15

Đặc điểm của giai đoạn này là khí áp ở tâm bão không tiếp tục giảm và tốc độ gió cực đại
cũng ngừng tăng lên. Phạm vi hoàn lưu bão với tốc độ gió sức bão mở rộng. Giai đoạn chín
muồi, có khi kéo dài tới một tuần. Nếu trong giai đoạn trẻ phạm vi gió mạnh, sức bão chỉ giới
hạn trong phạm vi bán kính 30-50km thì trong giai đoạn này có thể mở rộng trên 300km. Khu
vực thờ
i tiết xấu nhất nằm ở phía phải so với hướng dịch chuyển của bão.
Quy mô của bão trong giai đoạn chín muồi biến đổi rất lớn. Thậm chí khi khí áp ở tâm
bão thấp hơn 950mb, bán kính bão có khi chỉ là 100-200km. Nếu khí áp tính trung bình
đồng đều là 1000mb cho toàn khu vực bão thì khối lượng bão là 3x10
12
tấn. Ngược lại, với
khí áp tương tự đối với cơn bão có bán kính 1000km thì khối lượng của nó là 3x10
13
với

hai
bậc đại lượng lớn hơn. Khối lượng này ngang với khối lượng của áp thấp Alêut. Bão trong
giai đoạn chín muồi cũng trải qua các thời kỳ tăng cường và suy yếu không đều, kéo dài
trong vài ngày, thường đó là trường hợp bão tương tác với hoàn lưu ôn đới. Sự biến đồi
ngắn hạn của tốc độ gió chừng 10% trong khoảng 1 giờ. Còn bão TIP trải qua giai đoạn
chuỗi xoáy từ 13 và 14/10. Khi khí áp lạ
i tăng đến 905 và 920mb, lúc này bão vẫn còn giữ
được dạng tròn.
4. Giai đoạn tan rã
Khi bão di chuyển vào đất liền do điều kiện địa hình, lực ma sát tăng lên và nhất là khả
năng cung cấp ẩm cho bão bị mất đi nên kích thước của bão giảm rất nhanh. Sau một thời
gian ngắn (khoảng từ 1-2 ngày) thì bão tan rã hoàn toàn, đôi khi có thể tồn tại dưới dạng một

áp thấp nhiệt đới và cho mưa lớn trên một phạ
m vi rộng. Trên biển, bão cũng có thể bị tan rã
khi gặp vùng nước lạnh như ở Tây Bắc Thái Bình Dương. Trên đất liền và trên biển bão có
thể di chuyển vòng quanh rìa cao áp cận nhiệt và đi vào miền ôn đới, không khí lạnh xâm
nhập vào khu vực bão, hệ thống front xuất hiện và bão trở thành một xoáy thuận ngoại nhiệt
đới, tương tự trường hợp cơn bão TIP.
Sự giảm của nhiệt độ đỉnh mây từ ngày 5 đến 10/10 do
đỉnh mây được nâng cao biểu
thị cho sự phát triển của mây tích trong bão và sự tăng cường của hoạt động đối lưu. Mây
tích phát triển mạnh nhất vào các ngày 10-11/10/1979 trong giai đoạn trẻ. Sự giảm dao động
của lượng mây ngày 11-13/10/1979 chứng tỏ mây ổn định. Đó là thời kỳ chín muồi của bão.
Khối mây trung tâm với đỉnh phẳng xuất hiện ở trung tâm hệ thống mây. Nhiệt độ đỉnh mây
thấp trong su
ốt giai đoạn chín muồi. Sự tăng của nhiệt độ đỉnh mây từ ngày 14/10/1979
tương ứng với sự tăng của khí áp ở trung tâm chỉ thị cho sự bắt đầu giai đoạn bão tan. Khí
áp đã giảm 100 mb trong khoảng 6h, như vậy tính trung bình theo thời gian, tốc độ giảm của
khí áp là 1,7 mb/h. Từ 14 đến 16/10 là giai đoạn bão giảm yếu và khối mây trung tâm tan rã.
Một điều đặc biệt đối vớ
i cơn bão TIP là nó di chuyển theo quỹ đạo parapol và tồn tại trong
thời gian tới 15 ngày. Vào giai đoạn tan rã bão TIP đã đi vào miền vĩ độ trung bình. Từ
ngày 17 không khí lạnh xâm nhập vào khu vực bão và ngày 19-20/10 bão đã trở thành xoáy
thuận ngoại nhiệt đới với một front lạnh và hệ thống mây dạng dải thay thế khối mây trung
tâm dạng tròn của bão.
4.5 SỰ HÌNH THÀNH BÃO
4.5.1 Các điều kiện hình thành bão
Từ các điều trình bày ở các mục trên đây, ta thấy bão là một xoáy thuận nhiệt đới được
cấu trúc bởi khối khí nóng ẩm với dòng thăng rất mạnh xung quanh mắt bão, tạo hệ thống
mây mưa xoáy vào vùng trung tâm bão. Năng lượng bão là ẩn nhiệt ngưng kết của lượng hơi
nước khổng lồ bốc hơi từ mặt biển. Bão chỉ hình thành khi có sự phối hợp của các nhân tố




nhiệt động lực và trong hình thế synốp nhất định.
Palmen (1956) đưa ra 3 điều kiện cơ bản cho sự hình thành bão:
1. Khu vực đại dương có diện tích đủ lớn với nhiệt độ mặt biển cao (từ 26-27
o
C) bảo đảm
nước bốc hơi mạnh cung cấp năng lượng ngưng kết lớn cho hệ thống bão.
2. Thông số Coriolis có giá trị đủ lớn tạo xoáy. Bão thường hình thành trong đới giới hạn
bởi vĩ độ 5-20
o

