Khí tượng học synốp (Phần nhiệt đới) - Trần Công Minh Phần 7 ppsx

97 khí áp vùng trung tâm. Ta thấy mặt đẳng áp rất dốc trong bão so với xoáy thuận ngoại nhiệt đới. Mặt đẳng áp ở gần mặt đất có dạng phễu rất sâu (Hình 4.13). Ở trên cao, trong mô hình một dải mây, tại mực đỉnh bão, mặt đẳng áp vồng lên biểu thị áp cao với hoàn lưu xoáy nghịch. Trong trường hợp mô hình hai dải mây mặt đẳng áp trong áp cao này được tách ra thành phần phía trong gần tâm bão và một phần ở phía bên ngoài của bão. 4.3.2 Trường chuyển động Gradien khí áp ngang rất lớn ở mặt đất tạo nên trường gió rất mạnh, tốc độ gió trong bão trên 17,2m/s và có thể vượt quá 100m/s gây ra sức tàn phá rất lớn. Dòng khí rất mạnh hội tụ vào tâm và cuốn lên cao với tốc độ thẳng đứng trong mây vũ tích 5-10m/s (hay lớn hơn) xung quanh thành mắt bão. Ở đỉnh bão là hệ thống áp cao giải toả khối lượng không khí rất lớn hội tụ vào tâm bão ở mặt đất, duy trì khí áp rất thấp ở vùng trung tâm, đồng thời duy trì hoàn lưu trong bão. Kết quả tính tốc độ gió tiếp tuyến, tốc độ gió hướng tâm và đường dòng ở các mực mặt đất, 1km, 3km và 15km (được biểu diễn trên hình 4.9). Hình này mô tả một cách chi tiết cột xoáy trong bão ở các độ cao khác nhau. Từ mặt đất đến độ cao 3km duy trì gió tiếp tuyến ngược chiều kim đồng hồ, theo chiều cao gió tiếp tuyến yếu dần và chuyển thành gió tiếp tuyến thuận chiều kim đồng hồ tại mực 15km. Gió hướng tâm ở mặt đất theo chiều cao dần chuyển thành gió ly tâm và tại độ cao 15km, gió ly tâm chiếm ưu thế rõ rệt. Tại mặt đất dòng khí xoáy hội tụ vào tâm đến mực 3km khu vực dòng xoáy thuận chiều kim đồng hồ thu hẹp lại. Tại mực 15km đường đẳng áp phân kỳ ra theo chiều kim đồng hồ từ tâm ra phía ngoài. 98 (a) (b) (c) Hình 4.9. Sự biến đổi của phân bố gió tiếp tuyến, gió hướng tâm và trường đường dòng trong bão ở các mực: mặt đất, 1km, 3km và 15km (Izawa,1964). (a) Tốc độ gió tiếp tuyến (b) Tốc độ gió hướng tâm (c) Đường dòng Trên hình 4.10 là trường dòng và phân bố tốc độ gió trong cơn bão Dona đang di chuyển từ đông sang tây. Tại mực mặt đất dòng khí xoáy ngược chiều kim đồng hồ và hội tụ vào tâm bão. Tốc độ gió mạnh nhất đạt 80kts (40m/s) ở cung phần tư phía đông bắc so với hướng chuyển động của bão, nơi đường dòng gần trùng với hướng di chuyển của bão. Tốc độ gió cực tiểu ở cung phần tư tây nam của bão, nơi đường dòng có hướng ngược so với hướng chuyển động của bão. Ở trên cao dòng khí phân kỳ theo chiều kim đồng hồ, thậm chí ở phía nam còn thể hiện rõ áp cao với hoàn lưu xoáy nghịch. Phân bố tốc độ gió tại mực này cũng tương tự như ở mặt đất. 99 Hình 4.10. Hoàn lưu phần dưới tầng đối lưu (A), phần trên tầng đối lưu (B) trong cơn bão Donna ngày 10/12/1960 chuyển động từ đông sang tây. Đường dòng (đường liền) và đường đẳng tốc (đường đứt) (I zawa, 1964) Quy luật phân bố của tốc độ gió theo chiều cao cũng thể hiện rất rõ trên mặt cắt thẳng đứng của tốc độ gió tiếp tuyến. Một điều khác biệt so với xoáy thuận ngoại nhiệt đới nữa là trong bão giữa khu vực mây dầy, mưa to, gió lớn là khu vực trời quang, lặng gió, đó là mắt bão. Mắt bão hình