Khí tượng hải dương học - Chương 2 pptx

Chẳng hạn, khối không khí nhiệt đới hải dương sẽ là khối không khí nóng ẩm, khối không khí cực đới là khối không khí lạnh khô… Do tính chất qui mô lớn và được đặc thù bởi chế độ thời tiế

Chương 2 CÁC HIỆN TƯỢNG VÀ HỆ THỐNG THỜI TIẾT BIỂN VIỆT NAM

Vùng biển nước ta nằm trong vùng nội chí tuyến, là nơi giao lưu của các loại hình thời tiết, trong đó có thời kỳ do một hệ thống thời tiết khống chế, có thời kỳ xen kẽ hoạt động của một số hệ thống Để hiểu rõ thêm sự hoạt động của các hệ thống thời tiết, chúng ta cần nắm một số khái niệm mang tính chất về đặc điểm cơ cấu, cấu trúc của chúng

2.1 Khối khí và hoàn lưu khí quyển

2.1.1 Khối khí

a, Khái niệm về khối khí

Khối không khí hay còn gọi là khí đoàn và những bộ phận không khí cỡ lớn chiếm cứ trên một phạm vi rộng của lục địa hay đại dương Đặc trưng nổi bật của khối khí là có sự phân bố các yếu tố khí tượng, điển hình là nhiệt độ và

độ ẩm tương đối đồng nhất theo phương ngang Từ đó, hai yếu tố này được coi như chỉ tiêu để xác định đặc tính thời tiết của các khối khí

Nguồn gốc hình thành các khối khí có hai nguyên nhân chính là tính chất

“mặt đệm” và bức xạ mặt trời Nơi phát sinh các khối khí gọi là “ổ phát sinh”

b, Phân loại khối khí

Người ta thường phân loại các khối khí theo các cơ sở như sau:

- Phân loại theo khu vực địa lý hình thành các khối khí Theo cách phân loại này bao gồm các khối khí như: khối khí cực đới, khối khí ôn đới, khối khí nhiệt đới, khối khí xích đạo

Ngoài ra, có thể kết hợp với tính chất mặt đệm mà điển hình là bề mặt lục địa và biển để phân loại khối khí Ví du: khối khí nhiệt đới biển, khối khí ôn đới lục địa.v.v

- Phân loại theo tính chất các yếu tố khí tượng mà điển hình là nhiệt độ và

độ ẩm: khối không khí nóng, khối không khí lạnh, khối không khí nóng ẩm, khối không khí nóng khô, khối không khí lạnh khô…

Như vậy, nếu ta xem xét một khối không khí được phân loại theo phương pháp địa lý thì tương ứng ta có thể hiểu được nó qua việc phân loại theo nhiệt độ và

độ ẩm Chẳng hạn, khối không khí nhiệt đới hải dương sẽ là khối không khí nóng

ẩm, khối không khí cực đới là khối không khí lạnh khô…

Do tính chất qui mô lớn và được đặc thù bởi chế độ thời tiết của mình nên khối khí có tính khống chế và thịnh hành thời tiết ở các khu vực mà nó bao trùm

Tuy nhiên, các khối khí không phải ở cố định trên “quê hương” sinh ra nó

mà trong quá trình vật lý khí quyển, chúng di chuyển qua các vùng địa lý khác nhau, tức là sẽ thay đổi mặt đệm và sự tiếp nhận bức xạ mặt trời Vì vậy, sẽ có

sự biến đổi về tính chất các yếu tố khí tượng (điển hình là nhiệt độ và độ ẩm)

“người ta gọi sự biến đổi ấy là sự biến tính của khối khí”

Một ví dụ điển hình của sự biến tính là vào thời gian cuối của chế độ gió mùa Đông Bắc (tháng 1 đến tháng 3), khối không khí lạnh khô lục địa Xibia trước khi đến nước ta đã tràn qua vùng biển Đông Nam Trung Quốc tiếp nhận lượng ẩm cao đã tạo nên thời tiết lạnh ẩm, mưa phùn ở miền Bắc Việt Nam

2.1.2 Hoàn lưu khí quyển

Khái niệm “hoàn lưu” để chỉ sự chuyển động của không khí trong khí quyển có tính chất tuần hoàn

Như vậy, hoàn lưu khí quyển là tập hợp các dạng chuyển động quy mô lớn trong phạm vi khí quyển tầng thấp, nhờ có sự trao đổi không khí theo theo hướng thẳng đứng và nằm ngang

Các nhà khí tượng đã xây dựng mô hình hoàn lưu khí quyển theo các dạng sau:

a, Mô hình hoàn lưu giả thiết

Đây là mô hình đơn giản hóa về hoàn lưu khí quyển Giả thiết rằng, bề mặt trái đất có tính chất mặt đệm đồng nhất, không có sự tác động của lực làm lệch hướng Từ đó, dưới tác dụng của bức xạ mặt trời sẽ hình thành sự phân bố các trung tâm nhiệt – áp đơn giản: tại vùng xích đạo nhiệt độ cao, tồn tại dải áp thấp còn ở vùng cực, nhiệt độ thấp và tồn tại áp cao

Không khí trên bề mặt sẽ chuyển động từ hai cực về xích đạo nóng lên và bốc lên cao rồi tuần hoàn trở lại đi xuống vùng cực hình thành hoàn lưu khép kín dạng “kinh hướng” Hình 2.1 dưới đây mô tả dạng hoàn lưu giả thiết

Hình 2.1 Mô hình hoàn lưu giả thiết

b, Mô hình hoàn lưu khí quyển thực tế

Trong thực tế, bề mặt trái đất có cấu trúc mặt đệm rất đa dạng mà điển hình là sự phân bố hải - lục, đồng thời với sự tự quay của trái đất sẽ phát sinh ra lực làm lệch hướng (lực Koriolis) tác động lên sự chuyển động của không khí làm lệch hướng hoàn lưu Từ đó, cùng với sự phân bố bức xạ mặt trời, sự khác biệt của tính chất mặt đệm nên sự phân bố các trung tâm nhiệt áp trên toàn cầu

bị cắt xẻ và thay đổi theo mùa Điển hình của sự khác biệt này là hình thế khí áp

ở Bắc bán cầu, nơi có sự phân bố rõ nét về lục địa và đại dương

Ví dụ cụ thể của sự phân bố đó như sau:

áp cao ở cực, dải áp thấp phụ ở vĩ độ 600, dải áp cao cận nhiệt và áp thấp xích đạo

Hình 2.2 Sơ đồ hoàn lưu khí quyển thực

Theo sơ đồ này, trên bề mặt sẽ có dạng hoàn lưu như sau:

Từ cực về vùng vĩ độ 600N có dòng hướng Đông Bắc (NE), từ vùng vĩ độ

350N đến 600N có hướng Tây Nam (SW), từ vĩ độ 350N đến xích đạo có hướng Đông Bắc (NE)

Trên cao, ở từng khu vực, hoàn lưu có hướng ngược lại, theo quy tắc vùng

áp cao dòng khí đi xuống, vùng áp thấp không khí chuyển động lên cao Tóm lại, mô hình hoàn lưu khí quyển thực (áp dụng điển hình cho Bắc bán cầu) sẽ có dạng như sau:

- Trên bề mặt từ cực đến vĩ độ 600N hoàn lưu có hướng Đông Bắc (NE), trên cao có hướng ngược lại (SW)

- Từ vĩ độ 300 – 350N trên bề mặt hoàn lưu có hướng Tây Nam (lệch Tây), trên cao có hướng ngược lại (đáng chú ý là ranh giới giữa vùng này và vùng chí tuyến xuất hiện vùng gió Tây với vận tốc hàng trăm km/h “vĩ độ ngựa” ở độ cao

