Giáo trình khí tượng hải dương học: Chương 2- Các hiện tượng và hệ thống thời tiết biển Việt Nam

42 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 43 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 44 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: - Trên cực Bắc hình thành cao áp lạnh. - Vùng vĩ độ 600 hình thành một áp thấp. - Vùng ngoại chí tuyến (vĩ độ 30 – 350) hình thành vùng cao áp đại dương ngoại chí tuyến. - Vùng áp thấp xích đạo. Với sự phân bố như trên, ta có thể mô tả một sơ đồ hoàn lưu thực tế trên bề mặt trái đất trong hầu hết thời gian trong năm (hình 2.2). Theo sơ đồ phân bố, ta thấy 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). 45 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 ≈ 20km). - Từ vĩ độ 300 – 350N đến xích đạo trên bề mặt hoàn lưu có hướng NE, trên cao có hướng SW (thiên về Tây như đã nói ở trên). Thực ra, nếu ta gọi hoàn lưu khí quyển thực thì có thể nói rất đa dạng, thay đổi liên tục theo thời gian, không gian. Để có thể mô tả chính xác một dạng hoàn lưu cụ thể, các nhà khí tượng phải dựa trên chuỗi số liệu quan trắc bề mặt và cao không thể hiện trên các bản đồ thời tiết phục vụ cho công tác dự báo thời tiết. 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. 46 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. Front lạnh Front nóng Hình 2.3. Ký hiệu front trên bản đồ thời tiết 2.2.2. Đặc điểm thời tiết trong khu vực front Như đã nói ở trên, vùng front tuy là đới khí quyển hẹp, song là vùng tranh chấp đột biến giữa các khối không khí có các hệ thống thời tiết khác biệt nhau 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 47 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 48 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 49 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 50 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 51 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 Ban ngày Ban đêm 52 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 53 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 54 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