Bão được hình thành như thế nào và yếu tố khiến bão mạnh lên

Bão là một trong những hiện tượng thiên nhiên nguy hiểm, có sức tàn phá nghiêm trọng đối với con người và hệ sinh thái tự nhiên. Sự hình thành của nó luôn chứa đựng những bí ẩn khoa học phức tạp. Bài viết dưới đây sẽ cùng bạn đọc tìm hiểu bão được hình thành như thế nào, các điều kiện để bão phát triển cũng như suy yếu, giúp bạn có thêm được nhiều kiến thức hữu ích.

Bão là gì? Cấu trúc của một cơn bão

Trước khi tìm hiểu bão được hình thành như thế nào, chúng ta cần hiểu rõ định nghĩa và các bộ phận cấu thành nên một cơn bão nhiệt đới.

Khái niệm

Bão là một hệ thống thời tiết quy mô lớn, xoáy tròn, có tâm áp suất rất thấp, hoạt động trên các vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới. Bão là tên gọi chung cho xoáy thuận nhiệt đới khi sức gió mạnh nhất gần tâm đạt từ 63 km/h trở lên. 

Tùy thuộc vào khu vực hình thành, bão còn có các tên gọi khác như bão nhiệt đới (ở Tây Bắc Thái Bình Dương), cuồng phong (ở Đại Tây Dương), hay lốc xoáy (ở Ấn Độ Dương). Đây là một hệ thống đối lưu ẩm mạnh mẽ, có khả năng gây ra gió giật dữ dội, mưa lớn và sóng thần.

Bão là một hệ thống thời tiết quy mô lớn, xoáy tròn, có tâm áp suất rất thấp

Cấu trúc của một cơn bão

Một cơn bão hoàn chỉnh có cấu trúc rõ ràng, được chia thành ba phần chính:

Mắt bão

Mắt bão là khu vực trung tâm, hình tròn, nằm ngay tại tâm xoáy của cơn bão. Đây là khu vực có áp suất không khí thấp nhất nhưng lại tương đối lặng gió và ít mưa. Mắt bão có đường kính thay đổi, thường từ 30 – 65 km. Trong mắt bão, không khí từ tầng trên đi xuống, ấm lên và khô đi, tạo ra một vùng trời quang hoặc mây mỏng. Tuy nhiên, đây là khu vực cực kỳ nguy hiểm vì nó nằm ngay giữa vùng gió mạnh nhất.

Thành mắt bão

Thành mắt bão là vành đai mây dông bao quanh trực tiếp mắt bão. Đây là nơi nguy hiểm nhất của cơn bão, tập trung các hiện tượng thời tiết cực đoan. Tại đây, không khí ẩm, ấm từ mặt biển bốc lên và ngưng tụ tạo thành đám mây đối lưu khổng lồ, là nơi có vận tốc gió mạnh nhất và lượng mưa lớn nhất. Sự đối lưu mạnh mẽ này cung cấp năng lượng duy trì hoạt động của cơn bão.

Dải mưa xoắn ốc

Dải mưa xoắn ốc là các dải mây, mưa và gió dông kéo dài từ thành mắt bão ra phía ngoài, xoắn ốc hướng vào tâm bão. Các dải này có cường độ gió và mưa yếu hơn thành mắt bão, nhưng chúng vẫn chứa các khu vực dông mạnh và có thể gây ra lốc xoáy. Các dải mưa xoắn ốc thể hiện rõ tính chất xoáy của cơn bão trên ảnh vệ tinh.

Bão được hình thành như thế nào?

Quá trình bão được hình thành như thế nào là một chuỗi các sự kiện tự nhiên phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp của nhiều yếu tố khí tượng và hải dương học.