hai bên xích đạo.
3. Dòng cơ bản có độ đứt thẳng đứng của gió yếu, bảo đảm sự tập trung của dòng ẩm vào
khu vực bão trong thời gian đầu của sự hình thành bão.
Riehl (1948) bổ sung thêm hai điều kiện:
4. Ở trên cao, trường khí áp phải phân kỳ để bảo đảm sự giải toả khối lượng không khí
hội tụ ở mặt đất và duy trì bão như ta đã nói trong phần về trường các yếu tố
khí tượng. Điều
đó thường được thoả mãn ở miền nhiệt đới, vì từ mực 500mb trở lên, nhất là tại mực 200,
300mb thường xuyên tồn tại áp cao cận nhiệt.
5. Ở mặt đất phải có nhiễu động áp thấp ban đầu. Những kết quả thống kê cho thấy 80%
các cơn bão có liên quan với dải hội tụ nhiệt đới. Năm dải hội tụ nhiệt đới ít hoạ
t động thì
cũng ít bão
Những khu vực thoả mãn điều kiện 1, 2 có thể được xác định trên bản đồ địa lý và bản đồ
khí hậu. Riêng các điều kiên 3, 4, 5 có liên quan chặt chẽ với các hình thế synôp dưới thấp và
trên cao trong miền nhiệt đới.
4.5.2 Hình thế synôp và sự hình thành bão ở Tây Bắc Thái Bình Dương và Biển
Đông

Độ đứt gió trong khu vực hình thành bão
Từ cơ chế hình thành bão, ta thấy để có thể tập trung một lượng hơi nước lớn vào khu
vực trung tâm áp thấp thì trong thời gian đầu, dòng thăng theo chiều cao không quá mạnh.
Điều đó chỉ có thể thoả mãn khi độ đứt gió theo chiều cao nhỏ. Người ta thường lấy hiệu tốc
độ gió của mực 200mb và 900 hay 850mb đặc trưng cho đại lượng này.
Từ trên hình 4.15 ta thấy bão thường phát triển trong mố
i liên quan với đường độ đứt gió
bằng 0 như sau:
- Quá trình hình thành xoáy diễn ra phía dưới khu vực có độ đứt thẳng đứng của gió
bằng 0 (hình 4.15).
- Ở phía bắc của khu vực có hệ thống phát triển bão là độ đứt dương của gió vĩ hướng và ở
phía nam là độ đứt âm của gió vĩ hướng. Trong đó ở phía tây độ đứt gió nam và ở phía
đông là độ đứt gió bắc. Qui mô của mô hình độ đứt gió là vào kho
ảng 10
o
vĩ.


17






Hình 4.15.
Sơ đồ khu vực độ đứt gió vĩ hướng (U
200 mb
- U
900

mb
) không thuận lợi cho sự phát triển bão (KPT)
hình 4.15a. Và thuận lợi cho sự hình thành bão
(PT1, PT2, PT3) hình 4.15b. (McBride và Zehr,
1980). Đường đậm nét là đường độ đứt gió theo
chiều thẳng đứng bằng 0 thường đi qua trung tâm
áp thấp mặt đất

Kết quả thống kê cho thấy bão hình thành ở khu vực có độ đứt gió bằng 0 đi qua trung
tâm áp thấp mặt đất như ba trường hợp trên hình 4.15, b. Và không hình thành khi đường độ
đứt gió bằng 0 ở cách xa trung tâm áp thấp mặt đất (Hình 4.15, a). Quy luật đó cũng thể hiện trên
kết quả thống kê khí hậu minh hoạ bằng các đường trên hình 4.16. Trên hình biểu diễn phân
bố theo vĩ tuyến của độ đứt thẳng đứng của gió vĩ hướ
ng trung bình trên một số khu vực.
Trên miền Tây Bắc Thái Bình Dương với tần suất bão lớn nhất trên Trái Đất, độ đứt gió
vĩ hướng có giá trị nhỏ nhất (dưới 5kts trong phạm vi rất rộng từ 25
o
-30
o
vĩ). Trong khi đó có
một số khu vực có độ đứt gió tới 30-40kts như Nam Thái Bình Dương và Nam Đại Tây
Dương, bão không hình thành.
Vào mùa thu, trên Tây Bắc Thái Bình Dương và Biển Đông độ đứt thẳng đứng của tốc độ
gió nhỏ, kết hợp với nhiệt độ mặt biển lớn tạo điều kiện thuận lợi đưa tần suất hình thành bão
tới mức cực đại. Độ đứt gió nhỏ
là kết quả của sự biến đổi và dịch chuyển của hệ thống khí áp
ở mực thấp và trên cao.

Hình 4.16.
Phân bố theo vĩ tuyến của độ đứt thẳng đứng của gió vĩ hướng trung bình

(kts) giữa mực 850 và 200mb trong các khu vực (Gray, 1968)



Giữa mùa hè trên Biển Đông ít bão do độ đứt gió lớn chiếm ưu thế. Đôi khi nếu rãnh ở
trên tầng đối lưu ở Bắc Thái Bình Dương dịch sang phía tây tới Philippine, tạo độ đứt thẳng
đứng gió nhỏ trên Biển Đông sẽ tạo điều kiện cho bão hình thành.
Sự biến động lớn của bão nhiệt đới qua các tháng và qua các năm ở tất cả các khu vực
liên quan với sự biến độ
ng của hai yếu tố: độ đứt thẳng đứng, nhiệt độ mặt biển dao động gần
giá trị chuẩn khí hậu của chúng. Chẳng hạn, nếu chuẩn sai hoàn lưu quy mô lớn tại các mực
phối hợp với việc tạo độ đứt thẳng đứng của gió lớn, bão không hình thành.
Nhiễu động mặt đất và dải hội tụ nhiệt đới
Sadler (1976) đã chỉ ra sự hình thành bão
đối với Tây Bắc Thái Bình Dương là
- Sự tăng cường của xoáy mực thấp dọc theo rãnh gió mùa.
Kết quả phân tích của Gray (1968) cho thấy có tới 80-85% bão hình thành trên dải hội tụ
nhiệt đới hay ở rìa phía bắc của dải hội tụ nhiệt đới hay rãnh xích đạo. Khoảng 15% còn lại,
bão hình thành trong đới tín phong trên một khoảng cách lớn so với dải hội tụ nhiệt đới nhưng
có sự phối hợp với rãnh ph
ần trên tầng đối lưu về phía tây bắc của dải hội tụ nhiệt đới.
Nhiễu động áp thấp ở mặt đất bảo đảm cho sự hội tụ đường dòng. Trong khi đó ở trên
cao, phải bảo đảm sự phân kỳ của dòng khí như chỉ ra trên hai hình 4.17, 4.18. Dòng khí tại
mực 900mb không thuận lợi cho sự phát triển (KPT) và hai trường hợp thuận lợi (PT) cho sự
phát triển của bão. Trên hình 4.18 biểu diễ
n những điều kiện phân kỳ của dòng khí tại mực
200mb tạo điều kiện hình thành bão, tương ứng với các trường hợp ở mực 900mb.
Tại mực 900 mb cả hai hệ thống bão phát triển (PT) và không phát triển (KPT) đều là tín
phong hướng đông ở phía bắc và gió mùa hướng tây ở phía nam. Sự khác nhau chủ yếu giữa
hai mô hình là đối với mô hình phát triển bão là gió đông ở phía bắc mạnh hơn đáng kể so với

gió tây ở phía nam.
Trên hình 4.17 và 4.18 ta có thể thấy một số quy luật sau:


19


Hình 4.17.
Đường dòng và đường đẳng tốc (m/s) tại Thái Bình
Dương trên mực 900 mb không thuận lợi cho sự phát
triển bão (KPT) và thuận lợi cho sự phát triển thành
bão (PT1, PT2) (McBride và Zehr, 1980)
Hình 4.18.
Đường dòng và đường đẳng tốc (m/s) tại Thái Bình
Dương trên mực 200 mb không thuận lợi cho sự phát
triển bão (KPT) và thuận lợi cho sự phát triển thành bão
(PT1, PT2) (McBride và Zehr, 1980)
- Một là tại mực 200 mb trong trường hợp có sự phát triển bão có hệ thống áp cao
khoảng 3
o
vĩ về phía đông còn trong trường hợp không có điều kiện phát triển bão thì
không có cao áp.
- Hai là hệ thống áp thấp trước bão nằm ở khu vực có xoáy tương đối với giá trị lớn,
đối với những khối mây có thể tạo bão thì xoáy mực thấp có đại lượng gấp đôi so với
trường hợp không phát triển.
4.6 SỰ DI CHUYỂN CỦA BÃO
Quỹ đạo của một cơn bão là đường nối các vị trí liên tiếp của cơn bão qua các giai đoạn
tồn tại của nó. Vị trí của bão được xác định theo trường áp, trường gió và theo ảnh mây vệ
tinh. Quỹ đạo bão được xác định lại một cách chính xác hơn, được coi là quỹ đạo chuẩn
(“best track”).

Quỹ đạo trung bình nhiều năm (quỹ đạo trung bình khí hậu) của bão là đường nối các
điểm có tần su
ất xuất hiện bão cực đại trên ô vuông kinh vĩ độ của khu vực nhất định.




Hình 4.19.
Quỹ đạo của cơn bão IKE (1984) và WAYNE (1980) và
cơn bão năm 2003
Dạng parabol đặc trưng của các quỹ đạo bão quy định bởi cơ chế bão di chuyển theo
dòng dẫn đường, dòng không chịu ảnh hưởng nhiễu động của bão ở rìa hướng về phía tây
nam cực tây và tây bắc của cao áp cận nhiệt như biểu diễn trên hình 4.14 (Watanabe, 1980).
Từ bản đồ vectơ trung bình của bão ở Tây Bắc Thái Bình Dương, ta cũng thấy dạng quỹ đạo
parabol chiếm ưu thế (hình 4.2). Tuy nhiên, nhiều cơn bão ch
ỉ đi theo dòng dẫn trong một
thời gian, sau đó đổ bộ vào đất liền và tan đi. Khi đó quỹ đạo hướng từ đông đông nam lên tây
tây bắc có dạng gần thẳng như trong trường hợp các cơn bão từ tháng 8 đến tháng 12 ở Tây
Bắc Thái Bình Dương và Biển Đông (Hình 4.5). Một số cơn bão mạnh có thể có nội lực lớn
chúng có thể di chuyển theo nhiều dạng quỹ đạo khác nhau, có khi thắt nút mộ
t hay nhiều lần.
Chẳng hạn như cơn IKE và WAYNE trên hình 4.19.
Như ta đã biết bão là một trong những hiện tượng thời tiết nguy hiểm nhất vì nó gây mưa
to, gió lớn, nước dâng trên phạm vi rộng và gây tác hại nghiêm trọng, nhất là khi đổ bộ vào
đất liền. Dự báo địa điểm và thời gian bão đổ bộ vào đất liền có tầm quan trọng rất lớn đối với
hoạt động kinh tế và đời s
ống của những nước ven biển nhiệt đới.
Ta hãy xét tác động của nội lực đối với sự di chuyển. Theo Rossby, nội lực của bão có
thể được biểu diễn bằng biểu thức:
4

R
F
4
=βρΠω

ở đây
y
f
∂
∂
=
β
,
ρ
- mật độ không khí,
ω
- tốc độ quay tương đối tính trung bình trong
phạm vi bão, R - bán kính trung bình của bão, thường lấy bán kính của đường đẳng áp khép
kín ngoài cùng. Vì vế phải của biểu thức trên luôn dương nên lực F>0, bão có xu thế di
chuyển về phía cực với nội lực F.
Từ biểu thức trên ta cũng thấy nội lực của bão tỷ lệ thuận với tốc độ quay và phạm vi của
bão; tốc độ quay của bão càng lớn, phạm vi của bão và nộ
i lực của bão càng lớn, bão cũng có
khả năng di chuyển theo tác động của nội lực. Có trường hợp bão cắt ngang qua áp cao cận
nhiệt, nghĩa là cắt ngang qua dòng dẫn đường và di chuyển về phía cực.
Ngoại lực tác động đối với sự di chuyển của bão thông qua dòng dẫn đường của môi
trường. Ở miền nhiệt đới, dòng dẫn đường đối với bão chủ yếu là dòng khí ở rìa phía nam,
phía tây và tây bắc củ
a áp cao cận nhiệt. Nguyên lý về dòng dẫn đường đối với bão cũng là



21

nguyên lý dòng dẫn đường tại mực 700 và 500mb đối với xoáy mặt đất miền ôn đới.
Một vấn đề quan trọng cần giải quyết đầu tiên là xác định mực dòng dẫn đường phù hợp
nhất đối với bão. Kết quả nghiên cứu của nhiều chuyển gia đã chỉ ra rằng do trọng tâm của
bão nằm ở gần mặt đất nên dòng dẫn đường không thể nằm ở quá cao. Các kết quả
tính toán
mối tương quan giữa đường đi của bão và dòng dẫn mực 300 mb đều không cho kết quả tốt.
Theo Car, Elsbery, về mặt định lượng dòng dẫn đường được lấy trung bình trong một số
lớp có quan hệ chặt chẽ nhất với chuyển động của bão, mực dòng dẫn đường phụ thuộc vào
cường độ bão thông qua tốc độ gió cực đại theo bảng dưới đây
Cường độ bão Tốc độ gió cực đại
(m/s)
Mực dòng dẫn đường
(mb)
Xoáy mực thấp
Áp thấp nhiệt đới
Bão
Bão mạnh
Bão rất mạnh
< 12,5 m/s
12,5 - 15 m/s
17,5 - 30 m/s
32,5 - 62,5 m/s
65 - 90 m/s
850 mb
700 mb
700 mb
500 mb

400 mb
Như vậy là bão càng mạnh, mực dòng dẫn đường phù hợp càng nằm ở độ cao lớn hơn.
Đối với các cơn bão rất mạnh do không thường xuyên thiết lập bản đồ AT400 nên có thể dùng
bản đồ AT500 để xác định dòng dẫn đường cho bão.
4.7 DỰ BÁO SỰ DI CHUYỂN CỦA BÃO
Do sự tăng cường hoạt động trên biển và hoạt động của ngành hàng không, ngoài dự báo
thời điểm và nơi bão đổ bộ vào đất liền thì dự báo sự di chuyển của bão trên biển cũng có ý
nghĩa thực tiễn đối với việc phòng tránh của tàu biển và máy bay hoạt động trong khu vực có
bão. Hiện nay, nhờ có vệ tinh khí tượng con người có thể kiểm soát được tất cả các cơn bão
trên Trái Đất từ khi hình thành cho
đến khi bão tan. Vì vậy có thể cảnh báo đối với các
phương tiện hoạt động trên biển và đối với hàng không trên tất cả các khu vực trên đất liền.
4.7.1 Xác định tâm bão
Như ta sẽ thấy trong các mục tiếp theo, chất lượng của các dự báo sự di chuyển của bão
phụ thuộc rất lớn vào độ chính xác trong việc xác định tâm bão. Do bão hình thành và phát
triển chủ yếu ở trên biển nơi mạng lưới quan trắc khí tượng rất thưa thớt, hơn nữa gió lớn
trong bão gây cản trở rất nhiều đối với việc quan trắc gió trong bão. Chính vì vậy, số liệu
khí tượng trong vùng bão rất h
ạn chế. Trong nhiều trường hợp để phân tích trường áp và
trường gió, người ta thường phải sử dụng phương pháp nội suy. Việc xác định tâm bão cũng
phải sử dụng phương pháp này.
4.7.1.1. Xác định tâm bão theo trường áp
Với giả thiết mặt đẳng áp ở mặt đất trong vùng trung tâm bão là hình phễu, với các đường
đẳng áp khép kín tròn và gần như đồng tâm, ta có thể xác định tâm bão bằng cách lấy đường
trung trực của ba đo
ạn đường đẳng áp ở quanh tâm bão như minh hoạ trên hình 4.20. Khi đó
trung tâm bão sẽ là điểm giữa của hình tam giác, tạo nên bởi sự giao nhau của ba đường trung
trực. Sai số của phương pháp sẽ lớn khi bão chuyển động nhanh và gần tới bờ lục địa vì khi
đó đường đẳng áp và phân bố khí áp không còn đối xứng so với tâm bão.