2.2 Front khí quyển (Phờ rông)

2.2.1 Khái niệm về front khí quyển

a, Sự hình thành và tan front

Front (F) là thuật ngữ để chỉ một vùng có sự tranh chấp.Trong khí tượng,

khái niệm front khí quyển để xác định “một vùng khí quyển hẹp nằm giữa hai khối khí đang tranh chấp nhau mà sự tranh chấp đó được đặc trưng bởi sự khác biệt về các yếu tố khí tượng” (điển hình là nhiệt độ không khí) Vì lẽ đó, trên

bản đồ thời tiết, để xác định đường front, người ta cần tìm khu vực mà trong đó

có sự chênh lệch nhiệt độ không khí theo chiều ngang lớn, thông thường có thể chênh lệch nhiệt độ theo phương ngang từ 10-150C, (kèm theo đó là các yếu tố cần quan tâm như khí áp, hướng gió)

Như vậy, sự tạo thành front thường liên quan đến quá trình dịch chuyển của các khối khí lại gần nhau, từ đó tạo nên vùng khí quyển hẹp giáp ranh có độ chênh lệch nhiệt độ lớn và sự khác biệt ấy dẫn đến tính tranh chấp của hai hệ thống thời tiết khác nhau

Front tồn tại trong khí quyển dưới dạng một mặt nghiêng, góc nghiêng của mặt front trên bề mặt nằm ngang rất nhỏ (<10), độ cao của vùng front có thể lan đến đỉnh tầng đối lưu nhưng thường tính chất front biểu hiện rõ nét ở các lớp khí quyển dưới 5 km Bề rộng của vùng front không có kích thước rõ rệt, từ vài trăm km và đôi khi chỉ trong phạm vi vài km Giao tuyến của vùng front trên bề mặt tại thành đường front

Do mật độ không khí khác nhau và được hình thành trong quá trình động nên front tồn tại khí quyển sao cho không khí lạnh ở dưới, không khí nóng ở trên mặt front

Sự tan front gắn liền với sự biến tính của khối khí, vì do biến tính, các yếu

tố khí tượng dần dần được cân bằng làm mất tính đối kháng

b, Phân loại và ký hiệu front

Việc phân loại front có thể dựa trên các cơ sở:

* Theo khu vực địa lý tồn tại của front, người ta chia thành các loại:

- F cực là F ngăn cách giữa khối khí cực đới và khối khí ôn đới;

- F ôn đới là F ngăn cách giữa khối khí ôn đới và khối khí nhiệt đới;

- F nhiệt đới là F ngăn cách giữa khối khí nhiệt đới và khối khí xích đạo

* Phân loại dựa theo sự di chuyển của các khối khí đồng thời front cũng di chuyển, theo cơ sở này front được phân loại thành hai loại cơ bản:

- Front nóng là front được hình thành khi khối không khí nóng di chuyển gần lại khối không khí lạnh

- Front lạnh là front được tạo thành khi có khối không khí lạnh di chuyển đến vùng không khí nóng Trong front lạnh, nếu không khí lạnh di chuyển chậm gọi là front lạnh loại 1, nếu không khí lạnh di chuyển nhanh gọi là front lạnh loại 2

Ký hiệu front trên bản đồ thời tiết thường được vẽ bằng đường chì đen đậm nét với các răng cưa nhọn nếu là front lạnh và các răng cưa hình bán nguyệt với front nóng Ký hiệu hai loại front được mô tả ở hình 2.3

nên nhìn chung, thời tiết ở vùng front là xấu và có lúc trở nên nguy hiểm

a, Thời tiết trong front nóng

Khối không khí nóng di chuyển về khối không khí lạnh sẽ trượt lên trên không khí lạnh và hình thành một vùng tiếp giáp gọi là front nóng

Không khí nóng chuyển động trượt trên bề mặt nghiêng đi lên cao sẽ hình thành hệ mây front nóng kéo dài dọc theo front thành một dải ước chừng từ 700 – 900 km, thường bao gồm các mây dạng tầng: Ti (Ci), Ti tầng (Cs), Trung tầng (As) Thấp dần xuống vùng gần đường front là các đám mây Vũ tầng (Ns) gây

mưa và hệ mây này kết thúc khi front di qua Hình 2.4 mô tả sự tạo thành hệ mây front nóng

Kế theo hệ mây, khi front nóng đi qua có thể xuất hiện gió giật mạnh và đổi hướng, nhiệt độ không khí đột ngột tăng, áp giảm Thời gian xảy ra sự thay đổi thường vài chục phút, khi front đi qua, thời tiết chuyển sang chế độ của thời tiết trong khối không khí nóng

b, Thời tiết trong front lạnh loại 1

Ngược lại với front nóng, khi khối không khí lạnh tràn đến phía khối không khí nóng sẽ hình thành một front lạnh Khối không khí lạnh đi tới sẽ đẩy khối không khí nóng trượt trên mặt front đi lên và trôi về phía sau Do ảnh hưởng của ma sát, lớp không khí lạnh ở sát bề mặt chuyển động chậm lại nên mặt front ở đây dốc hơn Vì vậy, ngay tại đây có một bộ phận không khí nóng bị đẩy lên cao theo chiều thẳng đứng hình thành mây Vũ tích (Cb), tiếp theo không khí nóng tiếp tục trượt trên mặt front lạnh đi lên hình thành các loại mây Vũ tầng (Ns), mây Trung tầng (As), Ti tầng (Cs) song thứ tự xuất hiện sẽ ngược lại

so với front nóng Hệ mây front lạnh loại 1 được mô tả ở hình 2.5

Front lạnh đi qua cũng gây ra gió giật mạnh, vùng có mây vũ tích gây mưa rào, giông và có thể có lốc xoáy, nhiệt độ hạ đột ngột, áp tăng lên, sau đó thời tiết hoàn toàn do khối không khí lạnh chiếm cứ khống chế

Hình 2.4 Hệ mây trong front nóng

c, Thời tiết trong front lạnh loại 2

Khi sự chênh lệch lớn về nhiệt độ và khí áp giữa khối không khí lạnh đi tới và khối không khí nóng địa phương, không khí lạnh di chuyển nhanh tới đẩy không khí nóng trước front chuyển động hầu như thẳng đứng lên cao đột ngột, không khí nóng phía sau trườn xuống thay thế Vì vậy, trước front lạnh khoảng

50 – 100 km xuất hiện vùng hạ áp và mây Vũ tích (Cb) gây giông, mưa rào Khi front lạnh đi qua có mây Tầng tích (Sc), mây Tích (Cu), Trung tích (Ac) và có

thể có mây Vũ tích nếu xuất hiện các front lạnh phụ, sau đó mây cao dần và trời trong sáng (hình 2.6)

Như vậy, thời tiết trong front tuy phạm vi hẹp và thời gian xảy ra ngắn, song là sự thay thế giữa hai hệ thống khác biệt nhau nên thường xảy ra đột ngột

và xấu nên cần phải theo dõi đề phòng

Hình 2.5 Hệ mây front lạnh loại 1

Hình 2.6 Hệ mây front lạnh loại 2

Ở Việt Nam, tính chất thời tiết front thường biểu hiện rõ là front lạnh vì

về mùa gió Đông Bắc, không khí lạnh tràn về, đi trước nó là front lạnh Các đợt không khí lạnh vào cuối mùa (tháng 3,4) thường có tính chất front lạnh loại 2 nên rất nguy hiểm Vì vậy, cần chú ý đề phòng hiện tượng giông, tố, lốc, vòi rồng có thể xảy ra trên biển khi gió mùa Đông Bắc hoạt động

2.3 Dải hội tụ nhiệt đới

2.3.1 Khái niệm và sự hình thành dải hội tụ nhiệt đới

Không khí lạnh

Không khí nóng

Dải hội tụ nhiệt đới là một đới hội tụ gió, hình thành ở vùng biển nhiệt đới trong vùng bất liên tục của đới gió áp thấp xích đạo Điều đáng chú ý là ở vùng hội tụ gió là sự gặp gỡ của hai đới gió thuộc hai khối khí có nguồn gốc nóng ẩm

