Báo cáo: Báo nhiệt đới docx

 Xoáy thuận nhiệt đới là xoáy thuận được cấu tạo bởi khối khí nóng ẩm 1.2 Bão nhiệt đới Bão typhoon là tên gọi chung những xoáy thuận nhiệt đới XTNĐ trên Tây Bắc Thái Bình Dương khi tố

Đề tài: Bão nhiệt đới GVHD: Kỹ sư NGUYỄN VĂN HINH

ĐỊA LÝ VẬN TẢI THỦY

Chuyên đề

BÃO NHIỆT ĐỚI

GVHD: Nguyễn Văn Hinh Nhóm 4

Nguyễn Văn Doanh- 0754010083-KT07B

Võ Ngọc Minh Quân- 0954030055- QL09 Phạm Hữu Đại- 0954030012- QL09

Mục lục

A Những khái niệm cơ bản về bão nhiệt đới 4

1.Bão nhiệt đới .4

1.1 Xoáy thuận nhiệt đới 4

1.2 Bão nhiệt đới 4

1.2 Quy luật hình thành bão 5

1.3 Cấu trúc nằm ngang của bão 6

B Các yếu tố khí tượng hải văn trong khu vực bão 12

2.1 Áp suất 12

2.2 Gió bão 12

2.5 Sóng biển trong khu vực bão 13

2.6 Thủy triều và dòng chảy trong bão 13

C Sự di chuyển của bão 13

F Phòng chống bão cho tàu thuyền 22

6.1 Phòng chống bão cho tàu thuyền 22

6.2 Phòng chống bão trong nhân dân 23

Nội dung

A Những khái niệm cơ bản về bão nhiệt đới

B Các yếu tố khí tượng hải văn trong khu vực bão

C Sự di chuyển của bão

D Ảnh hưởng của bão tới cảng, tàu thuyền, hàng hóa…

E Nhận biết và dự báo bão trên biển

F Phòng chống bão cho tàu thuyền

G Kết luận

A Những khái niệm cơ bản về bão nhiệt đới

1.Bão nhiệt đới

1.1 Xoáy thuận nhiệt đới

Xoáy thuận chia làm hai loại về vị trí địa lý, cấu trúc và khối khí là: xoáy thuận ngoại nhiệt đới (xoáy thuận) và xoáy thuận nhiệt đới

Xoáy thuận nhiệt đới là một hệ thống khí áp thấp ở vùng nhiệt đới Áp suất khí quyển (khí áp) trong xoáy thuận nhiệt đới thấp hơn rất nhiều so với xung quanh Vùng có khí áp nhỏ nhất được gọi là vùng trung tâm Ở Bắc Bán cầu xoáy thuận nhiệt đới có hoàn lưu gió xoáy vào tâm theo hướng ngược chiều kim đồng hồ, ngược lại ở Nam Bán Cầu gió xoáy vào tâm xoáy thuận nhiệt đới theo hướng thuận chiều kim đồng hồ

 Xoáy thuận nhiệt đới là xoáy thuận được cấu tạo bởi khối khí nóng ẩm

1.2 Bão nhiệt đới

Bão (typhoon) là tên gọi chung những xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ) trên Tây Bắc Thái Bình Dương khi tốc độ gió cực đại (Vmax) ở gần tâm duy trì liên tục từ 64 hải

lý (gió cấp 12 ở nước ta) trở lên (hải lý: knot - kt, bằng 1,853 km/h)

Ở khu vực khác nhau bão được gọi bằng thuật ngữ khác nhau, như ở Đại Tây Dương, đông bắc Thái Bình Dương và đông nam Thái Bình Dương (phía đông

160oĐông) gọi bão là "hurricane", Trung Quốc dịch là "cụ phong" là gió bão

Tổ chức khí tượng thế giới (WMO: World Meteorological Organization) quy định phân loại xoáy thuận nhiệt đới thành:

1/ Áp thấp nhiệt đới (Tropical depression): là xoáy thuận nhiệt đới với hoàn lưu mặt đất giới hạn bởi một hay một số đường đẳng áp khép kín và tốc độ gió lớn nhất ở gần vùng trung tâm từ 10,8 – 17,2m/s (cấp 6 - cấp 7)

2/ Bão nhiệt đới (Tropical storm): là xoáy thuận nhiệt đới với các đường đẳng áp khép kín và tốc độ gió lớn nhất ở vùng gần trung tâm từ 17,2 – 24,4m/s (cấp 8 - cấp 9)

3/ Bão mạnh (Severe Tropical storm): là xoáy thuận nhiệt đới với tốc độ gió lớn nhất gần trung tâm từ 24,5 – 32,6m/s (cấp 10- cấp 11)

4/ Bão rất mạnh (Typhoon/Hurricane): là xoáy thuận nhiệt đới với tốc độ gió lớn nhất vùng gần trung tâm từ 32,7m/s trở lên.