thành do dòng thăng rất mạnh quanh khu vực trung tâm bão cuốn theo dòng không khí ở phía gần trung tâm bão, bù lại cho sự thiếu hụt không khí là dòng giáng ở trung tâm bão. Do dòng giáng này nhiệt độ vùng trung tâm bão tăng, cản trở sự phát triển của mây. Chính vì vậy trong mắt bão trời quang mây, yên tĩnh. Khi mắt bão đi qua, địa phương sẽ có thời gian tạnh mưa, ngừng gió mạnh nhưng chỉ trong vòng 1, 2 giờ cơn mưa to gió lớn lại xuất hiện nhưng gió quay theo chiều ngược lại. Trên hình 4.11 biểu diễn trường tốc độ (m/s) được xây dựng trên mặt cắt qua cơn bão mô tả phân bố tốc độ gió theo khoảng cách tới tâm bão và theo chiều cao. Ta có thể thấy ngoài khu vực mắt bão lặng gió là khu vực gió cực đại bao quanh thành mắt bão với tốc độ 30m/s lan từ độ cao khoảng 0,5km lên tới 6km (vùng tô đậm). Khu vực có tốc độ gió 20m/s lan đến tận độ cao gần 12km. Càng cách xa tâm bão ra phía rìa bão tốc độ gió càng giảm, ở khoảng cách 1000km tốc độ gió chỉ còn 5m/s. Càng lên cao phạm vi gió hướng xoáy thuận (thể hiện bằng tốc độ dương) thu hẹp lại, rõ nhất là từ mực 12km. Từ mực này gió chuyển dần sang hoàn lưu xoáy nghịch (thể hiện bằng tốc độ âm) theo chiều kim đồng hồ với tốc độ khoảng 5m/s như thể hiện trên hình 4.11. Hình 4.11. Mặt cắt thẳng đứng của tốc độ gió tiếp tuyến ( m/s) (Izawa,1954) 100 4.3.3 Hệ thống mây Không khí nóng ẩm trong bão hội tụ rất mạnh vào khu vực trung tâm và bốc lên cao trong cột xoáy bão, ngưng kết lại tạo thành các dải mây vũ tích bao quanh mắt bão lan tới 15-20km như minh hoạ bằng mặt cắt trên hình 4.12. Hình 4.12 cho thấy trên đỉnh mây vũ tích là màn mây ti, dạng tơ sợi (trái). Khi bão chín muồi màn mây ti mở ra, nhìn trên ảnh mây vệ tinh (chụp từ trên cao) sẽ thấy một chấm đen trong màn mây bão đã gần tròn, bão càng mạnh đường viền khu vực này càng rõ. Khu vực mắt bão có đường kính 30-40km, đây là khu vực quang mây, do dòng giáng trong mắt bão. Trên các đoạn phim quay từ vệ tinh, với tốc độ 1hình/1phút ta có thể thấy khối mây tích bao quanh mắt bão, quay ngược chiều kim đồng hồ theo hoàn lưu xoáy thuận, còn dải mây ti ở đỉnh bão quay theo chiều kim đồng hồ với hoàn lưu xoáy nghịch tại mực này. Chính vì vậy trên một mặt phẳng ta có thể thấy dải mây tích quay ngược chiều kim đồng hồ ở trung tâm màn mây bão còn dải mây ti phía ngoài rìa quay thuận chiều kim đồng hồ. Trên hình 4.12 (phải) là dải mây vũ tích trong bão phát triển trên Biển Đông và miền ven biển Việt Nam. Theo chiều ngang, giữa các dải mây này là các vùng dòng giáng, mây mỏng do đó khi bão đi qua địa phương thường gây ra các đợt mưa to rồi lại mưa nhỏ xen kẽ nhau, có khi mưa ngừng lại trước khi tới dải mây khác, khi đó lại có thể mưa to hơn. Hình 4.12. Sơ đồ mặt cắt thẳng đứng qua hệ thống mây và mắt bão tương ứng với hướng di chuyển của bão từ đông sang tây (mũi tên)- Ci: mây ti trên cao (trái). Màn mây bão trên biển Đông (phải) Nếu đường kính của bão khoảng 500km, chiều cao phát triển của mây tích là 10km thì ta có thể thấy hệ thống mây bão chứa khối lượng nước rất lớn. Khối lượng nước là nguồn của những trận mưa lớn kết hợp với gió rất mạnh. Khi ngưng kết tạo thành hệ thống mây trong bão, lượng hơi nước này cung cấp một lượng ẩn nhiệt khổng lồ, đó chính là nguồn năng lượng duy trì hoàn lưu với gió rất mạnh và sự quang mây trong bão có thể duy trì trong nhiều ngày. Fujita đã dùng sơ đồ mô tả tổng hợp các trường khí tượng trong bão đối với trường hợp có một dải mây (Hình 4.13 A, B, phải) và đối với trường hợp hai dải mây (Hình 4.13, A, B, trái). 