Việt Nam nằm hoàn toàn trong vòng đai nhiệt đới của nửa cầu bắc, thiên về chí tuyến hơn là phía xích đạo.
I. GIÓ KHÔ NÓNG
Câu 1: Thời tiết như thế nào được gọi là nắng nóng ?
Nắng nóng là một dạng thời tiết đặc biệt thường xảy ra trong những tháng mùa hè. Nắng nóng là sự biểu hiện khi nền nhiệt độ trung bình ngày khá cao và được đặc trưng ở nhiệt độ cao nhất trong ngày.
Nắng nóng có thể xảy ra trong trường hợp ít mây, độ ẩm tương đối của không khí thấp (thông thường giảm xuống dưới 55%) thì được gọi là hiện tượng khô nóng. Trường hợp nắng nóng xảy ra trong điều kiện nhiều mây, độ ẩm tương đối trong không khí tương đối cao khi đó thời tiết kèm theo nó là rất oi bức, cơ thể con người cảm thấy rất khó chịu.
Trong những ngày nắng nóng đôi khi có xảy ra mưa rào và dông vào lúc chiều tối. Tuy nhiên do các yếu tố khí tượng có mối quan hệ khá chặt chẽ nên đơn giản mức độ nắng nóng được căn cứ theo nhiệt độ cao nhất trong ngày.
Câu 2: Cấp độ nắng nóng được phân chia như thế nào và khi nào sử dụng cấp độ đó ?
Một ngày trên một địa phương nào đó được coi là có nắng nóng khi nhiệt độ cao nhất trong ngày 350C ≤ Tx < 370C, được coi là có nắng nóng gay gắt khi 370C ≤ Tx < 390C, còn khi Tx ≥ 390C được coi là ngày nắng nóng đặc biệt gay gắt.Trong một khu vực dự báo (ví dụ khu vực đồng bằng Bắc Bộ) quan sát thấy có ít nhất từ 1/2 số trạm quan trắc trong khu vực trở lên có nhiệt độ cao nhất trong ngày Tx ≥ 350C thì được gọi là ngày nắng nóng diện rộng. Còn khi chỉ quan sát thấy dưới 1/2 số trạm trong khu vực có nhiệt độ cao nhất trong ngày Tx ≥ 350C thì được gọi là nắng nóng cục bộ.
Một ngày được coi là nắng nóng gay gắt trên diện rộng khi có ít nhất 2/3 số trạm quantrắc trong khu vực có nhiệt độ cao nhất Tx ≥ 350C, trong số đó có ít nhất 1/2 số trạm quan trắc trong khu vực dự báo có nhiệt độ cao nhất Tx ≥ 370C.
Một ngày có nắng nóng trên diện rộng nhưng chỉ quan trắc được dưới 1/2 số trạm trong khu vực có Tx ≥ 370C thì được coi là nắng nóng gay gắt cục bộ.
Khi nắng nóng diện rộng xuất hiện liên tục từ 2 ngày trở lên trong một khu vực dự báo thì được gọi là một đợt nắng nóng.
Một đợt nắng nóng trên diện rộng được gọi là đợt nắng nóng gay gắt trên diện rộng khi đợt nắng nóng đó có ít nhất 1 ngày đạt tiêu chuẩn nắng nóng gay gắt diện rộng.
Câu 3: Hiệu ứng phơn (hay gió khô nóng) là gì ?
Hình 1: Ảnh minh họa hiệu ứng phơn
Trong khí tượng có hiện tượng gió vượt đèo được gọi là Phơn (foehn). Từ bên kia sườn núi gió thổi lên, càng lên cao không khí càng bị bị lạnh dần đi rồi ngưng kết tạo thành mây cho mưa ở sườn đón gió, đồng thời thu thêm nhiệt do ngưng kết toả ra. Sau khi vượt qua đỉnh gió thổi xuống bên này núi, khi đó không khí đã trở nên khô hơn, nhiệt độ của nó tăng dần lên do quá trình không khí bị nén đoạn nhiệt, do vậy đến chân núi bên này không khí trở nên khô và nóng hơn so với không khí ở sườn đón gió. Hiện tượng này gọi là “Hiệu ứng phơn”. Hiệu ứng phơn càng mạnh nếu không khí đến bên sườn đón gió càng ẩm và đỉnh núi càng cao. Ví dụ với dãy núi cao 3000m, nhiệt độ không khí bên kia núi là 100C, sang chân núi bên này nhiệt độ đó lên tới 180C (theo Nicholas M. Short, NASA).
Như vậy, không khí ẩm sau khi vượt qua một chướng ngại vật (dãy núi cao chẳng hạn…) bị biến đổi tính chất, trở nên khô nóng hơn. Quá trình biến đổi tính chất như trên được gọi là “hiệu ứng phơn”.
Câu 4: Vào mùa nóng ở các tỉnh Bắc Trung Bộ thường nghe thấy cụm từ “gió lào”. Vậy gió lào là gì ?
Hàng năm, vào các tháng mùa hè, ở khu vực Miền Trung nước ta thường chịu ảnh hưởng của những đợt gió mùa mùa hè thổi từ vịnh Bengan theo hướng tây nam. Sau khi vượt qua lãnh thổ Campuchia và Lào, gió đã mất đi một phần hơi ẩm, gặp dãy núi Trường Sơn, không khí bị đẩy lên cao và lạnh đi nên hầu hết hơi ẩm đều bị ngưng kết lại tạo thành những hạt mưa và rơi hết xuống sườn phía tây của dãy Trường Sơn. Khi gió thổi sang sườn phía đông, gió trở nên khô và nóng. Dân gian thường gọi gió này là “gió Lào”.
Nhưng động lực chủ yếu sinh ra gió Lào là vùng áp thấp nóng thường hình thành ở miền Hoa Nam Trung Quốc, có khi trung tâm vùng áp thấp này nằm ngay ở đồng bằng Bắc Bộ. Vùng áp thấp có tác dụng “gọi gió” hay “hút gió” vượt qua dãy Trường Sơn. Vùng áp thấp này càng sâu (có nghĩa là áp suất trung tâm vùng áp thấp càng nhỏ) thì gió Lào càng thổi mạnh, và có trường hợp tỏa rộng ra Bắc Bộ, lên tới tận khu vực Việt Bắc.
Câu 5: Gió Lào thường xảy ra vào thời gian nào trong năm?
Hàng năm trên khu vực các tỉnh ven biển Trung Bộ, mùa gió Lào thường bắt đầu từ hạ tuần tháng 4 đến trung tuần tháng 9, trong đó gió Lào thổi nhiều nhất vào tháng 6 và tháng 7, theo số liệu thống kê được mỗi tháng trung bình có 7 đến 10 ngày, trong đó có 2 đến 4 ngày gió Lào thổi mạnh. Gió Lào thường thổi thành từng đợt, đợt ngắn từ 2 đến 3 ngày, đợt dài từ 10 đến 15 ngày, có đợt kéo dài tới 20 - 21 ngày.
Gió Lào là một dạng thời tiết đặc biệt về mùa hè ở các tỉnh ven biển Trung Bộ Việt Nam.
Gió Lào thổi theo hướng Tây Nam. Trong một ngày, gió Lào thường bắt đầu thổi từ 8 - 9 giờ sáng cho đến chiều tối, thổi mạnh nhất từ khoảng gần giữa trưa đến xế chiều, có khi gió Lào thổi liên tục suốt cả ngày đêm, có đợt kéo dài 10 ngày đêm liền.
Khi có gió Lào thổi, nhiệt độ cao nhất trong ngày thường vượt quá 37oC và độ ẩm tương đối trong ngày thường giảm xuống rất thấp. Thời tiết trong những ngày này rất khô, độ ẩm có khi xuống 30%, và nóng, bầu trời không một gợn mây, trời nắng chói chang, gió lại thổi đều đều như quạt lửa, cây cỏ héo khô, ao hồ cạn kiệt, con người và gia súc bị ngột ngạt, rất dễ sinh hoả hoạn. Các nơi khác ở nước ta cũng có gió khô nóng, song mức độ thấp hơn so với Trung bộ. Để định lượng hoá hiện tượng gió khô nóng các nhà khí tượng nước ta đưa ra chỉ tiêu: ngày có nhiệt độ > 350C, độ ẩm tương đối ≤ 55% được xem là ngày có gió khô nóng.
Câu 6: Có triệu chứng gì báo trước sắp có gió lào thổi hay không ?
Trước khi có hiện tượng gió Lào thổi, bầu trời thường trong xanh, gió yếu hay lặng gió.Trên nền trời chỉ có một vài vệt mây li ti. Chân trời phía Tây thường có mù khô màu vàng da cam, khí quyển rất trong có thể nhìn thấy một thứ nóng làm cho da mặt hầm hập như trong cơn sốt nhẹ. Tiết trời rất khô. Đó là bối cảnh báo trước sau một thời gian ngắn sẽ có gió Lào.Đồng thời, nếu để ý theo dõi diễn biến của các yếu tố khí tượng trong ngày sẽ thấy như sau:
- Gió đổi hướng, yếu dần, rồi quay ngược chiều kim đồng hồ, chứng tỏ có vùng áp thấp đang ngự trị.
