Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Xoáy thuận nhiệt đới”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
n Moving from Category:Nguy hiểm tự nhiên to Category:Tai biến tự nhiên using Cat-a-lot |
n clean up using AWB |
||
Dòng 4:
[[Tập tin:Maysak seen from the ISS 6.jpg|right|300px|thumb|[[Bão Maysak (2015)|Bão Maysak]] nhìn từ [[Trạm Vũ trụ Quốc tế]]. Mắt bão, thành mắt bão, dải mây mưa bao quanh, những nét đặc trưng của một xoáy thuận nhiệt đới, có thể quan sát rõ trong góc nhìn này từ không gian.]]
{{Thời tiết}}
'''Xoáy thuận nhiệt đới''' là các hệ thống [[bão]] (storm system) quay nhanh đặc trưng bởi một trung tâm có áp suất thấp, gió mạnh và cấu trúc [[dông|mây dông]] xoắn ốc tạo ra mưa lớn. Phụ thuộc vào vị trí và cường độ, xoáy thuận nhiệt đới được đề cập đến bằng các tên gọi khác nhau như hurricane hay typhoon (tạm dịch: bão cuồng phong), bão nhiệt đới (tropical storm), bão xoáy (cyclonic storm), [[áp thấp nhiệt đới]] (tropical depression), hay đơn giản là xoáy thuận (cyclone).<ref>{{
Xoáy thuận nhiệt đới thường hình thành trên [[đại dương]] hay những vùng biển lớn có nhiệt độ nước tương đối ấm. Chúng thu thập năng lượng thông qua [[sự bay hơi]] của [[nước]] từ bề mặt đại dương, nguồn năng lượng này khác so với [[xoáy thuận ngoại nhiệt đới]], những hệ thống lấy nhiên liệu chủ yếu từ sự tương phản nhiệt độ theo chiều ngang (horizontal temperature contrasts). Những cơn gió xoáy mạnh của xoáy thuận nhiệt đới là kết quả của [[Mô men động lượng|sự bảo toàn momen động lượng]] truyền đạt bởi sự tự quay của Trái Đất khi những dòng khí thổi vào bên trong hướng tới trục quay. Do vậy, chúng hiếm khi hình thành trong phạm vi từ vĩ độ 5°B đến 5°N hai bên [[xích đạo]].<ref name="BAMS Zhang 1988">{{cite doi|10.1175/1520-0477(1998)079<0019:TCAGCC>2.0.CO;2}}</ref> Xoáy thuận nhiệt đới thường có đường kính trong khoảng từ 100 đến 4000 km.
Dòng 16:
[[Tập tin:Typhooon Nabi as seen from the ISS.jpg|thumb|left|300px|[[Bão Nabi (2005)|Bão Nabi]] nhìn từ [[Trạm Vũ trụ Quốc tế]] trong ngày 3 tháng 9 năm 2005.]]
