Nguồn gốc của lốc xoáy

Trong nghiên cứu vừa được công bố trong cuộc họp thường niên của Hiệp hội Địa vật lý Mỹ tại Washington DC, Jana Houser - nhà khí tượng học đến từ ĐH Ohio - cho biết trong 4 trận lốc được quan sát chi tiết bằng kỹ thuật radar nhanh, không có cơn lốc nào bắt đầu vòng xoáy của nó từ bầu trời. Thay vào đó, cô và nhóm nghiên cứu ghi nhận khởi điểm của vòng xoáy rất nhanh ở gần mặt đất.

Các nhà khí tượng học cho biết lốc hình thành khi gió trong một cơn bão mạnh bắt đầu xoáy và dự đoán chính xác khi nào điều này xảy ra và cơn bão nào sẽ sản sinh ra những cơn lốc mạnh. Một nghiên cứu từ hai thập kỷ trước sử dụng radar ghi hình và phát hiện 67% các cơn lốc xoáy hình thành từ những đám mây kéo dài xuống mặt đất, theo Houser cho biết. Tuy nhiên, radar trên chậm, nó chỉ quét từng khu vực của đường chân trời một lần mỗi 5 phút. Houser và nhóm nghiên cứu sử dụng một thiết bị radar di động hiện đại quét nhanh có thể đọc chỉ số mỗi 30 giây 1 lần và thấy rằng lốc xoáy hình thành nhanh hơn so với những gì họ từng biết nhiều, từ 30 - 90 giây.

“Với thời gian chính xác hơn, các nhà nghiên cứu có thể phát hiện chuẩn xác hơn thời điểm vòng xoáy bắt đầu. Thu thập dữ liệu chuẩn lốc xoáy khá phức tạp vì các nhà khí tượng học không thể biết trước địa điểm mà những cơn lốc xảy ra”, theo Houser chia sẻ. Đội ngũ nghiên cứu đã dành nhiều giờ theo dõi những cơn bão mà đến phút cuối nó cũng không xuất hiện cơn lốc nào.

Houser cho biết cũng rất khó để có được các phép đo radar gần mặt đất. Nhà cửa, cây cối và các cột điện thoại làm gián đoạn đến hướng đo hình nón của radar dẫn đến các dữ liệu lộn xộn, khó diễn giải được thu về. Đó là lý do tại sao nghiên cứu mới chỉ tập trung vào 4 cơn lốc nhất định: Một cơn lốc lớn diễn ra ngày 24/5/2011 ngoài El Reno, Oklahoma đạt mức 5/5 trên thang độ Fujita cải tiến (thang xếp hạng lốc dựa trên thiệt hại gây ra), hai cơn lốc nhỏ độ một vào ngày 25/12/2012 ngoài

Galatia và Russell ở Kansas, một cơn lốc độ 3 ngoài El Reno vào 31/5/2013 với tốc độ gió lên tới khoảng 300 dặm/giờ.

Lốc xoáy El Reno là cơn lốc rộng nhất từng được ghi nhận với độ dài là 2,6 dặm. Cơn lốc giết chết 8 người, trong đó có 3 “thợ săn bão” vô tình bị cuốn vào vòng xoáy lúc còn đang ở trên xe của họ. Đối với Houser và nhóm nghiên cứu, cơn bão này đặc biệt vì nhóm nghiên cứu tình cờ triển khai radar di động của họ ở mức tăng nhẹ, qua đó được một lần quét rõ ràng với dữ liệu thấp ở độ cao là 15 mét so với mặt đất.

Cả 4 cơn lốc đều được tạo thành từ những cơn bão supercell. Vậy nhưng chúng rất khác nhau về sức mạnh và tác động, Houser cho biết. Tuy nhiên, không có trận lốc xoáy nào là hình thành từ trên xuống. Trong trường hợp của lốc xoáy El Reno, một người săn bão đã chụp được bức ảnh của đám mây hình phễu trên mặt đất vài phút trước khi radar di động phát hiện cơn lốc xoáy nằm cách mặt ông 15 - 30 mét.

Theo Houser kích thước mẫu của 4 lốc xoáy nêu trên khá là nhỏ, nhưng nếu lốc xoáy thực sự hình thành từ mặt đất lên thì các nhà dự báo sẽ có thể phát hiện chúng gần như ngay sau khi chúng được hình thành bằng cách nhìn vào dữ liệu radar ở cấp độ đám mây. Để cải thiện khả năng cảnh báo lốc xoáy, Houser cho biết, có lẽ phương pháp tốt nhất là thay đổi cách đưa ra dự báo lốc của các nhà khí tượng học hiện nay.