4- TINH CHU KI LAP CUA 3 TRI SO LON NHAT DA XUAT HIEN
3.1.2 Một sô net vê câu truc của XTNĐ va trương gio mạnh quanh tâm
trương gio mạnh quanh tâm
Hinhă13ăchoăhinhăảnhăcủaămộtăc năbãoăđổă bô ̣ăvaoăn cătaănĕmă2005.ăMôăphỏng cấu trúc không gian củaăhoƠnăl uăbưo,ăSimiuăvƠăScanlană
– 1976ă đưă đ aă raă s ă đồ đ ợc nêu hình 14.
Trongăs ăđồ nƠy,ăvùngăIăđ ợc gọiălƠă“mắtăbưo”.ă
Nó có dạng mộtălõiătrịn,ăđ ng kính khoảng vài chục km, cao tới trên 10 km. Khơng khí lõi này
44
vùng gió xốy vớiăđ ng kính khoảng 300 – 400ăkm.ăĐơyălƠăvùngăhoạtăđộng
chính củaăbưo.ăDoăđ ợc hình thành trên các vùng biển nhiệtăđới, nhiệtăđộ trung bình mặtăn ớc biển khá cao nên những luồng khơng khí khổng lồ thổi dồn vào tâm, nóng và khá ẩm. Trong vùng này, khơng khí thổi xốy từ ngồi vào cuốn dầnălên.ăDoăquáătrìnhăđiălên,ănhiệtăđộ sẽ giảm,ăh iăn ớc sẽ ng ngătụ lại, tạo thành những lớpămơyă“tầngătích”ădầyăđặc,ăgơyăraăm aălớn. Từ qătrìnhăng ngăkết này một nguồnănĕngăl ợng khổng lồđ ợc giải phóng tạo ra thếnĕngăcủa bão.
Theo Takahashi – 1977, thếnĕngăUăcủaăc năbưoăđ ợc tính qua biểu thức bán kinh nghiệm
(40)
đơyăRă(km),ăP (mb) là bán kính và
độ chênh khí áp giữa tâm bão và vùng ngoại vi. Thế nĕngăcủa bão chủ yếu
đ ợc chuyển dầnăthƠnhăđộngănĕngăthơngă
qua chuyểnăđộng xốy của cả vùng khơng khí quanh mắtăbưo.ăCũngătheoă
Takahashi – 1977,ăđộ lớn củaăđộngănĕngă K (erg) có thể ớc tính theo biểu thức :
(41)
Với các biểu thức 43 ; 44 cho thấy nguồnănĕngăl ợng sinh ra từ mỗiăc năbưoălƠă cực lớn. Nếu tính từ nguồnănĕngăl ợng tỏaăraădoăqătrìnhăng ngăkết tồn bộ
l ợngăm aăsinhăraădoăhoƠnălứu bão, con sốnĕngăl ợng lên tới 1014 watt cịn nếu tính từ độngănĕngăcủa gió trong
hoƠnă l uă bưoă thìă conă số nĕngă l ợng của mỗiăc năbưoăcũngălênă
tới 1012 watt . Nó có thể t ngă đ ngăvớiănĕngăl ợng sử dụng 1 tuần củaă toƠnă n ớc Mỹ hay
nĕngăl ợng sản xuất 1 ngày của
tồn thế giới (E. Simiu – 1978). Chính do nguồnă độngă nĕngă
khổng lồ này, tốcăđộ gió vùng II có thể đạt tới giá trị rất lớn, trungăbìnhă10ăphútăđạt tới 60 – 2 . 22 . 10 . 8 , 7 ) (erg PR U 2 . 22 . 10 . 36 , 0 PR K
Hình 14: Cấu trúc khơng gian của XTNĐ (E.Si iu
& Scanlan, 1976)
Hì h 15 Bả đồ hình thế khí áp mặt đất ơ ão Da rey và Sao La gày 5 thá g ă 5
45
70ăm/să;ătrongăcácăc năgiật tới 90 – 100ăm/să(Kh riană– 1969). Chẳng hạn theo tài
liệu của Nhật Bản, trong khoảngăh nă20ănĕmăgầnăđơyă(1967ă– 1986) trên Biển
ĐơngăvƠăTơyăbắcăTháiăbìnhăd ngăđưăcóă28ăc năbưoăgơyăraăVmaxă 60 m/s, trong
đóă3ăc năcóăVmaxă 70 m/s. Tốcăđộ gió lớn nhấtăđưăghiăđ ợc trong ngày 16 tháng
9ănĕmă1961ăcủaăc năbưoăσancyălƠă84,5ăm/s.ăCòn theo tài liệu của Mỹ (H.S Saffir
– 1975)ăc năbưoăDonnaăcũngăđưăgơyăraătốcăđộ gió 67 m/s bang Florida ngày 12/8/1960 ; khi giật, tốcăđộ có thể tớiă200ămphă(89ăm/s)ănh ăđưăxảy ra Camille
nĕmă1969.ă
Tiếp liệu cho vùng II là khối khơng khí nóng ẩm dày hàng nghìn mét rộng tới 400 – 500 km thuộc vùng V. vùng này tốcăđộ gióătĕngădần từ ngồi vào.