- Khí áp liên tục giảm xuống, khi nào có mức giảm lớn nhất thì gió Lào sẽ thổi mạnh nhất.
- Tầm nhìn xa rất tốt.
II. DÔNG, TỐ, LỐC
Câu 1: Dông là gì ? Dông thường xuất hiện khi nào và khu vực nào thường xuất hiện mây dông ?
Dông là hiện tượng khí quyển phức tạp, bao gồm sự phóng điện trong đám mây hay giữa các đám mây với nhau và giữa các đám mây với mặt đất tạo ra hiện tượng chớp và sấm thường kèm theo gió mạnh và mưa lớn, đôi khi có mưa đá. Trường hợp sự phóng điện xảy ra giữa đám mây và mặt đất người ta còn gọi là sét.
Ở những vùng có dông các yếu tố khí tượng thường thay đổi đột ngột như sự giảm nhiệt độ, tăng độ ẩm không khí, đột biến của khí áp, hướng và tốc độ gió. Dông được hình thành khi có đối lưu mạnh, sự phát triển đối lưu ở trong mây có ý nghĩa rất lớn đối với sự tạo ra dông.
Địa hình cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phát sinh và phát triển mây dông. Vùng đồi núi, vùng tiếp giáp với đồi núi ở hướng đón gió là nơi dông thường xuất hiện nhiều. Ở khu vực Nam Bộ mùa dông kéo dài từ tháng 4 tới tháng 11, trong mùa khô dông ít xảy ra. Dông cũng xảy ra nhiều hơn vào ban ngày, nhiều nhất là xế trưa, ban đêm dông ít xảy ra hơn.Dông thường đem lại hệ quả rõ rệt nhất là mưa rào với cường độ lớn, đóng góp quan trọng vào lượng mưa tổng cộng. Điểm đặc biệt là do sự phóng điện trong khí quyển, các chất khí có trong thành phần không khí kết hợp thành muối Nitrát hay Amôniắc theo mưa rơi xuống làm tăng độ phì của đất.
Một hệ quả khác của dông là thường gây ra sét. Sét có thể làm chết người, cháy nhà, và nhất là làm gián đoạn và hao hụt sự truyền điện năng trên các đường dây dẫn.
Nước ta là một trong những nơi có nhiều dông và hoạt động mạnh nhất là ở vùng ven biển. Trên lục điạ dông thường xảy ra vào mùa nóng, khi đối lưu ở trong đất liền phát triển mạnh hơn ở trên biển và thường xảy ra vào buổi chiều và tối. Ở vùng biển gần ven bờ thì dông thường xảy ra vào ban đêm nhiều hơn bởi vì vào ban đêm sự chênh lệch nhiệt độ giữa nước và không khí đạt đến cực đại tạo điều kiện thuận lợi cho đối lưu phát triển..
Ở nước ta mùa giông thường bắt đầu từ tháng 3-4 và kết thúc vào khoảng cuối tháng 10 đầu tháng 11, nhưng cũng tùy theo điạ hình mùa dông ở mỗi điạ phương khác nhau.
Câu 2: Mây dông thường phát triển như thế nào ?
Căn cứ chủ yếu vào hướng và tốc độ của dòng chuyển động thẳng đứng trong mỗi ổ mây dông thông thường người ta chia quá trình phát triển thành 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn phát triển ban đầu: đây là giai đoạn mây đối lưu phát triển, đỉnh mây phát triển rõ rệt giống như những tháp tròn nhô lên và những tháp mây này nhanh chóng vượt lên cao qua mực nhiệt độ = 00C. Giá trị lớn nhất của dòng thăng vào thời kỳ này có thể đạt tới 30m/s. Nhiệt độ trong mây cao hơn môi trường xung quanh, áp suất không khí tầng thấp, dưới chân mây giảm xuống, hướng không khí từ bên ngoài hội tụ vào dưới chân mây, mưa đã có thể xuất hiện trong mây. Đến một độ cao nào đó dòng thăng bắt đầu dừng lại và suy yếu đi, các hạt nước không thể tiếp tục bay lơ lửng được nữa mà bắt đầu rơi xuống kết thúc giai đoạn đầu.
+ Giai đoạn phát triển hoàn chỉnh: Bắt đầu khi có mưa rơi khỏi chân mây. Ma sát do những hạt nước mưa rơi làm cản trở dòng không khí đi lên và dần lôi kéo chúng chuyển động đi xuống, dòng giáng hình thành và mạnh dần lên. Dòng giáng ban đầu chỉ xuất hiện ở độ cao khoảng 5000m rồi sau đó được mở rộng dần theo phương thẳng đứng và nằm ngang, phù hợp với sự phát triển của vùng mưa và trở nên mạnh nhất ở phần dưới đám mây. Những khảo sát thực tế cho thấy, sự phóng điện xảy ra chủ yếu trong giai đoạn này.
+ Giai đoạn tan rã: Khi dòng giáng mở rộng và dần dần chiếm toàn bộ đám mây thì quá trình phát triển của một cơn dông cũng dần dần chuyển sang giai đoạn tan rã. Giai đoạn này, dòng thăng hầu như không còn nữa cho nên nguồn cung cấp hơi nước cho quá trình ngưng kết đã hết. Mây còn tồn tại chủ yếu là do hơi nước đã tập trung được trong những giai đoạn trước.
Câu 3: Lốc xoáy là gì ? Nguyên nhân gây ra lốc xoáy ? ở nước ta lốc xoáy thường xảy ra vào khoảng thời gian nào trong năm ?
Lốc là một hiện tượng gió xoáy cực mạnh, xảy ra trong một phạm vi nhỏ hàng chục tới hàng trăm mét và tồn tại trong một thời gian ngắn. Nguyên nhân sinh ra gió lốc là những dòng khí nóng bốc lên cao một cách mạnh mẽ. Trong những ngày nóng nực mùa hè, mặt đất bị đốt nóng không đều nhau, một khoảng nào đó hấp thụ nhiệt thuận lợi sẽ nóng hơn, tạo ra một vùng khí áp giảm và tạo nên dòng thăng, không khí lạnh hơn ở chung quanh tràn đến tạo thành hiện tượng gió xoáy, tương tự như trong cơn bão. Đặc điểm của gió lốc là tốc độ gió tăng mạnh đột ngột trong một thời gian rõ rệt. Lốc cũng thường xuất hiện trong những đám mây dông, khi đối lưu phát triển mạnh, sự chênh lệch nhiệt độ theo chiều thẳng đứng lớn, làm cho áp suất thay đổi đột ngột, tạo nên những cột gió xoáy lớn, có khả năng bốc đi một lúc mấy toa tàu hoả, những ngôi nhà hoặc những tàu thuyền cỡ vài chục tấn, kèm theo lốc thường có dông và mưa đá.
Ở nước ta hiện tượng gió lốc thường xảy ra trong khoảng từ tháng 4 đến tháng 8. Ở Bắc bộ và Bắc Trung bộ trong mùa đông hầu như không có hiện tượng này. Lốc xoáy thường xảy ra vào mùa hè, nhất là ở những vùng sát biển. Ở Nam bộ hiện tượng gió lốc trong mùa hè không nhiều như ở Bắc bộ và Trung bộ. Lốc cũng như vòi rồng xảy ra rất đột ngột và hoạt động trong một khoảng thời gian ngắn, không thể dự báo được. Trong những ngày nắng nóng, khi có mây dông xuất hiện, chúng ta cần theo dõi chặt chẽ và có biện pháp để đề phòng thiệt hại do lốc gây ra.
Câu 4: Tố là gì ? Nguyên nhân gây nên tố ?
Tố là hiện tượng gió tăng tốc đột ngột, hướng cũng thay đổi bất chợt, nhiệt độ không khí giảm mạnh, độ ẩm tăng nhanh thường kèm theo dông, mưa rào hoặc mưa đá. Đôi khi có những đám mây kỳ lạ bỗng xuất hiện. Chân mây tối thẫm, bề ngoài tơi tả, mây bay rất thấp và hình thay đổi mau. Đó là những đám mây báo trước gió mạnh đột ngột, thường là tố.
Tố có độ rộng cỡ vài chục đến vài trăm mét và có chiều dài cỡ vài chục km đến hàng trăm km nên người ta thường gọi là “đường tố".
Nguyên nhân gây nên tố thường là sự di chuyển của khối không khí lạnh về phía không khí nóng tạo nên mặt phân cách rõ rệt giữa các khối khí với chênh lệch nhiệt độ, khí áp rất lớn trên bề mặt phân cách và xuất hiện gió mạnh dọc theo mặt phân cách này. Cùng với tốc độ gió mạnh theo chiều nằm ngang, không khí bị dồn nén bốc lên cao gây mưa, dông và đôi khi kèm theo lốc. Phạm vi ảnh hưởng của lốc thường rộng hơn, dọc theo đường tố quét qua. Tuy nhiên do tố phần lớn gió mạnh thổi cùng hướng nên mức độ thiệt hại so với bão kém phần ác liệt hơn.
