Khi mùa hè ở Bắc bán cầu đến gần, các nhà dự báo bắt đầu theo dõi từng cơn mưa giữa Vịnh Mexico và Châu Phi. Mỗi luồng gió xoáy ngược chiều kim đồng hồ hoặc các đám mây phồng ở đó có khả năng tổ chức thành một cơn bão nhiệt đới đe dọa tính mạng.
Khoảng một nửa số cơn bão nhiệt đới hình thành trong hai thập kỷ qua đã phát triển thành bão , và khoảng một nửa trong số đó trở thành những con quái vật tàn phá bờ biển mà chúng ta gọi là những cơn bão lớn. Giờ đây, chúng ta đã quen với việc chứng kiến khoảng 16 cơn bão nhiệt đới mỗi năm, mặc dù con số đó có thể thay đổi khá nhiều hàng năm.
Những dấu hiệu cảnh báo nào cho thấy chúng ta có thể gặp phải một mùa bão Đại Tây Dương kỷ lục khác như năm 2020, khi 30 cơn bão nhiệt đới hình thành, hoặc một cơn bão yên tĩnh hơn như năm 2014, chỉ với 8 cơn bão?
Trung tâm Bão Quốc gia đã đưa ra dự báo theo mùa đầu tiên vào năm 2021 vào ngày 20 tháng 5 và dự báo một mùa hoạt động mạnh hơn bình thường, với 13 đến 20 cơn bão được đặt tên , sáu đến 10 cơn bão và ba đến năm cơn bão lớn. Cơn bão đầu tiên trong số những cơn bão được đặt tên, Ana, hình thành vào ngày 22 tháng 5, 10 ngày trước khi bắt đầu mùa 1 tháng 6.
Dưới đây là một số nhà dự báo thành phần và các nhà khoa học như tôi đang tìm kiếm.
Bão nhiệt đới bắt đầu ở đâu
Bão sống trong khí quyển, nhưng chúng được nuôi dưỡng bởi đại dương. Đầu tiên, chúng ta hãy nhìn xa hơn về phía ngược dòng và tìm hiểu xem chúng đến từ đâu.
Giống như trồng trọt, bão sẽ dồi dào và mạnh mẽ với số lượng lớn hạt giống và điều kiện môi trường thuận lợi.
Hạt giống của các cơn bão nhiệt đới rất nhỏ và hầu như không đe dọa đến các nhiễu động thời tiết. Bạn sẽ tìm thấy chúng rải rác khắp các vùng nhiệt đới vào bất kỳ ngày nào. Ở Đại Tây Dương, một số bắt đầu dưới dạng các đám dông trên khắp châu Phi, hoặc như những đám mây gần quần đảo Cape Verde ngoài khơi bờ biển phía tây của châu Phi.
Phần lớn những hạt giống này không tồn tại được sau vài ngày, nhưng một số hạt bị luồng không khí mùa đông cuốn lên để trồng trên Đại Tây Dương nhiệt đới giữa khoảng 10 đến 20 độ vĩ bắc. Đây là lĩnh vực mà sự tăng trưởng thực sự được thúc đẩy bởi đại dương. Từ đó, các cơn bão nhiệt đới đang phát triển được di chuyển theo hướng Tây và Bắc bởi các "dòng lái" của khí quyển - tránh đường xích đạo, nơi tác động quan trọng của sự quay của Trái đất là quá nhỏ để chúng có thể phát triển thêm.
Càng nhiều hạt, càng có nhiều cơ hội cho một mùa bão đang hoạt động.
Một số yếu tố ảnh hưởng đến mức độ gieo hạt của bão nhiệt đới trong một năm nhất định, nhưng mắt của các nhà dự báo thường được đào tạo về gió mùa châu Phi vào mùa xuân.
Một khi những hạt giống đó xuất hiện từ bờ biển châu Phi hoặc từ các túi khí ấm, bốc lên ở nơi khác trên đại dương, sự chú ý sẽ chuyển sang các điều kiện môi trường có thể thúc đẩy hoặc hạn chế sự phát triển của chúng thành các cơn bão nhiệt đới và cuồng phong.
Bão nhiên liệu nước ấm
Nói chung, các cơn bão nhiệt đới phát triển mạnh khi bề mặt đại dương có nhiệt độ 80 độ F (26,7 độ C) hoặc ấm hơn . Đó là lý do tại sao bão rất hiếm xảy ra trước ngày 1 tháng 6 và có nhiều khả năng xảy ra từ tháng 8 đến tháng 10, khi đại dương ấm nhất.
Nguồn cung cấp nhiên liệu chính cho các cơn bão nhiệt đới là nhiệt năng ở thượng lưu đại dương, độ cao 100 feet (30 mét) hoặc lâu hơn.
