Lốc xoáy được hình thành như thế nào?

Lốc xoáy hay vòi rồng (tiếng Anh: tornado hoặc twister) là hiện tượng một luồng không khí xoáy tròn mở rộng ra từ một đám mây dông xuống tới mặt đất.



Nguồn gốc hình thành và đặc điểm
Nguồn gốc hình thành
Lốc xoáy phát triển từ một cơn dông, thường từ ổ dông rất mạnh hay siêu mạnh, nên ở đâu có dông dữ dội là ở đó có thể có lốc xoáy, song cũng may là nó rất hiếm. Cũng có khi nó sinh ra từ một dải gió giật mạnh (được gọi những đường tố) hay từ một cơn bão. Người ta cho rằng khi không khí ở lớp bên trên lạnh đè lên lớp không khí nóng ở phía dưới, không khí nóng sẽ bị cưỡng bức chuyển động lên rất mạnh. Nhưng khi lốc xoáy xảy ra trên mặt nước thì thường lại không thấy đối lưu và cũng không thấy sự khác biệt nhiệt độ giữa các lớp. Vì vậy nguyên nhân lốc xoáy con người vẫn chưa hoàn toàn hiểu được hết.

Tuy vậy, phần lớn lốc xoáy được hình thành từ một dạng mây dông đặc biệt là mây dông tích điện. Một đám mây có thể kéo dài trong vài giờ, xoáy tròn trong vùng có đường kính từ 10 đến 16 km, di chuyển hàng trăm dặm và sinh ra vô số ống hút khổng lồ. Nguồn gốc của chúng là vùng khí hậu có luồng khí nóng đi lên và luồng khí lạnh đi xuống.

Đầu tiên là quá trình tương tác giữa cơn dông có chiều lên trên và gió. Sự tương tác này sẽ làm cho tầng khí nóng ở dưới di chuyển lên trên và xoay tròn trong không trung.

Tiếp đó là sự phát triển của dòng khí lạnh di chuyển theo hướng đi xuống mặt đất ở phía bên kia của cơn bão. Vận tốc của dòng khí đi xuống có thể lớn hơn 160 km/h.


Lốc xoáy tại Manitoba, Canada, năm 2007

Đặc điểm
Đường kính của lốc xoáy có thể thay đổi từ vài chục mét cho tới vài kilômét. Nhưng đa số các lốc xoáy có đường kính vào khoảng 50 m.

Trên đường di chuyển nó có thể cuốn theo (rồi ném xuống ở một khoảng cách sau đó) hoặc phá hủy mọi thứ, kể cả những nhà gạch xây kiên cố, nên lốc xoáy cũng là hiện tượng khí tượng đặc biệt nguy hiểm.

Âm thanh lốc xoáy thường là tiếng đùng đùng liên tục, giống như âm thanh khi tàu hỏa sắp đến. Đôi khi lốc xoáy tạo ra tiếng ồn lớn như tiếng thác nước đổ hoặc tiếng ồn mở cửa kính ô tô khi xe chạy cực nhanh.

Nhìn từ xa lốc xoáy có thể có màu đen hoặc trắng, tuỳ thuộc những thứ mà nó cuốn theo. Khi lốc xoáy xuất hiện ở trên đại dương, hình thành nên vòi rồng, thường hút bụi nước lên cao tạo thành các cây nước (waterspouts) nặng hàng chục tấn.



Nguồn gốc tên gọi
Đó là hiện tượng gió xoáy rất mạnh, phạm vi đường kính rất nhỏ, hút từ bề mặt đất lên đám mây vũ tích, tạo thành hình như cái phễu di động, trông giống như cái vòi, nhưng từ trên bầu trời thò xuống nên dân ta "tôn kính" gọi là "vòi rồng" (mà không gọi là vòi voi chẳng hạn), chứ thực tế không có con rồng nào cả. Rất thú vị là không phải chỉ có dân ta "tôn kính" gọi nó là vòi rồng mà cả ở Trung quốc người ta cũng gọi là vòi rồng (âm Hán-Việt là "lục long quyển"). Còn tiếng Anh thuật ngữ đó là "Tornado" có nguồn gốc từ tiếng Tây Ban Nha hay Bồ Đào Nha, đều có nghĩa là "quay" hay "xoáy" (gió xoáy).