Xoáy thuận nhiệt đới là một vùng áp suất tương đối thấp trên [[tầng đối lưu]], với sự xáo trộn áp suất lớn nhất diễn ra tại vị trí có độ cao thấp gần bề mặt. Trên Trái Đất, mức áp suất ghi nhận được tại trung tâm của xoáy thuận nhiệt đới là một trong những mức thấp nhất từng quan trắc được tại mực nước biển.<ref name="ABC pressures">{{chú thích báo|author=Symonds, Steve|title=Highs and Lows|work=Wild Weather|url=http://www.abc.net.au/northcoast/stories/s989385.htm|publisher=[[Australian Broadcasting Corporation]]|date=ngày 17 tháng 11 năm 2003|accessdate=ngày 23 tháng 3 năm 2007|archiveurl = http://web.archive.org/web/20071011194541/http://www.abc.net.au/northcoast/stories/s989385.htm |archivedate = ngày 11 tháng 10 năm 2007|deadurl=yes}}</ref> Môi trường gần tâm xoáy thuận nhiệt đới là ấm hơn xung quanh tại mọi độ cao, do đó chúng có đặc tính như một hệ thống "lõi ấm".<ref name="AOML FAQ A7">{{
===Trường gió===
Trường gió gần bề mặt của xoáy thuận nhiệt đới đặc trưng bởi dòng không khí quay nhanh quanh tâm hoàn lưu đồng thời tỏa tròn vào bên trong. Tuy nhiên, tại rìa phía ngoài của cơn bão, không khí gần như yên tĩnh, do sự tự quay của Trái Đất, không khí có momen động lượng tuyệt đối khác 0. Khi không khí thổi vào trong, chúng bắt đầu chuyển động xoáy (ngược chiều kim đồng hồ ở Bắc bán cầu, và theo chiều kim đồng hồ ở Nam bán cầu) để bảo toàn momen động lượng. Đến một khoảng bán kính bên trong, dòng không khí bắt đầu thăng lên đến đỉnh tầng đối lưu. Bán kính này thường trùng khớp với bán kính trong của [[thành mắt bão]], là nơi có gió gần bề mặt mạnh nhất của cơn bão, do đó, nó được biết đến như là bán kính gió tối đa.<ref name="NHC glossary"/> Khi ở trên cao, dòng khí thổi ra khỏi tâm bão, tạo ra một màn [[mây ti]].<ref name="cirrus">{{
Quá trình đã đề cập trước đó dẫn đến kết quả là trường gió có cấu trúc gần như đối xứng trục: vận tốc gió là thấp ở tâm, tăng lên nhanh chóng khi di chuyển ra phía ngoài đến vùng bán kính gió tối đa, và sau đó ngày một giảm dần khi đi ra vùng có bán kính lớn hơn. Tuy nhiên, trường gió thường thể hiện sự biến thiên theo không gian và thời gian, như là có thể tăng giảm kích thước phụ thuộc vào các yếu tố môi trường xung quanh và bản thân cơn bão. Theo chiều thẳng đứng, gió mạnh nhất là ở gần bề mặt và phân rã tại độ cao trong phạm vi tầng đối lưu.<ref name="MWR Frank 1977">{{cite journal|author=Frank, W. M. |title=The structure and energetics of the tropical cyclone I. Storm structure|year=1977|journal=[[Monthly Weather Review]]|volume=105|issue=9|pages=1119–1135|bibcode = 1977MWRv..105.1119F |doi = 10.1175/1520-0493(1977)105<1119:TSAEOT>2.0.CO;2 }}</ref>
Dòng 25:
===Mắt và trung tâm===
[[Tập tin:HurrArthur720p.webm|right|left|300px|HurrArthur720p|NASA animation of Hurricane Arthur in 2014 showing rain rates and internal structure from [[Global Precipitation Measurement|GPM]] satellite data]]
Tại vùng trung tâm của một xoáy thuận nhiệt đới trưởng thành, không khí chìm hơn là thăng lên. Với một cơn bão đủ mạnh, không khí có thể chìm trong một lớp đủ sâu để ngăn chặn sự hình thành mây, bằng cách đó, mắt bão sắc nét được tạo ra. Thời tiết bên trong mắt thường yên bình và không có mây, mặc dù biển có thể động cực kỳ dữ dội.<ref name="JetStream structure">{{
Vùng mây bao quanh rìa của mắt được gọi là [[Mắt (xoáy thuận)|thành mắt bão]]. Thành mắt bão thường mở rộng ra phía ngoài cùng với độ cao, giống như một sân vận động bóng đá; hiện tượng này đôi khi được đề cập đến như là hiệu ứng sân vận động.<ref name="MWR 1996 AHS summary">{{cite doi|10.1175/1520-0493(1999)127<0581:AHSO>2.0.CO;2 }}</ref> Thành mắt bão cũng là nơi tìm thấy những cơn gió mạnh nhất, không khí thăng lên với tốc độ nhanh nhất, mây đạt đến độ cao lớn nhất, và sự ngưng tụ - hay lượng ẩm là nhiều nhất. Tổn thất do gió nặng nề nhất xảy ra là khi thành mắt bão của một xoáy thuận nhiệt đới di chuyển qua phía trên đất liền.<ref name="JetStream structure"/>
Trong những cơn bão yếu hơn, mắt bão có thể bị che khuất bởi một [[khối mây trung tâm (khí tượng)|khối mây dày đặc ở trung tâm]] (central dense overcast - CDO), đó là màn [[mây ti]] trên tầng cao kết hợp với vùng mây dông mạnh tập trung gần tâm của xoáy thuận nhiệt đới.<ref name="CDO AMS">{{
Thành mắt bão có thể biến đổi theo thời gian trong sự hình thành của [[Mắt (xoáy thuận)#Chu trình thay thế thành mắt bão|chu trình thay thế thành mắt bão]], hiện tượng này là một phần của những xoáy thuận nhiệt đới cường độ mạnh. Những dải mây mưa phía ngoài có thể tổ chức thành hình dạng tròn như một "chiếc nhẫn" mây dông di chuyển chậm vào phía trong, và chúng được tin rằng đã lấy đi lượng ẩm và [[momen động lượng]] của thành mắt bão ban đầu. Khi thành mắt bão đầu tiên suy yếu, xoáy thuận nhiệt đới cũng sẽ suy yếu tạm thời. Cuối cùng thành mắt bão phía ngoài sẽ thay thế cho thành mắt bão trước tại thời điểm cuối của chu trình, và từ đó cơn bão có thể tăng cường trở lại, có thể đạt đến hoặc thậm chí vượt qua cường độ tối đa lúc trước phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố điều kiện môi trường.<ref name="AOML FAQ D8">{{
===Cường độ===
"Cường độ" bão được định nghĩa là sức gió, hay là vận tốc gió tối đa trong cơn bão. Vận tốc này được lấy trong khoảng thời gian 1 phút hoặc 10 phút tại độ cao tham chiếu tiêu chuẩn là 10 m. Sự lựa chọn một khoảng thời gian trung bình, cũng như cách thức quy ước tên gọi theo từng cấp độ của bão, là khác nhau giữa các trung tâm dự báo và khu vực đại dương - nơi xoáy thuận nhiệt đới hình thành.
Nếu có cơ hội, xoáy thuận nhiệt đới có thể trải qua một trạng thái khí tượng được biết đến như là một sự tăng cường độ nhanh chóng (rapid intensification), hay một giai đoạn mà trong đó vận tốc gió tối đa tăng lên nhanh chóng trong một quãng thời gian ngắn. Trung tâm Bão Quốc gia Hoa Kỳ định nghĩa sự tăng cường độ nhanh chóng là khi vận tốc gió duy trì liên tục trong 1 phút tối đa của một xoáy thuận nhiệt đới tăng lên ít nhất 30 [[Nút (đơn vị)|knot]] (35 dặm/giờ, 55 km/giờ) trong khoảng thời gian 24 tiếng.<ref name="NHC glossary">{{
===Kích thước===
Dòng 53:
| 6 đến 8 vĩ độ || Lớn
|-
| Trên 8 vĩ độ || Rất lớn<ref name="JTWCsize">{{
|}
Có nhiều chuẩn đo phổ biến để xác định kích cỡ của xoáy thuận nhiệt đới. Trong đó phổ biển nhất là sử dụng bán kính gió tối đa, bán kính gió 34 [[Nút (đơn vị)|knot]] (tức là vùng bán kính có gió bão, vận tốc gió lớn hơn 34 knot), bán kính đường đẳng áp kín phía ngoài xa nhất (ROCI), và bán kính gió tan biến.<ref name="Global">{{
Trên [[Trái Đất]], kích cỡ của xoáy thuận nhiệt đới trải dài trên một khoảng rộng, từ 100 đến 2000 km khi đo bằng bán kính gió tan biến. Xoáy thuận nhiệt đới trên Tây Bắc [[Thái Bình Dương]] là lớn nhất và trên Đông Bắc Thái Bình Dương là nhỏ nhất. Nếu bán kính của đường đẳng áp kín phía ngoài xa nhất nhỏ hơn 2 vĩ độ (222 km), ta có một xoáy thuận nhiệt đới "rất nhỏ". Bán kính từ 3 đến 6 vĩ độ (333 – 670 km) được xem là trung bình. Xoáy thuận nhiệt đới có kích thước "rất lớn" khi mà ROCI lớn hơn 8 vĩ độ (888 km).<ref name="JTWCsize"/> Những quan trắc chỉ ra kích cỡ chỉ nhỏ nếu liên quan đến các biến như cường độ bão (vận tốc gió tối đa), bán kính gió tối đa, vĩ độ, và cường độ tiềm năng tối đa.<ref name="Chavas Emanuel GRL" /><ref name="Merrill">{{Cite journal|title=A comparison of Large and Small Tropical cyclones|journal=Monthly Weather Review|volume=112|issue=7|pages=1408|last=Merrill|first=Robert T|date=1984|publisher=American Meteorological Society|doi=10.1175/1520-0493(1984)112<1408:ACOLAS>2.0.CO;2|bibcode = 1984MWRv..112.1408M }}</ref>
Dòng 64:
==Vật lý và năng lượng học==
[[Tập tin:Hurricane profile.svg|thumb|250px|right|Xoáy thuận nhiệt đới thể hiện một hoàn lưu đảo ngược với dòng không khi thổi vào ở mực thấp gần bề mặt, sau đó thăng lên trong những đám mây dông, và thổi ra tại mực cao gần tầng đối lưu.<ref>{{
Trường gió trong [[không gian ba chiều]] của một xoáy thuận nhiệt đới có thể được phân tách thành hai bộ phận: một hoàn lưu sơ cấp (hoàn lưu cơ bản) và một hoàn lưu thứ cấp. Hoàn lưu sơ cấp là phần chuyển động luân chuyển của dòng thổi; nó là hoàn toàn tròn. Hoàn lưu thứ cấp là phần chuyển động đảo ngược của dòng thổi (vào - lên - ra - xuống), nó có hướng tỏa tròn và theo chiều thẳng đứng. Hoàn lưu sơ cấp là nơi tồn tại gió mạnh nhất và chịu trách nhiệm về những tổn thất lớn nhất mà một cơn bão gây ra, trong khi hoàn lưu thứ cấp quản lý năng lượng học của cơn bão.
Dòng 71:
Nguồn năng lượng chủ yếu của một xoáy thuận nhiệt đới là lượng nước bốc hơi từ bề mặt đại dương, chúng ngưng tụ lại thành những đám mây và mưa khi không khí nóng ẩm bay lên cao và lạnh đi đến độ bão hòa. Năng lượng học của hệ thống có thể được lý tưởng hóa như một động cơ nhiệt Carnot khí quyển.<ref name="JAS Emanuel 1986">{{cite doi | 10.1175/1520-0469(1986)043<0585:AASITF>2.0.CO;2}}</ref> Đầu tiên, dòng không khí thổi vào gần bề mặt thu thập năng lượng nhiệt chủ yếu thông qua sự bay hơi của nước tại nơi có nhiệt độ bề mặt đại dương ấm (trong quá trình bay hơi, nước biển lạnh đi và không khí ấm lên). Thứ hai, dòng khí ấm bay lên và lạnh dần đi trong phạm vi thành mắt bão trong khi tổng hàm lượng nhiệt được bảo tồn. Thứ ba, dòng khí thổi ra ngoài và mất nhiệt qua bức xạ nhiệt vào không gian tại nhiệt độ của tầng đối lưu lạnh. Cuối cùng, không khí chìm xuống và ấm lên tại rìa phía ngoài của cơn bão khi tổng hàm lượng nhiệt vẫn được bảo tồn. Giai đoạn một và ba là gần như đẳng nhiệt, trong khi giai đoạn hai và bốn là gần như đẳng [[entropy]]. Dòng thổi đảo ngược vào - lên - ra - xuống được biết đến như là hoàn lưu thứ cấp. Quan điểm Carnot cung cấp một giới hạn trên cho vận tốc gió tối đa mà một cơn bão có thể đạt được.