Những cơn bão quá mạnh người ta gọi là "siêu bão" (supertyphoon)

1.2 Quy luật hình thành bão

1.2.1 Điều kiện hình thành bão

Bão thường hình thành tập trung ở những vùng nhất định, gọi là "ổ bão" Bão được hình thành ở 6 ổ bão gồm: Vịnh Bengal và biển Ả Rập; tây bắc Thái Bình Dương; đông bắc Thái Bình Dương; tây bắc Đại Tây Dương; tây nam Ấn Độ Dương và vùng biển bắc Úc Trong đó tây bắc Thái Bình Dương là ổ có nhiều bão nhất (chiếm 38% số bão trên toàn cầu)

Khu vực hay xảy ra bão trên thế giới và số bão trung bình hàng năm

Bão là một xoáy thuận nhiệt đới được cấu trúc bởi khối khí nóng ẩm với dòng thăng rất mạnh xung quanh mắt bão, tạo hệ thống mây, mưa xoáy vào vùng trung tâm bão Năng lượng bão là ẩn nhiệt ngưng kết của lượng hơi nước khổng lồ bốc hơi từ mặt biển, ngoài ra bão hình thành đòi hỏi không khí có tầng kết bất ổn định đảm bảo cho

sự hình thành đối lưu sâu và dông Bão chỉ có thể hình thành khi có đủ 3 điều kiện: Nhiệt, ẩm và động lực để tạo xoáy

Nhà khí tượng Erik Palmen đã tìm ra rằng bão chỉ có thể hình thành trên biển trong dải vĩ độ 5 - 20ovĩ hai bên xích đạo, nơi có nhiệt độ cao (từ 26 – 27oC trở lên) và lực Coriolis đủ lớn để tạo xoáy, tạo điều kiện thuận lợi cho bão hình thành Sở dĩ bão không thể hình thành trong giải 0 – 5ovĩ về hai phía của xích đạo vì ở đó lực coriolis quá nhỏ, không đủ để tạo xoáy

Palmen (1956) đưa ra 3 điều kiện cơ bản cho sự hình thành bão:

1 Khu vực đại dưong có diện tích đủ lớn với nhiệt độ mặt biển cao (từ 26 –

27oC) bảo đảm nước bốc hơi mạnh cung cấp năng lượng ngưng kết lớn cho

hệ thống bão.Điều này dễ đạt được ở những vùng biển gần xích đạo

2 Lực Coriolis có giá trị đủ lớn tạo xoáy thuận Bão thường hình thành trong giới hạn bởi vĩ độ 5 – 20o hai bên xích đạo

3 Phải tạo ra được những dòng không khí xoáy, vậy nhất thiết phải có sự giao thoa của hai khối không khí có nhiệt độ không khí chênh lệch đáng kể tạo điều kiện cho đối lưu phát triển

Riehl bổ sung thêm 2 điều kiện:

4 Ở trên cao, trường khí áp phải phân kỳ để đảm bảo giải tỏa khối lượng không khí hội tụ ở mặt đất và duy trì bão

5 Ở mặt đất phải có nhiễu động áp thấp ban đầu 80% các cơn bão có liên quan đến dải hội tụ nhiệt đới Dải hội tụ nhiệt đới ít họat động thì bão cũng ít

1.3 Cấu trúc nằm ngang của bão

Bão nhiệt đới có cấu trúc đối xứng cả về phương nằm ngang và phương thằng đứng Khoảng cách từ tâm bão dến đường đẳng áp khép kín cuối cùng được gọi là bán kính bão Khoảng cách từ tâm bão tới vùng mà ở đó có tốc độ gió đạt cấp 6 gọi là bán kính xoáy của bão

Khoảng không gian theo phương nằm ngang của bão ở giai đoạn phát triển nhất có

thể chia làm 4 vùng sau: mắt bão (the eye), thành mắt bão (the eyewall), dải mây (rainbands) và lớp mây ti dày đặc phía trên (the Dense Cirrus Overcast)