σg ợc với vùng V, khơng khí thuộc vùng III phíaătrênăđ ợc toả ra từ vùng II có tốcăđộ giảm dần từ trongăra,ăđưămất ẩmădoăqătrìnhăng ngăkết nên lạnh và
khơ. Khơngăkhíăđiăxuống từ vùngăIIIăđưănối vớiăvùngăVăkhépăkínăhoƠnăl uăcủa bão. Trên vùng IV, các chuyểnăđộng xoáy lan từ vùng II ra và giảmăđiănhanhă
chóng. Với cấuătrúcăc ăbảnănƠy,ăxốyăbưoădiăđộng theo một quỹ đạo khơng ổn
định và khá phức tạp. Tốcăđộdiăđộng trung bình của nó trên các vùng biển khoảng 10 – 30 km/h. Trong q trình di chuyểnănƠy,ăđặc tính và cấu trúc củaăbưoăcũngă
lnăthayăđổi,ăth ng mạnh lên giaiăđoạnăđầu,ăsauăđóăgiảm yếu dần, nhất là khi
vƠoăđất liền.ăCũngădoăđặcăđiểm cấuătrúcăđưănêu,ădiễn biến của th i tiết nói chung, chếđộ gió nói riêng mỗiăđịaăđiểm phụ thuộc vào vịtríăt ngăđối của nó với tâm bão.
σh ăđưăthấy s ăđồ cắt dọc 14 hay cắt ngang 15,ăvécăt ătốcăđộ gió trong
bão gầnănh ăsongăsongăvới tiếp tuyến củaăcácăđ ngăđẳng áp khép kín, gần trịn quanh mặt bão, với thành phầnăh ớng tâm chỉ khoảngă5ăm/să(Kh riană– 1969).
Bưoădiăđộng nên gió bão bất kỳđịaăđiểm nào trong khu vực ảnhăh ng của bão
cũngăcóăhiệnăt ợngăđổiăh ớng,ăđặc biệtăkhiăcóătơmăbưoăđiăqua.ăCƠngăxaătơmăbưo,ă
th i gian ổnăđịnh của mộtăh ớng gió càng kéo dài. Tất nhiên, việcăđổiăh ớng gió nói đơyăchỉ cóănghĩaăđối vớiăh ớng chủđạo. Trên thực tế, ngay từ khi còn di chuyển trên mặt biển,ăgióăbưoăcũngăđưăthổi trên bề mặt gồ ghề đầyăsóngănênăđưă
tạoăthƠnhăc năărõărệt do tácăđộng của chuyểnăđộng loạnăl u.ăH ớng và tốcăđộ gió
thayăđổi rất nhanh và rất mạnh mẽ. Mặt khác qua số liệu quan trắc,ăng i ta thấy rằng tốcăđộ gió bão vùngăIIă(s ăđồ 14)ăcũngăkhơngăphảiăđồngăđều.ăĐối vớiăvungă
bão Tây bắcăTháiăBìnhăD ngănửa phần bắc của tâm bão tốcăđộ gió bao gi cũngă
lớnăh n.ă
Cùng vớiătácăđộng củaăgió,ăm aăbưoăđưălƠmătrầm trọng thêm khả nĕngăpháă hoại củaăbưoăđối với cơng trình xây dựng. Gió bão với tốcăđộ lớnăđưăm rộng góc
46
tạt cùng vớiăm aălớnăđưălƠmătĕngăgấp bộiăc ngăđộ m aăhắt, hắtăn ớc vào cơng trình qua các mặt của kết cấu bao che. Mặtăkhác,ăm aăbưoăth ng tập trung với
c ngăđộ lớn, (có khi tới hàng nghìn mm/ngày) lại xảy ra trên một diện rộng nên
cũngăth ngăgơyăraălũălớn trên các triền sông, suối. Hiệnăt ợngăm aătập trung do
XTσĐăkết hợp với lớp phủ rừng bị suy kiệt khơng cịn khả nĕngăgiữ n ớcăđưălƠă nguyênănhơnăc ăbản tạo ra hiệnăt ợngă"lũăquét"ăxẩy ra không hiếm trên các vùng
núi củaăn ớc ta nhữngănĕmăgầnăđơy.ă các vùng ven biển, hiệnăt ợngăn ớc dâng, sóng lớn do bão gây ra nhiềuătr ng hợpăcũngăđ aăđến tai họa khủng khiếp, có thể cuốn trơi, phá huỷ hàng loạt cơng trình xây dựng,ăxốăđiăcả xã, thậm chí cả một mảng lớn của thành phố nh ă đưă xảy ra nhiều vùng trên thế giới (Bĕngladesh,ăMỹ, Australia, Nhật, Việt nam, Philipin, Trung quốc..).