Điều kiện cần để hình thành một cơn bão

Bão chỉ có thể hình thành khi đạt được các điều kiện cơ bản sau:

• Nhiệt độ nước biển ấm: Nhiệt độ nước biển tại bề mặt phải đạt ít nhất 26,5 độ C và duy trì độ sâu này tối thiểu 50 mét. Nước biển ấm cung cấp năng lượng nhiệt và độ ẩm cực lớn thông qua quá trình bay hơi.
• Không khí phải có độ ẩm cao: Cần có không khí ẩm ướt ở tầng thấp và tầng trung lưu của khí quyển. Độ ẩm này đảm bảo sự ngưng tụ tạo mây và mưa diễn ra liên tục, giải phóng nhiệt ẩn ngưng kết, cung cấp năng lượng cho hệ thống.
• Lực Coriolis: Hệ thống phải cách xích đạo tối thiểu 500 km để Lực Coriolis (lực làm lệch hướng chuyển động do Trái Đất quay) có đủ sức mạnh tạo ra chuyển động xoáy và tổ chức thành tâm bão. Bão không thể hình thành ngay trên xích đạo.
• Sự xáo trộn khí quyển: Cần có một hệ thống áp suất thấp hoặc một vùng nhiễu động khí quyển sẵn có để không khí bắt đầu xoáy tụ.
• Gió cắt dọc yếu: Sự thay đổi tốc độ và hướng gió theo độ cao phải yếu. Gió cắt dọc mạnh sẽ phá vỡ cấu trúc thẳng đứng của cơn bão đang hình thành, ngăn cản sự phát triển của nó.

Có nhiều yếu tố để hình thành lên một cơn bão

Các giai đoạn hình thành và phát triển của bão

Quá trình phát triển của một cơn bão trải qua bốn giai đoạn chính, được phân loại dựa trên tốc độ gió tối đa gần tâm:

• Nhiễu động nhiệt đới: Đây là giai đoạn khởi đầu, khi không khí ấm, ẩm bắt đầu bốc lên và ngưng tụ, tạo ra các đám mây dông và sự xoáy nhẹ. Vùng áp suất bề mặt vẫn thấp nhưng chưa có tâm xoáy rõ ràng.
• Áp thấp nhiệt đới: Khi sự nhiễu động tăng cường, tổ chức thành một vùng xoáy rõ rệt, nó đạt đến giai đoạn áp thấp nhiệt đới. Vận tốc gió tối đa gần tâm nằm trong khoảng từ 39 đến 62 km/h.
• Bão nhiệt đới: Khi xoáy thuận tiếp tục tăng cường và tốc độ gió đạt từ 63 đến 118 km/h, nó được gọi là bão nhiệt đới. Ở giai đoạn này, hệ thống bắt đầu được đặt tên chính thức và cấu trúc mây xoắn ốc trở nên rõ ràng hơn.
• Bão/Bão mạnh: Khi tốc độ gió vượt qua 118 km/h, xoáy thuận chính thức được gọi là bão. Bão mạnh là giai đoạn đỉnh điểm, hình thành mắt bão hoàn chỉnh và có sức tàn phá lớn nhất.

Vì sao bão mạnh lên hoặc suy yếu?

Việc nắm rõ sự thay đổi cường độ của bão sẽ giúp bạn dự đoán chính xác hơn đường đi và sức tàn phá của cơn bão.

Các yếu tố khiến bão mạnh lên 

Cơn bão có thể mạnh lên nếu được cộng hưởng thêm các yếu tố sau:

• Nước biển ấm: Đây là nguồn năng lượng chính. Khi bão đi qua vùng nước biển có nhiệt độ bề mặt cao hơn 26,5 độ C, quá trình bay hơi tăng cường, cung cấp nhiều nhiệt ẩn ngưng kết hơn, làm tăng tốc độ đối lưu và khiến bão mạnh lên nhanh chóng.
• Gió cắt dọc yếu: Gió cắt dọc yếu cho phép cấu trúc thẳng đứng của cơn bão được duy trì, giúp không khí ấm, ẩm bốc lên và không khí lạnh chìm xuống, duy trì và củng cố tâm bão.
• Độ ẩm tầng giữa cao: Độ ẩm cao ở các tầng khí quyển giữa giúp đám mây không bị bốc hơi quá nhanh, duy trì sự đối lưu mạnh mẽ và ngăn không khí khô xâm nhập vào tâm bão.