Các nhà khoa học ước tính một xoáy thuận nhiệt đới tỏa ra năng lượng nhiệt từ 50 đến 200 [[exajoule]] (10<sup>18</sup> J) một ngày,<ref name="NOAA Question of the Month">{{
===Hoàn lưu sơ cấp: những cơn gió xoáy===
Dòng 78:
:<math>M = \frac{1}{2}fr^2 + vr</math>
trong đó <math>f</math> là [[tham số Coriolis]], <math>v</math> là vận tốc gió phương vị, và <math>r</math> là bán kính đến trục quay. Vế đầu tiên bên phải là thành phần momen động lượng hành tinh chiếu lên trục thẳng đứng (trục quay). Vế thứ hai bên phải là momen động lượng tương đối của hoàn lưu đối với trục quay. Vì momen động lượng hành tinh biến mất tại xích đạo (nơi mà <math>f=0</math>), nên xoáy thuận nhiệt đới hiếm khi hình thành trong phạm vi vĩ độ 5 gần xích đạo (từ 5°B đến 5°N).<ref name="BAMS Zhang 1988" /><ref>{{
Khi những dòng khí thổi tỏa tròn vào bên trong ở mực thấp, chúng bắt đầu chuyển động xoáy để bảo toàn momen động lượng. Tương tự, khi mà dòng khí xoáy nhanh thổi tỏa tròn ra phía ngoài ở gần tầng đối lưu, vòng xoay của nó giảm dần và cuối cùng thay đổi dấu hiệu tại nơi có bán kính đủ lớn. Kết quả là một cấu trúc theo chiều dọc đặc trưng bởi một xoáy thuận mạnh tại mực thấp và một xoáy nghịch mạnh gần tầng đối lưu; theo sự cân bằng gió nhiệt, điều này phù hợp với một hệ thống có trung tâm ấm hơn môi trường xung quanh tại mọi độ cao ("lõi ấm"). Theo như [[cân bằng thủy tĩnh]], lõi ấm chuyển đổi thành áp suất thấp hơn ở trung tâm tại mọi độ cao, với sự giảm áp suất tối đa xảy ra ở vị trí trên bề mặt.<ref name="MWR Frank 1977" />
Dòng 106:
|}
Có sáu [[Trung tâm Khí tượng Chuyên ngành Khu vực]] (RSMC) trên thế giới. Các tổ chức này được chỉ định bởi [[Tổ chức Khí tượng Thế giới]] và họ có trách nhiệm theo dõi, ban hành các bản tin, cảnh báo, và thông báo về các xoáy thuận nhiệt đới nằm trong khu vực họ chịu trách nhiệm. Bên cạnh đó, có sáu [[Trung tâm Cảnh báo Xoáy thuận nhiệt đới]] (TCWC) cung cấp các thông tin trong phạm vi các vùng nhỏ hơn.<ref name="WMO RSMC list">{{
Vào ngày 26 tháng 3 năm 2004, [[Xoáy thuận Catarina]] đã trở thành [[xoáy thuận Nam Đại Tây Dương]] đầu tiên từng được ghi nhận và sau đó nó đã tấn công miền Nam [[Brazil]] với sức gió tương đương bão cấp 2 trong [[thang bão Saffir-Simpson]]. Khi mà xoáy thuận này hình thành ngoài phạm vi có thẩm quyền của các trung tâm cảnh báo khác, các nhà khí tượng học Brazil ban đầu đã xem nó như một [[xoáy thuận ngoại nhiệt đới]], nhưng về sau đã phân loại nó là nhiệt đới.<ref name="Emerson Marcelino">{{
==Sự hình thành==
Dòng 114:
[[Tập tin:Global tropical cyclone tracks-edit2.jpg|thumb|right|250px|Bản đồ thể hiện quỹ đạo của tất cả các xoáy thuận nhiệt đới trên [[Trái Đất]] trong giai đoạn 1985-2005. Khu vực [[Thái Bình Dương]] phía Tây [[đường đổi ngày quốc tế]] chứng kiến nhiều xoáy thuận nhiệt đới hơn bất kỳ khu vực nào khác, trong khi đó vùng [[Đại Tây Dương]] phía Nam xích đạo gần như không có xoáy thuận nhiệt đới hoạt động.]]