Đối với nước ta tố hay xảy ra trước những đợt gió mùa đông bắc tràn về vào thời kỳ đầu và cuối mùa đông khi mà mặt đệm đang bị khống chế bởi khối không khí khá nóng và ẩm và thường xuất hiện trên biển.
Đối với nước ta dông, tố, lốc là những thiên tai mang tính tự nhiên và năm nào cũng xảy ra khi thì nơi này khi thì nơi khác và gây thiệt hại đáng kể. Bởi vậy công tác chủ động phòng chống là biện pháp tối ưu trong công tác giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai nói chung và dông tố lốc nói riêng.
Câu 5: Khả năng dự báo, cảnh báo dông, tố, lốc ở nước ta hiện nay như thế nào ?
Do tính chất của dông, tố, lốc là những nhiễu động khí quyển quy mô nhỏ hình thành nhanh nên khó có thể dự báo chính xác thời gian xuất hiện và nơi xuất hiện. Sự phát hiện và dự báo dông thường dễ hơn so với dự báo tố lốc. Với những trang thiết bị hiện đại quan trắc và giám sát bầu trời hiện nay như ảnh mây vệ tinh phân giải cao MTSAT, rađa thời tiết người ta có thể phát hiện được dông, tố, lốc song do các hiện tượng trên xảy ra quá nhanh nên chỉ có thể dự báo cực ngắn. Tuy vây do điều kiện thông tin tryền thông, thông tin dự báo đến cộng đồng có độ trễ nhất định nên công tác dự báo phục vụ còn hạn chế. Đối với các nước tiên tiến mặc dù có nhiều trang thiết bị hiện đại, khoa học công nghệ trên lĩnh vực dự báo đã đạt tới đỉnh cao nhưng vấn đề dự báo tố, lốc vẫn còn là một vấn đề nan giải.
Với nước ta hiện nay căn cứ vào điều kiện và khả năng hình thành tố, lốc trong những hệ thống thời tiết nhất định chúng ta chỉ có thể cảnh báo khả năng xuất hiện tố, lốc phục vụ công tác phòng chống, nhưng chưa dự báo một cách chính xác thời gian, vị trí xuất hiện. Bởi vậy công tác chuẩn bị, chủ động phòng chống các thiên tai dông, tố, lốc đối với cộng đồng nói chung và đặc biệt đối với ngư dân trên biển nói riêng vẫn là chiến lược lâu dài và hiệu quả nhất đối với công tác phòng chống thiên tai, giảm nhẹ thiệt hại. Trước thực tại công tác dự báo thời tiết hiện nay việc tăng cường đầu tư trang thiết bị hiện đại, nâng cao trình độ KHCN trên lĩnh vực dự báo là hai vấn đề chính trong việc nâng cao năng lực dự báo KTTV phục vụ phòng chống thiên tai trước mắt và lâu dài.
Câu 6: Thế nào là vòi rồng, nguyên nhân sinh ra vòi rồng ? Ở nước ta vòi rồng thường xuất hiện lúc nào và ở đâu ?
Vòi rồng là hiện tượng gió xoáy rất mạnh, phạm vi đường kính rất nhỏ, hút từ bề mặt đất lên đám mây vũ tích, tạo thành hình như cái phễu di động, trông giống như cái vòi, nhưng từ trên bầu trời thò xuống nên dân ta "tôn kính" gọi là "vòi rồng". Trên đường di chuyển nó có thể cuốn theo (rồi ném xuống ở một khoảng cách xa sau đó) hoặc phá huỷ mọi thứ, kể cả những nhà gạch xây không kiên cố, nên nó cũng là hiện tượng khí tượng đặc biệt nguy hiểm. Nhìn từ xa vòi rồng có thể có màu đen hoặc trắng, tuỳ thuộc những thứ mà nó cuốn theo. Vòi rồng xuất hiện ở trên đại dương thường hút nước biển lên cao tạo thành các cây nước (waterspouts). Rất thú vị là không phải chỉ có dân ta "tôn kính" gọi nó là vòi rồng mà cả ở Trung quốc người ta cũng gọi là vòi rồng (âm Hán-Việt là "lục long quyển"). Còn tiếng Anh thuật ngữ đó là "Tornado" đều có nghĩa là "quay" hay "xoáy" (gió xoáy).
Vòi rồng là một xoáy khí nhỏ nhưng cực mạnh. Khi một khối không khí nóng, ẩm di chuyển ở dưới một khối không khí lạnh khô thì có khả năng làm xuất hiện những xoáy khí. Nếu xoáy khí này có áp suất trung tâm rất thấp nghĩa là vật chất trong tâm xoáy rất loãng thì không khí nóng, ẩm ở phía dưới bị hút lên tạo thành một cái vòi chuyển động xoáy rất mãnh liệt. Đó là nguyên nhân phát sinh vòi rồng.
Ở nước ta, vòi rồng và tố thường xuất hiện vàc các tháng mùa hè. Năm nào cũng xảy ra hiện tượng này, song có năm nhiều, năm ít. Ở Bắc Bộ vòi rồng, tố không những xảy ra trong các tháng mùa hè, mà đặc biệt thường hay xảy ra vào các giai đoạn chuyển tiếp từ đông sang hè (tháng 4, tháng 5), mỗi khi có một đợt không khí lạnh ảnh hưởng tới. Ở Nam Bộ số lần xảy ra hiện tượng vòi rồng ít hơn ở Bắc Bộ và Trung Bộ.
III. MƯA ĐÁ
Câu 1: Mưa đá được hình thành như thế nào ?
Hình 2. Hình ảnh minh họa cho mưa đá
Mưa đá bao gồm các hạt băng (nước đá) trong suốt hoặc không trong suốt có kích thước khác nhau, nhỏ như hạt đậu hay to như quả bưởi. Mưa đá hình thành bên trong những đám mây đối lưu (Mây đối lưu là đám mây có hình dạng của cái đe và thường gây ra dông) khi có dòng thăng mạnh mẽ để đưa các hạt nước mưa và các tinh thể băng ngược lên vào trong đám mây nơi có nhiệt độ đóng băng thấp và các hạt mưa sẽ đóng băng thành tuyết hoặc các hạt băng nếu như có sẵn có các hạt nhân ngưng kết. Sau đó các hạt băng được mang qua đám mây nơi có hàng triệu các hạt nước siêu lạnh va chạm với bề mặt băng và ngay lập tức bị đóng băng trên bề mặt đó và tạo thành các hạt băng lớn hơn. Lúc này khi các hạt băng hay các hạt mưa đá đã lên tới đỉnh đám mây, nó bắt đầu rơi xuống trên rìa phía ngoài của đám mây nơi có dòng thăng yếu hơn.
Hạt mưa đá tiếp tục rơi xuống khu vực có dòng thăng mạnh hơn và quá trình (chu trình) này lại lặp lại tạo thành những hạt mưa đá có kích thước lớn hơn. Quá trình (Chu trình) này sẽ tiếp tục và hạt mưa đá lớn dần lên cho đến khi dòng thăng không thể đẩy nó đi lên được nữa thì nó rơi xuống khỏi đám mây và rơi xuống mặt đất.
Câu 2: Các dạng mưa đá và ảnh hưởng của nó đến con người, vật nuôi và cây trồng như thế nào ?
Mưa đá là cơn mưa với những hạt “nước đá” có kích thước khác nhau, rơi xuống từ các khối mây dông đồ sộ, chỉ xảy ra trong các cơn dông mạnh và thường kèm theo mưa rào với cường độ lớn trong khoảng từ vài phút đến vài chục phút. Nhưng không phải trong cơn dông nào cũng có mưa đá xảy ra, tần suất số cơn dông có mưa đá chỉ chiếm trên dưới 10%.
- Mưa đá nhỏ: dưới dạng những hạt băng trong suốt xuống từ mây, các hạt hầu như có hình cầu, và đôi khi hình nón, đường kính có thể bằng hoặc lớn hơn 5mm
- Mưa đá: dưới dạng những hạt nước đá, có thể trong suốt, có thể đục một phần hay tất cả. Cục đá thường hình cầu, hình nón, hoặc không đều. Đường kính từ 5mm đến 50mm. Mưa đá xuống từ mây, hoặc rơi rời rạc, hoặc kết thành màn không đều.Các cục nước đá có trọng lượng khoảng từ 5 gram đến vài ba trăm gram. Vận tốc rơi từ trên cao xuống khá lớn và gia tăng tỉ lệ với kích thước và trọng lượng của cục đá. Tốc độ rơi dao động trong khoảng 30 - 60m/s, cá biệt có thể lên tới 90m/s. Với vận tốc như vậy nên khi rơi xuống mặt đất hay các thảm thực vật có thể để gây nên những thiệt hại nghiêm trọng.
