7 hiện tượng thời tiết nguy hiểm trên Trái Đất

Những hiện tượng thời tiết trong tự nhiên luôn có sự biến hóa khôn lường và có những nguyên nhân nhất định để hình thành.

Bầu khí quyển của Trái Đất phụ thuộc vào sự điều khiển của nhiệt lượng Mặt trời. Thời tiết là sự phản ứng của khí quyển với các mô hình nhiệt lượng không đồng đều nhận được từ Mặt trời. Ánh sáng nhìn thấy được và tia cực tím sưởi ấm Trái Đất vào ban ngày và năng lượng nhận được ở các vùng vĩ độ thấp sẽ mạnh hơn. Tuy nhiên, Trái Đất sẽ phát ra gần như toàn bộ lượng bức xạ hồng ngoại của Mặt trời ra ngoài vũ trụ.

Tính trung bình, Trái Đất nhận được 340W/m2 từ Mặt trời. Khoảng 1/3 năng lượng này bị phản ngược trở lại không gian bởi mây và lớp băng trên bề mặt. Phần năng lượng còn lại sẽ được bề mặt và khí quyển Trái Đất hấp thụ.

Nhiệt độ Trái Đất không thể hiện được sự khác biệt rõ rệt giữa mức nhiệt độ chênh lệch lên tới 50 độ C ở vùng xích đạo và các vùng vĩ độ cao. Điều này bởi vì bầu khí quyển đưa nhiệt từ vùng ấm hơn tới vùng lạnh hơn. Năng lượng từ khí quyển có thể đạt tới 5PW (5 x 1015W). Ví dụ, nhà máy điện hạt nhân lớn nhất có công suất 8GW (8 x 109W) và tổng điện năng tiêu thụ bằng tất cả mọi hình thức hiện nay ước tỉnh khoảng 18TW (1,8x 1013W) vẫn kém hơn 250 lần so với mức nhiệt trên của bầu khí quyển.

Nhiệt trong bầu khí quyển của Trái Đất và các đại dương tạo nên chuyển động của dòng không khí ấm áp tới các khu vực lạnh hơn. Dọc theo hành trình, năng lượng có thể biến đổi theo nhiều hình thức khác nhau và ảnh hưởng sâu sắc tới thời tiết nơi chúng đi qua, đặc biệt ở các vĩ độ trung bình. Hãy cùng tìm hiểu một số loại hình thời tiết được tạo ra do sự chuyển động này trên Trái Đất.

Dòng tia

Dòng tia là những cơn gió dữ dội thổi từ hướng Tây ở trên tầng không khí cao. Dòng tia rất hẹp và di chuyển quanh Trái Đất ở độ cao khoảng 10.000 - 15.000 mét. Tốc độ gió có thể đạt tới 250 km/h, đôi khi vượt trên 500 km/h. Đó cũng là lý do tại sao, máy bay khi di chuyển từ tây sang đông thường bay nhanh hơn. Dòng tia có hai loại chính trên mỗi bán cầu là dòng tia á nhiệt đới (cận nhiệt đới) và dòng tia fron vùng cực. Hướng và sức mạnh của dòng tia có thể tác động mạnh mẽ lên các hình thái khí hậu trên Trái Đất.

Nó cũng tạo nên ranh giới giữa hai khối không khí lạnh và nóng ở độ cao khoảng 10km so với mặt đất. Dòng tia có thể làm thay đổi nhiệt độ hoặc gây mưa tại những nơi chúng đi qua.

Bão nhiệt đới

Đây là một loại hình thời tiết có sức phá hủy mạnh mẽ thường được hình thành ở những vùng có vĩ độ thấp. Ban đầu chỉ là những luồng không khí nhiễu động nhưng có thể phát triển nhanh chóng trở thành áp thấp nhiệt đới và sau đó là bão nhiệt đới.

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.