Tuy nhiên, nó không chỉ là nhiệt độ của bề mặt. Một yếu tố chính dẫn đến sự phát triển của những cơn bão rất mạnh là độ sâu của vùng nước ấm mở rộng ra sao, và mức độ tách biệt rõ rệt của lớp ấm ra khỏi vùng nước lạnh bên dưới. Điều này là do các cơn bão khuấy động đại dương khi chúng di chuyển dọc theo.
Nếu lớp nước ấm nông và dễ bị trộn lẫn, không cần khuấy nhiều để pha loãng nhiệt năng trên bề mặt với nước lạnh từ bên dưới, để lại ít năng lượng hơn cho cơn bão. Nhưng nếu nước ấm vào sâu hơn, các cơn bão có nhiều nhiên liệu hơn để hút.
Ảnh hưởng của gió cấp trên
Những cơn gió thịnh hành đã thổi trong một khu vực cũng có thể tạo ra hoặc phá vỡ một cơn bão.
Gió thổi với tốc độ khác nhau ở các độ cao khác nhau. Đó là một trong những lý do khiến máy bay gặp sóng gió. Các luồng gió thịnh hành ở gần đỉnh bão nhanh hơn bao nhiêu so với ở dưới cùng được gọi là lực cắt gió . Với quá nhiều sức cắt của gió, cơn bão gặp khó khăn trong việc duy trì những chùm khí nóng bốc lên cao ngất ngưởng.
Tương tự, nếu không khí bốc lên không thể thoát ra ngoài và chảy ra ngoài đủ nhanh , năng lượng tiêu thụ của cơn bão sẽ không thể được thông gió và động cơ bị nghẹt. Cả hai đều có thể ngăn cơn bão trở nên có tổ chức và hạn chế sự phát triển của nó hoặc khiến nó tan biến.
An important clue about future wind shear in the Atlantic region comes from events thousands of miles away in the equatorial Pacific Ocean .
Khi phía đông Thái Bình Dương ấm lên bất thường - được gọi là El Niño - bầu khí quyển toàn cầu được sắp xếp lại theo cách làm tăng sức cắt gió trên Đại Tây Dương. Điều đó có xu hướng ngăn chặn các cơn bão nhiệt đới ở đó - nhưng đừng đặt cược trang trại vào nó. Các biến đổi chậm khác trong hệ thống khí hậu cũng ảnh hưởng đến các điều kiện môi trường, bao gồm thời gian ấm hơn hoặc mát hơn nhiều năm so với nhiệt độ bề mặt bình thường ở Bắc Đại Tây Dương.
Đối diện của El Niño, La Niña, có xu hướng mang lại sức cắt gió thấp, tạo ra nhiều cơn bão nhiệt đới hơn. Những điều kiện này hiện gần như trung lập và các nhà dự báo đang theo dõi để xem điều gì phát triển.
Xem ở đâu
Vì vậy, nếu bạn đang theo dõi các dấu hiệu ban đầu của các cơn bão Đại Tây Dương vào năm 2021, hãy theo dõi gió mùa Châu Phi để tạo hạt giống bão, nhiệt độ ở vùng biển nhiệt đới Đại Tây Dương để cung cấp nhiên liệu và La Niña có thể nở muộn , nghĩa là ít gió cắt hơn. xé tan bão táp.
Các Trung tâm Bão quốc gia - và nhiều nhóm dự báo khác trong chính phủ, học viện và ngành công nghiệp - phân tích những điều này và các yếu tố khác trong dự báo mùa của họ.
Bức tranh lớn hơn
Tổng số các cơn bão nhiệt đới chỉ nói lên một phần của câu chuyện. Có những khía cạnh quan trọng khác cần theo dõi theo thời gian, chẳng hạn như cường độ bão trở nên như thế nào, kéo dài bao lâu, tốc độ di chuyển của chúng và thời gian chúng tan biến sau khi đổ bộ vào đất liền . Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng nhiệt độ đại dương do bão cung cấp đã có xu hướng ấm hơn kể từ cuộc Cách mạng Công nghiệp, đặc biệt là dọc theo Bờ Đông Hoa Kỳ .
Các cộng đồng ven biển đang ở tuyến đầu của biến đổi khí hậu với nước biển dâng. Khả năng xảy ra những thay đổi trong các hiện tượng cực đoan như bão nhiệt đới, với những tương tác phức tạp của chúng với khí quyển và đại dương, là lý do tại sao các cơn bão liên tục trở thành ưu tiên nghiên cứu hàng đầu .
Bài viết này được xuất bản lại từ The Conversation theo giấy phép Creative Commons. Bạn có thể tìm thấy bài báo gốc ở đây .
Kristopher Karnauskas là phó giáo sư về khoa học khí quyển và đại dương, đồng thời là thành viên của Viện Hợp tác Nghiên cứu Khoa học Môi trường tại Đại học Colorado, Boulder. Anh ấy nhận được tài trợ từ Quỹ Khoa học Quốc gia, NOAA và NASA.