101 Hình 4.13. Mô hình bão với dải mây mưa trong và dải mây mưa ngoài. Hình A là hệ thống đường dòng theo chiều ngang trên đỉnh cơn bão. Hình B là mặt cắt thẳng đứng không gian qua cơn bão. Phần trái của hình AB là mô hình hai dải mây và phần phải hình AB là mô hình một dải mây (Fujita, 1967) Phần dưới cùng của hình B là mặt đẳng áp mặt đất có dạng phễu rất sâu đặc trưng cho cả hai trường hợp. Đặc điểm của trường hợp hai dải mây là áp cao trên đỉnh bão được phân chia làm hai phần, phía rìa của hai phần áp cao này là dòng giáng tương ứng với khu vực quang mây giữa hai dải mây. 4.4 CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA BÃO Thời gian tồn tại trung bình của bão khoảng 7-8 ngày đêm tính từ thời điểm hình thành, cho đến khi đổ bộ vào bờ hoặc tan rã trên biển. Tuy nhiên, có một số cơn bão chỉ tồn tại vài giờ, và cũng có những cơn bão tồn tại trên 15 ngày hoặc lâu hơn nữa. Theo Riehl (1979) có thể chia quá trình hình thành và phát triển của bão thành bốn giai đoạn: 1. Giai đoạn hình thành Bão xuất hiện trực tiếp từ mặt biển với sự hình thành của những cụm mây tích lớn như cơn bão nhỏ nổi lên ở Biển Đông sau cơn bão số 7/2005. Tuy nhiên phần lớn bão hình thành từ một nhiễu động là áp thấp có trước trong trường áp nhiệt đới, phần lớn (khoảng 80% trường hợp) sự hình thành bão có liên quan với dải hội tụ nhiệt đới. Tuy nhiên, không phải nhiễu động nào trên dải hội tụ nhiệt đới cũng phát triển thành bão. Quá trình khơi sâu của áp thấp thường diễn ra chậm chừng vài giờ, đủ để gió tản mạn trong khu vực rộng lớn được sắp xếp lại, tạo thành các dòng khí xoáy hội tụ đưa không khí nóng ẩm vào tâm. Cũng có trường hợp mắt bão hình thành và hiện rõ chỉ trong vòng 24h. Trong giai đoạn hình thành, giai đoạn áp thấp nhiệt đới, gió có cường độ bão chỉ thấy ở mực thấp. Và khi tốc độ gió cực đại tại vùng trung tâm vượt qua 17,2m/s, áp thấp nhiệt đới trở thành bão. Các giai đoạn phát triển của bão được thể hiện rất rõ trên các ảnh mây vệ tinh như minh hoạ trên hình 4.14 (Watanabe, 1980). Cơn bão TIP hình thành ở miền nhiệt đới, di chuyển theo quỹ đạo parabol với đỉnh ở 102 phía tây, sau khi chuyển hướng về phía đông bắc, bão TIP cuối cùng thâm nhập vào miền ôn đới, biến thành xoáy thuận ngoại nhiệt đới và tan đi vào ngày 20/10/1979. Trong giai đoạn áp thấp nhiệt đới được coi là giai đoạn hình thành bão, khí áp ở miền nhiệt đới là 1000mb vào ngày 5 và 6 tháng 10. Trong các giai đoạn này, các khối mây phân tán, chia thành hệ thống. Sáng ngày 8/10 áp thấp nhiệt đới đã mạnh lên thành bão và khí áp giảm tới 996mb. Các hệ thống này đã biểu hiện rõ dạng xoáy vào trung tâm. Trong giai đoạn này hoàn lưu mực