Vì vậy, xét về tính chất thì vùng hội tụ nhiệt đới khác front

Ở vùng biển nước ta, dải hội tụ nhiệt đới là nơi gặp gỡ của gió mùa Tây Nam có nguồn gốc ở vùng biển Nam bán cầu và gió Đông Bắc từ áp cao phó nhiệt đới ở trung tâm Thái Bình Dương thổi xuống

Dải hội tụ hình thành trên vùng biển Việt Nam trải dài trên tuyến Tây Tây Bắc – Đông Đông Nam vắt qua biển Đông Cấu trúc thẳng đứng của dải hội tụ nhiệt đới thể hiện qua dòng thăng phát triển mạnh cả về hai phía của dải (Hình 2.7)

Hình 2.7 Cấu trúc theo phương ngang và thẳng đứng của dải HTNĐ

2.3.2 Đặc điểm hoạt động của dải hội tụ ở vùng biển Việt Nam

Vào đầu mùa hè, khi đới gió Tây Nam vượt qua xích đạo lên Bắc bán cầu, đồng thời áp cao phó nhiệt đới cũng phát triển mạnh bành trướng xuống phía Nam

sẽ hình thành vùng hội tụ gió Sự di chuyển của dải hội tụ cơ bản phụ thuộc vào vị trí của áp cao phó nhiệt đới và sự tăng cường của gió Tây Nam

Vị trí trung bình của dải hội tụ đi qua vịnh Thái Lan vào tháng 5, sang tháng 6 đi qua vùng vĩ độ 100N – 120N (Nam Trung Bộ) Sang tháng 7, vị trí dải hội tụ trải dài từ đồng bằng Bắc Bộ vắt qua đảo Hải Nam Tới tháng 8, 9, vị trí cao nhất của dải hội tụ đi qua Bắc vĩ tuyến 200N Từ cuối tháng 9 dải lùi xuống phía Nam và tới tháng 10, 11 hoạt động ở vùng vĩ độ 90 ÷ 100N sau đó dải lùi xuống hoạt động ở Nam bán cầu

Như vậy, là một vùng hội tụ gió hoạt động theo sự tăng cường của hai đới gió cơ bản của hai bán cầu nên theo thời gian, dải sẽ có cường độ hoạt động khác nhau Đồng thời trong suốt thời gian hoạt động, dải sẽ tác động đến các

khu vực theo thời kỳ hoạt động của nó

Thời tiết trong dải hội tụ nhiệt đới phổ biến gồm các hiện tượng: mưa và giông trong đới hội tụ, mưa không đều (“sụt sùi mưa ngâu” hoặc mưa dầm) do dải hội tụ tăng cường tạo nên vùng hội tụ mạnh có thể tạo thành các xoáy thấp nhiệt đới hoặc phát triển thành bão

2.4 Chế độ gió mùa

Với vị trí địa lý của nước ta, một chế độ thời tiết khá điển hình là sự hoạt động của gió mùa Đây là một chế độ thời tiết quy mô lớn hoạt động trong một không gian rộng và thời gian kéo dài, tác động lớn đến chế độ thời tiết và khí hậu ở vùng biển Việt Nam

2.4.1 Chế độ gió mùa Đông Bắc

Về cuối Thu đầu Đông, ở vùng lục địa phía Bắc (khu vực Xibia – Cộng hòa liên bang Nga) hình thành áp cao lạnh Với sự chênh lệch khí áp từ vùng phía Bắc xuống phía Nam tạo nên hoàn lưu gió Đông Bắc ảnh hưởng trực tiếp đến vùng biển nước ta từ cuối tháng 9 đến tháng 4 năm sau

Gió Đông Bắc hoạt động trên vùng biển suốt từ Bắc xuống Nam, nhưng

rõ nét nhất là từ Bắc biển Đông tới vùng vĩ độ 160N Vùng ven bờ cấp 4 – 5, ngoài khơi cấp 6, cấp 7 Trong thời gian từ tháng 11 đến tháng 1, gió Đông Bắc hoạt động mạnh có thể tới cấp 8 hoặc trên cấp 8, biển động mạnh

Gió Đông Bắc hoạt động thành từng đợt kéo dài vài ba ngày, trung bình trong tháng có khoảng 4 đợt không khí lạnh tràn về Vào thời kỳ hoạt động mạnh, gió Đông Bắc có thể kéo dài 5 đến 7 ngày

Điều đáng chú ý là trước gió mùa Đông Bắc thường có front lạnh hoạt động, gây ra thời tiết xấu, đặc biệt là các đợt gió hoạt động đầu và cuối mùa (tháng 9, 10 và tháng 4) phải đề phòng thời tiết nguy hiểm có thể xảy ra do front lạnh mang tính chất loại 2 gây ra

2.4.2 Chế độ gió mùa Tây Nam

Ngược với cơ chế gió mùa Đông Bắc là cơ chế gió Tây Nam Vào đầu mùa hè, ở Bắc bán cầu có sự chênh lệch khí áp với Nam bán cầu, từ đó không khí từ phía Nam vượt qua xích đạo lên Bắc bán cầu lệch hướng sang phải tạo thành gió Tây Nam Do ảnh hưởng của địa hình nên từng khu vực gió Tây Nam lệch sang Tây hoặc Nam Từ tháng 5, tháng 6 gió Tây Nam hoạt động từ Nam biển Đông lan dần lên Bắc biển Đông và đến đầu tháng 8 bao trùm hầu hết các vùng biển Đông

Cường độ gió Tây Nam có yếu hơn gió Đông Bắc Ngoài khơi có thể có gió cấp 6, cấp 7 Do nguồn gốc gió Tây Nam từ vùng biển phía Nam xích đạo thổi lên nên có nhiệt độ cao, giàu độ ẩm Vì vậy, mùa gió Tây Nam thường kèm theo mùa mưa và sự tăng nhiệt độ không khí Cũng do ảnh hưởng của địa hình

núi cao phía biên giới Việt Nam – Lào – CamPuChia khi gió mùa Tây Nam hoạt động thường gây ra hiện tượng “Phơn” - gió khô, nóng ở Tây Nguyên, Nam Trung bộ -Trung bộ và Thanh - Nghệ – Tĩnh (gió Lào)

Khác với gió mùa Đông Bắc, gió mùa Tây Nam thường bị gián đoạn bởi các hiện tượng thời tiết như gió Đông, Đông Nam từ áp cao phó nhiệt đới (Thái Bình Dương) hoạt động xen kẽ trong tháng 4, tháng 5 hoặc thời tiết trong áp thấp nhiệt đới, bão lấn át sự thịnh hành của gió Tây Nam

2.5 Các hiện tượng thời tiết quy mô nhỏ

2.5.1 Gió đất - Gió biển

Gió đất, gió biển (hiện tượng Brizơ) là chế độ gió hoạt động ở vùng ven biển (hay hồ lớn) luân phiên nhau thổi theo chu trình ngày đêm

a, Gió biển

Là chế độ gió từ biển thổi vào đất liền Ban ngày, do tính chất hấp thụ nhiệt của mặt biển và đất liền khác nhau dẫn đến nhiệt độ không khí trên biển thấp hơn trên bờ, hình thành vùng áp thấp trên bờ và áp cao trên biển Không khí

từ biển thổi vào bờ trên bề mặt tạo thành gió biển Trên cao, luồng không khí chuyển động từ bờ ra biển tạo thành hoàn lưu khép kín (hình 2.8)

Gió biển thường hoạt động từ khoảng 9 – 10 giờ sáng đến khoảng 17 – 18 giờ chiều vào những ngày trời quang và có thể đạt tới cấp 3 cấp 4

b, Gió đất

Đêm về, khi bức xạ mặt trời trực tiếp đi tới bề mặt không còn, bề mặt đất liền bị mất nhiệt nhanh dẫn đến lớp không khí sát bề mặt bị lạnh đi, nhiệt độ hạ thấp tạo thành vùng áp cao Trong khi đó, trên biển do tính chất giữ nhiệt lâu của nước nên nhiệt độ trong biển cao, hình thành một áp thấp Không khí từ đất liền thổi ra biển trên bề mặt tạo thành gió đất (hình 2.9)