[[Tập tin:Tropical cyclones 1945 2006 wikicolor.png|thumb|right|250px|Bản đồ quỹ đạo của tất cả các xoáy thuận nhiệt đới trên Trái Đất giai đoạn 1945-2006.]]
Trên Trái Đất, xoáy thuận nhiệt đới hoạt động mạnh nhất vào cuối mùa hè, thời điểm mà sự chênh lệch giữa nhiệt độ ở trên cao và nhiệt độ bề mặt nước biển là lớn nhất. Tuy nhiên, mỗi khu vực lại có một hình mẫu mùa bão riêng. Tính trên toàn cầu, tháng 5 là tháng xoáy thuận nhiệt đới ít hoạt động nhất, ngược lại tháng 9 là tháng hoạt động mạnh nhất. Tháng 11 là tháng duy nhất mà toàn bộ các [[khu vực xoáy thuận nhiệt đới]] cùng trong giai đoạn hoạt động chính thức.<ref name="AOML FAQ G1">{{
===Thời gian===
Trên khu vực Bắc [[Đại Tây Dương]], mùa bão phân biệt diễn ra từ ngày 1 tháng 6 đến 30 tháng 11, đỉnh điểm là vào cuối tháng 8 đầu tháng 9.<ref name="AOML FAQ G1"/> Tính trung bình theo thống kê, ngày 10 tháng 9 là thời điểm đạt đỉnh của mùa bão Đại Tây Dương. Vùng Đông Bắc [[Thái Bình Dương]] có giai đoạn hoạt động mở rộng hơn, nhưng khung thời gian cũng tương tự như Đại Tây Dương.<ref name="NHC Atl climatology">{{
{{TC Season Stats}}
Dòng 147:
== Các xoáy thuận nhiệt đới tiêu biểu ==
Bão Bhola năm [[1970]] là cơn bão có sức hủy diệt gây ra hậu quả nặng nề nhất trong lịch sử. Bão đã đổ bộ vào vùng đồng bằng sông Hằng ở [[Ấn Độ]] và [[Bangladesh]], làm ít nhất 300 nghìn người đã chết,<ref name="faqe9">{{
Cơn bão Katrina đổ bộ vào Hoa Kỳ làm 1.836 người chết, thiệt hại tài sản lên tới 81,2 tỉ USD (2008),<ref name="KatrinaTCR">{{
Siêu bão dữ dội nhất trong lịch sử là siêu bão Tip ở Tây Bắc [[Thái Bình Dương]] năm 1979, với mức áp suất thấp kỉ lục là 870 [[hPa]] (652,5 mmHg) và tốc độ gió duy trì cực đại 165 hải lý trên giờ (85 m/s) (tức 310 [[km/h]] duy trì gió trong 1 phút)..<ref name="jtwc">{{
Siêu bão Tip còn giữ kỉ lục là cơn bão lớn nhất với sức gió trên 64 km/h trải rộng với đường kính 2170 km. Cơn bão nhỏ nhất được ghi nhận, cơn bão nhiệt đới Marco, hình thành trong tháng 10 năm 2008, ở [[vịnh Mexico]] với sức gió trên 64 km/h trải rộng với đường kính 37 km.
|