Hình 4.20.
Đường nét đứt là đường trung trực của các đoạn đường
đẳng áp AB, CD và EF. Điểm O là trung tâm của xoáy (Tom,
1983)
4.7.1.2. Xác định tâm bão theo góc nghiêng của dòng khí ở gần tâm bão
Phương pháp này được xây dựng trên giả thiết là các dòng khí hội tụ vào tâm
bão với cùng một góc nghiêng. Tính trung bình góc này từ 20-40
o
. Chẳng hạn với góc
nghiêng là 20
o
thì đoạn đường dòng hướng vào tâm (đường đứt nét) hợp với véc tơ tiếp
tuyến với đường dòng sẽ tạo thành góc 90
o
+ 20
o
= 110
o
như minh hoạ
trên hình 4.21. Điểm giữa của tam giác tạo nên bởi ba đoạn đường dòng hướng tâm là
tâm của bão.
Trên đất liền do mạng lưới khí tượng dày đặc hơn nên ta có thể sử dụng khí áp mặt đất để
xác định tâm bão. Trong trường hợp bão di chuyển trên đất liền thì có thể xác định thời điểm
xảy ra giá trị cực tiểu khí áp phối hợp với hướng gió để xác định tâm bão. Tuy nhiên, khi
bão suy y
ếu và có sự biến dạng của trường áp do ma sát mặt đất thì sai số sẽ lớn.
4.7.1.3. Phương pháp xác định tâm bão bằng ảnh mây vệ tinh

Số liệu vệ tinh cho phép quan trắc bão ở những khu vực không có quan trắc mặt đất.
Dùng tài liệu vệ tinh có thể xác định tâm bão theo các đặc điểm hệ thống mây vùng trung tâm
bão hay nối các ảnh mây thành một đoạn phim để theo dõi sự phát triển của độ xoái của các
dải mây và t
ừ đó xác định tâm bão. Khi mắt bão hiện rõ trên ảnh mây vệ tinh thì tâm hình học
của mắt bão được coi gần đúng là tâm bão. Khi mắt bão chưa hiện rõ thì tâm có thể chệch
khỏi vùng mây trung tâm. Tâm bão được xác định theo phương pháp Dvorak.
Khi hệ thống mây được xác định rõ trên ảnh mây vệ tinh bởi mắt bão hay dải mây thì tâm
bão mặt đất thường thấy rõ. Nhưng phần lớn ảnh mây vệ tinh có đặc điểm mây trung tâm bão có
thể bao phủ bởi màn mây và bị biến d
ạng bởi độ đứt gió. Tâm bão có thể không nằm ở giữa
khối mây trung tâm như các ngày 1, 2, 3 trên hình 4.22 (phần trên). Chỉ vào ngày thứ 4 và thứ 5
khi bão nằm trong giai đoạn chín muồi, mắt bão mới hiện rõ và tâm bão mới nằm giữa khối
mây trung tâm.



23


Hình 4.22.
Vị trí của tâm bão mặt đất tương ứng với sơ đồ khối mây trung tâm (A) và trên ảnh mây vệ tinh (B)
4.7.2 Dự báo quỹ đạo bão
Dự báo quỹ đạo bão đóng vai trò rất quan trọng trong việc hạn chế thiệt hại do bão gây
nên. Đây là vấn đề rất phức tạp, đòi hỏi sai số 10
o
so với hướng chuyển động thực trên khoảng
cách 80-120km so với điểm đổ bộ của bão vào đất liền.
Hiện chưa có phương pháp đa năng cho dự báo quỹ đạo bão nên dự báo viên phải lựa
chọn các phương pháp thích hợp cho vùng cần dự báo.

4.7.2.1. Phương pháp quán tính và phương pháp khí hậu
Phương pháp quán tính dựa trên giả thiết là hiệu ứng tổng hợp của các lực tác động tới
cơn bão trong th
ời đoạn đã qua sẽ tiếp tục tác động với cùng xu thế trong thời kỳ cần dự báo.
Đây là phương pháp đơn giản, nhưng cho kết quả chấp nhận được trong vòng 12h nếu bão di
chuyển ổn định, không chuyển hướng do sự biến đổi của dòng dẫn đường. Để dự báo bằng
phương pháp quán tính ta phải có ít nhất hai vị trí tâm bão trên quỹ đạo bão. Chẳng hạn khi có
hai vị trí đầu tiên c
ủa cơn bão ta có thể xác định được hướng và tốc độ di chuyển của bão. Giả
thiết rằng trong 12h tới bão vẫn di chuyển theo hướng và tốc độ như 12h qua ta có thể xác
định được quỹ đạo của bão trong 12h tới. Nếu có ba trung tâm bão liên tiếp trên quỹ đạo ta có
thể xác định gia tốc của chuyển động và bằng cách đó cũng có thể xác định quỹ đạo bão trong
tương lai. Cần lưu ý là theo những quỹ
đạo thực của bão trong các thời đoạn ngắn hơn ta có
thể điều chỉnh các quỹ đạo bão để đạt mức chính xác cao hơn.
Phương pháp khí hậu được thực hiện trên cơ sở các kết quả thống kê nhiều năm đối với
quỹ đạo bão. Theo quỹ đạo bão nhiều năm trên mạng ô vuông kinh vĩ nhất định, người ta sẽ
xác định quỹ đạo trung bình nhiều nă
m theo từng tháng và quỹ đạo trung bình nhiều năm sẽ là
đường nối các điểm có tần suất lớn nhất như bản đồ quỹ đạo bão trung bình ở Việt Nam và
Biển Đông (hình 4.5).
Tốc độ dịch chuyển của bão cũng có thể tính trên cơ sở số liệu khí hậu trung bình của các
chùm quỹ đạo bão hay cho từng khu vực và theo thời gian nhất định. Véc tơ dịch chuyển của
bão theo phương pháp khí h
ậu sẽ được xác định cho quỹ đạo và tốc độ di chuyển theo kết quả
thống kê khí hậu.
Véc tơ tổng hợp của hai phương pháp này sẽ là:
pc
S
+

=
p c
1
SS
2
(+ )

trong đó S
P
là véc tơ di chuyển của bão tính theo phương pháp quán tính, còn S
C
là véc tơ
di chuyển của bão theo phương pháp khí hậu. Theo véc tơ tổng hợp này ta có thể xác định
điểm đổ bộ của bão khi bão gần tới đất liền.
Hiện hai phương pháp này cho kết quả có thể chấp nhận được đối với các cơn bão ở khu
vực có tần suất bão tương đối cao.