Tóm lại, với nhữngăđặcăđiểm cấu trúc vừaănêu,ăbưoăđưălƠăthiênătaiănguyă
hiểmăđối với nhiềuăđốiăt ợng khác nhau của kinh tế xã hội nhất là các cơng trình xây dựng.ăTácăđộng ấyătr ớc hết là do áp lực tốcăđộ rất lớn của luồng khơng khí chuyểnăđộng xốy. Tính xung giậtăvƠăđổiăh ớngăđưăkhuyếchăđạiăthêmăđángăkể sức mạnh này củaăgióăbưoăđối vớiăcácăcơngătrình.ăM aătập trung vớiăc ngăđộ
lớn, xảyăraăđồng th i với gió mạnh càng nhân thêm khả nĕngăpháăhoại của bão. Sóng lớnăvƠăn ớcădơngăcũngălƠăhệ quả củaăbưoăđemăđến một dạngătácăđộng khác có sức tàn phá khủng khiếpăh năđeădoạ cácăvùngăc ădơnăvenăbiểnăvƠătrênăđảo.
Đểăthểăhiê ̣năhoa ̣tăđô ̣ngăcủaămộtăc năbãoăvêăhinhăảnhăcoăquỹăđa ̣oăthểăhiê ̣nă đ ngădiăchuyểnăcủaătơmăbãoăquaăcacăkhoảngăth iăgiană(th ngălaă6ăgi ,ăđôiăkhiă ităh n)ăt ăkhiăphatăsinhăđênăkhiătană(hinhă95).ăVêăsôăliê ̣uăthểăhiê ̣năquỹăđaoănayă quaăcacăth iăđiểmănh ăđãănêuătrongăsuôtăquảătrinhătônăta ̣iăcủaăno.ăTa ̣iămỗiăth iă điểmănayăth ngăcoăcacăthôngăsôăchinhăsau:ăth iăgianăth ̣că(gi ,ăngay,ăthang,ă nĕm),ăto ̣aăđô ̣ătơmăbãoă(kinhăđộ,ăvĩăđô),ătôcăđộăgioăl nănhơt,ăkhiăapăthơpănhơt,ăcơpă bãoă(th ngăcoă4ăcơp),ătôcăđộăvaăh ngădiăchuyển…ăRiêngăsôăliê ̣uăcủaăσhơ ̣tă(t ă nĕmă1981)ăcoă2ăthôngăsôărơtăquanătro ̣ngălaăbanăkinhăkhuăv ̣căcoătôcăđô ̣ăgioă≥ă30ă knotă(R30)ăvaă≥ă50knotă(R50)
D ̣aăvaoănguônăsôăliê ̣uănayăcoăthểăsuyăraămôiăquanăhê ̣ăvaăph ngătrinhăhôiă quyăđểă cătinhăPmă(apăsuơtăc ̣cătiểuăvungătơm),ăR30, R50ăt ăVx(tôcăđô ̣ăgioăc ̣căđa ̣iă vungătơmătinhătrungăbinhă10phut).
V iăquanăhê ̣ăVx-ăPaătaăcoăkêtăquảăsau:
Vx = -1.6588 * Pa + 1021.7 (42)
Khôiăl ̣ngămỡuăs ̉ ădụngă19945.ăHê ̣ăsôăt ngăquană(HSTQ):ă-0.9415.ăCôngăth că nayăgiupăbổăxungăsôăliê ̣uăVxăkhiăchỉăcoăsôăliê ̣uăPa.
47 V iăquanăhê ̣ăR30 – Vxătaăcoăkêtăquảăsau: