Hỏi - đáp về các hiện tượng khí tượng thủy văn

Cơ sở phân loại bão, áp thấp nhiệt đới ?

Dựa vào tốc độ gió mạnh nhất ở vùng gần trung tâm xoáy thuận nhiệt đới, Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO) quy định phân loại xoáy thuận nhiệt đới như sau:

Bảng phân loại xoáy thuận nhiệt đới theo sức gió mạnh nhất và mức độ ảnh hưởng

Tốc độ gió mạnh nhất ở vùng gần trung tâm (tốc độ gió cực đại) được quy định khác nhau ở mỗi nước. Tổ chức Khí tượng thế giới quy định lấy tốc độ gió mạnh nhất duy trì liên tục trong thời gian 10 phút (sử dụng trong các bản tin của Nhật và Hồng Kông), Cơ quan dự báo bão của Hải quân Mỹ lấy tốc độ gió mạnh nhất duy trì liên tục trong thời gian 1 phút. Ở Việt Nam, tốc độ gió mạnh nhất được lấy trong 2 phút. Cơ quan Khí tượng Australia lấy tốc độ gió giật mạnh nhất chứ không lấy gió cực đại duy trì liên tục. Chính sự khác nhau này đã dẫn đến sự khác nhau khi đánh giá cường độ của bão. Qua nhiều hội nghị, các chuyên gia WMO đã đề xuất xác định các hệ số chuyển đổi vào năm 2004. Các tác giả Mỹ cho rằng, do sự khác nhau về thời gian lấy trung bình mà cường độ bão trong các bản tin dự báo của các nước thấp hơn của Mỹ khoảng 12%. Quy chế báo bão, ATNĐ, lũ của Việt Nam dùng thuật ngữ “gió mạnh nhất” (tức gió cực đại) và “có thể có gió giật”, mà không dùng thuật ngữ “duy trì liên tục”, nên phải hiểu đó là gió mạnh nhất quan trắc được theo quy phạm quan trắc bề mặt.

Có thể tham khảo thêm cách phân cấp cường độ bão của Mỹ ở bảng dưới đây:

Tại sao gió trong bão lại mạnh nhất ở vùng gần tâm?

Nếu đi từ ngoài vào trong một cơn bão thì đầu tiên sẽ gặp các dải mây mưa ở rìa ngoài của bão (đi vào vùng này tốc độ gió tăng dần lên) có phạm vi cách xa tâm bão hàng trăm km. Những dải mây này chuyển động xoáy trôn ốc theo chiều ngược chiều kim đồng hồ, có độ rộng từ khoảng vài km đến vài chục km. Các dải mây này được tạo thành từ nhiều khối mây đối lưu phát triển mạnh, ở nhiều giai đoạn khác nhau và liên kết với nhau chặt chẽ, có sắp xếp, có tổ chức. Xen kẽ giữa các dải mây, mưa to kèm theo gió mạnh là những vùng gió không mạnh và mưa không nhiều theo từng đợt. Đây là đặc trưng thường thấy trong vùng chịu ảnh hưởng của bão, tạo cơ sở cho việc phòng, tránh trên thực tế.

Tiếp tục đi sâu vào bên trong sẽ bắt gặp một tường mây dày đặc gồm các đám mây đối lưu phát triển lên rất cao, có thể lên tới độ cao 15 – 17km. Đi vào khu vực này tốc độ gió tăng lên đột ngột và đạt giá trị mạnh nhất trong bão. Mắt bão có thể to ra, thu hẹp lại hay nhân đôi lên và có thể tạo nên nhiều vòng thành mắt bão. Sự biến đổi của mắt bão và thành mắt bão gây nên các biến đổi về tốc độ gió và cường độ bão.

Trong cùng là mắt bão, là một vùng tương đối lặng gió, quang mây. Do lực ly tâm làm không khí trong vùng trung tâm bão giãn ra nên mật độ không khí ở đây rất thấp và khí áp giảm xuống thấp nhất. Đường kính trung bình của mắt bão khoảng 30 - 60km. Khi ở trong khu vực mắt bão, người ta thường rất ngạc nhiên khi thấy gió và mưa đang xảy ra rất dữ dội lại đột nhiên ngừng hẳn, trời quang, mây tạnh. Nhưng ngay khi mắt bão đi qua gió mạnh và mưa xuất hiện lại ngay, cũng đột ngột như trước khi mắt bão đi qua, nhưng với hướng gió  ngược lại. Trong thực tế phải hết sức chú ý đến hiện tượng này vì dễ tạo tâm lý chủ quan khi cho rằng bão đã đi qua và không cần phòng, tránh.

Trong vùng gió mạnh xung quanh tâm bão, khu vực nào có gió mạnh hơn cả?

Khối không khí xung quanh tâm bão có sự phân phối gió không đều, có chỗ gió rất mạnh, có chỗ gió yếu hơn. Người ta thường phân biệt hai khu vực, bên phải và bên trái đường đi của cơn bão. Nửa bên phải gió to hơn cho nên người đi biển gọi là tử điạ. Trong khu vực này, góc đằng sau thường có gió mạnh hơn góc đằng trước, tàu biển vào đó thì sẽ bị lôi cuốn vào trung tâm không ra được.

Dọc theo đường đi của bão thì vùng phía bắc của bão là vùng nguy hiểm nhất với gió mạnh kèm theo mưa to, các cơn dông, lốc cục bộ và hiện tượng nước biển dâng cao dưới tác động của gió đẩy mạnh vào bờ.

Hình 1.4: Vùng gió mạnh phía Bắc của bão

Trên hình 1.4, có thể thấy nguyên nhân gây ra vùng gió mạnh phía Bắc của bão là do tác động tổng cộng của gió xoáy trong bão và gió của dòng môi trường xung quanh. Cụ thể tại điểm A, gió bão gần như cùng hướng với gió của môi trường, tác động cộng hưởng của chúng khiến cho gió ở đây mạnh lên. Ví dụ: nếu dòng môi trường có tốc độ là 15km/giờ, gió bão trung bình là 100km/giờ, tốc độ gió tại điểm A sẽ có độ lớn là 100 + 15 = 115km/giờ. Ngược lại, tại điểm B, gió bão ngược chiều với gió của môi trường, kết quả là gió ở đây chỉ có độ lớn là 100 - 15 = 85km/giờ. Khi cơn bão di chuyển càng nhanh thì hiệu ứng này càng rõ rệt.

Nguyên nhân thứ hai là ở phía bắc cơn bão thì gió thổi thẳng từ biển vào, không bị núi đồi, cây cối, nhà cửa cản bớt nên mạnh hơn nhiều so với gió ở phía nam cơn bão thổi từ đất liền ra, đã bị suy giảm do địa hình. Ngoài ra, nếu bão đổ bộ, hay ảnh hưởng trực tiếp đến nước ta cùng đồng thời với lúc có gió mùa đông bắc tràn xuống thì gió phía bắc của bão lại càng mạnh hơn và mưa càng lớn hơn do sự kết hợp của hai hệ thống thời tiết nguy hiểm này.