4.7.2.2. Phương pháp synôp
Phương pháp dòng dẫn đường
Phương pháp dự báo sự di chuyển của bão bằng phương pháp synôp dựa trên cơ sở quy
tắc dòng dẫn đường như đã áp dụng đối với xoáy thuận ngoại nhiệt đới. Thường người ta
dùng mực dòng dẫn cho các cơn bão yếu là 700mb. Còn đối với cơn bão phát triển mạnh thì
mực dòng dẫn là 500mb. Để xác định vị trí có dòng dẫn đường bằng cách từ tâm bão ngườ
i ta
kẻ một đường vuông góc với hướng chuyển động của bão và trên khoảng cách 5-8
o
vĩ tuỳ
theo quy mô của bão người ta xác định điểm tại đó có dòng dẫn đường và điểm đó được gọi là

điểm "kiểm tra" (Chin, 1970).
Sử dụng dòng dẫn đường này ta có thể xác định hướng và tốc độ di chuyển của bão. Trên
cơ sở đó, dự đoán quỹ đạo bão trong tương lai.
Phương pháp hệ thống dự báo hướng di chuyển của bão
Năm 1998 Cars và Elsbery dựa trên kế
t quả phân tích 287 cơn bão trong thời kỳ 10 năm
đã hệ thống hoá và tính tần suất đối với bốn mô hình synôp cơ bản quy định các khả năng di
chuyển của bão ở Tây Bắc Thái Bình Dương trong đó có Biển Đông. Công trình này không
những giúp hiểu biết sâu hơn và có hệ thống về hoạt động của bão ở khu vực này mà còn là
tài liệu rất hữu ích trong dự báo sự di chuyển của bão. Theo Cars và Elsbery toàn bộ các hệ
thống di chuy
ển bão có thể tổng hợp thành các quỹ đạo trong bốn mô hình với tần suất tương
ứng đó là: Mô hình chuẩn (60%), mô hình hướng cực (30%), các quỹ đạo thực trong hai mô
hình này được minh hoạ trên hình 4.23 và 4.24. Hai mô hình với tần suất nhỏ hơn nhiều so
với hai mô hình trên là mô hình vòng hoàn lưu gió mùa (7%) và mô hình bão kép (3%).
Như vậy hai mô hình cuối cùng chiếm tần suất rất nhỏ. Dưới đây chúng ta sẽ mô tả các
quỹ đạo bão trong các mô hình này.
a) Mô hình chuẩn (Hình 4.23)
Trong mô hình chuẩn, rãnh ôn đới dịch chuyể
n tới miền nhiệt đới tách áp cao cận nhiệt
thành hai bộ phận (được minh hoạ bằng đường đẳng cao mực 500 mb với hoàn lưu thuận
chiều kim đồng hồ ở Bắc Bán Cầu) ở phía tây và phía đông tương tự hình thế thường xảy ra
trên Biển Đông và miền ven biển phụ cận như minh hoạ trên hình 4.23 (hình dưới).
Trung tâm bão ở mặt đất được kí hiệu bằng dấu hiệu xoáy ( ) với khu vực tốc độ gió cực
đại ở phía phải của bão theo hướng di chuyển (được kí hiệu bằng hình elip tô đậm). Tuỳ theo
khu vực dòng khí thịnh hành ở các khu vực bão di chuyển tới mà các quỹ đạo của bão khác
nhau. Chẳng hạn nếu bão di chuyển trong khu vực sống thịnh hành (DR: Dominant Ridge)
trong điều kiện sống yếu (WR: Weak Ridge) giữa hai bộ phận áp cao có chiều ngang khá hẹp
bão sẽ di chuyển theo quỹ đạo 1 hướng từ
đông sang tây do được dẫn đường bởi đới gió đông

thịnh hành. Trong trường hợp dòng khí ở phần cực tây của bộ phận áp cao phía đông khá
mạnh bão sẽ được dẫn về phía tây bắc đến sát sống yếu, từ điểm này bão có thể chuyển hướng
và trước khi chuyển hướng bão thường dừng lại một thời gian. Nếu khu vực sống yếu có
chiều ngang không đủ lớn bão sẽ di chuyể
n theo hướng tây nam theo quỹ đạo 3 và cuốn vào
theo dòng dẫn ở phía đông nam của bộ phận áp cao phía tây và tiếp tục di chuyển về phía tây
nam. Nhưng nếu sống yếu mở ra đủ rộng thì bão sẽ chuyển hướng bắc, sau đó di chuyển theo
quỹ đạo 2 về hướng đông bắc do bão tiến vào đới gió tây ôn đới (MW: Midle Westerlies).
Trong một số trường hợp bão có thể tiến tới rãnh ôn đới vốn là rãnh lạnh, gia nhập vào rãnh
này và tan đ
i. Nếu bão di chuyển tới sát xích đạo và vào vùng đới gió tây xích đạo thịnh hành
(EW: Equatoria Westerlies) thì bão sẽ di chuyển về phía đông nam ở phần phía tây khu vực


25

đới gió tây này và về phía tây bắc nếu nằm ở phần phía đông khu vực như trên hình vẽ.
Hình 4.23.
Các quỹ đạo bão trong mô hình chuẩn (hình trên), quỹ đạo thực chiếm
tần suất 60% trong thời kỳ 1989-1996 (hình dưới) (Car III.L.E, 1997)
Quỹ đạo thực trong thời kỳ 8 năm (1989-1996) (Hình 4.23, hình dưới) cho thấy các
đường quỹ đạo có xu thế nằm theo hướng đông đông nam và tây tây bắc. Đó là quỹ đạo chủ
yếu vào giữa và cuối mùa bão trên Biển Đông.
b) Mô hình hướng cực (Hình 4.24).
Đặc điểm của mô hình này là sự mở rộng của sống yếu giữa hai bộ phận áp cao và kéo
dài theo hướng tây nam - đông bắc của bộ phận áp cao phía đông cũ
ng nhu sự xuất hiện dòng
khí thịnh hành hướng cực ở phía tây phần biến dạng này hoặc sự mạnh lên của dòng khí ở
phần cực tây của bộ phận áp cao phía đông (hình 4.24).