thấp có thể không phát hiện được trên mạng lưới quan trắc và ảnh mây hồng ngoại song thường thấy rõ trên ảnh mây thị phổ, nhất là khi ảnh có độ phân giải lớn. 2. Giai đoạn trẻ Không phải tất cả các xoáy thuận nhiệt đới đạt tốc độ gió cấp bão trong giai đoạn hình thành đều phát triển thành bão, nhiều xoáy thuận tan đi sau 24h. Một số khác di chuyển trên một khoảng cách lớn như là một áp thấp nhiệt đới. Nếu có sự tăng cường thì khí áp thấp nhất giảm nhanh xuống dưới 1000mb. Gió có cường độ bão hình thành một dải bao quanh trung tâm xoáy. Mô hình mây biến đổi từ dải đường tố sang dạng dải xoáy về phía trung tâm. Ở phía dưới thấp, dòng hội tụ vào tâm có thể chưa bao quát phạm vi lớn nhưng trên cao có thể có dòng phân kỳ từ tâm xoáy. Trong trường hợp bão TIP có thể coi giai đoạn này bắt đầu từ ngày 9 đến ngày 11 với khí áp ở vùng trung tâm bão giảm từ 996 xuống 955 rồi 900mb. Các dải mây cuốn vào khu trung tâm tạo khối mây dạng tròn. Ngày 10/10 cơn bão đã chuyển thành bão mạnh xuất hiện một chấm đen giữa khối mây trắng đó là mắt bão. Ngày 12 khí áp ở tâm giảm tới 875mb và vào 06Z khí áp ở tâm bão TIP đạt giá trị thấp nhất là 870mb, gần đạt tới giá trị cực tiểu tuyệt đối trên Trái Đất là 850mb. Khối mây trung tâm càng trở nên có dạng tròn hơn, mắt bão rõ nét hơn. 103 Hình 4.14. Các giai đoạn hình thành bão TIP từ 5-20/10/1979. Hình thành từ ngày 5/10 từ khoảng 5 o N bão TIP di chuyển theo rìa phía tây của cao áp cận nhiệt Tây Thái Bình Dương phát triển qua các giai đoạn, cuối cùng đi vào miền ôn đới tới 50 o N trở thành xoáy thuận ngoại nhiệt đới (Watanabe, 1980) 3. Giai đoạn chín muồi Đặc điểm của giai đoạn này là khí áp ở tâm bão không tiếp tục giảm và tốc độ gió cực đại cũng ngừng tăng lên. Phạm vi hoàn lưu bão với tốc độ gió sức bão mở rộng. Giai đoạn chín muồi, có khi kéo dài tới một tuần. Nếu trong giai đoạn trẻ phạm vi gió mạnh, sức bão chỉ giới hạn trong phạm vi bán kính 30-50km thì trong giai đoạn này có thể mở rộng trên 300km. Khu vực thời tiết xấu nhất nằm ở phía phải so với hướng dịch chuyển của bão. Quy mô của bão trong giai đoạn chín muồi biến đổi rất lớn. Thậm chí khi khí áp ở tâm bão thấp hơn 950mb, bán kính bão có khi chỉ là 100-200km. Nếu khí áp tính trung bình đồng đều là 1000mb cho toàn khu vực bão thì khối lượng bão là 3x10 12 tấn. Ngược lại, với khí áp tương tự đối với cơn bão có bán kính 1000km thì khối lượng của nó là 3x10 13 với hai bậc đại lượng lớn hơn. Khối lượng này ngang với khối lượng của áp thấp Alêut. Bão trong giai đoạn chín muồi cũng trải qua các thời kỳ tăng cường và suy yếu không đều, kéo dài trong vài ngày, thường đó là trường hợp bão tương tác với hoàn lưu ôn đới. Sự biến đồi ngắn hạn của tốc độ gió chừng 10% trong khoảng 1 giờ. Còn bão TIP trải qua giai đoạn chuỗi xoáy từ 13 và 14/10. Khi khí áp lại tăng đến 905 và 920mb, lúc này bão vẫn còn giữ được dạng tròn. 4. Giai đoạn tan rã Khi bão di chuyển vào đất liền do điều kiện địa hình, lực ma sát tăng lên và nhất là khả năng cung cấp ẩm cho bão bị mất đi nên kích thước của bão giảm rất nhanh. Sau một thời gian ngắn (khoảng từ 1-2 ngày) thì bão tan rã hoàn toàn, đôi khi có thể tồn tại dưới dạng một áp thấp nhiệt đới và cho mưa lớn trên một phạm vi rộng. Trên biển, bão cũng có thể bị tan rã khi gặp vùng nước lạnh như ở Tây Bắc Thái Bình Dương. Trên đất liền và trên biển bão có thể di chuyển vòng quanh rìa cao áp cận nhiệt và đi vào miền ôn đới, không khí lạnh xâm nhập vào khu vực bão, hệ thống front xuất hiện và bão trở thành một xoáy thuận ngoại nhiệt đới, tương tự trường hợp cơn bão TIP. Sự giảm của nhiệt độ đỉnh mây từ ngày 5 đến 10/10 do đỉnh mây được nâng cao biểu thị cho sự phát triển của mây tích trong bão và sự tăng cường của hoạt động đối lưu. Mây tích phát triển mạnh nhất vào các ngày 10-11/10/1979 trong giai đoạn trẻ. Sự giảm dao động của lượng mây ngày 11-13/10/1979 chứng tỏ mây ổn định. Đó là thời kỳ chín muồi của bão. Khối mây trung tâm với đỉnh phẳng xuất hiện ở trung tâm hệ thống mây. Nhiệt độ đỉnh mây thấp trong suốt giai đoạn chín muồi. Sự tăng của nhiệt độ đỉnh mây từ ngày 14/10/1979 tương ứng với sự tăng của khí áp ở trung tâm chỉ thị cho sự bắt đầu giai đoạn bão tan. Khí áp đã giảm 100 mb trong khoảng 6h, như vậy tính trung bình theo thời gian, tốc độ giảm của khí áp là 1,7 mb/h. Từ 14 đến 16/10 là giai đoạn bão giảm yếu và khối mây trung tâm tan rã. Một điều đặc biệt đối với cơn bão TIP là nó di chuyển theo quỹ đạo parapol và tồn tại trong thời gian tới 15 ngày. Vào giai đoạn tan rã bão TIP đã đi vào miền vĩ độ trung bình. Từ ngày 17 không khí lạnh xâm nhập vào khu vực bão và ngày 19-20/10 bão đã trở thành xoáy thuận ngoại nhiệt đới với một front lạnh và hệ thống mây dạng dải thay thế khối mây trung tâm dạng tròn của bão. 104 4.5 SỰ HÌNH THÀNH BÃO 4.5.1 Các điều kiện hình thành bão Từ các điều trình bày ở các mục trên đây, ta thấy 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. Năng lượng bão là ẩn nhiệt ngưng kết của lượng hơi nước khổng lồ bốc hơi từ mặt biển. Bão chỉ hình thành khi có sự phối hợp của các nhân tố nhiệt động lực và trong hình thế synốp nhất định. Palmen (1956) đưa ra 3 điều kiện cơ bản cho sự hình thành bão: 1. Khu vực đại dương có diện tích đủ lớn với nhiệt độ mặt biển cao (từ 26-27 o C) bảo đảm nước bốc hơi mạnh cung cấp năng lượng ngưng kết lớn cho hệ thống bão. 2. Thông số Coriolis có giá trị đủ lớn tạo xoáy. Bão thường hình thành trong đới giới hạn bởi vĩ độ 5-20 o hai bên xích đạo. 3. Dòng cơ bản có độ đứt thẳng đứng của gió yếu, bảo đảm sự tập trung của dòng ẩm vào khu vực bão trong thời gian đầu của sự hình thành bão. Riehl (1948) bổ sung thêm hai điều kiện: 4. Ở trên cao, trường khí áp phải phân kỳ để bảo đảm sự giải toả khối lượng không khí hội tụ ở mặt đất và duy trì bão như ta đã nói trong phần về trường các yếu tố khí tượng. Điều đó thường được thoả mãn ở miền nhiệt đới, vì từ mực 500mb trở lên, nhất là tại mực 200, 300mb thường xuyên tồn tại áp cao cận nhiệt. 