Cơn bão có thể mạnh lên nếu được cộng hưởng thêm bởi nhiều yếu tố

Các yếu tố khiến bão suy yếu

Một cơn bão sẽ suy yếu khi nguồn cung cấp năng lượng bị cắt đứt hoặc cấu trúc bị phá vỡ:

• Di chuyển vào đất liền: Khi bão đổ bộ, nó mất đi nguồn cung cấp độ ẩm và nhiệt từ đại dương. Đồng thời, ma sát với mặt đất tăng lên đáng kể, làm giảm tốc độ gió và phá vỡ cấu trúc xoáy của cơn bão.
• Đi qua vùng nước lạnh: Khi bão đi qua vùng nước biển lạnh, dưới 26,5 độ C hoặc vùng nước nông, nguồn cung cấp năng lượng bị cắt giảm đột ngột, làm giảm sự đối lưu và khiến bão suy yếu dần.
• Gió cắt dọc mạnh: Gió cắt dọc mạnh làm nghiêng trục thẳng đứng của cơn bão, làm gián đoạn dòng chảy năng lượng từ mặt biển lên tầng cao. Điều này khiến tâm bão bị xé rách và quá trình đối lưu không thể duy trì, làm bão suy yếu nhanh chóng.
• Không khí khô xâm nhập: Không khí khô từ tầng cao hơn xâm nhập vào khu vực thành mắt bão làm giảm tốc độ bay hơi, giảm khả năng ngưng tụ, từ đó làm suy yếu bão.

Các khu vực trên thế giới thường xuất hiện bão

Bão thường hình thành ở một số khu vực nhất định trên các đại dương lớn, tạo thành các bồn xoáy thuận chính.

Tây Bắc Thái Bình Dương

Đây là bồn xoáy thuận hoạt động mạnh nhất và thường xuyên nhất trên thế giới. Khu vực này bao gồm vùng biển phía Tây Thái Bình Dương, kéo dài từ Philippines đến Nhật Bản và Biển Đông. Bão hình thành tại đây thường được gọi là “bão” hoặc “bão nhiệt đới”. Tần suất bão hình thành ở khu vực này cao nhất, trung bình khoảng 1/3 số cơn bão trên toàn cầu. Mùa bão thường kéo dài quanh năm, nhưng cao điểm là từ tháng 7 đến tháng 10.

Tây Bắc Thái Bình Dương là khu vực có nhiều bão nhất

Đông Bắc Thái Bình Dương và Trung tâm Thái Bình Dương

Khu vực này bao gồm vùng biển ngoài khơi Mexico và kéo dài về phía Tây đến kinh tuyến 140 độ T. Bão hình thành ở đây thường di chuyển về phía Tây hoặc Tây Bắc, đôi khi ảnh hưởng đến bờ biển Mexico. Bão đi qua kinh tuyến 140 độ T sẽ được chuyển giao cho Trung tâm Thái Bình Dương. Mùa bão cao điểm tại khu vực này là từ tháng 5 đến tháng 11.

Bắc Đại Tây Dương 

Bão hình thành ở Bắc Đại Tây Dương (bao gồm Đại Tây Dương, Biển Caribe và Vịnh Mexico) được gọi là “cuồng phong”. Cuồng phong thường ảnh hưởng đến các quốc gia vùng Caribe và bờ biển phía Đông, Đông Nam của Hoa Kỳ. Sự hình thành cuồng phong chịu ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ nước biển và sóng Đông từ châu Phi. Mùa hoạt động cao điểm là từ tháng 6 đến tháng 11.

Bắc Ấn Độ Dương  

Khu vực này bao gồm Vịnh Bengal và Biển Ả Rập, thường ảnh hưởng đến các quốc gia như Ấn Độ, Bangladesh và Pakistan. Bão tại khu vực này thường ít về số lượng hơn nhưng lại cực kỳ nguy hiểm do mật độ dân số ven biển cao. Mùa bão tại đây có hai giai đoạn cao điểm rõ rệt: Trước gió mùa (tháng 4, tháng 5) và sau gió mùa (tháng 10, tháng 11).

Tác động của bão đến con người và môi trường

Tác động thực tế của cơn bão gây ra những hậu quả nghiêm trọng lên đời sống con người và hệ sinh thái tự nhiên.