Ngoài ra, trong cơn dông mưa đá thường kèm theo gió rất mạnh, có khi là gió lốc kèm theo mưa đá, sức tàn phá hết sức khủng khiếp do gió mạnh và xoáy gây ra. Ngoài gió rất mạnh ra thì bản thân những hòn mưa đá cũng có khi gây ra đổ nhà, tàn phá cây cối, thậm chí chết người. Vì vậy mưa đá được xếp vào những hiện tượng thời tiết nguy hiểm
.
Câu 3: Mưa đá thường hay xảy ra ở đâu và hình thành trong trời gian nào ?
Ở nước ta mưa đá có thể xảy ra ở hầu hết các địa phương trên phạm vi cả nước. Nơi thường xảy ra mưa đá nhất là ở vùng núi hay khu vực giáp biển, giáp núi (bán sơn địa), còn vùng đồng bằng ít xảy ra hơn. Ở Nam Bộ cũng quan sát thấy mưa đá vào thời kỳ chuyển tiếp từ mùa khô sang mùa mưa, nhưng chủ yếu là mưa đá nhỏ. Nguyên nhân chủ yếu là hầu hết các vùng miền trên lãnh thổ nước ta đều nằm trong khu vực bán sơn địa, các tỉnh miền Bắc lại hay chịu tác động của các đợt không khí lạnh mạnh tràn về, kết hợp với hội tụ gió tây nam trên cao gây ra.
Mưa đá thường hay hình thành trong các tháng chuyển tiếp giữa mùa lạnh sang mùa nóng (tháng 4, 5 và 6) hoặc giữa mùa nóng sang mùa lạnh (tháng 9, 10 và 11). Sở dĩ mưa đá thường xảy ra vào thời gian này là vì vào các tháng này thường có sự giao tranh mãnh liệt giữa các phần tử không khí ở hai khối không khí có bản chất trái ngược nhau. Chính sự giao tranh này tạo nên những vùng đối lưu rất mạnh gây ra mưa rào và dông mạnh, đôi khi là cả mưa đá.
Câu 4: Mưa đá là hiện tượng thời tiết nguy hiểm, vậy có thể phá được mưa đá hay không ?
Qua nghiên cứu những viên đá rơi xuống, người ta phát hiện thấy bên trong có những "phôi đá". Trong mây có rất nhiều hạt nước do quá trình lạnh, kết thành đá trên phôi đá, làm phôi đá to dần và trở thành những cục đá rơi xuống. Như vậy, để hình thành các đám mây có thể gây ra mưa đá, trước tiên phải có những phôi đá và những hạt nước quá lạnh ngưng tụ lại trên phôi đá. Muốn ngăn chặn những trận mưa đá, người ta phải nghĩ cách làm giảm bớt hạt nước quá lạnh trong mây. Để làm được việc đó, người ta áp dụng các biện pháp sau:
- Giảm bớt việc cung cấp những hạt nước quá lạnh trong mây, bằng cách dùng pháo bắn làm giảm bớt những luồng khí bay lên cao hoặc rải những hạt mang tính hút ẩm ở phần phía dưới mây, mưa đá, để cho hơi nước bay lên sớm ngưng tụ thành nước, trọng lượng tăng lên, khó có thể bay lên cao hội tụ với khu vực có nhiệt độ quá lạnh.
- Giảm bớt những hạt gây mưa đang quá lạnh trong đám mây, bằng cách tăng thêm hạt băng hoặc thuốc làm lạnh để những hạt nước nhanh chóng kết thành nhiều phôi đá chứ không tích tụ lại trên số ít phôi đá. Nhiều phôi đá này rơi xuống tầng không khí thấp hơn và nhanh chóng chuyển sang tinh thể nước tạo thành mưa rơi xuống.
- Tăng thêm hạt băng, bằng cách lợi dụng luồng khí bốc lên do quá trình ngưng tụ toả nhiệt, những hạt nước quá lạnh chưa kịp gặp phôi đá đã bay lên tầng cao có nhiệt độ lạnh hơn (- 300C), ngưng tụ lại thành hạt nhỏ chứ không trở thành phôi đá, tức nguyên liệu của mưa đá bị loại bỏ.
Về mặt lý thuyết, những phương pháp trên đều có thể ứng dụng, song phương pháp nào tốt nhất tuỳ thuộc theo từng nước, và còn đang trong quá trình nghiên cứu. Có nước dùng thuốc phun vào những đám mây để chúng tan ra trước khi kết thành hạt băng, hạt đá. Người ta thường dùng máy bay, tên lửa hoặc pháo lớn làm công cụ đưa thuốc vào mây.
Câu 5: Những dấu hiệu nhận biết trời sắp xảy ra mưa đá ?
Như chúng ta đã biết mưa đá là các hạt băng (nước đá) trong suốt, hình thành trong các đám mây đối lưu (các đám mây dông mạnh). Do vậy nhận biết dấu hiệu sắp có mưa đá cũng gần giống như nhận biết các trận mưa rào mạnh trong các ổ mây dông mạnh.
Khi bạn đang ở một nơi nào đó, không có thông tin hoặc không nghe được thông tin dự báo có mưa dông (có thể có cả mưa đá), bạn đọc vẫn có thể qua hiểu biết mà tự phòng tránh: Nếu thấy trời nổi dông gió, mây đen bao phủ bầu trời gần như kín tầm mắt, có dạng như bầu vú, rồi dông gió nổi lên mạnh, tạo ra tiếng "ù ù, ầm ầm" liên tục thì bạn hãy cảnh giác với mưa đá. Nếu tiếp đó có lắc rắc vài hạt mưa rào, ta cảm thấy nhiệt độ không khí lạnh đi nhanh chóng, có thể mưa đá đã kéo đến. Hãy cùng nhau chiêm nghiệm điều này trong thực tế.
IV. MƯA LỚN
Câu 1: Có thể hiểu thế nào là mưa lớn ?
Hiện tượng mưa lớn là hệ quả của một số loại hình thời tiết đặc biệt như bão, áp thấp nhiệt đới hay dải hội tụ nhiệt đới, hội tụ gió mạnh trên nhiều tầng, front lạnh, đường đứt... Đặc biệt khi có sự kết hợp giữa chúng với nhau ở cùng một thời điểm sẽ càng nguy hiểm hơn, gây nên mưa to, gió lớn, dông, mưa đá trong một thời gian dài trên một phạm vi rộng.
Mưa lớn hay mưa vừa mưa to diện rộng là quá trình mưa xảy ra mang tính hệ thống trên một hay nhiều khu vực. Mưa lớn diện rộng có thể xảy ra một hay nhiều ngày, liên tục hay ngắt quảng, một hay nhiều trận mưa và không phân biệt dạng mưa. Căn cứ vào lượng mưa thực tế đo được 24h tại các trạm quan trắc khí tượng bề mặt, trạm đo mưa trong mạng lưới khí tượng thủy văn mà phân định các cấp mưa khác nhau theo quy định của Tổ chức khí tượng thế giới (WMO). Qua đó mưa lớn được chia làm 3 cấp:
- Mưa vừa: Lượng mưa đo được từ 16 - 50 mm/24h.
- Mưa to: Lượng mưa đo được từ 51 - 100 mm/24h.
- Mưa rất to: Lượng mưa đo được > 100 mm/24h.
Lượng mưa được tính từ 19 giờ ngày hôm trước đến 19 giờ ngày hôm sau.
Trong các nghiên cứu về ảnh hưởng của mưa thì cấp mưa to 51-100 mm/24h bắt đầu có những ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống con người.
Câu 2: Dự báo mưa trong các bản tin thời tiết được phân chia thành mấy dạng ?
Dạng mưa được định nghĩa theo các đặc tính của mây mưa, nó đặc trưng cho tầng kết khí quyển và liên quan chặt chẽ đến hệ thống thời tiết. Các loại mưa có tính chất giống nhau được xếp vào cùng một dạng và được phân chia vào hai dạng chính như sau: Dạng mưa ổn định và dạng mưa bất ổn định.
Mưa ổn định là loại mưa xảy ra trong điều kiện trạng thái khí quyển tương đối ổn định, tầng đẳng nhiệt, nghịch nhiêt thấp. Mưa ổn định thường do loại mây thấp, có độ dày mỏng, phát triển chủ yếu theo chiều nằm ngang che phủ bầu trời, ít phát triển thẳng đứng. Đặc trưng mây mưa chủ yếu dạng tầng, phổ biến là loại mưa nhỏ, mưa phùn và đôi khi kèm sương mù.
