Gió, một yếu tố thời tiết quen thuộc, không chỉ là luồng không khí mát lạnh thổi qua da mà còn là một hiện tượng vật lý phức tạp, ảnh hưởng sâu sắc đến cuộc sống và môi trường. Vậy, Gió Là Sự Chuyển động Của Không Khí Từ đâu đến và nó mang lại những tác động gì?
Để hiểu rõ hơn, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về các yếu tố tạo nên gió và các loại gió khác nhau.
.JPG)
Ảnh: Gió thổi qua cánh đồng lúa, minh họa sự chuyển động của không khí và vai trò quan trọng của nó trong tự nhiên.
Sự khác biệt về áp suất khí quyển là nguyên nhân chính tạo ra gió. Không khí luôn di chuyển từ khu vực có áp suất cao đến khu vực có áp suất thấp, tạo thành luồng gió. Sự chênh lệch áp suất này có thể do nhiều yếu tố gây ra, bao gồm sự khác biệt về nhiệt độ, độ cao và địa hình.
Nhiễu động không khí, một hiện tượng thường gặp trong ngành hàng không, cũng liên quan mật thiết đến sự chuyển động của không khí.
Nhiễu động không khí là hiện tượng không khí chuyển động rối hoặc hỗn loạn trong một khu vực không gian của khí quyển. Mọi tàu bay đều có thể bị tác động khi đi vào các khu vực có nhiễu động không khí, tàu bay trọng lượng nhỏ sẽ bị ảnh hưởng lớn hơn so với tàu bay trọng lượng lớn. Ảnh hưởng của nhiễu động không khí tới tàu bay có các mức độ rất khác nhau, từ sự rung lắc nhẹ đến sự gia tăng tốc độ thăng, giáng mạnh tàu bay hay xoay, lật nghiêng đột ngột gây chấn thương nghiêm trọng cho hành khách và phi hành đoàn, thậm chí làm mất kiểm soát tàu bay tạm thời. Không chỉ nguy hiểm cho an toàn bay, hiện tượng nhiễu động còn tác động lớn đến hiệu quả khai thác bay do tàu bay phải thay đổi lộ trình bay.
Nhiễu động không khí có thể xuất hiện ở bất cứ độ cao nào trong khí quyển và trong các điều kiện khí tượng khác nhau như hiện tượng nhiễu động trời trong (Clear Air Turbulance– CAT), sóng núi (Moutain Waive), nhiễu động trong mây đối lưu…
Một dạng nhiễu động đặc biệt là nhiễu động trời trong (Clear Air Turbulence – CAT), thường xảy ra ở khu vực gần các dòng chảy xiết không khí (Jet stream).
Nhiễu động trời trong (Clear Air Turbulence- CAT) là sự chuyển động hỗn loạn của không khí trong điều kiện trời quang mây, thường xảy ra ở các khu vực chèn giữa các khối không khí di chuyển với tốc độ rất khác nhau. Nhiễu động trời trong thường xảy ra ở khu vực gần các dòng chảy xiết không khí (Jet stream- Jet) gần lớp biên tầng đối lưu của khí quyển hay lớp đối lưu hạn (tropopause)– độ cao khoảng 7km– 12km trên khu vực Cực và 10– 16km ở khu vực Xích đạo. Vùng CAT chủ yếu được dùng để chỉ nhiễu động liên quan đến dòng chảy xiết (Jet). Dòng Jet là dòng không khí hẹp chuyển động với tốc độ cao trong ‘bức tranh’ của hoàn lưu khí quyển ở quy mô toàn cầu. Vận tốc ở lõi dòng Jet có thể lên đến 300km/h. Sự chênh lệch lớn về vận tốc chuyển động của không khí giữa lõi dòng Jet với khu vực lân cận theo cả phương ngang và phương đứng tạo ra những vùng nhiễu động mạnh.
Ảnh: Mô phỏng dòng JET, cho thấy luồng gió tốc độ cao và ảnh hưởng của nó tới nhiễu động trong không khí.
Cường độ nhiễu động được phân thành 4 loại như sau: Nhiễu động nhẹ (light): Máy bay bị rung lắc nhẹ; Nhiễu động vừa (moderate): Khó đi lại trong máy bay; Nhiễu động mạnh (severe): Các vật không cột chặt trên máy bay bị di dời chỗ; Nhiễu động dữ dội (extreme): Máy bay bị rung lắc dữ dội. Quá trình này kéo dài có thể gây hư hỏng máy bay và gây tai nạn. Tuy nhiên trong dự báo cường độ CAT chỉ chỉ ra cường độ vừa và mạnh.