Thời gian xảy ra bão điển hình vào cuối mùa hè hoặc đầu mua thu ở mỗi bán cầu. Khi hơi nước đủ nhiều và tập trung thành những khối mây khổng lồ, chúng có thể tạo nên sức gió và lượng mưa khổng lồ đủ để gây thiệt hại lớn khi đi vào đất liền.

Bão hoặc xoáy thuận nhiệt đới là các hệ thống bão quay nhanh đặc trưng bởi một trung tâm có áp suất thấp, gió mạnh và cấu trúc 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 (cuồng phong, bão nhiệt đới, áp thấp nhiệt đới hoặc xoáy thuận).

Theo thang đo bão Saffir-Simpson, để phân loại như là một cơn bão, một xoáy thuận nhiệt đới phải có sức gió kéo dài tối đa ít nhất là 119 km/h. Cao nhất trong thang bão này là cấp 5 với sức gió trên 249 km/h.

Tốc độ gió có thể khủng khiếp nhưng sự tàn phá chủ yếu của nhưng cơn bão nhiệt đới nằm ở nguy cơ lũ lụt, nước biển dâng và lượng mưa xối xả, dữ dội khiến con người không kịp chạy thoát. Lượng mưa trung bình hàng năm của nước Anh có thể ít hơn 2 tiếng nếu một cơ bão nhiệt đới đổ bộ vào đất liền.

Trận bão năm 1970 là một trong những trận thiên tai tồi tệ nhất mọi thời đại, giết chết hơn nửa triệu dân ở Banglades và Tây Bengal do lũ lụt. Nhưng cơn bão đó vẫn còn cách khá xa để trở thành một cơn bão mạnh nhất. Cơn bão mạnh nhất có thể kể đến Katrina phá hủy các bang miền Đông nước Mỹ hồi năm 2005 với sức gió trên 280 km/h và cơn bão Hải Yến năm 2013 với tốc độ gió duy trì trong một phút là 315 km/h.

Lốc xoáy

Lốc xoáy nhỏ hơn so với bão nhưng đem lại những thiệt hại vô cùng lớn do sức gió khủng khiếp. Lốc xoáy là hiện tượng một luồng không khí xoáy tròn mở rộng ra từ một đám mây dông xuống tới mặt đất. Chúng có thể được hình thành dưới những đám mây bão vào tạo nên sức càn quét hủy diệt.

Thông thường, lốc xoáy có dạng hình phễu. Trung tâm những cơn lốc có sức gió vô cùng lớn khiến chúng có thể lôi bất cứ thứ gì dưới đất lên trên không trung. Tốc độ gió thậm chí có thể đạ tới 500km/h và phá hủy mọi thứ trên đường đi.

Cơn lốc xoáy tháng 3/1925 có chiều dài quãng được đi qua ghi nhận là dài nhất, lên tới 350 km/h và giết chết 695 người ở Thung lũng sông Mississippi, Mỹ. Tháng 4/1989, thậm chí lốc xoáy có tên Daulatpur–Saturia đã quét qua Bangladesh và giết chết 1.300 người và hơn 80.000 người mất nhà cửa.

Bão bụi

Bão bụi xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới. Chúng đem theo một lượng cát và khoáng mịn khổng lồ di chuyển từ lục địa này sang lục địa khác. Tại Bắc Phi, những cơ bão này được gọi là haboobs và thường được hình thành bởi sức gió lớn từ những cơn bão.

Những cơn bão gần như giống với các dạng bão xảy ra tại Châu Mỹ và Châu Á. Haboobs có thể đạt tới độ cao lên tới hơn 1km, bao phủ hàng ngàn km2 và kéo dài trong vòng nhiều giờ. Bụi hấp thụ ánh sáng mặt trời và làm ấm vùng không khí xung quanh cũng như tăng cường sức gió ở rìa cơn bão.

Nếu như ở trên Trái Đất có hơi nước để dung hòa những hạt bụi trong không khí thì trên sao Hỏa, không khí khô sẽ biến những cơn bão bụi dường như bao phủ toàn bộ hành tinh.