Mưa bất ổn định là loại mưa xảy ra trong điều kiện trạng thái khí quyển bất ổn định. Mưa bất ổn định thường xảy ra trong các loại mây đối lưu phát triển mạnh theo chiều thẳng đứng có độ dày lớn mà không phát triển theo chiều nằm ngang. Đặc trưng cho dạng mưa bất ổn định là dạng mưa rào thời gian không kéo dài hoặc kéo dài không liên tục, ngắt quãng. Dạng mưa bất ổn định có thể kèm theo dông, đôi khi trong khoảng thời gian đó còn có thể xảy ra mưa đá.
Câu 3: Trong các bản tin dự báo thời tiết khi nào báo mưa vài nơi ? Dự báo có nơi và vài nơi có giống nhau hay không ?
Dựa trên các đặc trưng chung về điều kiện địa lý, địa hình, tính đồng nhất tương đối về mặt khí hậu, thời tiết hoặc dựa trên địa giới hành chính, khu vực trọng tâm phát triển kinh tế, xã hội, dân sinh và quốc phòng hoặc theo yêu cầu phục vụ chuyên ngành nào đó t mà cơ quan dự báo thời tiết hạn ngắn phân chia và quy định khu vực dự báo thời tiết. Khu vực dự báo thời tiết không nhất thiết tương đương về mặt diện tích và có thay đổi điều chỉnh lại sao cho phù hợp với thực tiển.
Trên mỗi khu vực dự báo có đặt một số trạm quan trắc khí tượng thủy văn đại diện cho khu vực đó. Ví dụ ở khu vực phía Tây Bắc Bộ có 18 trạm, phía Đông Bắc Bộ có 33 trạm…..Dựa vào số trạm quan trắc trên một khu vực dự báo để đưa ra một quy định chung: Nếu hiện tượng mưa xảy ra ở một khu vực dự báo nào đó mà có tổng số trạm quan trắc được mưa nhỏ hơn hoặc bằng 1/3 tổng số trạm quan trắc của khu vực dự báo đó thì khu vực đó gọi là có mưa vài nơi. Ví dụ khu vực phía Tây Bắc Bộ có 18 trạm quan trắc khí tượng thủy văn, nếu có tối đa 6 trạm quan trắc được mưa, khi đó trong bản tin dự báo sẽ có cụm từ “có mưa vài nơi”.
Thuật ngữ “Vài nơi” và “Có nơi” giống nhau về nghĩa của thuật ngữ không gian nhưng được đặt ở vị trí khác nhau trong một câu của bản tin dự báo thời tiết nhằm tránh trùng lặp thuật ngữ để chỉ hai hiện tượng thời tiết khác nhau cùng xảy ra trong cùng khoảng thời gian dự báo nhưng với phạm vi tương đương. Ví dụ: Nhiều mây, có mưa vài nơi, sáng sớm có nơi có sương mù.
Câu 4: Thế nào là mưa rải rác ? Thế nào là mưa nhiều nơi ?
Nếu hiện tượng mưa xảy ra trên một khu vực dự báo nào đó mà có tổng số trạm quan trắc được mưa lớn hơn 1/3 và nhỏ hơn hoặc bằng 2/3 tổng số trạm quan trắc được đặt tại khu vực đó thì khu vực đó gọi là có mưa rải rác.(1/3< Tổng số trạm quan trắc được mưa £ 2/3)
Ví dụ: Khu vực phía Tây Bắc Bộ có 18 trạm quan trắc, nếu có tối thiểu 7 trạm hoặc có tối đa không quá 12 trạm trên khu vực dự báo quan trắc được mưa, các trạm còn lại không quan trắc được mưa thì trong các bản tin dự báo khu vực phía Tây Bắc Bộ được cho là có mưa rải rác
Nếu hiện tượng mưa xảy ra trên một khu vực dự báo nào đó mà có tổng số trạm quan trắc được mưa lớn hơn 2/3 tổng số trạm quan trắc được đặt tại khu vực đó thì khu vực đó gọi là có mưa nhiều nơi (Tổng số trạm quan trắc được mưa ≥ 2/3)
Ví dụ: Khu vực phía Đông Bắc Bộ có 33 trạm quan trắc, nếu có tối thiểu 23 trạm trên khu vực quan trắc được mưa, các trạm còn lại có thể không quan trắc được mưa thì trong các bản tin dự báo khu vực phía Đông Bắc Bộ được cho là có mưa nhiều nơi.
Câu 5: Thế nào là mưa lớn diện rộng ?
Trên thực tế các khu vực dự báo được quy định ở nước ta chỉ có thể liền kề với một hoặc hai khu vực dự báo khác và mưa lớn mang tính chất hệ thống bao giờ cũng xảy ra trên diện tích bề mặt tương đối liên tục. Bởi vậy việc quy định mưa lớn diện rộng theo định nghĩa như sau: Mưa lớn diện rộng là quá trình mưa lớn xảy ra ở một hay nhiều khu vực dự báo liền kề với tổng số trạm quan trắc quy định sau:
+ Một khu vực dự báo được coi là có mưa lớn diện rộng khi mưa lớn xảy ra quá một nửa số trạm trong toàn bộ số trạm có quan trắc mưa thu thập được của khu vực đó.
+ Mưa lớn xảy ra ở 2 hoặc 3 khu vực dự báo liền kề nhau thì khi tổng số trạm quan trắc mưa lớn phải vượt quá 1/2 hoặc 1/3 tổng số trạm có quan trắc mưa thu thập được trong 2 hoặc 3 khu vực liền kề.
Chú ý khi mưa lớn xảy ở nhiều khu vực liền kề nhau thì các trạm quan trắc được tính cũng phải liền kề nhau trong khu có mưa đó. Việc mô tả khu vực xảy ra mưa lớn diện rộng phải căn cứ trên việc phân chia các khu vực nhỏ trong các khu vực dự báo đang được sử dụng hiện nay.
Câu 6: Thế nào là một đợt mưa lớn diện rộng ?
Một đợt mưa lớn diện rộng là một đợt mưa xảy ra tương đối liên tục trong một khoảng thời gian nhất định trong đó có ít nhất một ngày đạt tiêu chuẩn mưa lớn diện rộng.
Khi quá trình mưa lớn diện rộng xảy ra nhiều đợt trong một thời gian dài, các đợt mưa lớn diện rộng khác nhau được cách biệt bởi khoảng thời gian liên tục ít nhất là 24h với trên 1/2 tổng số trạm quan trắc hoàn toàn không có mưa.
Tổng lượng mưa cả đợt được tính theo lượng mưa đo được thực tế của từng trạm trong khoảng thời gian của cả đợt mưa kể từ thời gian bắt đầu đến thời gian kết thúc mưa. Tổng lượng mưa lớn nhất được chọn trong tổng lượng mưa thực đo của các trạm. Lượng mưa trung bình khu vực là lượng mưa trung bình của tất cả các trạm đo trong khu vực lớn hoặc khu vực nhỏ. Lượng mưa trung bình khu vực được chọn theo các khoảng lượng mưa cách nhau cữ 10 - 50 mm.
Câu 7: Trong thực tế có thể làm mưa nhân tạo được không ? Nguyên tắc để làm mưa nhân tạo ?
Trong thực tế người ta có thể làm mưa nhân tạo, bằng cách phun vào trong mây thuốc kích thích gây mưa. Phương pháp này đã thu được kết quả nhất định, nhưng nói chung còn đang trong quá trình thử nghiệm. Muốn làm mưa nhân tạo, trước tiên là phải có những hiểu biết về mây. Mây có hai loại: một là "mây lạnh" toàn bộ hoặc một phần của mây này có nhiệt độ dưới 00C, Hai là "mây ấm", toàn bộ loại mây này có nhiệt độ trên 00C. Mây lạnh có loại do toàn bộ tinh thể băng kết thành, có loại do tinh thể băng và giọt nước có nhiệt độ dưới 00C cùng nhau kết thành. Cũng có loại phía trên là những tinh thể băng và hạt nước đông lạnh, phía dưới là những giọt nước có nhiệt độ trên 00C tạo thành. Mây lạnh do toàn bộ tinh thể băng kết thành rất khó làm mưa nhân tạo. Mây lạnh mà có thể làm được mưa nhân tạo phải có những hạt nước rất lạnh bên trong. Như vậy, mây lạnh tự nhiên có thể thành mưa xuống phải có điều kiện vừa có hạt nước quá lạnh đông lại vừa có tinh thể băng.
Để làm cho hạt nước quá lạnh trong "mây lạnh" trở thành tinh thể băng người ta dùng hai cách: một là đioxit cacbon dạng rắn, chất này làm nhiệt độ trong mây giảm xuống, tạo thành những tinh thể băng. Cách thứ hai là dùng hạt nhân ngưng kết, những hạt này có thể biến một phần những hạt nước quá lạnh kết thành tinh thể, hoặc hơi nước trong khu vực có những hạt nước quá lạnh biến thành tinh thể băng, hiện nay các nước thường dùng muối iođua bạc làm nhân ngưng kết.