Hình 2.8 Gió biển Hình 2.9 Gió đất

Gió đất thường hoạt động vào những ngày đẹp trời, trong khoảng thời gian từ nửa đêm về sáng

Gió đất và gió biển không chỉ có tác dụng điều hòa khí hậu địa phương

mà còn ảnh hưởng đến hoạt động của tàu thuyền khi cập rời bến Vì vậy, khi

điều động tàu cập rời cảng trong điều kiện có gió đất, gió biển cần tính toán sức gió và hướng gió để có biện pháp điều động thích hợp, bảo đảm an toàn cho tàu

2.5.2 Một số hiện tượng thời tiết nguy hiểm mang tính chất địa phương

a,Giông

Về bản chất, giông là hiện tượng phóng điện trong khí quyển Sự phóng điện này liên quan đến sự hình thành các điện trường trong các đám mây giông (Cb), điện trường cảm ứng giữa các đám mây và giữa mây với bề mặt trái đất Tia lửa điện được phóng ra trong các đám mây hoặc giữa các đám mây gần nhau ta gọi

là Chớp, giữa mây với các vật thể trên bề mặt trái đất gọi là Sét Trong quá trình tia

lửa điện với điện áp hàng ngàn vôn phóng ra trong không khí làm cho không khí

nóng lên đột ngột gây ra sự giãn nở và phát ra tiếng nổ, ta gọi là Sấm, Sét

Vì giông được sinh ra do sự phát triển mạnh của các đám mây Vũ tích (Cb) nên kèm theo hiện tượng phóng tia lửa điện là gió xoáy giật mạnh có thể tới cấp 6,7, mưa rào và có thể có mưa đá Cơn giông hình thành và di chuyển gắn với sự di chuyển của đám mây giông với tốc độ trung bình khoảng 40 km/h Vì vậy, trên biển khi phát hiện đám mây giông cần khẩn trương chuẩn bị cho tàu cơ động tránh giông

Mây giông (mây Vũ tích – Cb) được hình thành do đối lưu của không khí phát triển mạnh Như trong phần (1.3) đã nói, mây Cb có thể được hình thành do đối lưu nhiệt hoặc đối lưu động lực Vì vậy, vào những ngày hè oi bức, cần đề phòng giông nhiệt và trong thời gian hoạt động của dải hội tụ nhiệt đới hay trước gió mùa Đông Bắc là lúc có đối lưu phát triển mạnh, hình thành mây Vũ tích (Cb)

b, Tố (đường tố)

Tố là hiện tượng gió mạnh đột ngột với sức gió trên dưới 100 m/s hình thành ở dưới các đám mây Vũ tích phát triển khi có đối lưu và loạn lưu ở phần dưới các đám mây Cb bay thấp

Trong trường hợp không khí lạnh tràn vào vùng không khí nóng ẩm và đẩy không khí nóng ẩm lên cao một cách đột ngột tạo thành các đám mây vũ tích đen đặc, chân mây tối sẫm, tơi tả, hình dạng thay đổi nhanh báo hiệu một vùng xoáy có trục nằm ngang đang hình thành một cơn tố Phạm vi tác động của

tố thường gây ra một vệt hẹp chừng vài trăm mét song có thể kéo dài hàng chục, thậm chí hàng trăm km, tốc độ di chuyển của tố cũng tới hàng trăm km/h Do vậy, việc dự đoán và phòng tránh tố là vấn đề rất khó khăn

c, Lốc

Lốc là hiện tượng gió xoáy cực mạnh, xuất hiện khi có những khu vực bị đốt nóng cục bộ tạo nên dòng thăng (đối lưu) phát triển mạnh, khí áp giảm đột ngột, không khí từ các vùng xung quanh chuyển động xoáy có trục thẳng đứng Lốc cũng thường xuất hiện ở dưới các đám mây giông khi đối lưu phát triển

mạnh, sự chênh lệch nhiệt độ theo chiều đứng lớn gây ra áp giảm đột ngột tạo nên những cơn gió xoáy giật, có thể phá hoại các công trình xây dựng xây dựng, làm lật chìm tàu thuyền

d, Vòi Rồng

Khác với lốc, vòi rồng là hiện tượng một phần mây dạng xoắn trôn ốc lan tỏa từ các đám mây vũ tích trông có dạng hình phiễu như vòi voi xuống mặt đất, mặt biển

Nguyên nhân phát sinh ra vòi rồng là khi một khối không khí nóng

ẩm di chuyển dưới một khối không khí lạnh khô hình thành nên những xoáy khí có trục thẳng đứng lan từ mây tới bề mặt đất, mặt biển Với vận tốc xoáy cực lớn lên tới 200-300 m/s tạo nên một hiện tượng “ống rỗng” tương tự nguyên lý của máy bơm ly tâm làm cho khí áp của vùng trong ống tụt 400mb, thậm chí 200mb (trong khi đó bên ngoài ống, khí áp trung bình 1010mb) Sự chênh lệch khí áp đó tạo nên một sức hút rất mạnh, có thể nâng các vật nặng hàng chục tấn rời đi xa, hút các vật thể nhẹ lên mây và di chuyển đi các vùng khác làm rơi xuống trong các trận

“mưa cá”, “mưa tiền”

Sức gió xoáy giật cực mạnh cùng với sức nâng hút lớn của vòi rồng

đã gây ra tác hại rất nghiêm trọng dù kích thước vòi rồng chỉ cỡ mấy chục đến vài trăm mét và thời gian hoạt động trong vài chục phút

Vòi rồng thường xuất hiện ở phía Tây Nam của các đám mây giông khi mây phát triển mạnh, chân mây tơi tả, luôn thò xuống các vệt như dạng móng vuốt (mống của vòi rồng), các mống này dần lan xuống thấp tạo nên các vòi

hình phiễu hút nước lên mây (hình 2.10)

Giông, tố, lốc, vòi rồng là những hiện tượng thời tiết nguy hiểm qui mô nhỏ, hình thành bất chợt và khó dự báo trước Tuy vậy, các hiện tượng trên đều liên quan đến sự hình thành và phát triển của mây giông (mây Vũ tích – Cb) Vì

Hình 2.10 Mô tả đám mây mang vòi

rồng trên biển

vậy, để phòng tránh thiệt hại cần tổ chức quan sát sự phát triển và di chuyển của các đám mây giông bảo đảm an toàn cho người và phương tiện khi hoạt động trên biển

2.6 Bão nhiệt đới

2.6.1 Những khái niệm cơ bản về bão nhiệt đới

a, Một số thuật ngữ về bão

Theo Quyết định 581/ TTg ban hành ngày 25 tháng 7 năm 1997 của Thủ

tướng Chính phủ ban hành “Quy chế bão, lũ” có các thuật ngữ được định nghĩa

như sau:

1 Xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ): là vùng gió xoáy, đường kính có thể tới hàng trăm ki lô mét, hình thành trên biển nhiệt đới, gió thổi xoáy vào trung tâm theo hướng ngược chiều kim đồng hồ, áp suất khí quyển thấp nhất ở tâm, có mưa, đôi khi kèm theo giông, lốc, tố