Mô hình cấu trúc bão

1.3.1 Mắt bão

Mắt bão là khu vực có khí áp nhỏ nhất

trong bão, gần như lặng gió, quang

mây, và có nhiệt độ cao hơn vùng xung

quanh (do sự đốt nóng dòng không khí

thăng lên), mắt bão có đường kính

trung bình khoảng 18-30km Thông

thường chỉ có những cơn bão mạnh

trưởng thành mới hình thành mắt bão

rõ nét.Ở tầng thấp khoảng 200m nhiệt

Hình ảnh mắt bão nhìn từ vệ tinh

độ không khí trong mắt bão cao hơn xung quanh khoảng 6 -15 C, độ ẩm không khí trong vùng mắt bão rất thấp, gió trong mắt bão rất thấp thường nhỏ hơn 5m/s.Thời gian đi qua của mắt bão có khi kéo dài tới 2h sau đó mạnh lên như lúc ban đầu chỉ

có hướng gió ngược với ban đầu

Trong không gian ba chiều, bão là một cột xoáy khổng lồ, ở tầng thấp (khoảng 0 – 3km) không khí nóng ẩm chuyển động xoắn trôn ốc ngược chiều kim đồng hồ (ở Bắc Bán Cầu) hội tụ vào tâm, chuyển động thẳng đứng lên trên trong thành mắt bão

và toả ra ngoài ở trên đỉnh theo chiều ngựơc lại Ở chính giữa trung tâm của cơn bão không khí chuyển động giáng xuống, tạo nên vùng quang mây ở mắt bão

Có thể mô phỏng sơ bộ cấu trúc các trường khí tượng trong bão như sau:

- Tham gia chuyển động xoay trong bão là một khối không khí khổng lồ có phạm vi ngang khoảng 200 – 1000km, phạm vi thẳng đứng lên đến lớp đỉnh tầng đối lưu (10 – 12km).Giá trị khí áp nhỏ nhất tại tâm bão và tăng dần ra phía rìa bão

Càng vào gần tâm, cường độ gió bão càng mạnh, khu vực tốc độ gió mạnh nhất cách tâm bão khoảng vài chục km Vào vùng mắt bão gió đột ngột yếu hẳn, tốc độ gió

gần bằng không Khi qua khỏi vùng mắt bão gió lại đột ngột mạnh lên nhưng có

hướng ngược lại, đây chính là tính chất ảnh hưởng nguy hiểm nhất của bão.

Nếu nhìn từ trên cao xuống (ảnh mây bão chụp từ vệ tinh) mây bão có dạng gần tròn, hình xoáy trôn ốc ngược chiều kim đồng hồ (ở Bắc Bán Cầu):

Cấu trúc mây bão chủ yếu là hệ thống mây đối lưu, dòng thăng tập trung ở dải mây này, tốc độ dòng thăng trong bão rất lớn và có thể lên cao đến 10km, tạo thành cột không khí chuyển động xoáy rất mạnh và hình thành khối mây bão khổng lồ Đến một độ cao nào đó dòng không khí thổi ngang từ thành mắt bão ra xung quanh tạo nên những màn mây mỏng toả ra rất xa ngoài vùng bão Xung quanh mắt bão có mây bão dạng thành gần như thẳng đứng làm thành hình vành khăn (Thành mắt bão)

nhiệt độ không khí trong mắt bão lớn hơn xung quanh rất nhiều, vì thế người ta nói

bão có lõi nóng

1.3.2 Vùng gió bão và mưa cực đại

Bề rộng vùng này thì thường từ 55-150km Ở đây ta thấy sự thay đổi rất lớn của áp suất, gió lớn và mưa rào dữ dội.Tốc độ gió nhiều khi đạt 50-60m/s.Tốc độ gió giảm dần khi đi từ giáp tâm ra phía ngoài Vùng này có thể phân chia như sau:

Vùng giáp với mắt bão có bề rộng khoảng 30-40km có gió lớn và mưa rào dữ dội

Vùng kế tiếp vung giáp mắt bão (bề rộng khoảng 100km ) tốc độ gió và lượng mưa

giảm hơn vùng trong một chút

Đặc trưng của khu vực này là tồn tại dòng thăng của không khí với tốc độ khoảng 0.15m/s Lượng mưa trung bình khoảng 12-15m/s, tuy nhiên thì lượng mưa phân bố không đều