Mây ấm tự nhiên không thể thành mưa rơi xuống, vì trong mây có nhiều hạt nước nhỏ, nhưng thiếu những hạt nước lớn. Chỉ khi nào trong mây có những hạt nước lớn, do tốc độ rơi của hạt nước to nhỏ không bằng nhau, quán tính rơi không bằng nhau sẽ có hiện tượng những hạt nước lớn "nuốt" luôn những hạt nước nhỏ, làm mình "to ra", tạo thành những giọt nước mưa rơi xuống. Bởi vậy, muốn làm mưa nhân tạo bằng mây ấm, phải đưa vào mây chất kích thích mang tính hút ẩm, như muối ăn, nước muối.
Người ta có thể dùng máy bay, tên lửa, pháo, khí cầu để phun chất kích thích vào trong mây. Mưa nhân tạo đã có lịch sử hơn 40 năm, hiện nay chỉ có thể lợi dụng điều kiện thời tiết có lợi mới có thể thực hiện được.
Câu 8: Thế nào là mưa a xít ?
Trong thực tế để đo độ a xít trong các dung dịch lỏng người ta thường xác định bằng thang độ pH (thang logarith). Căn cứ vào độ ăn mòn của a xít người ta xác định được khi độ pH = 7 các dung dịch mang tính chất trung tính. Thông thường với ngưỡng pH = 5,6 (pH = 5,6 là mức pH của nước bão hoà khí CO2) được coi là cơ sở để xác định đó có phải là mưa a xít hay không. Điều này có nghĩa là trong bất kỳ một trận mưa nào nếu đo được độ pH < 5,6 thì được gọi là một trận mưa acid.
Cũng cần nói thêm rằng, trong giới chuyên môn đôi khi người ta dùng thuật ngữ "sự lắng đọng a xít" (Acid deposition), thay vì “mưa a xít”(acid rain). Hai thuật ngữ này nghe có vẻ giống nhau, nhưng thực tế nó khác nhau ở chỗ "sự lắng đọng a xít" là sự lắng đọng của a xít trong khí quyển xuống bề mặt Trái đất bao gồm cả trạng thái khô (các hạt bụi) hay trạng thái ướt (mưa a xít), còn “mưa a xít” chỉ thuần túy nói về sự lắng đọng các a xít trong khí quyển xuống bề mặt Trái đất ở trạng thái ướt.
Câu 9: Mưa a xít thường xảy ra ở đâu ?
Trong nước mưa bao giờ cũng có một lượng a xít nhất định (độ pH trong nước mưa không đạt đến ngưỡng mưa a xít). Nhưng ở các khu vực công nghiệp, khi có mưa, đo nồng độ pH xác định được các cơn mưa đó có nồng độ a xít cao hơn các nơi khác vì ở những khu vực này khí quyển bị ô nhiễm do hơi đốt và khói của các nhà máy thải ra.
Nước mưa kết hợp với khí cacbonic trong không khí tạo thành axit cacbonic có nồng độ rất bé. Axit yếu này có thể làm phân hủy đá vôi.
Nước mưa cũng kết hợp với khí thải của các nhà máy. Khí thải này có thể bị gió mang đi rất xa. Được hơi ẩm trong không khí hấp thụ, khí biến thành a xít sulfuric và a xít nitric. Mưa lại mang theo những chất axit này đến những vùng rất xa khu vực bị ô nhiễm đó.
Những cơn mưa a xít đẩy nhanh quá trình ăn mòn, nghĩa là làm mòn đá. Nó cũng dần dần làm ô nhiễm nhiều hồ và dòng nước, rất nguy hiểm cho các loài động vật sinh sống ở đó.
Câu 10: Các cơn mưa a xít ảnh hưởng đến hệ thủy sinh vật và thực vật như thế nào ?
Ảnh hưởng của độ pH đến hệ thủy sinh vật có thể tóm tắt như sau
|
pH < 6,0
|
Các sinh vật bậc thấp của chuỗi thức ăn bị chết (phù du), đây là nguồn thức ăn quan trọng của cá.
|
|
pH < 5,5
|
Cá không thể sinh sản được, cá con rất khó sống sót, cá lớn bị dị dạng do thiếu dinh dưỡng dẫn tới bị chết do ngạt.
|
|
pH < 5,0
|
Quần thể cá bị chết
|
|
pH < 4,0
|
Xuất hiện các sinh vật mới khác với các sinh vật ban đầu
|
Hơn nữa, do hiện tượng tích tụ sinh học, khi con người ăn các loại cá có chứa độc tố, các độc tố này sẽ tích tụ trong cơ thể con người và gây nguy hiểm đối với sức khoẻ con người. Ở trong các ao hồ, lưỡng thể cũng bị ảnh hưởng, chúng không thể sinh sản được trong môi trường a xít.
Một trong những tác hại nghiêm trọng nữa của mưa a xít là các tác hại đối với thực vật và đất. Khi có mưa a xít các dưỡng chất trong đất sẽ bị rửa trôi. Các hợp chất chứa nhôm trong đất sẽ phóng thích các ion nhôm và các ion này có thể hấp thụ bởi rễ cây và gây độc cho cây. Như chúng ta đã biết, không phải toàn bộ SO2 trong khí quyển được chuyển hóa thành a xít sulfuric mà một phần của nó có thể lắng đọng trở lại mặt đất dưới dạng khí SO2. Khi khí này tiếp xúc với lá cây, nó sẽ làm tắt các thể soma của lá cây, gây cản trở quá trình quang hợp.
Một thí nghiệm trên cây Vân Sam (cây lá kim) cho thấy, khi phun một hỗn hợp a xít sulfuric và a xít nitric có độ pH từ 2,5 - 4,5 lên các cây Vân Sam con sẽ làm xuất hiện và phát triển các vết tổn thương có màu nâu trên lá của nó và sau đó các lá này rụng đi, các lá mới sẽ mọc ra sau đó nhưng với một tốc độ rất chậm và quá trình quang hợp bị ảnh hưởng nghiêm
V. KHÔNG KHÍ LẠNH
Câu 1: Trong các bản tin thời tiết thường thấy cụm từ “không khí lạnh”, vậy không khí lạnh có thể hiểu như thế nào ?
Không khí lạnh là hiện tượng thời tiết khi khối không khí rất lạnh từ lục địa Châu Á di chuyển xuống khu vực nước ta, nơi đang có khối không khí ấm, gây ra gió đông bắc mạnh trời trở rét và thời tiết xấu. Thời gian đặc trưng là vào thời kỳ gió mùa mùa đông nên còn gọi là "gió mùa đông bắc". Khối không khí lạnh này có nguồn gốc cực đới, tràn qua lục địa Châu Á dưới dạng front lạnh, xuống đến nước ta trong nhiều trường hợp không còn thể hiện rõ tính chất điển hình của một front lạnh nên ta gọi chung là "không khí lạnh".
Gió mùa đông bắc là hiện tượng thời tiết đặc biệt nguy hiểm, vì khi nó tràn về ngoài khơi vịnh Bắc bộ gió có thể mạnh cấp 6 - 7 (đôi lúc có thể mạnh hơn) có thể đánh đắm tầu thuyền, trên đất liền gió cấp 4 - 5, có thể làm hư hại nhà cửa, cây cối, các công trình đang thi công trên cao, ...Đặc biệt những đợt mạnh còn gây ra mưa to, gió lớn, thậm chí xuất hiện cả các hiện tượng thời tiết cực đoan như dông, tố lốc, có khi cả mưa đá (tập trung vào các tháng chuyển tiếp từ mùa lạnh sang mùa nóng và ngược lại). Vào những tháng chính đông (từ tháng 12 năm trước đến tháng 2 năm sau), đêm về trời quang mây, gây ra sương muối, băng giá, thậm chí có năm cả tuyết rơi trên vùng núi cao. Nếu kéo dài còn gây rét đậm, rét hại không những đối với cây trồng, gia súc mà cả con người. Ở ta không khí lạnh thường bắt đầu từ trung tuần tháng 9 năm trước đến trung tuần tháng 6 năm sau, nhưng mạnh nhất vào các tháng chính đông, ảnh hưởng trực tiếp là khu vực phía bắc, từ đèo Ngang trở ra, ít khi đến nam Trung bộ.
Câu 2: Không khí lạnh ảnh hưởng đến nước ta dưới những dạng nào ?
Căn cứ vào mức độ thay đổi thời tiết trước và sau khi không khí lạnh ảnh hưởng mà phân chia ra hai loại ảnh hưởng chính: Gió mùa đông bắc và không khí lạnh tăng cường.Gió mùa đông bắc là không khí lạnh ảnh hưởng có kèm theo front lạnh hoặc đường đứt khi xâm nhập đến nước ta làm thay đổi hoàn toàn hệ thống gió trước đó bởi hệ thống gió mùa đông bắc (gió có thành phần bắc), làm biến đổi thời tiết mạnh mẽ, nhiệt độ giảm mạnh đột ngột và thay đổi trạng thái thời tiết từ nóng, ấm sang lạnh hoặc rét. Gió mùa đông bắc đôi khi kèm theo gió giật, tố, lốc xoáy, dông hoặc mưa lớn.