2 Áp thấp nhiệt đới (ATNĐ): là một vùng XTNĐ có sức gió mạnh nhất

từ cấp 6 đến cấp 7 và có thể có gió giật

3 Bão: là một XTNĐ, có sức gió mạnh nhất từ cấp 8 trở lên và gió giật mạnh

Về Bão được phân chia thành các loại :

a Bão thường là XTNĐ có sức gió mạnh nhất từ cấp 8 đến cấp 9 và có thể có gió giật

b Bão mạnh là XTNĐ có sức gió từ cấp 10 đến cấp 11 và có thể có gió giật

c Bão rất mạnh là XTNĐ có sức gió mạnh nhất từ cấp 12 trở lên và có thể

có gió giật

Thuật ngữ về “Bão” ở trên thế giới cũng có nhiều tên gọi khác nhau Ở vùng Đại Tây Dương, người ta gọi là “Uragan” hay “Hurricane” Ở Ấn Độ Dương gọi là “Cyclone”, ở châu Úc thì gọi là “Villy – Villy” còn ở khu vực Thái Bình Dương – châu Á, bão được gọi là “Typhoon” Tất cả các tên gọi trên qui tụ lại dưới một cái tên cơ bản là: “Tropical Cyclone” – xoáy thuận nhiệt đới

Từ xoáy thuận chỉ các vùng xoáy có khí áp thấp nhất ở tâm

Các nhà khí tượng thường chia các áp thấp hình thành ở vùng nhiệt đới thành 4 nhóm:

1 Nhiễu động nhiệt đới: đặc trưng bởi một vòng hoàn lưu xoáy thuận nhẹ

và có một đường đẳng áp đóng kín với sức gió mạnh nhất trên dưới cấp 6

2 Áp thấp nhiệt đới: đặc trưng bởi vùng áp thấp có hai đường đẳng áp đóng kín với sức gió mạnh nhất dưới 17 m/s (không vượt quá cấp 7)

3 Bão nhiệt đới: đặc trưng bởi vùng áp thấp có từ ba đường đẳng áp đóng kín trở lên, với sức gió mạnh nhất từ 17 m/s đến 32 m/s (từ cấp 8 đến cấp 11)

4 Cuồng phong nhiệt đới: đặc trưng bởi các áp thấp có nhiều đường đẳng

áp khép kín, với sức gió mạnh nhất từ 33 m/s trở lên (từ cấp 12 trở lên)

Tổ chức khí tượng thế giới (WMO) chia xoáy thuận nhiệt đới thành 4 loại sau:

1 Áp thấp nhiệt đới (Tropical Depression – TD): là các xoáy thấp có gió mạnh từ 14 m/s đến 17 m/s

2 Bão (Tropical Storm – TS ) có gió mạnh từ 17 m/s đến 24 m/s

3 Bão vừa (Severe Tropical Storm - STS): có gió mạnh từ 25 m/s-32 m/s

4 Bão mạnh (Typhoon ; Hurricane): có gió mạnh trên 32 m/s

Cách đặt tên cho từng cơn bão, theo tổ chức khí tượng thế giới (WMO) thì

từ năm 1960 một bảng danh sách gồm 84 cơn bão định sẵn cho 4 năm (mỗi năm

21 tên) theo vần chữ cái đầu tên của phụ nữ khá đẹp và thông dụng ở phương Tây (Bảng chữ cái tiếng Anh- trừ mấy vần Q,U,X,Y,Z) Đến năm 1979, theo yêu cầu của Liên đoàn phụ nữ Thế giới, bảng danh sách trên được lập lại cũng gồm 84 tên song không phải hoàn toàn tên của phụ nữ mà xen kẽ tên của một phụ nữ, một tên nam giới

Từ năm 2000, được sự đồng ý của Tổ chức Khí tượng thế giới, các quốc gia và vùng lãnh thổ ở Tây Thái Bình Dương gồm 14 quốc gia và vùng lãnh thổ được lập một bảng tên bão riêng gồm 140 tên bão (mỗi quốc gia được chọn 10 tên bão) Các tên bão có thể là các danh lam, thắng cảnh, di tích lịch sử , các địa danh tiêu biểu, các anh hùng dân tộc, các vị thần thánh, các động thực vật quý hiếm.v.v (bảng 2.1)

Ngoài ra, ở khu vực Tây Thái Bình Dương, các quốc gia còn dùng số hiệu

để biểu thị các cơn bão xuất hiện hàng năm trong khu vực Số hiệu bão gồm 4 chữ

số bao gồm hai nhóm: hai số đầu là hai số cuối của năm, hai số sau chỉ số thứ tự xuất hiện các cơn bão Ví dụ: cơn báo số 0706 là cơn bão thứ 6 của năm 2007

Ở nước ta, trước đây gọi theo chữ cái Việt Nam theo thứ tự A, B, C… nhưng từ năm 1964 đến nay, tên các cơn bão gọi theo thứ tự lần lượt xuất hiện trong năm trên khu vực biển Đông: 1, 2, 3… hiện nay ngoài cách biểu thị số thứ

tự còn kèm theo tên bão ở khu vực tây Thái Bình Dương

Bảng 2.1 Bảng tên bão khu vực Tây Thái Bình Dương Tên các

thành viên

Tên bão

I II III IV V

CamPuChia Dam rey Kongrey Nakri Krovanh Sarika

CHDCND

Triều Tiên

Hồng Kông Kai tak Manyi Fungwong Choiwan Maon

Macao Chan chu Wutip Vongfong Parma Muita

Micronexia Ewinlar Fitow Sinlaku Nepartak Nanmaldol

Việt Nam Sao Mai Lêkima Ba Vì Côn Sơn Sơn Ca

CHDCND

Triều Tiên

Sonamu Podun Pongsona Mindule Nalgae Hồng Kông Shanshan Lingling Yanyan Tingting Banban

Philippines Cimaron Hagibis Imbudo Malakas Talim

Việt Nam Trà Mi Hạ Long Vàm Cỏ Sông Đà Saola

b, Điều kiện hình thành bão

Như trên đã nêu, bão là vùng xoáy thuận nhiệt đới mạnh tạo thành bởi một trung tâm thấp áp sâu và gây ra vùng gió xoáy rất mãnh liệt Vì vậy, điều kiện hình thành bão thực chất là để tạo thành một áp thấp phát triển mạnh cả về cường độ và quy mô không gian

Việc giải thích sự hình thành của bão nhiệt đới từ trước đến nay đã có nhiều người nghiên cứu trên cơ sở các học thuyết chuyên sâu về một số lĩnh vực trong nhiễu động của khí quyển như: Thuyết sóng trên front, Thuyết sóng Đông hay thuyết đối lưu Các học thuyết đều đưa ra những cơ sở để giải thích sự hành thành bão có nhiều điểm thống nhất với nhau, song cũng có vấn đề mâu thuẫn nhau Do vậy, có thể nói thuyết hình thành bão chưa hoàn chỉnh, bởi lẽ bão hình thành một cách bất thường trên những vùng xa xôi của đại dương và với một sức mạnh ghê gớm nên việc nghiên cứu, thu thập số liệu để “ mổ xẻ” bão bị hạn chế và vì vậy, chúng ta chưa hiểu thật đầy đủ về bão Tuy vậy các nhà khí tượng cũng thống nhất

một số điều kiện hình thành bão như sau:

- Ở vùng biển nóng (xích đạo và cận xích đạo) do không khí và bề mặt biển có nhiệt độ cao, hơi nước bốc hơi nhiều, lại ở vào vùng gió yếu tạo điều kiện cho không khí nóng ẩm bốc lên cao

Với lượng hơi nước dồi dào, quá trình đi lên của không khí liên tục phát triển nhờ lượng nhiệt tỏa ra do sự ngưng kết Từ đó tạo thành một vùng thấp áp, không khí từ các khu vực xung quanh sẽ tràn tới bù vào chỗ trống do không khí bay lên tạo thành các dòng khí

- Có sự hội tụ (giao nhau) của hai khối không khí nóng lạnh từ hai phía tạo nên một hoàn lưu xoáy thuận

- Để duy trì hoàn lưu xoáy, cần phải có sự tác động của lực làm lệch hướng Koriolis (như trong chương 1 đã phân tích lực Koriolis phụ thuộc vào vĩ độ), vì vậy vùng xoáy phải được hình thành ở khu vực vĩ độ địa lý ϕ đủ lớn để lực Koriolis có tác dụng làm lệch hướng gió để duy trì xoáy