1.3.3 Vùng gió xoáy cấp 6, cấp 7 và vùng ngoài bào

Càng xa tâm bão thì lượng mưa và sức gió giảm dần, phía ngoài bão tốc độ gió của bão giảm tới cấp 4-5, chủ yếu là mưa rào nhẹ

1.4 Cấu trúc thẳng đứng của bão

Ngày nay theo khảo sát của các nhà khoa học người ta đã khẳng định chắc chắn rằng: Bão có thể phân bố đến độ cao 15-18km

1.5 Thời gian “sống” của bão

Thời gian tồn tại trung bình của bão khỏang 7 – 8 ngày đêm tính từ thời điểm hình thành cho đến khi đổ bộ vào bờ hoặc tan rã trên biển Tuy nhiên, có một số cơn bão chỉ tồn tại vài giờ, và cũng có những cơn bão tồn tại trên 15 ngày hoặc lâu hơn nữa Theo Riehl (1979) có thể chia quá trình hình thành và phát triển của bão thành 4 giai đọan:

1.5.1 Giai đoạn hình thành

Bão Katrina 25/8/2005 lúc mới hình thành

Bão xuất hiện trực tiếp từ mặt biển với sự hình thành của những cụm mây tích lớn Phần lớn bão hình thành từ một nhiễu động là áp thấp có trước trong trường

áp nhiệt đới (tuy nhiên không phải nhiễu động nào trên dải hội tụ nhiệt đới cũng phát triển thành bão) Quá trình khơi sâu của áp thấp thường diễn ra chậm chừng vài giờ, đủ để gió tản mạn trong khu vực rộng lớn có thể sắp xếp lại, tạo thành các dòng khí xóay hội tụ đưa không khí nóng ẩm vào tâm

Trong giai đoạn hình thành (giai đọan áp thấp nhiệt đới), gió có cường độ bão chỉ thấy ở mực thấp Và khi gió đạt tốc độ gió cực đại tại vùng trung tâm vượt quá 17,2m/s, áp thấp nhiệt đới trở thành bão

1.5.2 Giai đoạn trẻ (giai đoạn trưởng thành )

Thường từ áp thấp nhiệt đới phát triển thành bão phải mất vài ngày, nhưng có khi chỉ 12h áp thấp nhiệt đới đã thành bão Trong giai đoạn này áp suất giảm mạnh nhanh chóng tốc độ gió tăng lên đáng kể, phạm vi gió mạnh mở rộng bán kính khoảng 40-50km, mây dày đặc, cường độ mưa tăng lên Giai đoạn này bão phát triển đến độ cao 5-9 km, cấu trúc bão lúc này cân đối nhất

Không phải tất cả các Xoáy Thuận Nhiệt Đới đạt tốc độ gió cấp bão trong giai đọan hình thành đều phát triển thành bão, nhiều xoáy thuận tan đi sau 24h Một

số khác di chuyển trên một quãng đường dài như là một ấp thấp nhiệt đới Nếu

có sự tăng cường thì khí áp thấp nhất giảm nhanh xuống dưới 1000mb Gió có cường độ bão hình thành một dải bao quanh trung tâm xoáy Mô hình mây biến đổi từ dải đường tố sang dạng dải xoáy về phía trung tâm Khối mây trung tâm càng trở nên có dạng tròn hơn, mắt bão càng rõ nét hơn

1.5.3 Giai đoạn chín muồi

Bão Katrina 12:16 trưa 29/8/2005

Đặc điểm của giai đoạn này là khí áp ở tâm bão giảm đến giá trị thấp nhất và tốc

độ gió tăng đến cực đại và cũng ổn định Phạm vi hoàn lưu bão mở rộng, đặc biệt

là góc phần 4 bên phải tâm bão theo trục di chuyển của bão Giai đọan chín muồi

có khi kéo dài tới một tuần lễ

Nếu trong giai đoạn trẻ phạm vi gió mạnh, sức bão chỉ giới hạn trong phạm vi bán kình 40 -50km thì trong giai đoạn này có thể mở rộng trên 300km Bão trong giai đọan chín muồi cũng trải qua các thời kỳ tăng cường và suy yếu không đều, kéo dài trong vài ngày, thường do bão tương tác với hoàn lưu ôn đới