Hình 4.24.
Các quỹ đạo bão trong mô hình hướng cực (hình trên) và quỹ đạo thực trong
thời kỳ tám năm (1989 - 1986) (Car III.L.E,1997)
Trong hình thế này, bão ban đầu di chuyển theo hướng tây nam - đông bắc trong khu vực
dòng khí hướng cực (PO: Polar Orientation) sau đó di chuyển về hướng đông bắc và đông khi
tiến vào khu vực đới gió tây ôn đới. Trên hình 4.24, hình dưới là quỹ đạo thực theo mô hình
hướng cực cũng trong thời kỳ tám năm như đã nói ở trên. Tần suất của các quỹ đạo này chiếm
gần 30% các trường hợp bão xảy ra trong khu vực.
Theo mô hình vòng hoàn lưu gió mùa và mô hình bão kép (chỉ chiếm tầ
n suất khoảng
10%, các quỹ đạo của bão được thể hiện trên hình 4.25.
c) Mô hình vòng hoàn lưu gió mùa (Hình 4.25 và 4.26).
Về cơ bản mô hình này tương tự như mô hình hướng cực nhưng ở phía tây của bộ phận
biến dạng của bộ phận áp cao phía đông là vòng hoàn lưu gió mùa ngược chiều kim đồng hồ.
Do tác động của vòng hoàn lưu này mà quỹ đạo hướng cực sẽ chuyển hướng về phía tây theo
vòng hoàn lưu từ đông sang tây n
ằm giữa bộ phận áp cao phía tây và vòng hoàn lưu gió mùa
trong khu vực sống thịnh hành.
Trong hình thế này, bão ban đầu di chuyển theo hướng tây nam - đông bắc trong khu vực
dòng khí hướng cực (PO: Polar Orientation) sau đó di chuyển về hướng đông bắc và đông khi
tiến vào khu vực đới gió tây ôn đới.




Hình 4.25.

Các quỹ đạo bão trong mô hình vòng gió mùa (Car
III.L.E, 1997)
Hình 4.26.
Các qũy đạo bão trong mô hình bão kép (Car
III.L.E, 1997)
G: Tâm vòng gió mùa - - - - Ranh giới khu vực


27

- - - - Ranh giới khu vực Khu vực tốc độ gió cực đại
Khu vực tốc độ gió cực đại Quỹ đạo đặc trưng

d) Mô hình bão kép (Hình 4.26)

Hình 4.27.
Tần suất khu vực synôp

Trên mô hình này bão phía tây nằm trong khu vực dòng hướng xích đạo sẽ di chuyển về
phía tây nam và có khả năng tiến vào khu vực sống thịnh hành, tiếp đó di chuyển từ đông
sang tây. Còn cơn bão phía đông nằm trong khu vực dòng hướng cực sẽ di chuyển về phía tây
bắc cũng có khả năng tiến vào khu vực đới gió tây ôn đới và di chuyển về phía đông bắc. Nếu
bão ở phía tây đủ mạnh và có phạm vi lớn hơn hẳn bão ở phía
đông nó sẽ gây ảnh hưởng và
cuốn cơn bão phía đông di chuyển về phía tây bắc. Ngược lại nếu bão ở phía đông đủ mạnh
và có phạm vi đủ lớn sẽ đẩy bão phía tây hơi di chuyển chếch về phía nam.
Cars và Elsbery cũng đưa ra tần suất xuất hiện của các khu vực thịnh hành trong các mô
hình synôp (Hình 4.27).
Ta thấy theo số liệu 10 năm khu vực sống thịnh hành chiếm tần suất lớn nhất (53%) đi
ều

đó giải thích tại sao các quỹ đạo bão trên Biển Đông phần lớn có hướng từ đông nam tới tây
tây nam trên Biển Đông. Hình 4.28: Tần suất bão thực tế theo mô hình chuẩn. Khu vực hướng
cực chỉ chiếm 25% các trường hợp và khu vực đới gió tây ôn đới chiếm 14%. Sự thịnh hành
của ba khu vực synôp này thể hiện rất rõ bằng sự tập trung của quỹ đạo bão trên các hình (quỹ
đạo bão Biển Đông). Các khu v
ực synôp còn lại chiếm tần suất không đáng kể.
Trên thực tế do sự cấu trúc lại của trường độ cao được thể hiện ở mực 500mb nên trong
nhiều trường hợp có sự chuyển biến từ mô hình synôp này sang mô hình synôp khác. Chẳng
hạn, từ mô hình chuẩn sang mô hình cực và ngược lại. Kết quả là dòng dẫn đường đối với bão
cũng thay đổi, hướng di chuyển của bão cũng thay đổi theo. Để giúp phán đ
oán các hướng
chuyển biến này, Cars và Elsbery cũng đưa ra tần số và hướng chuyển biến giữa các mô hình.
Trong công trình của Cars và Elsbery cũng đưa ra các minh hoạ bằng ảnh mây vệ tinh và
ví dụ sử dụng sản phẩm số trị tính cho mực 500mb đối với một số cơn bão điển hình ở khu
vực nghiên cứu. Chi tiết xin xem trong tài liệu tóm tắt “Kiến thức cơ sở ”của Cars và Elsbery.
Việc phân tích sự di chuyển các cơ
n bão trong mấy năm gần đây cho thấy có nhiều điểm
về hoạt động và sự di chuyển của bão khá phù hợp với những kết luận của hai tác giả trên.
Chúng tôi cho rằng việc sử dụng các mô hình và khu vực synôp có thể hỗ trợ một cách hữu
hiệu đối với việc định hướng sự di chuyển của bão ở Biển Đông và khu vực phụ cận.