Tóm lại, từ các điều kiện trên, ta có thể nói rằng, bão thường hình thành trên vùng biển nóng với nhiệt độ nước biển tầng mặt phải cao, trung bình từ 260

÷ 270C trở lên và trong khoảng vĩ độ từ 50N,S đến 200N,S cùng với sự tác động của một nhiễu động hội tụ của hai đới gió

Như đã phân tích ở trên, với các điều kiện đó, một cơn bão có thể hình thành song có thể nói thêm rằng có một số cơn bão hình thành không chỉ gồm các điều kiện trên nên việc nghiên cứu về bão vẫn đang tiếp tục

c, Các khu vực hình thành bão và thời gian có bão

Theo các số liệu thống kê, có 5 “ổ bão” trên thế giới hình thành ở các đại dương và biển như sau:

- Bão Tây Thái Bình Dương, chủ yếu hình thành ở phía Đông quần đảo Philíppin từ 50 đến 200 vĩ Bắc, 1250 đến 1700 kinh Đông và một số bão hình thành trên biển Đông trong vùng từ 70 đến 200 vĩ Bắc, 1120 đến 1210 kinh Đông (khu vực 1) Tại đây, bão hầu như hình thành trong cả năm, song tập trung chủ yếu từ tháng 6 đến tháng 11

- Khu vực Nam Thái Bình Dương bão hình thành ở phía Bắc và phía Đông Oxtraylia (khu vực 2), thời gian tập trung từ tháng 1 đến tháng 4

- Trên Ấn Độ Dương tại vùng biển Hồng Hải, vịnh Ôman, vịnh Bengan (khu vực 3), gần đảo Madagatska ở bờ biển đông Nam châu Phi (khu vực 4) Tại đây bão thường hoạt động từ tháng 6 đến tháng 11

- Bắc Đại Tây Dương tại vùng biển Caribe, quần đảo Ăngti và vịnh Mecxich, bão thường hình thành từ tháng 6 đến tháng 11 (khu vực 5)

2.6.2 Cấu trúc của bão

a, Cấu trúc nằm ngang

Bão nhiệt đới có cấu trúc đối xứng trên mặt phẳng ngang và mặt phẳng thẳng đứng Vùng bão trên bản đồ thời tiết (bản đồ Sy nốp) được thể hiện bởi các đường đẳng áp khép kín dưới dạng những vòng tròn (hay gần tròn) đồng tâm Đường đẳng áp ngoài cùng được tính là giới hạn của bão Khoảng cách từ tâm bão đến vùng mà ở đó tốc độ gió đạt cấp 6 (14 m/s) được gọi là bán kính gió xoáy của bão Bão ở Đại Tây Dương có bán kính trung bình 100 ÷ 400km, bão ở Thái Bình Dương có bán kính xoáy trung bình 200 ÷ 900 km

Với một cơn bão phát triển mạnh nhất thì khoảng không gian trên bề mặt nằm ngang của bão có thể phân chia thành 4 vùng tính từ tâm bão trở ra (hình 2.12)

Vùng yên tĩnh (1) được gọi là “mắt bão” là khu vực tâm bão Kích thước trung bình trong khoảng 18 ÷ 55 km, ở vùng này, gió rất yếu hay lặng gió, trời ít hoặc quang mây Bề rộng trung bình của mắt bão khoảng 30 km Theo hình dáng thì ta tưởng tượng quanh mắt bão hình thành một “bức tường thành” bằng những đám mây ngăn cách vùng gió bão và vùng yên tĩnh Về hình dáng của mắt bão, nếu trục bão thẳng đứng thì mặt cắt ngang của mắt bão hình tròn, còn nếu trục nghiêng thì mắt bão có dạng Ô van

Theo sự nghiên cứu của các nhà khí tượng, vùng mắt bão thường xuất hiện rõ nét theo sự mạnh lên của cường độ hoàn lưu xoáy trong bão Người ta có thể nhận biết vị trí mắt bão trong đĩa mây bão do ảnh vệ tinh chụp được Thường thì khi bão mạnh cấp 9, cấp 10 sẽ nhìn thấy mắt bão (khoảng trống trong đĩa mây), cấp 11, 12 mắt bão có hình tròn, sắc nét Khi bão suy yếu và đi lên vĩ độ cao, mắt bão phát triển rộng có thể tới trên 70 km và có đường viền mờ, xác xơ

120 90

60

30 0

30 60

độ cao trên 300 mét, nhiệt độ không khí trong mắt bão có thể cao hơn xung quanh từ 50÷ 100C Độ ẩm trong mắt bão cũng rất thấp, có lúc giảm so với xung quanh 40% ÷ 50% Khí áp ở vùng mắt bão chính là vị trí “đáy phễu” trong biểu

đồ biến thiên khí áp mà chúng ta sẽ nghiên cứu ở phần sau

Giải thích về cấu trúc và sự hình thành mắt bão, theo tính chất vật lý, người ta cho rằng: ở tâm bão, lực gradien khí áp ngang (grad P), lực Koriolis và lực hướng tâm cân bằng nhau, còn ở xung quanh tâm bão, không khí xoay tròn theo đường đẳng áp tạo thành bức tường thành bốc lên cao, không để không khí bên ngoài xuyên vào tâm nên tạo thành vùng mắt bão lặng gió, quang mây Các

2

3

4

1

dòng không khí vào xung quanh vùng tâm xoắn lại và bốc lên cao kéo theo không khí trong mắt bão lên theo hình thành bức tường mây xung quanh, đồng thời ở chính tâm của mắt bão hình thành một luồng không khí đi xuống, thường gọi là dòng bù trừ (hình 2.13)

Mắt bão là một hiện tượng kì thú vì giữa vùng gió xoáy mãnh liệt bao trùm hàng trăm ki lô mét lại xuất hiện một vùng “yên tĩnh” Thời gian vùng mắt bão tồn tại khi bão đi qua kéo dài khoảng 2 giờ Thông thường trước mắt bão có gió Tây Bắc và Bắc, sau mắt bão là gió Nam và Đông Nam Vì vậy, dân gian thường nói “bao giờ gió xong đủ bốn hướng thì hết bão” Trên bản đồ thời tiết, mắt bão thường biểu thị bởi dấu hiệu ( ) tại vị trí trung tâm của bão

ở vùng gần tâm có thể vượt quá 50 m/s, lượng mưa trên 500 mm Có cơn bão như ở Đài Loan đạt tới 1300 mm trong một ngày đêm và ở Philippin đạt 2200

mm trong hai ngày đêm Lượng mưa thường tập trung ở nửa phía sau của cơn bão nên khi tâm bão đi qua thường có mưa dữ dội và kéo dài

Vùng gió xoáy cấp 6, cấp 7 (vùng 3), vùng này thường cách trung tâm bão

150 đến 200 km, gió suy giảm dần xuống cấp 7, cấp 8, ít giật hơn và tốc độ trung bình là cấp 6 Lượng mưa giảm đáng kể và đổ từng cơn gián đoạn với lượng mưa 5 ÷ 10 mm/h

Dòng không khí phía trên

Mắt bão

Dòng không khí

đi xuống Các dải mây

mưa xoán ốc

Vùng ngoài cùng của bão (vùng 4) vẫn giữ được hoàn lưu của xoáy thuận, song gió suy giảm xuống cấp 4, cấp 5, lượng mưa không đáng kể, thỉnh thoảng

có mưa rào nhẹ

b, Cấu trúc thẳng đứng

Theo các số liệu khảo sát gần đây bằng máy bay và phân tích qua ảnh mây

vệ tinh, xác định bão có thể ảnh hưởng lan đến tầng đối lưu, đến độ cao 15 đến

18 km (Hình 2.14)