Các trung tâm khí tượng AMO cung cấp thông tin dự báo thời tiết nguy hiểm dọc đường bay SIGWX (significant weather) cho tổ lái trước mỗi chuyến bay.
Ảnh: Bản đồ SIGWX, cung cấp thông tin về các vùng nhiễu động, giúp phi công lựa chọn đường bay an toàn và hiệu quả hơn.
Trước mỗi chuyến bay tổ lái được các trung tâm khí tượng AMO cung cấp thông tin dự báo thời tiết nguy hiểm dọc đường bay SIGWX (significant weather) thông qua hệ thống thu dữ liệu thô được phát hành từ trung tâm dự báo vùng toàn cầu (WAFC- World Area Forecast Centres) WAFC London và WAFC Washington bao gồm các thông tin như vị trí, độ cao, hướng và vận tốc của dòng gió Jet; cường độ và mực dưới và mực trên của vùng CAT; thông tin về tính chất và độ cao vùng mây Cb; độ cao đỉnh tầng đối lưu… Khi nhìn vào bản đồ SIGWX, tàu bay có thể lợi dụng dòng Jet để giảm chi phí nhiên liệu trong trường hợp bay xuối dòng hay bay tránh hoặc vòng chui qua dưới dòng Jet để tránh tác động không mong muốn.
Ảnh: Bản đồ SIGWX từ WAFC London, cung cấp dữ liệu thời tiết chi tiết giúp phi công lập kế hoạch bay an toàn và tối ưu.
Nhiễu động trời trong không thể nhìn thấy bằng mắt thường, cũng không thể phát hiện được trên radar thời tiết. Vì vậy, phi công thường sẽ dựa vào báo cáo từ các máy bay khác hoặc theo dõi các bản tin dự báo, cảnh báo dựa trên phân tích hoàn lưu khí quyển và dòng chảy xiết chặng tàu bay đi qua.
Một số sự cố hàng không đã xảy ra do nhiễu động, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc dự báo và tránh các khu vực này.
Ngày 26 tháng 5/2013 chuyến bay HAN-BKK của VNA, chuyến bay SQ-308/ tàu bay Airbus A380-800 của Singapore Airline gặp sự cố tương tự trên đường bay từ Singapore đi UK khi gặp CAT khiến tàu bay bị ‘rơi đột ngột’ khỏi mực bay bằng 100ft (~ 30m) khiến 7 hành khách bị thương nhẹ. Chuyến bay VN535 của VNA Hanoi – Paris ngày cuối tháng 10/2010 gặp nhiễu động rung lắc mạnh trên đường bay khiến hơn 20 người (tiếp viên và hành khách) bị thương trong đó có trường hợp phải điều trị xương tại bệnh viện, điều đáng nói là họ đều đang không thắt dây an toàn. Hay tàu bay Airbus A320 của Bamboo Airways số hiệu QH212 khởi hành từ TP. HCM đi Hà Nội, trong lúc đang bay ở độ cao 31.000 feet (xấp xỉ 9.449 mét), đã gặp vùng nhiễu động trời trong khiến máy bay bị rung lắc khiến toàn bộ đồ ăn rơi xuống sàn máy bay.
Ảnh: Thức ăn vương vãi trên sàn máy bay do nhiễu động mạnh, cảnh báo về sự nguy hiểm tiềm ẩn của hiện tượng này.
Mặc dù CAT tương đối phổ biến và thường vô hại. Thông thường, máy bay sẽ bị rung, lắc như kiểu ôtô đi vào khu vực ổ gà trên đường bộ. Nó đem lại cho hành khách một trải nghiệm khó chịu, nhưng không làm rơi máy bay. Đôi khi đi vào vùng nhiễu động, hành khách thấy máy bay đang rơi tự do hoặc chao đảo. Tuy nhiên trên thực tế, máy bay vẫn hoàn toàn an toàn. Đó cũng là lý do các tiếp viên luôn yêu cầu hành khách thắt dây an toàn, ngồi tại ghế khi đi qua vùng nhiễu động cũng như trong suốt chuyến bay.
Như vậy, gió là sự chuyển động của không khí từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp, và nó có thể gây ra những tác động đáng kể, từ những cơn gió nhẹ nhàng đến những nhiễu động nguy hiểm trong hàng không. Việc hiểu rõ về gió và các yếu tố liên quan là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống.