4.8 SỰ BIẾN DẠNG CỦA ÁP CAO CẬN NHIỆT VÀ DÒNG DẪN Ở
TÂY BẮC THÁI BÌNH DƯƠNG
Trong một số trường hợp bản thân áp cao cận nhiệt Tây Bắc Thái Bình Dương và dòng
dẫn ở rìa áp cao này chịu ảnh hưởng rất lớn của hoàn lưu ôn đới và hoàn lưu cận xích đạo, thể
hiện trong các quá trình sau:
1) Rãnh ôn đới tại mực 500 mb có thể di chuyển rất sâu vào miền nhiệt đới tách áp cao
cận nhiệt thành hai bộ phận như trên mô hình chuẩn (Hình 4.23). Dòng khí hướng từ tây

nam lên đông bắc ở phía đông rãnh ngăn chặn không cho bão tiế
p tục di chuyển sang phía
tây. Nếu sống yếu mở ra đủ rộng bão di chuyển lên phía bắc theo dòng dẫn ở phía cực tây
của bộ phận áp cao phía đông, thậm chí có thể ra nhập vào rãnh lạnh như trường hợp cơn
bão yếu số 7 tháng 11-2003. Tháng 12 rãnh ôn đới có thể tiến sâu hơn nữa về phía nam dẫn
bão đi từ tây sang đông, ngược hướng trung bình của bão trong tháng này là từ đông sang
tây.
2) Dải áp thấp xích đạo khi tiến về phía b
ắc gần tới áp cao cận nhiệt sẽ tăng gradient khí
áp ngang giữa hai hệ thống khí áp này và do đó làm tăng tốc độ dòng dẫn ở phía nam áp cao.
3) Khi khu đệm dịch chuyển lên phía Bắc Bán Cầu và trở thành dải áp cao cận xích đạo
thì dòng dẫn ở phía bắc áp cao này trở thành dòng dẫn đường đối với bão và có thể đưa bão di
chuyển từ tây sang đông.

Hình 4.29:
Quĩ đạo và hệ thống mây trên ảnh mây vệ tinh của cơn bão số 6 (Vicentce) tháng
9/2005
Tới đây, ta hãy xét ví dụ về cơn bão mạnh, cơn bão số 6 năm 2005, có tên quốc tế là
Vicente hình thành ở giữa Biển Đông và đổ bộ vào Bắc Trung Bộ ngày 18/9/2005. Bão số 6
có đường đi khá đặc biệt (Hình 4.28). Hồi 13 giờ ngày 15/9/2005 một áp thấp nhiệt đới hình
thành ở giữa Biển Đông tại 14
o
N, 115,5
o
E, ở vùng trung tâm khí áp thấp nhất P
min
=1004mb,


29


tốc độ gió cực đại là 12m/s (cấp 6). Cuối ngày 15/9 và ngày 16/9 quỹ đạo bão có dạng thắt
nút. Hồi 7 giờ ngày 17/9/2005 bão số 6 có trung tâm nằm ở 13,5
o
N và 114,4
o
E, khí áp vùng
trung tâm hạ thấp tới 990mb, tốc độ gió cực đại tăng tới 22m/s (cấp 9). Từ ngày 17/9/2005
bão di chuyển ổn định về hướng tây tây bắc. Hồi 18 giờ ngày 18/9 đổ bộ vào Bắc Trung Bộ.
Tiếp đó bão di chuyển sang phía tây tới Lào giảm yếu và tan đi.
Bão số 6 đổ bộ vào Bắc Trung Bộ với hệ thống mây bão rất rộng nên đã gây mưa hầu như
trên toàn lãnh thổ Việt Nam. Hà Nội và Thành phố
Hồ Chí Minh cũng nằm trong phạm vi bao
quát của hệ thống mây bão như minh hoạ trên ảnh mây vệ tinh (Hình 4.29). Mưa ở khu vực
cách xa tâm bão xảy ra từng đợt cách quãng rõ rệt, lượng mưa chỉ dưới 20mm/ngày. Càng gần
trung tâm bão mưa bão càng mạnh. Bão số 6 gây mưa vừa, mưa to ở các tỉnh phía đông Bắc
Bộ và Bắc Trung Bộ. Riêng ở các tỉnh Thanh Hóa đến Quảng Trị mưa to đến rất to. Lượng
mưa hai ngày 17 và 18 đều ở
mức 180 - 200mm. Ở một số nơi lượng mưa bão lớn hơn: Chu
Lễ (Hà Tĩnh) 321mm, Minh Hoá (Quảng Bình) 287 mm. Bão số 6 tàn phá và nhấn chìm nhiều
đoạn đê biển, gây nước dâng, lụt lội ở Bắc Trung Bộ, gây nhiều thiệt hại cho khu vực bão đổ
bộ, đảo lộn mọi hoạt động kinh tế xã hội vùng ven biển Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ. Quỹ đạo
bão số 6 đã được Trung tâm Dự
báo Khí tượng Thủy văn Trung ương dự báo chính xác nên
đã hạn chế đáng kể sự thiệt hại của con bão này.