1.5.4 Giai đoạn bão tan trở thành xoáy thuận nhiệt đới

Khi bão di chuyển vào đất liền, do điều kiện địa hình, lực ma sát tăng lên và khả năng cung cấp ẩm cho bão bị mất đi nên kích thước của bão giảm rất nhanh Sau một thời gian ngắn (khỏang từ 1 – 2 ngày) thì bão tan rã hoàn toàn, đôi khi có thể tồn tại dưới dạng một áp thấp nhiệt đới và cho mưa lớn trên một phạm vi rộng Trên biển, bão cũng có thể bị tan rã khi gặp vùng nước lạnh như ở Tây Bắc Thái Bình Dương

B Các yếu tố khí tượng hải văn trong khu vực bão

2.1 Áp suất

Ở giai đoạn áp thấp nhiệt đới áp suất trung tâm khoảng 1000mb, sau đó áp suất giảm liên tục đến thời kỳ phát triển nhất, áp suất trung bình ở tâm bão khoảng 950-960mb thấp hơn áp suất bình thường khu vực đó khoảng 5-10%

2.2 Gió bão

Ngày nay với nền khoa học hiện đại gió bão đã được nghiên cứu khá tỷ mỷ Ở tầng sát mặt đất gió cực đại trong bão đạt tới 60m/s Tốc độ dòng thăng trong bão chỉ đạt 5m/s Bán kính trung bình của vùng gió mạnh khoảng 200km, theo chiều cao tốc độ gió giảm dần Gió trong cơn bão có sức phá hoại ghê gớm vì tốc độ gió rất lớn, có sức ép cao Gió thổi không đều mà giật từng cơn, xoay chiều đột ngột nên sức phá hoại càng tăng

2.3 Nhiệt độ không khí

Khi bão chưa đi vào vùng vĩ độ nhiệt không khí trong bão phân bố đối xứng qua tâm Ở ngoài mắt bão nhiệt độ hầu như đều nhau Bên trong mắt bão nhiệt độ cao hơn nhiều Càng lên cao chênh lệch nhiệt độ trong mắt bão và môi trường xung quanh càng lớn Nhiệt độ chênh lệch lớn nhất có thể lên tới 15-17 C

2.4 Mây và mưa

Chiều cao của mây trong bão có thể phát triển đến độ cao 10-12 km hoặc hơn nữa Xung quanh tâm bão với đường kính trung bình khoảng 156HL, bầu trời phủ dày đặc khối mây vũ tầng, thấp là là trên mặt biển, kèm theo mưa như thác đổ Khi tâm

bão tới thì mây mỏng đi, gió yếu, trời sáng Khi tâm bão đi qua thì mưa gió lại mạnh lên như cũ Khi bão đã qua thì mây mỏng dần, gió yếu dần đi và trở lại bình thường.Kích thước của mây và mưa thay đổi phụ thuộc kích thước và giai đoạn phát triển của bão

2.5 Sóng biển trong khu vực bão

Gió thổi trên mặt biển gây ra sóng Sóng cao hay thấp phụ thuộc vào gió mạnh hay yếu Bão đi qua mặt biển tạo thành những cơn sóng gió lớn khổng lồ có khi cao hơn

20 m và có sức phá hoại rất lớn

Ở chính khu vực tâm bão hình thành những sóng bão cực lớn, rất dốc, hỗn độn, không có hướng xác định Những sóng này rất nguy hiểm với tàu thuyền vì tàu thuyền rất dễ bị bẻ gãy bánh lái và bị cuốn vào tâm bão.Sóng biển trong các cơn bão thường có độ cao từ 7-12m

2.6 Thủy triều và dòng chảy trong bão

Khi có bão tan ta thường quan sát thấy thủy triều dâng lên cao hơn mức bình thường Nguyên nhân chính là do sự thay đổi khí áp trong và ngoài vùng bão, của lượng nước mưa khổng lồ do mưa bão đổ xuống mặt biển và tác động của gió đối với mặt biển

Ngoài ra tác dụng làm cho dòng nước biển dâng cao, gió bão còn gây ra hiện tượng dòng chảy

2.7 Nhiệt độ nước biển trong vùng bão

Bão làm cho tầng mặt của nước biển lạnh đi đáng kể khoảng 5oC nên những vùng bão đi qua thường xuất hiện sương mù bình lưu

C Sự di chuyển của bão

Quỹ đạo của một cơn bão là đường nối các vị trí liên tiếp của cơn bão qua các giai đọan tồn tại của nó Vị trí của bão được xác định theo trường áp, trường gió và theo ảnh mây vệ tinh Quỹ đạo bão được xác định một cách chính xác hơn, được gọi là quỹ đạo chuẩn (best track)