Không khí lạnh tăng cường là khối không khí lạnh ảnh hưởng đến nước ta trong điều kiện trước đó khu vực chịu ảnh hưởng đang bị một khối không khí lạnh khống chế với hệ thống gió thành phần bắc đã suy yếu. Không khí lạnh tăng cướng không kèm theo front. Khi ảnh hưởng đến nước ta chủ yếu làm tốc độ gió tăng trở lại ở ngoài khơi và trong đấtliền có thể làm giảm nhiệt độ, điểm sương hoặc ít thay đổi về nhiệt độ. Trong một vàitrường hợp không khí lạnh tăng cường làm giảm lượng mây do đó có thể làm tăng nhiệt độ ban ngày.
Câu 3: Gió chướng là gì ? Gió chướng xảy ra ở đâu và có liên quan đến gió mùa đông bắc không ?
Việt Nam và các nước Đông Nam Á nói chung nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo. Mỗi năm có hai mùa rõ rệt là mùa khô và mùa mưa. Mùa khô thông thường bắt đầu từ tháng 12 năm trước cho đến đầu tháng 4 năm sau, mùa mưa từ giữa tháng 5 đến tháng 11. Thời gian của hai mùa gần trùng với thời gian ảnh hưởng của hai mùa gió mùa là gió mùa Tây Nam và gió mùa Đông Bắc.
Đối với các tỉnh Nam Bộ, nhất là đối với vùng gần ven biển có những ao hồ nuôi trồng thủy hải sản, cũng như những vùng chuyên canh sản xuất nông sản thì gió mùa Đông Bắc thường gây ra nhiều bất lợi cho việc sản xuất như không mưa kéo dài trong khoảng 5 đến 6 tháng, thiếu nước ngọt cho cây trồng, vỡ các đê bao, bờ bao gây thất thoát năng suất. Đối với vùng biển và ngoài khơi có gió to, sóng lớn, ảnh hưởng đến các hoạt động trên biển. Mặt khác, trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc phát triển mạnh ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, thì trên thượng lưu sông Mê Kông ở vào thời kỳ kiệt nhất, nguồn nước ngọt chảy về hạ lưu rất ít, cùng với hướng gió thổi thẳng góc với mặt cắt ngang của các cửa sông nên sự xâm nhập mặn có khả năng vào sâu hơn trong các sông. Cũng chính vì những lẽ đó mà nhân dân Nam Bộ gọi gió mùa Đông Bắc là “gió chướng”, đây là tên gọi địa phương của bà con nông dân ở Nam Bộ đối với gió mùa Đông Bắc và gió tín phong. Sự xâm nhập mặn là một trong những yếu tố gây trở ngại lớn đến sản xuất nông nghiệp, thủy sản và ngay cả sinh hoạt của nhân dân. Khi có gió chuớng mạnh có thể làm cho độ mặn tăng đột biến làm thiệt hại không ít cho sản xuất.
Câu 4: Trong các bản tin dự báo không khí lạnh thường thấy các cụm từ trời mát, trới rét..., căn cứ vào đâu để có được những cụm từ này ?
Từ nhu cầu thực tế về cảm nhận của cơ thể con người đối với nhiệt độ của khối không khí xung quanh khi có không khí lạnh xâm nhập người ta đưa ra các khái niệm sau:
- Trời mát: Khi nhiệt độ trung bình ngày trong khu vực dao động phổ biến trong khoảng từ 22 đến 25 độ C (220C < Ttb ≤ 250C).
- Trời lạnh: Khi nhiệt độ trung bình ngày trong khu vực dao động phổ biến trong khoảng từ 20 đến 22 độ C (200C < Ttb ≤ 220C).
- Trời rét: Khi nhiệt độ trung bình ngày trong khu vực dao động phổ biến trong khoảng từ 15 đến 20 độ C (150C < Ttb ≤ 200C).
Ttb là nhiệt độ trung bình ngày, được tính trên cơ sở trung bình hoá của tất cả các quan trắc trong ngày. Khi không có các quan trắc này, một cách gần đúng có thể sử dụng nhiệt độ trung bình là trung bình cộng giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất trong ngày.Tuy nhiên khoảng nhiệt độ phân chia bên trên chỉ mang tính chất tương đối. Trong thực tế, căn cứ vào sức khỏe của mỗi người chịu sự ảnh hưởng của hiện tượng mất nhiệt mà cảm nhận khoảng nhiệt độ trên là khác nhau, đặc biệt khi thời tiết chuyển đột ngột từ nóng sang lạnh.
Câu 5: Thế nào là trời rét đậm, rét hại ? Căn cứ vào đâu để người ta phân chia rét đậm, rét hại ?
- Rét đậm: Khi nhiệt độ trung bình ngày trong khu vực dao động phổ biến trong khoảng từ 13 đến 15 độ (130C < Ttb ≤ 150C) .
- Rét hại: Khi nhiệt độ trung bình ngày trong khu vực giảm xuống dưới 13 độ C (Ttb ≤ 130C).
Trong các bản tin dự báo thời tiết thường đề cập đến hiện tượng rét đậm, rét hại. Hiện tượng này chủ yếu được hiểu cho vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ, nơi có các hoạt động sản xuất nông nghiệp nhiều nhất vào mùa lạnh. Hiện tượng này không đề cập đến rét đậm, rét hại ở vùng núi vì ở đó không phải xảy ra từng đợt, mà hầu như xảy ra suốt tháng. Ví dụ như tai Sa Pa (Lao Cai) rét đậm hầu như xảy ra suốt tháng 12, tháng 1 và tháng 2.
Trên thực tế Việt Nam là một nước chủ yếu phát triển nông nghiệp với cây lúa là cây lương thực chủ đạo. Thuật ngữ rét đậm, rét hại được sử dụng chủ yếu cho lĩnh vực sản xuất nông nghiệp. Các nhà khoa học đã tính toán được rằng khi nhiệt độ trung bình ngày dưới ngưỡng rét đậm, rét hại sẽ ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của cây lúa. Nếu rét đậm, rét hại xảy ra trong 1 ngày thì cây lúa vẫn có khả năng quang hợp và phát triển bình thường. Nếu kéo dài từ 2 ngày trở lên thì cây lúa sẽ không còn khả năng quang hợp và tự bảo vệ mình dẫn đến không còn khả năng đề kháng và chết đi.
Một điều cần chú ý là nhiệt độ trung bình ngày dưới 150C và 130C phải gắn với hiện trạng thời tiết nhiều mây, đầy mây và có thể có mưa nhỏ khi đó mới được coi là rét đậm, rét hại. Trong thực tế vào những ngày trời quang mây về đêm nhiệt độ xuống rất thấp, nhưng ban ngày trời nắng nhiệt độ lên rất cao, nhiệt độ trung bình ngày vẫn có thể dưới 150C nhưng không đực coi là rét đậm được.
Câu 6: Có bao nhiêu loại tin dự báo về không khí lạnh ?
Tuỳ theo tình hình cụ thể của từng đợt không khí lạnh, có hoặc không kèm theo front lạnh, thì phát tin dự báo không khí lạnh theo các tiêu đề như sau:
Tin Gió mùa đông bắc được phát ra khi:
- Không khí lạnh có khả năng xâm nhập xuống nước ta, làm thay đổi căn bản hệ thống gió đã tồn tại từ trước thành gió hướng lệch bắc, gây ra gió mạnh từ cấp 6 trở lên và kéo dài quá 3 giờ ở trên Vịnh Bắc Bộ (và ngoài khơi Trung Bộ);
- Hoặc khi không khí lạnh có khả năng xâm nhập đến miền bắc nước ta, làm thay đổi căn bản hệ thống gió đã tồn tại từ trước thành gió hướng lệch về bắc (không xét tốc độ gió), đồng thời làm thay đổi rõ rệt về thời tiết ở một khu vực: chuyển đầy mây, diện mưa tănglên đột ngột và nhiệt độ trung bình ngày giảm từ 3 - 5 độ trở lên đối với trên một nửa số trạm trong ít nhất một khu vực;
- Hoặc làm thay đổi căn bản hệ thống gió đã tồn tại từ trước thành gió hướng lệch về bắc(không xét tốc độ gió), đồng thời gây mưa rào và dông diện rộng ở một khu vực, có thể có gió giật mạnh trên cấp 6 hay tố, lốc, mưa đá... và nhiệt độ tối cao giảm 5 - 7 độ trở lên đối với trên một nửa số trạm trong ít nhất một khu vực.
.
Tin Gió mùa đông bắc và rét: được phát giống như khi phát tin gió mùa đông bắc kể trên nhưng nếu thấy đợt không khí lạnh có khả năng làm cho nhiệt độ trung bình ngày ở vùng đồng bằng, trung du Bắc Bộ giảm xuống dưới 15 độ (rét đậm và rét hại) và có khả năng kéo dài từ 2 ngày trở lên.