• Thiệt hại về cơ sở vật chất: Gió giật cực mạnh phá hủy nhà cửa, cầu cống, cột điện và các công trình hạ tầng giao thông quan trọng.
• Nguy cơ ngập lụt: Mưa lớn kéo dài trong bão gây ra lũ quét, lũ ống và ngập úng trên diện rộng, làm hư hại tài sản và mùa màng.
• Thương vong về người: Tốc độ gió cao, lũ lụt và sạt lở đất là nguyên nhân trực tiếp gây ra thương tích và tử vong cho người dân vùng bị ảnh hưởng.
• Sạt lở đất và xói mòn: Lượng nước lớn do bão mang lại làm bão hòa đất đai, gây ra sạt lở nghiêm trọng ở các khu vực đồi núi và xói mòn bờ biển.
• Gây ra nước dâng do bão: Sự kết hợp giữa gió mạnh và áp suất thấp đẩy nước biển dâng cao bất thường, tràn vào đất liền, gây ngập lụt nặng nề tại các khu vực ven biển và đồng bằng thấp.
• Ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp: Cây trồng và vật nuôi bị phá hủy hàng loạt do gió mạnh và ngập úng, gây thiệt hại nặng nề cho ngành nông nghiệp và kinh tế địa phương.
• Ô nhiễm môi trường: Lũ lụt kéo theo rác thải, hóa chất và chất thải từ các nhà máy, khu chăn nuôi ra môi trường tự nhiên, gây ô nhiễm nguồn nước và đất đai.
• Lợi ích sinh thái: Bão mang lại lượng mưa cần thiết cho các khu vực bị hạn hán và giúp điều hòa hệ sinh thái biển bằng cách luân chuyển chất dinh dưỡng.

Gió giật cực mạnh phá hủy nhà cửa, cầu cống, cột điện và các công trình hạ tầng giao thông

Phương pháp dự báo và theo dõi bão hiện nay

Sau khi đã hiểu bão được hình thành như thế nào, các nhà khoa học sử dụng nhiều công cụ và phương pháp phức tạp để theo dõi sát sao đường đi và cường độ của bão nhằm đưa ra cảnh báo kịp thời.

• Sử dụng vệ tinh khí tượng: Vệ tinh là công cụ quan trọng nhất giúp theo dõi bão liên tục từ khi bão mới hình thành trên đại dương. Vệ tinh cung cấp ảnh chụp mây, ước tính nhiệt độ đỉnh mây, tốc độ di chuyển và ước tính cường độ bão thông qua phương pháp Dvorak.
• Radar thời tiết: Radar được sử dụng khi bão tiến gần bờ. Thiết bị này cung cấp dữ liệu chi tiết về cấu trúc mưa, hướng gió và vị trí chính xác của mắt bão, giúp dự báo đường đi và cường độ đổ bộ.
• Mô hình dự báo số trị: Các siêu máy tính chạy các thuật toán phức tạp để mô phỏng sự tương tác giữa khí quyển và đại dương. Các mô hình này tính toán đường đi, tốc độ và cường độ của bão trong vòng 5 đến 7 ngày tới.
• Dữ liệu từ phao tự động và tàu bè: Các trạm đo đạc trên biển cung cấp thông tin trực tiếp về nhiệt độ nước biển, áp suất khí quyển và tốc độ gió tại bề mặt, giúp các nhà dự báo xác thực dữ liệu mô hình.
• Máy bay thám hiểm bão: Máy bay chuyên dụng bay thẳng vào tâm bão để thả các thiết bị đo đạc thu thập dữ liệu về áp suất, nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió ở các tầng khí quyển khác nhau. Đây là nguồn dữ liệu quan trọng để xác định cường độ thực tế của bão.
• Phân tích của các chuyên gia khí tượng: Các nhà dự báo kết hợp dữ liệu từ tất cả các nguồn để đưa ra bản tin dự báo chính thức. Việc này bao gồm việc đánh giá sự không chắc chắn và đưa ra cảnh báo về khả năng mưa lớn, gió mạnh và nước dâng do bão.

Như vậy bài viết trên đây đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn bão được hình thành như thế nào. Hiểu đúng cơ chế tạo bão giúp người đọc chủ động hơn trong việc theo dõi thời tiết và nâng cao nhận thức an toàn. Người đọc nên cập nhật thông tin dự báo từ nguồn uy tín và chuẩn bị kế hoạch ứng phó phù hợp cho từng khu vực. Kiến thức khoa học luôn mang lại lợi thế trong đời sống và góp phần bảo vệ chính mình cùng gia đình.