5. Ở mặt đất phải có nhiễu động áp thấp ban đầu. Những kết quả thống kê cho thấy 80% các cơn bão có liên quan với dải hội tụ nhiệt đới. Năm dải hội tụ nhiệt đới ít hoạt động thì cũng ít bão Những khu vực thoả mãn điều kiện 1, 2 có thể được xác định trên bản đồ địa lý và bản đồ khí hậu. Riêng các điều kiên 3, 4, 5 có liên quan chặt chẽ với các hình thế synôp dưới thấp và trên cao trong miền nhiệt đới. 4.5.2 Hình thế synôp và sự hình thành bão ở Tây Bắc Thái Bình Dương và Biển Đông Độ đứt gió trong khu vực hình thành bão Từ cơ chế hình thành bão, ta thấy để có thể tập trung một lượng hơi nước lớn vào khu vực trung tâm áp thấp thì trong thời gian đầu, dòng thăng theo chiều cao không quá mạnh. Điều đó chỉ có thể thoả mãn khi độ đứt gió theo chiều cao nhỏ. Người ta thường lấy hiệu tốc độ gió của mực 200mb và 900 hay 850mb đặc trưng cho đại lượng này. Từ trên hình 4.15 ta thấy bão thường phát triển trong mối liên quan với đường độ đứt gió bằng 0 như sau: - Quá trình hình thành xoáy diễn ra phía dưới khu vực có độ đứt thẳng đứng của gió bằng 0 (hình 4.15). - Ở phía bắc của khu vực có hệ thống phát triển bão là độ đứt dương của gió vĩ hướng và 105 ở phía nam là độ đứt âm của gió vĩ hướng. Trong đó ở phía tây độ đứt gió nam và ở phía đông là độ đứt gió bắc. Qui mô của mô hình độ đứt gió là vào khoảng 10 o vĩ. Hình 4.15. Sơ đồ khu vực độ đứt gió vĩ hướng (U 200 mb - U 900 mb ) không thuận lợi cho sự phát triển bão (KPT) hình 4.15a. Và thuận lợi cho sự hình thành bão (PT1, PT2, PT3) hình 4.15b. (McBride và Zehr, 1980). Đường đậm nét là đường độ đứt gió theo chiều thẳng đứng bằng 0 thường đi qua trung tâm áp thấp mặt đất Kết quả thống kê cho thấy bão hình thành ở khu vực có độ đứt gió bằng 0 đi qua trung tâm áp thấp mặt đất như ba trường hợp trên hình 4.15, b. Và không hình thành khi đường độ đứt gió bằng 0 ở cách xa trung tâm áp thấp mặt đất (Hình 4.15, a). Quy luật đó cũng thể hiện trên kết quả thống kê khí hậu minh hoạ bằng các đường trên hình 4.16. Trên hình biểu diễn phân bố theo vĩ tuyến của độ đứt thẳng đứng của gió vĩ hướng trung bình trên một số khu vực. Trên miền Tây Bắc Thái Bình Dương với tần suất bão lớn nhất trên Trái Đất, độ đứt gió vĩ hướng có giá trị nhỏ nhất (dưới 5kts trong phạm vi rất rộng từ 25 o -30 o vĩ). Trong khi đó có một số khu vực có độ đứt gió tới 30-40kts như Nam Thái Bình Dương và Nam Đại Tây Dương, bão không hình thành. Vào mùa thu, trên Tây Bắc Thái Bình Dương và Biển Đông độ đứt thẳng đứng của tốc độ gió nhỏ, kết hợp với nhiệt độ mặt biển lớn tạo điều kiện thuận lợi đưa tần suất hình thành bão tới mức cực đại. Độ đứt gió nhỏ là kết quả của sự biến đổi và dịch chuyển của hệ thống khí áp ở mực thấp và trên cao. 106 Hình 4.16. Phân bố theo vĩ tuyến của độ đứt thẳng đứng của gió vĩ hướng trung bình (kts) giữa mực 850 và 200mb trong các khu vực (Gray, 1968) Giữa mùa hè trên Biển Đông ít bão do độ đứt gió lớn chiếm ưu thế. Đôi khi nếu rãnh ở trên tầng đối lưu ở Bắc Thái Bình Dương dịch sang phía tây tới Philippine, tạo độ đứt thẳng đứng gió nhỏ trên Biển Đông sẽ tạo điều kiện cho bão hình thành. Sự biến động lớn của bão nhiệt đới qua các tháng và qua các năm ở tất cả các khu vực liên quan với sự biến động của hai yếu tố: độ đứt thẳng đứng, nhiệt độ mặt biển dao động gần giá trị chuẩn khí hậu của