Cường độ
Việc đo tốc độ gió của lốc xoáy một cách trực tiếp là vô cùng khó khăn, bởi nó có thể phá hủy nhiều thứ xuất hiện trên đường đi. Năm 1971, ông Theodore Fujita, một nhà khí tượng thuộc đại học Chicago đã chế tạo ra một hệ thống phân biệt cấp độ của lốc xoáy dựa trên việc đo tác hại của nó đối với những công trình nhân tạo. Thiết bị được gọi là thang độ Fujita.
Độ mạnh của lốc xoáy tăng dần từ F0 đến F5. Lốc xoáy yếu nhất (F0) có thể phá hủy ống khói và các biển hiệu, trong khi ở cấp mạnh nhất (F5) chúng có thể thổi bay những căn nhà khỏi móng.
Với cấp F4 và F5, tốc độ gió của lốc xoáy có thể lên tới 207 dặm Anh một giờ (333 km/h) cho đến 261 dặm Anh một giờ (420 km/h).



Hậu quả do lốc xoáy tự nhiên gây ra
Hậu quả do lốc xoáy gây ra là rất nghiêm trọng cho địa phương nơi nó đi qua. Càng xảy ra nhiều lốc xoáy và nhất là lốc xoáy cấp mạnh thì thiệt hại về người cũng như về cơ sở hạ tầng là càng lớn.
Các con số thống kê cho thấy Hoa Kỳ là quốc gia chịu nhiều trận lốc xoáy nhất trong một năm. Con số trung bình là hơn 800 cơn lốc xoáy hoạt động trong một năm, làm cho ít nhất 50 người chết. Và số lốc xoáy cấp F5 chiếm 0,1% tổng số.
Australia xếp thứ hai. Một số nước khác cũng thường có như Trung Quốc, Nga, Ấn Độ, Anh và Đức.
Do di chuyển với tốc độ rất nhanh, cùng với gió xoáy, lốc xoáy dường như phá hủy hết mọi thứ trên đường đi của nó. Với những lốc xoáy nhỏ thì sẽ phá hủy các biển hiệu giao thông, những nhà có kiến trúc không vững. Những trận mạnh thì có thể cuốn bay cả những chiếc ô tô, những căn nhà kiên cố, phá hủy những cây cầu... và cuốn theo cả con người, con vật trên đường đi.



Những lốc xoáy gây hậu quả lớn trong lịch sử
Trận lốc xoáy lốc xoáy tồi tệ nhất ở Mỹ xảy ra ngày 18 tháng 3 năm 1925. Cùng một lúc 7 lốc xoáy đã xuất hiện ở 3 bang Illinois, Missouri, Indiana làm 740 người thiệt mạng và phá hủy nhiều cấu trúc hạ tầng. Một thảm hoạ lốc xoáy khác cũng đáng nhớ không kém xảy ra vào ngày 3 tháng 4 năm 1974, nó là tập hợp của 148 lốc xoáy nhỏ, giết chết 315 người từ bắc Alabama đến bang Ohio.
Ngày 12 tháng 6 năm 1899 Quận St. Croix, Wisconsin, Mỹ làm 117 người chết.
Ngày 5 tháng 4 năm 1936 tại Tupelo, Mississippi, Mỹ làm 216 người chết.
Ngày 9 tháng 4 năm 1947 tại Woodward, Oklahoma Mỹ làm 181 người chết.
Ngày 8 tháng 6 năm 1953 tại Flint, Michigan Mỹ làm 115 người chết.
Ngày 22 tháng 4 năm 2011 tại Joplin, Missouri Mỹ làm 138 người chết.



Cách phòng tránh
Nói chung đối với lốc xoáy, nhất là loại có tốc độ lớn việc phòng tránh là rất khó khăn.
Trong thời gian diễn ra lốc xoáy, mọi người phải ngay lập tức tìm nơi trú ẩn trong một tầng hầm hay nơi kín đáo của toà nhà như phòng họp, phòng tắm… Tuyệt đối tránh trú ẩn trong xe hơi và nhà di động bởi chúng có thể bị thổi bay bất cứ lúc nào. Không nên ở trong những nhà lớn có mái rộng như thính phòng, hay siêu thị là những nơi dễ bị sụp đổ. Nếu đang ở ngoài đường, bạn nên chui xuống một cái rãnh hay mương sâu và che đầu cẩn thận để khỏi bị thương do đất đá rơi xuống.



Lốc xoáy (vòi rồng)