Hình ảnh một cơn lốc xoáy hình thành. Có phải đám mây hình phễu trong mắt bạn từ trên trời rơi xuống như một ngón tay nhọn, độc hại?
Nếu vậy, bức tranh tinh thần đó có thể là tất cả sai. Nghiên cứu mới cho thấy lốc xoáy hình thành không phải từ những đám mây xuống, mà từ mặt đất lên.
Trong một nghiên cứu mới được trình bày hôm qua (13/12) tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội Địa vật lý Hoa Kỳ tại Washington, DC, nhà khí tượng học của Đại học Ohio, Jana Houser, đã lập luận rằng bốn cơn lốc xoáy được quan sát đủ chi tiết với kỹ thuật radar nhanh, không phải là một lần bắt đầu vòng quay của nó trên bầu trời. Thay vào đó, Houser và nhóm của cô tìm thấy, vòng xoáy lốc xoáy bắt đầu nhanh chóng gần mặt đất.
"Lốc xoáy dường như không hình thành từ cơ chế truyền thống, từ trên xuống", Houser nói với các phóng viên trong một cuộc họp báo.
Theo dõi bộ trưởng
Các nhà khí tượng học biết rằng lốc xoáy hình thành khi những cơn gió trong cơn bão mạnh bắt đầu quay. Dự đoán chính xác khi nào điều này sẽ xảy ra, và cơn bão nào sẽ sinh ra những cơn lốc xoáy mạnh, là khó khăn hơn. Một nghiên cứu từ hơn hai thập kỷ trước sử dụng radar hình thành lốc xoáy cho thấy 67% lốc xoáy hình thành từ sự quay trong các đám mây kéo dài xuống mặt đất, Houser nói. Nhưng radar đó tương đối chậm: Nó quét từng khu vực của đường chân trời chỉ sau 5 phút. Houser và nhóm của cô đã sử dụng một đơn vị radar di động quét nhanh, chỉ cần đọc 30 giây một lần và thấy rằng lốc xoáy hình thành nhanh hơn thế nhiều, theo thứ tự từ 30 giây đến 90 giây.
Với một khoảng thời gian chính xác hơn, các nhà nghiên cứu cũng có thể phát hiện chính xác hơn nơi bắt đầu quay - ít nhất là trong một vài cơn lốc xoáy. Thu thập dữ liệu tốt về lốc xoáy là khá khó khăn, Houser nói, bởi vì các nhà khí tượng học không thể biết trước nơi các bộ trưởng sẽ tấn công. Nhóm nghiên cứu đã dành nhiều giờ để theo dõi những cơn bão không bao giờ sinh ra một cơn lốc xoáy.
Houser nói cũng rất khó để có được các phép đo radar gần mặt đất. Nhà cửa, cây cối và cột điện thoại làm gián đoạn hình nón radar, dẫn đến dữ liệu lộn xộn, khó diễn giải.
Đó là lý do tại sao nghiên cứu mới chỉ tập trung vào bốn cơn lốc xoáy: Một trận lớn vào ngày 24 tháng 5 năm 2011, bên ngoài El Reno, Oklahoma, đã đăng ký 5 trên 5 trên thang Fujita (EF) nâng cao, xếp hạng các cơn lốc xoáy do thiệt hại; hai cơn lốc xoáy nhỏ EF1 vào ngày 25 tháng 5 năm 2012, bên ngoài Galatia và Russell, Kansas; và cuối cùng, một cơn lốc xoáy EF3 đã tấn công bên ngoài El Reno vào ngày 31 tháng 5 năm 2013, với tốc độ gió khoảng 300 dặm / giờ (483 km / giờ).
El Reno cơn lốc xoáy là rộng nhất từng được ghi nhận, ở mức 2,6 dặm (4,2 km) qua. Nó đã giết chết tám người, trong đó có ba kẻ săn bão đã vô tình rơi vào vòng xoáy khi đang ở trong xe của họ. Đối với Houser và nhóm của cô, cơn bão thật phi thường vì nhóm tình cờ đã triển khai radar di động của họ ở mức tăng nhẹ, cho họ một cú bắn rõ ràng để ghi lại dữ liệu thấp tới 50 feet (15 mét) so với mặt đất.
Thực địa
Tất cả bốn cơn lốc xoáy hình thành từ những cơn bão siêu tốc. Mặt khác, họ rất khác nhau về sức mạnh và tác động, Houser nói. Không, tuy nhiên, hình thành từ trên xuống. Trong trường hợp cơn lốc xoáy El Reno, một kẻ săn bão thực sự đã chụp một bức ảnh của đám mây hình phễu trên mặt đất vài phút trước khi radar di động phát hiện cơn lốc xoáy cách mặt đất khoảng 50 đến 100 feet (15 đến 30 m).
"Lốc xoáy bị giới hạn rất nhiều ở tầng thấp nhất của bầu khí quyển", Houser nói.
Các nhà khí tượng học đã băng bó về các lý thuyết cạnh tranh về sự hình thành lốc xoáy, Houser nói, nhưng đây là lần đầu tiên họ có dữ liệu đủ tốt để thực sự kiểm tra bất kỳ trong số chúng.
Kích thước mẫu của bốn là nhỏ, Houser thừa nhận, nhưng nếu lốc xoáy thực sự hình thành từ đầu, các nhà dự báo sẽ luôn bắt được chúng sau vài giây sau khi chúng hình thành bằng cách nhìn vào dữ liệu radar ở cấp độ đám mây. Để cải thiện cảnh báo lốc xoáy, Houser nói, có lẽ tốt hơn là thay đổi cách các nhà khí tượng học đưa ra dự báo lốc xoáy.
Một cách có thể là sử dụng các mô phỏng thời tiết phức tạp để mô hình một cơn bão nhất định khi nó phát triển, dựa trên dữ liệu dự báo một vài giờ trước khi cơn bão xảy ra, Houser nói. Các nhà khí tượng học có thể chạy một phiên bản ảo của một cơn bão cụ thể để xem liệu nó có sinh ra lốc xoáy hay không. Sau đó, khi cơn bão thực sự phát triển, họ có thể so sánh các mô hình hình thành cơn lốc xoáy với dữ liệu trong thế giới thực, tìm kiếm gợi ý rằng một cơn lốc xoáy có thể xuất hiện.
"Sau đó, bạn có thể tự tin hơn trong việc đưa ra cảnh báo lốc xoáy dựa trên mô hình đó," Houser nói.