chúng. Chẳng hạn, nếu chuẩn sai hoàn lưu quy mô lớn tại các mực phối hợp với việc tạo độ đứt thẳng đứng của gió lớn, bão không hình thành. Nhiễu động mặt đất và dải hội tụ nhiệt đới Sadler (1976) đã chỉ ra sự hình thành bão đối với Tây Bắc Thái Bình Dương là - Sự tăng cường của xoáy mực thấp dọc theo rãnh gió mùa. Kết quả phân tích của Gray (1968) cho thấy có tới 80-85% bão hình thành trên dải hội tụ nhiệt đới hay ở rìa phía bắc của dải hội tụ nhiệt đới hay rãnh xích đạo. Khoảng 15% còn lại, bão hình thành trong đới tín phong trên một khoảng cách lớn so với dải hội tụ nhiệt đới nhưng có sự phối hợp với rãnh phần trên tầng đối lưu về phía tây bắc của dải hội tụ nhiệt đới. Nhiễu động áp thấp ở mặt đất bảo đảm cho sự hội tụ đường dòng. Trong khi đó ở trên cao, phải bảo đảm sự phân kỳ của dòng khí như chỉ ra trên hai hình 4.17, 4.18. Dòng khí tại mực 900mb không thuận lợi cho sự phát triển (KPT) và hai trường hợp thuận lợi (PT) cho sự phát triển của bão. Trên hình 4.18 biểu diễn những điều kiện phân kỳ của dòng khí tại mực 200mb tạo điều kiện hình thành bão, tương ứng với các trường hợp ở mực 900mb. Tại mực 900 mb cả hai hệ thống bão phát triển (PT) và không phát triển (KPT) đều là tín phong hướng đông ở phía bắc và gió mùa hướng tây ở phía nam. Sự khác nhau chủ yếu giữa hai mô hình là đối với mô hình phát triển bão là gió đông ở phía bắc mạnh hơn đáng kể so với gió tây ở phía nam. Trên hình 4.17 và 4.18 ta có thể thấy một số quy luật sau: [...]... Xoáy mực thấp Áp thấp nhiệt đới Bão Bão mạnh Bão rất mạnh < 12,5 m/s 12,5 - 15 m/s 17, 5 - 30 m/s 32,5 - 62,5 m/s 65 - 90 m/s 850 mb 70 0 mb 70 0 mb 500 mb 400 mb Như vậy là bão càng mạnh, mực dòng dẫn đường phù hợp càng nằm ở độ cao lớn hơn Đối với các cơn bão rất mạnh do không thường xuyên thiết lập bản đồ AT400 nên có thể dùng bản đồ AT500 để xác định dòng dẫn đường cho bão 4 .7 DỰ BÁO SỰ DI CHUYỂN... ngang qua áp cao cận nhiệt, nghĩa là cắt ngang qua dòng dẫn đường và di chuyển về phía cực Ngoại lực tác động đối với sự di chuyển của bão thông qua dòng dẫn đường của môi trường Ở miền nhiệt đới, dòng dẫn đường đối với bão chủ yếu là dòng khí ở rìa phía nam, phía tây và tây bắc của áp cao cận nhiệt Nguyên lý về dòng dẫn đường đối với bão cũng là nguyên lý dòng dẫn đường tại mực 70 0 và 500mb đối với... biển nơi mạng lưới quan trắc khí tượng rất thưa thớt, hơn nữa gió lớn trong bão gây cản trở rất nhiều đối với việc quan trắc gió trong bão Chính vì vậy, số liệu khí tượng trong vùng bão rất hạn chế Trong nhiều trường hợp để phân tích trường áp và trường gió, người ta thường phải sử dụng phương pháp nội suy Việc xác định tâm bão cũng phải sử dụng phương pháp này 110 4 .7. 1.1 Xác định tâm bão theo trường... xoáy (Tom, 1983) 4 .7. 