Dust Devil

Là một thuật ngữ thời tiết chỉ các xoáy đối lưu nhỏ được tạo ra bởi bụi ở lớp bề mặt. Nhiệt độ là một yếu tố thúc đẩy quan trọng khi lớp khí quyển lạnh tương tác với lớp bề mặt đất ấm áp.

Những ngày nóng, khô, quang mây trên sa mạc hay trên vùng đất khô có thể dẫn tới sự hình thành dust devil. Nó hình thành dưới ánh mặt trời nóng vào cuối buổi sáng hay đầu buổi chiều, những cơn gió lốc chủ yếu vô hại này hình thành bởi các phần tử nhẹ của sa mạc tạo ra một đám bụi xoáy với tốc độ hiếm khi vượt quá 70 dặm/giờ (khoảng 112 km/h). Chúng khác với vòi rồng ở điều chúng không đi liền với một cơn bão sấm (hay bất kỳ đám mây nào), và thường yếu hơn những vòi rồng yếu nhất.

Hiện tượng này khá phổ biến tại các sa mạc nhưng chúng cũng có thể xảy ra tại những vùng khí hậu ôn đới hay còn được biết đến là "snow devil" ở trên các sườn núi.

Dust Devil có thể đạt tới độ cao 1km và có đường kính khoảng 10 mét. Trên sao Hỏa, chúng có kích thước khổng lồ và có thể mở rộng độ cao lên tới 20km. Thông thường vòng đời của một dust devil thường chỉ chưa tới vài phút, dù chúng có thể tồn tại lâu hơn.

Sét

Là một hiện tượng phổ biến trong bầu khí quyển của Trái Đất, nó xảy ra ở khu vực đối lưu mạnh mẽ.

Sét hay tia sét là hiện tượng phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất hay giữa các đám mây mang các điện tích khác dấu đôi khi còn xuất hiện trong các trận phun trào núi lửa hay bão bụi (cát). Khi phóng điện trong khí quyển tia sét có thể di chuyển với tốc độ 36.000 km/h vì sét là sự di chuyển của các ion nhưng hình ảnh của sét là do dòng plasma phát sáng tạo ra nên có thể thấy nó trước khi nghe tiếng động vì tiếng động chỉ di chuyển với tốc độ 1.230 km/h trong điều kiện bình thường của không khí còn ánh sáng đi được 299.792 km/s.

Khoảng 2.000 cơn dông đang hoạt động bất cứ lúc nào trên Trái Đất. Nhiệt độ không khí trong một tia sét có thể đạt tới 30.000 độ C, gấp năm lần so với nhiệt độ trên bề mặt của Mặt trời.

Mưa đá

Mọi người thường coi mưa đá như một hiện tượng của mùa đông. Nhưng đôi khi mưa đá có thể xuất hiện trong những cơn dông mạnh. Đó là thời điểm không khí đạt sự nhiễu loạn nhất.

Mưa đá là hiện tượng mưa dưới dạng hạt hoặc cục băng có hình dáng và kích thước khác nhau do đối lưu cực mạnh từ các đám mây dông gây ra. Kích thước có thể từ 5 mm đến hàng chục cm, thường cỡ khoảng một vài cm, có dạng hình cầu không cân đối. Những hạt mưa đá thường rơi xuống cùng với mưa rào. Mưa đá thường kết thúc rất nhanh trong vòng 5 -10 phút, lâu nhất cho cả một vệt mưa cũng chỉ 20 - 30 phút.

Đây là một hiện tượng thời tiết rất nguy hiểm và hàng năm gây ra nhiều cái chết cho mọi người và phá hủy mùa màng trên thế giới. Các trận bão gây thiệt hại về người lớn nhất ghi lại khoảng 230 người và 1.600 gia súc bị chết tại bang Uttar Pradesh, Warwickshire, V.Q Anh vào tháng 5/1411.

Tham khảo IFLScience