Language
Country/Area
No result found
Bí ẩn về siêu lốc xoáy: RFD đã trở thành vũ khí bí mật của lốc xoáy như thế nào?
Trong siêu bão, luồng không khí hướng xuống từ phía sau, còn được gọi là làm mát lượng mưa ngược (RFD), đóng vai trò quan trọng. Những vùng không khí khô này bao quanh phía sau của một cơn bão trung bình, cuộn tròn như mắt bão trong bóng tối. RFD được coi là một trong những yếu tố quan trọng trong quá trình hình thành nhiều cơn siêu bão lốc xoáy. Khi radar thời tiết bắt được mưa đá lớn trong RFD, nó thường hiển thị tiếng vọng hình móc câu đặc trưng, thường chỉ ra sự hiện diện của lốc xoáy.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng lượng mưa phía sau và sự làm mát có liên quan chặt chẽ đến sự hình thành lốc xoáy.
Cơ chế hình thành
Sự hình thành của lượng mưa và làm mát ở phía sau chủ yếu là do lực đẩy âm. Hiện tượng này có thể là do dị thường lạnh được tạo ra sau cơn siêu giông. Những luồng không khí lạnh này đến từ sự làm mát bốc hơi của lượng mưa hoặc sự tan chảy của mưa đá . Đồng thời, không khí khô và lạnh được đưa vào đám mây. Sự chênh lệch áp suất nhiễu loạn theo chiều thẳng đứng cũng có thể do các yếu tố như độ dốc theo chiều thẳng đứng của dòng xoáy thẳng đứng, dòng chảy xung quanh tĩnh tại trong khu vực luồng không khí đi lên và nhiễu loạn áp suất do thay đổi độ nổi theo chiều thẳng đứng. Khi không khí chìm xuống, luồng không khí khô này nóng lên theo cách đoạn nhiệt, tạo thành những khoảng trống trong lớp mây được gọi là máng mây trong. Rãnh nước trong suốt này có thể bao quanh cơn lốc xoáy hoặc xuất hiện theo hình móng ngựa bên dưới hoặc bên cạnh cơn lốc xoáy.
Tính chất nhiệt
Lượng mưa và hơi mát ở phía sau có thể xuất hiện dưới dạng rãnh rõ ràng xung quanh cơn lốc xoáy, nhưng rãnh rõ ràng này không phải lúc nào cũng có thể nhìn thấy rõ. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng áp suất bề mặt dư thừa trong RFD có thể lên tới vài milibar. Ngoài ra, nhiệt độ thế tương đương (θe) trong RFD thường mát hơn so với luồng không khí và các giá trị nhiệt độ thế ướt (θw) thấp nhất được quan sát thấy ở bề mặt cũng thường nằm trong RFD. Mặc dù không khí ấm và θe cao cũng được quan sát thấy bên trong RFD.
Sự khác biệt giữa lượng mưa phía trước và sự làm mát
So với làm mát bằng lượng mưa phía trước (FFD), làm mát bằng lượng mưa phía sau (RFD) chủ yếu bao gồm không khí khô và ấm. Nguyên nhân là do RFD bị đẩy xuống từ tầng khí quyển giữa, gây ra hiện tượng nén nóng khối không khí đang hạ xuống. FFD được hình thành do lượng mưa và sự làm mát bốc hơi trên lõi mưa của siêu giông. So với RFD, FFD lạnh và ẩm. Dù sao đi nữa, cả hai đều được coi là quan trọng trong việc hình thành lốc xoáy.
Vai trò trong việc tạo ra lốc xoáy
Mối liên hệ giữa việc làm mát bằng lượng mưa phía sau và tiếng vang móc câu đã được xác lập rõ ràng. Sự làm mát ban đầu của lượng mưa rơi xuống xảy ra khi không khí từ trên cao va chạm và hòa vào mặt đất. Tiếng vọng móc được hình thành do chuyển động của lượng mưa dọc theo phía sau tiếng vọng chính. Do đó, lượng mưa và sự làm mát do bốc hơi gây ra bởi tiếng vang móc có thể làm tăng thêm cường độ mưa. Các quan sát cho thấy lượng mưa tăng cường gần xoáy nước mạnh nhất ở tầng thấp góp phần hình thành tiếng vọng móc câu, và không khí xung quanh khô cũng được đưa vào lượng mưa, làm tăng thêm lực đẩy âm.
Sự hiện diện của RFD có thể dẫn đến sự gia tăng lượng mưa mạnh, do đó thúc đẩy sự hình thành của lốc xoáy.
Kết nối Tornado
Nhiều nhà nghiên cứu đã nhận ra rằng sự làm mát của lượng mưa kéo theo, đặc biệt là liên quan đến tiếng vọng móc, đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành lốc xoáy. Ngay từ năm 1975, Ted Fujita đã công bố giả thuyết tái chế về sự hình thành lốc xoáy. Đầu tiên, không khí do mưa mang lại được tái chế vào lốc xoáy đang phát triển, sau đó động lượng góc do mưa mang lại được truyền xuống dưới, cuối cùng hình thành một vòng tuần hoàn mạnh. Đó là vòng phản hồi cần thiết để tăng cường độ của cơn lốc xoáy. Các quan sát cho thấy mối liên hệ xoáy nước ở mức thấp trong RFD, chỉ ra rằng RFD đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành lốc xoáy. Những dữ liệu quan sát liên quan đến lượng mưa và quá trình làm mát ở phía sau cung cấp bằng chứng cho giả thuyết tái chế của Fujita.
Phần kết luậnTheo nghiên cứu hiện nay, hiện tượng làm mát lượng mưa ở phía sau thực sự đóng vai trò dẫn dắt trong các cơn siêu giông, giúp thúc đẩy sự hình thành của lốc xoáy. Khi khoa học tiếp tục tiến bộ, việc khám phá cơ chế chính xác của nó vẫn đang được tiến hành. Tuy nhiên, những gì chúng ta biết ngày nay chỉ là phần nổi của tảng băng chìm: Bạn nghĩ còn những yếu tố chưa biết nào khác có thể ảnh hưởng đến sự hình thành lốc xoáy?