1.2 Xác định tâm bão theo góc nghiêng của dòng khí ở gần tâm bão Phương pháp này được xây dựng trên giả thiết là các dòng khí hội tụ vào tâm bão với cùng một góc nghiêng Tính trung bình góc này từ 2 0-4 0o Chẳng hạn với góc nghiêng là 20o thì đoạn đường dòng hướng vào tâm (đường đứt nét) hợp với véc tơ tiếp tuyến với đường dòng sẽ tạo thành góc 90o + 20o = 110o như minh hoạ trên hình... tâm của bão Trên đất liền do mạng lưới khí tượng dày đặc hơn nên ta có thể sử dụng khí áp mặt đất để xác định tâm bão Trong trường hợp bão di chuyển trên đất liền thì có thể xác định thời điểm xảy ra giá trị cực tiểu khí áp phối hợp với hướng gió để xác định tâm bão Tuy nhiên, khi bão suy yếu và có sự biến dạng của trường áp do ma sát mặt đất thì sai số sẽ lớn 4 .7. 1.3 Phương pháp xác định tâm bão bằng... ven biển nhiệt đới Ta hãy xét tác động của nội lực đối với sự di chuyển Theo Rossby, nội lực của bão có thể được biểu diễn bằng biểu thức: F = βρΠω R4 4 ∂f , ρ - mật độ không khí, ω - tốc độ quay tương đối tính trung bình trong ∂y phạm vi bão, R - bán kính trung bình của bão, thường lấy bán kính của đường đẳng áp khép kín ngoài cùng Vì vế phải của biểu thức trên luôn dương nên lực F>0, bão có xu thế di... so với hai mô hình trên là mô hình vòng hoàn lưu gió mùa (7% ) và mô hình bão kép (3%) Như vậy hai mô hình cuối cùng chiếm tần suất rất nhỏ Dưới đây chúng ta sẽ mô tả các quỹ đạo bão trong các mô hình này a) Mô hình chuẩn (Hình 4.23) Trong mô hình chuẩn, rãnh ôn đới dịch chuyển tới miền nhiệt đới tách áp cao cận nhiệt thành hai bộ phận (được minh hoạ bằng đường đẳng cao mực 500 mb với hoàn lưu thuận... vấn đề rất phức tạp, đòi hỏi sai số 10o so với hướng chuyển động thực trên khoảng cách 8 0-1 20km so với điểm đổ bộ của bão vào đất liền Hiện chưa có phương pháp đa năng cho dự báo quỹ đạo bão nên dự báo viên phải lựa chọn các phương pháp thích hợp cho vùng cần dự báo 4 .7. 2.1 Phương pháp quán tính và phương pháp khí hậu Phương pháp quán tính dựa trên giả thiết là hiệu ứng tổng hợp của các lực tác động... Việt Nam và Biển Đông (hình 4.5) Tốc độ dịch chuyển của bão cũng có thể tính trên cơ sở số liệu khí hậu trung bình của các chùm quỹ đạo bão hay cho từng khu vực và theo thời gian nhất định Véc tơ dịch chuyển của bão theo phương pháp khí hậu sẽ được xác định cho quỹ đạo và tốc độ di chuyển theo kết quả thống kê khí hậu 112 Véc tơ tổng hợp của hai phương pháp này sẽ là: 1 S p + c = (S p + S c ) 2 trong... của tàu biển và máy bay hoạt động trong khu vực có bão Hiện nay, nhờ có vệ tinh khí tượng con người có thể kiểm soát được tất cả các cơn bão trên Trái Đất từ khi hình thành cho đến khi bão tan Vì vậy có thể cảnh báo đối với các phương tiện hoạt động trên biển và đối với hàng không trên tất cả các khu vực trên đất liền 4 .7. 1 Xác định tâm bão Như ta sẽ thấy trong các mục tiếp theo, chất lượng của các . (mb) Xoáy mực thấp Áp thấp nhiệt đới Bão Bão mạnh Bão rất mạnh < 12,5 m/s 12,5 - 15 m/s 17, 5 - 30 m/s 32,5 - 62,5 m/s 65 - 90 m/s 850 mb 70 0 mb 70 0 mb 500 mb 400 mb Như vậy. nhiệt động lực và trong hình thế synốp nhất định. Palmen (1956) đưa ra 3 điều kiện cơ bản cho sự hình thành bão: 1. Khu vực đại dương có diện tích đủ lớn với nhiệt độ mặt biển cao (từ 2 6-2 7 o C). đối lưu. Mây tích phát triển mạnh nhất vào các ngày 1 0-1 1/10/1 979 trong giai đoạn trẻ. Sự giảm dao động của lượng mây ngày 1 1-1 3/10/1 979 chứng tỏ mây ổn định. Đó là thời kỳ chín muồi của bão.