Hình 2.14 Sơ đồ hoàn lưu thẳng đứng trong bão nhiệt đới,

đường nét đậm là ranh giới của bão

Tuy nhiên vùng xoáy thẳng đứng càng lên cao càng thu hẹp, nếu ở mặt đất, hoàn lưu xoáy có bán kính tới 900 km thì ở độ cao 5,5 km chỉ còn 400 ÷ 600 km; ở

độ cao 9 km còn 200 ÷ 400 km và ở độ cao 13,5 km còn khoảng 100 ÷ 200 km

2.6.3 Một số đặc điểm của bão ở tây Thái Bình Dương

a, Khu vực hình thành bão

Xét về không gian rộng lớn, bão Tây Thái Bình Dương được hình thành chủ yếu trong khu vực từ 50 - 250 vĩ độ Bắc và từ 1110 – 1700 kinh độ Đông Tuy nhiên, qua khảo sát 497 cơn bão và 93 ATNĐ trong 18 năm (từ 1980 đến 1997), các nhà khí tượng đã chỉ ra một cách cụ thể hơn các khu vực tập trung hình thành bão căn cứ vào vĩ độ, được thể hiện vào bảng 2.2

b, Thời gian hình thành

Nếu xét sự hình thành của bão Tây Thái Bình Dương thì hầu như quanh năm có bão và ATNĐ, tuy nhiên thời gian tập trung chủ yếu từ tháng 6 đến tháng 11, trong đó nhiều nhất là tháng 8 và tháng 9

Kết quả nghiên cứu 18 năm về 590 cơn bão và ATNĐ ở khu vực này cho

ta biết thời gian và khu vực hình thành cụ thể theo bảng 2.3 dưới đây Qua bảng 2.3, ta nhận thấy rằng vào đầu và cuối năm, bão thường hình thành ở vùng vĩ độ

thấp, giữa mùa hình thành ở vùng vĩ độ cao hơn

Bảng 2.2 Khu vực hình thành bão ở Tây Thái Bình Dương theo vĩ độ

Bảng 2.3 Thời gian và khu vực hình thành bão ở Tây Thái Bình Dương

c, Cường độ bão Tây Thái Bình Dương

Việc xác định cường độ bão được lấy bởi tốc độ gió cực đại trong mỗi

cơn bão Cường độ bão với số liệu thống kê thể hiện ở bảng 2.4 dưới đây

Bảng 2.4 Phân bố cường độ bão Tây Thái Bình Dương

Qua số liệu thống kê trên, ta thấy số cơn bão từ cấp 12 trở lên chiếm tới trên 55% tổng số cơn bão và đặc biệt có 30 cơn bão cực mạnh và có sức gió từ cấp 17 trở lên (tức trên 202 km/h) Vì vậy, có thể nói bão Tây Thái Bình Dương

có cường độ mạnh hơn cả so với các khu vực khác

d, Hướng và tốc độ di chuyển của bão

Bão là một trung tâm xoáy có kích thước khá lớn, song vùng xoáy này so với qui mô hoàn lưu khí quyển có thể ví như một xoáy nước di chuyển trong một dòng sông, dòng chảy hoàn lưu qui mô lớn trên toàn cầu Cụ thể, bão thường tuân theo quĩ đạo của dòng dẫn đường có chiều xoáy hoàn lưu của các xoáy nghịch ngoại nhiệt đới Ở Bắc bán cầu theo chiều kim đồng hồ, ở Nam bán cầu ngược chiều kim đồng hồ Vậy, quĩ đạo hoàn chỉnh về lý thuyết của các cơn bão ở mỗi bán cầu di chuyển theo quĩ đạo Parabol nằm ngang có đỉnh quay ở phíaTây và hình thành hai nhánh (hình 2.15)

Nếu xét ở Bắc bán cầu, quĩ đạo gồm nhánh I và nhánh II Ở nhánh I, sau khi hình thành, bão di chuyển theo hướng Tây Tây Bắc với vận tốc chậm (từ 10 đến 25 km/h) và hướng đi dao động Khi đến gần điểm uốn, bão đi chậm lại, lệch Bắc và chuyển sang Đông Bắc, vận tốc tăng nhanh, có thể đạt 35 km/h, thậm chí có thể đến 90 km/h Qũi đạo này phù hợp với các cơn bão ở Tây Thái Bình Dương chiếm 60 % đến 70% số cơn bão trong cả năm và phù hợp với dạng

ở hình 2.16g trong các dạng di chuyển của bão ở Tây Thái Bình Dương

Hình 2.15 Quĩ đạo trung bình hoàn chỉnh của bão Tây Thái Bình Dương

Dạng thứ hai bao gồm các cơn bão di chuyển theo hướng từ Đông sang Tây hay từ Đông Nam lên Tây Bắc nhưng trong quá trình di chuyển có xu hướng lệch Bắc (hình 2.16: a, b, c, e) Đây là những cơn bão phổ biến đổ bộ vào Việt Nam và Nam Trung Quốc

Dạng thứ ba bao gồm những cơn bão có đường đi phức tạp, thường di chuyển theo kiểu hình vòng, móc câu, dích dắc, vòng đi vòng lại nhiều lần trên biển như ở hình 2.16: k, l, m, n, điển hình cho dạng này là cơn bão Wayne mang

số hiệu khu vực 8614 (cơn bão số 5 năm 1986 của Việt Nam) hình thành trên biển Đông vào giữa tháng 8 năm 1986 và sau 22 ngày đêm trên biển đã đổ bộ vào vùng biển Nam Định, Thái Bình đêm 5 rạng sáng 6 tháng 9 năm 1986

Hình 2.16 Các kiểu di chuyển của bão Tây Thái Bình Dương

e, Thời gian “sống” của bão

Thời gian “sống“ của bão là khoảng thời gian từ lúc bão hình thành đến khi bão tan hoặc di chuyển lên vùng vĩ độ cao trở thành xoáy thuận ngoại nhiệt đới Thời gian “sống” của bão được chia thành 4 giai đoạn:

Giai đoạn 1: bão hình thành, xuất hiện trong vùng hạ áp, sau đó hình thành hoàn lưu xoáy thuận với khí áp ở tâm giảm xuống 1000 mb và trở thành

áp thấp nhiệt đới Sức gió mạnh nhất đạt đến cấp 6, cấp 7 và chiều cao vùng gió xoáy tới 1,5 đến 3 km (giai đoạn TD)

Giai đoạn 2: bão phát triển và trưởng thành (TS)

Giai đoạn này gọi là “Bão non”, là giai đoạn khí áp giảm nhanh, tốc độ gió tăng nhanh, phạm vi gió mạnh phát triển đến vùng có bán kính 40 đến 50

km, hình thành đĩa mây dày đặc và hoàn lưu gió xoáy có thể đạt 5 ÷ 9 km

i h

Giai đoạn 3: giai đoạn phát triển cao nhất của bão (Typhoon), khí áp giảm xuống ở mức độ thấp nhất và không còn giảm xuống nữa Gió bão tăng cực đại

và giữ ở mức ổn định Vùng gió mạnh và mưa cực đại được mở rộng và phát triển sang vùng bên phải theo hướng di chuyển của bão Độ cao hoàn lưu bão có thể lan tới 15 đến 17 km

Giai đoạn 4 – bão tan hay trở thành xoáy thuận ngoại nhiệt đới (bão ôn đới) Khi bão đổ bộ vào đất liền, do mất năng lượng nên suy yếu cả về cường độ

và phạm vi thì bão tan hoặc do di chuyển lên vùng vĩ độ cao, tính chất bão chuyển sang xoáy thuận ngoại nhiệt đới

