biển nhiệt đới, thường có gió mạnh kèm theo mưa lớn.
Theo tiêu chuẩn quốc tế , người ta phân chia bão dựa vào sức gió (dựa vào Thang sức gió Beaufort và Thang bão Saffir-Simpson):
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 quang đường xích đạo phát triển mạnh lên thành bão. Ở Bắc Bán Cầu, mùa bão bắt đầu từ 1/6 đến 30/11 trong khi ở Nam Bán Cầu, mùa bão thường bắt đầu từ tháng giêng đến tháng 3.
Bão Harvey nhìn từ vệ tinh.
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 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 dủ 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.
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.
Bão Irma quét qua đảo Sint-Maarten.
Do trái đất quay, ở Bắc bán cầu là chiều ngược lại của kim đồng hồ, còn ở Nam bán cầu là cùng chiều với kim đồng hồ, nên bao giờ bão cũng quay theo cùng 1 chiều.
Nước càng nóng, guồng máy nhiệt độ càng lên cao và gió cũng tăng tốc. Lúc này, bão tăng sức mạnh. Sức của nó đôi khi đạt đến mức tương đương 5 quả bom hạt nhân/mỗi giây. Nhưng ngay khi gặp một dòng nước lạnh hơn hoặc gặp đất liền, bão giảm cường độ vì thiếu khí nóng bốc hơi.
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.