Tin không khí lạnh tăng cường: Tin này được phát trong trường hợp có không khí lạnh tăng cường xuống nước ta. Trong khi ở các tỉnh phía bắc đang tồn tại không khí lạnh, hướng gió chưa thay đổi (vẫn gió hướng lệch bắc), nhưng tốc tộ gió đã tương đối suy yếu, ngoài khơi gió đã giảm xuống dưới cấp 5, nhưng nhận thấy khả năng có một đợt không khí lạnh khác, lại gây ra gió mạnh lại từ cấp 6 trở lên và kéo dài quá 6 giờ ở trên Vịnh Bắc Bộ (và ngoài khơi Trung Bộ).
Tin gió không khí lạnh tăng cường và rét: Tin này được phát trong trường hợp có không khí lạnh tăng cường nhưng có khả năng làm cho nhiệt độ trung bình ngày ở vùng đồng bằng, trung du Bắc Bộ giảm xuống dưới 150C và có khả năng kéo dài từ 2 ngày trở lên.
VI. SƯƠNG MUỐI, SƯƠNG MÙ
Câu 1: Thế nào là sương mù ? Có bao nhiêu loại sương mù ?
Sường mù là hiện tượng hơi nước ngưng tụ thành các hạt nhỏ li ti trong lớp không khí sát mặt đất, làm giảm tầm nhìn ngang xuống dưới 1km. Nó giống như mây thấp, nhưng khác ở chỗ sương mù tiếp xúc trực tiếp với bề mặt đất, còn mây thấp không tiếp súc với bề mặt đất mà cách mặt đất một khoảng cách được gọi là độ cao chân mây. Chính vì thế người ta xếp sương mù vào họ mây thấp. Căn cứ vào nguyên nhân hình thành, sương mù được chia ra các loại khác nhau như:
+ Sương mù bức xạ hình thành khi mặt đất lạnh đi do bức xạ vào ban đêm trong điều kiện trời quang mây, lặng gió.
+ Sương mù bình lưu hình thành khi có một khối không khí ẩm di chuyển ngang qua nơi có bề mặt lạnh làm cho lớp không khí sát bề mặt lạnh đi và ngưng tụ lại tạo thành sương mù.
+ Sương mù bốc hơi hình thành khí không khí lạnh di chuyển qua miền có mặt nước ấm hơn nhiều, khi đó hơi nước bốc lên gặp nhiệt độ lạnh trong lớp không khí bên trên nhanh chóng ngưng tụ lại.
+ Ngoài ba loại sương mù chính kể trên, trong cuộc sống hàng ngày người ta còn bắt gặp sương mù do mưa, sương mù thung lũng....
Câu 2: Thế nào là mù ? Về bản chất mù có khác sương mù không ?
Mù là tập hợp của các hạt bụi, khói lơ lửng trong không khí, làm giảm tầm nhìn ngang. Mù mạnh có thể làm giảm tầm nhìn ngang xuống vài trăm mét, thậm chí hàng chục mét như trong sương mù mạnh. Mù thường do nguyên nhân địa phương như cháy rừng, môi trường ô nhiễm....
Như vậy, sương mù và mù đều là hiện tương khí tượng nguy hiểm làm giảm tầm nhìn ngang, đặc biệt đối với giao thông vận tải đường bộ, đường sông, đường biển và hàng không, hàng năm sương mù đã gây ra những trở ngại và tổn thất không nhỏ. Tuy nhiên sương mù và mù lại khác nhau về bản chất, mù hình thành do tập hợp của các hạt bụi, khói...còn sương mù hình thành liên quan đến độ ẩm không khí ở lớp không khí sát bề mặt đất.
Sương mù ở nước ta thường xảy ra thường xuyên vào các tháng từ cuối mùa thu đến cuối mùa xuân, nhiều và mạnh nhất vào các tháng mùa đông. Ngày nay môi trường không khí càng ngày càng ô nhiễm nên sương mù và mù xảy ra nhiều hơn và cường độ mạnh hơn.
Câu 3: Thế nào là sương muối ?
Sương muối là hiện tượng hơi nước đóng băng thành các hạt nhỏ và trắng như muối ngay trên mặt đất hay bề mặt cây cỏ hoặc các vật thể khác khi không khí trên đó ẩm và lạnh. Nó thường hình thành vào những đêm đông, trời lặng gió, quang mây, khi mà bức xạ là nguyên nhân chủ yếu của quá trình lạnh đi của không khí và các vật thể. Nên nhớ rằng nó không mặn mà chỉ trắng như muối, gần giống với lớp tuyết ở trong khoang lạnh của tủ lạnh.Xem ra "màu trắng" của nó đã được thể hiện trong tên gọi sương muối ở nhiều thứ tiếng trên thế giới, như tiếng Anh "hoar frost", trong đó "hoar" là "trắng như tóc hoa râm";tiếng Trung là "bạch sương", bạch là trắng, tiếng Pháp là "gelée blanche", "blanche" là trắng. Sương muối là hiện tượng nguy hiểm đối với nhiều loại cây trồng và vật nuôi.
Hình 3. Ảnh minh họa sương muối bám trên lá cây
Câu 4: Nguyên nhân hình thành sương muối ? Ở nơi nào trên nước ta hay hình thành sương muối ?
Ở nước ta sau khi không khí lạnh về, vùng núi Bắc Bộ thường nằm sâu trong không khí lạnh, ban đêm trời quang mây, lặng gió, không khí ẩm đã lạnh lại bị bức xạ mất nhiệt nên tiếp tục lạnh đi, nhiệt độ không khí giảm nhanh dẫn đến hình thành sương muối. Sương muối thường hình thành khi nhiệt độ không khí ≤ 40C (trong lều khí tượng ở độ cao 2m), khi ấy nhiệt độ bề mặt các vật thể hay cây cỏ ở mặt đất đã có thể xấp xỉ 00C, nhưng phải đủ ẩm mới hình thành được sương muối. Các vùng đồng bằng nước ta chỉ có sương giá (không phải sương muối), song nó cũng nguy hiểm đối với một số cây trồng nếu thời gian sương giá kéo dài.
Vào mùa thu, về đêm trời thường quang đãng, gió lặng, nhưng buổi sáng ta lại thấy những giọt nước long lanh đọng trên ngọn cỏ, lá cây. Đó là những hạt sương móc. Sương móc hình thành do sự ngưng hơi nước trên các vật ở gần sát mặt đất khi nhiệt độ các vật này giảm xuống dưới điểm sương của không khí. Trời quang, gió lặng chính là điều kiện thuận lợi cho sự hình thành sương móc.
Nếu nhiệt độ mặt đất giảm xuống 00C hay thấp hơn, hơi nước sẽ ngưng kết thành thể rắn, xốp, có màu trắng như muối nên gọi là sương muối. Sương muối cũng là một loại thời tiết nguy hiểm vì nhiệt độ quá lạnh của nó làm chết cây trồng. Ở nước ta, hiện tượng sương muối thường xẩy ra trong các tháng mùa đông, nhất là vào các tháng 12, tháng 1 và tháng 2. Nơi hàng năm xuất hiện sương muối nhiều nhất là các tỉnh vùng núi Bắc Bộ, một số nơi trung du Bắc Bộ cũng có hiện tượng này. Thậm chí vùng núi Thanh Hóa và Tây Nghệ An (Nghệ Tĩnh) cũng có năm xuất hiện sương muối (như tháng 12 năm 1975). Các tỉnh Trung Trung Bộ trở vào đến Nam Bộ hầu như không có hiện tượng sương muối.
Câu 5: Vì sao buổi sớm mùa thu, mùa đông hay có sương mù?
Như chúng ta đã biết vào các tháng mùa thu hay mùa đông, thời gian ban đêm thường kéo dài hơn ban ngày. Vào ban ngày, ở lớp không khí sát bề mặt đã có chứa một lượng hơi nước nhất định. Nhưng khi thời gian chuyển dần vào ban đêm, nhiệt độ giảm xuống rất nhanh, biên độ nhiệt (chênh lệch giữa nhiệt độ thấp nhất và cao nhất) giữa ngày và đêm lớn, nên một phần hơi nước gần bề mặt sẽ ngưng kết lại và lớp ngưng kết này ngày càng dày khi thời gian ban đêm kéo dài. Đặc biệt khi trời quang mây, gió nhẹ, mặt đất sẽ phát xạ nhiệt vào không khí nhanh hơn, khiến nhiệt độ ở đây giảm xuống khá đột ngột. Điều đó khiến hơi nước trong không khí sát mặt đất càng dễ dàng bão hòa hơn, hình thành sương mù từ nửa đêm đến sáng sớm. Đó là nguyên nhân khiến buổi sáng mùa thu, hay mùa đông hay có sương mù.
ĐÀI KTTV THÁI BÌNH