Tổng kết số liệu về thời gian “sống” của bão nhiệt đới được thống kê qua

số liệu nghiên cứu 18 năm gồm 497 cơn bão, thời kì 1980 – 1997 được trình bày

ở bảng 2.5 dưới đây

Qua bảng 2.5 ta thấy hầu hết các cơn bão có thời gian sống từ 3 đến 9 ngày (369 cơn chiếm 74,2%) Số cơn có thời gian sống trên 9 ngày (99 cơn – gần 20%), các cơn có số ngày sống từ 1 đến 2 ngày và trên 20 ngày chiếm tỉ lệ không đáng kể, song đây là những cơn bão “chết yểu” hoặc “sống dai” rất phức tạp cho công tác theo dõi, dự báo

Bảng 2.5 Thời gian sống của bão

Thời gian sống (ngày) Số cơn bão Tỷ lệ %

2.6.4 Đặc điểm hoạt động của bão trên biển Đông và ảnh hưởng của bão đến Việt Nam

a, Hoạt động của bão trên biển Đông

Các cơn bão hoạt động trên biển Đông bao gồm bão từ ngoài khơi Tây Thái Bình Dương (đông Philippin) di chuyển vào và bão hình thành trên biển Đông Theo số liệu khảo sát hơn 100 năm qua thì trung bình hàng năm có 10 –

12 cơn bão và 2 – 4 ATNĐ hoạt động trên biển Đông Trong đó có khoảng 60% cơn bão Tây Thái Bình Dương và 40% bão biển Đông Số lượng và thời gian hoạt động của bão trên biển Đông qua số liệu khảo sát từ năm 1954 đến năm

1997 được trình bày trong bảng 2.6

Bảng 2.6 Bão và ATNĐ hoạt động trên biển Đông

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm

Số cơn 4 1 5 9 24 48 78 95 92 84 60 20 520 T.B năm 0,09 0,02 0,12 0,21 0,56 1,11 1,81 2,21 2,13 1,90 1,40 0,46 12,02 Qua bảng 2.6, ta thấy với số lượng trung bình 12 cơn bão và ATNĐ hoạt động trên biển Đông đã ảnh hưởng lớn đến nước ta, nhất là các hoạt động trên biển, trong số đó có 78% số bão hoạt động từ Bắc vĩ tuyến 150N vào đầu và giữa mùa bão Tuy vậy, trong vài năm gần đây, nhất là năm 1998, bão dồn dập hoạt đông ở Nam vĩ độ 150N, đây là sự biến động cần chú ý về thời tiết và khí hậu

b, Hoạt động của bão ở Việt Nam

- Mùa bão

Bão ảnh hưởng đến nước ta có thể kéo dài từ tháng 5 đến tháng 12 nhưng

thường trực tiếp ảnh hưởng từ tháng 6 đến tháng 11, tập trung từ tháng 7 đến tháng 10 Theo qui định của Tổng cục khí tượng – thủy văn và Ủy ban phòng chống bão lụt Trung ương thì bão ảnh hưởng trực tiếp đến nước ta bao gồm những cơn bão đổ bộ vào bờ biển Việt Nam, hoặc các cơn bão đi qua kinh tuyến 1100 E ảnh hưởng đến thời tiết các tỉnh ven biển Đối với các hoạt động trên biển và đảo xa (Trường Sa, Côn đảo…) có thể nói bão sẽ ảnh hưởng trực tiếp khi vượt qua kinh tuyến 1200E và di chuyển về phía Tây

Kết quả nghiên cứu và tổng kết về sự ảnh hưởng của bão trên biển Đông

18 năm (1980 – 1997) cho thấy có 188 cơn hoạt động, có 94 cơn ảnh hưởng trực tiếp đến nước ta, có 71 cơn đổ bộ vào đất liền Việt Nam

Bảng 2.7 cho ta thấy số lượng bão ảnh hưởng và trực tiếp đổ bộ vào Việt Nam trong 18 năm qua

- Tình hình bão đổ bộ vào đất liền Việt Nam

+ Số lượng và tần suất bão

Theo số liệu thống kê về bão và áp thấp nhiệt đới (ATNĐ) trong hơn 100 năm (1884 – 1997) đã có 553 cơn bão đổ bộ vào đất liền Việt Nam, trong đó tính theo chu kì 10 năm được phân bố như sau (bảng 2.8)

Bảng 2.7 Số cơn bão ảnh hưởng trực tiếp theo chu kỳ 5 năm

0,90,7

0,50,5

0,50,5

1,61,6

0,70,4

0,3

-

5,3 4,0

Ghi chú: Trong bảng 2.7, mẫu số là bão độ bộ vào đất liền

Bảng 2.8 Số cơn bão và ATNĐ đổ bộ vào Việt Nam (1884 – 1993)

Thời kỳ Số cơn bão và ATNĐ Trung bình năm

kê cũng cho thấy năm có bão đổ bộ nhiều nhất là năm 1901 với 13 cơn và có hai năm 1885 và 1976 không có cơn bão và ATNĐ nào đổ bộ vào nước ta

- Bão đổ bộ vào đất liền Việt Nam theo không gian và thời gian:

Qua phân tích số liệu từ năm 1954 đến 1997 có 222 cơn bão và ATNĐ đổ

bộ vào đất liền theo các khu vực và thời gian như sau (bảng 2.9)

Bảng 2.9 Số cơn bão đổ bộ vào các khu vực theo thời gian

Như vậy, xét theo thời gian mùa bão ta thấy:

+ Từ Quảng Ninh đến Ninh Bình, số lượng bão đổ bộ khá nhiều, chiếm

36,9% tổng số bão; thời gian đổ bộ tập trung từ tháng 6 đến tháng 9;

+ Từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên – Huế số lượng bão đổ bộ nhiều nhất cả

nước, chiếm 37,8%, thời gian đổ bộ tập trung từ tháng 7 đến tháng 10;

+ Từ Đà Nẵng đến Khánh Hòa, bão đổ bộ chiếm xấp xỉ 20% số cơn bão

cả nước và thường đổ bộ vào tháng 10 đến tháng 11;

+ Từ Ninh Thuận trở vào, số lượng bão đổ bộ ít, chỉ chiếm 5,4% tổng số

cơn bão và cũng thường xảy ra vào tháng 10 đến tháng 11

- Hướng và tốc độ di chuyển:

Qua tổng kết về bão nhiều năm, khi đổ bộ vào nước ta đường đi trung bình của

bão (hướng di chuyển) có hướng xê dịch xuống phía Nam theo mùa (hình 2.17)

Vào đầu mùa, tháng 5 và tháng 6, bão thường có xu hướng lệch Bắc, di

chuyển theo hướng Bắc Tây Bắc đổ bộ vào Nam Trung Quốc và có thể đi vào

Vịnh Bắc Bộ

Sang tới tháng 7, tháng 8 bão thường di chuyển theo hướng Tây Bắc, Tây

Tây Bắc đi vào bờ biển khu Đông Bắc và ven biển đồng bằng Bắc Bộ (từ Quảng

Ninh đến Ninh Bình)

Đến tháng 9, đường đi đã hơi lệch về phía Nam, di chuyển theo hướng

Tây và Tây Tây Bắc, đổ bộ vào vùng bờ biển từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh, từ

tháng 10, bão thường di chuyển theo hướng Tây đổ bộ vào Trung bộ và đến

tháng 11, tháng 12 thì lệch hẳn xuống phía Nam, di chuyển theo Tây Tây Nam và

gần bờ lệch xuống phía Nam đổ bộ vào vùng biển từ Nam Trung bộ và Nam bộ

Tuy nhiên, có những cơn bão di chuyển theo những hướng bất thường, trong đó có cơn bão điển hình như cơn bão số 5 năm 1986 đổ bộ vào bờ biển Nam Định – Thái Bình đêm 5 rạng sáng 6 tháng 9 năm 1986 (hình 2.18)

Hình 2.17 Đường đi trung bình trong các tháng của bão trên biển Đông

Hình 2.18 Quĩ đạo di chuyển của cơn bão WAYNE (8614) đổ bộ vào

Nam Định và Thái Bình đêm 05 rạng sáng 06/9/1986