Câu lạc bộ dù lượn Hà nội

 

Thời
tiết

Một số khái niệm về thời tiết cần thiết đối với phi công dù lượn
(phần 1/4)

Bùi Thái Giang dịch

I. Bức
tranh toàn cảnh

1. Cấu trúc của khí quyển /mật độ không khí và độ cao

Để hiểu thời tiết ta cần biết đôi chút về không khí. Không khí
chủ yếu bao gồm khí ni tơ và ô xy cùng với một ít hơi nước.
Không khí có trọng lượng và khối lượng. Ở độ cao mực nước biển,
không khí là có mật độ lớn nhất và có áp suất là 1 át-mốt-phe
(101.325 kPa or 14.7 lbf/sq in, 1013.25 mbar, 29.921 inHg, 760
mmHg).

Mật độ không khí thay đổi theo độ cao, nhiệt độ, độ ẩm và áp
suất. Mật độ không khí làm thay đổi tính năng của cánh dù. Độ
cao, nhiệt độ hay độ ẩm càng cao, mật độ không khí càng thấp thì
ta càng phải chạy nhanh để tạo lực nâng.

Cứ lên thêm chừng 300m độ cao thì mật độ không khí giảm khoảng
4%.

Nhiệt độ tăng thêm 3ºC thì thì mật độ không khí giảm khoảng 1%.

2. Hơi nước

Không khí giữ một lượng hơi nước nhất định tùy theo nhiệt độ.
Nhiệt độ càng cao thì càng có khả năng giữ được nhiều nước hơn.
Độ ẩm tương đối thấp tức là không khí ở nhiệt độ hiện tại có khả
năng mang được nhiều nước hơn thế. Khi nhiệt độ giảm xuống, độ
ẩm tương đối tăng và khi độ ẩm tương đối đạt đến 100%, khi đó
nước ngưng tụ và hình thành mây.

Không khí ẩm nhẹ hơn không khí khô và có xu hướng bốc lên cao
khi không khí bị đốt nóng.

3. Nhiệt mặt trời và tuần hoàn không khí

Nhiệt năng của mặt trời và các hệ áp cao và áp thấp là nguyên
nhân gây ra mọi lưu chuyển không khí. Mặt trời nung nóng mặt đất
làm nóng không khí trên bề mặt. Bề mặt khác nhau bị nung nóng
với tốc độ khác nhau. Ví dụ: các bề mặt nung nóng chậm là nước,
tuyết, cỏ xanh, rừng. Mặt đất nóng nhanh là đường nhựa, cánh
đồng khô hạn, mặt đất và núi thẫm màu.

Không khí nóng lên và nở ra, trở nên loãng hơn và có xu hướng
bay lên. Không khí nóng bốc lên, không khí lạnh hơn chuyển đến
từ xung quanh thế chỗ.

4. Khối khí (Airmass) và biên ấm/lạnh (Warm/Cold Front)

Khối khí với dung tích không khí lớn có nhiệt độ và hàm lượng
hơi nước tương đối đồng đều.
Vùng biên đơn giản là vùng giáp giữa hai khối khí. Khi một khối
khí lạnh đẩy tới một khối khí ấm, ta gọi vùng giáp giới là biên
lạnh. Khi một khối khí ấm đẩy tới ta gọi vùng giáp giới là biên
ấm.

5. Biên lạnh (Cold Front)

Biên lạnh thường đến từ phía bắc và di chuyển theo hướng nam.
Chúng có xu hướng di chuyển rất nhanh, thường là trong vòng vài
giờ. Khi biên lạnh tràn qua, nó chuyển động phía dưới không khí
ấm hơn hiện có và nhanh chóng nâng chúng lên và nhiều khi tạo ra
sấm sét đi kèm.

Tất cả các phi công đều phải hết sức chú ý khi bay trong điều
kiện trước biên lạnh. Học viên phi công nên chờ cho vùng biên đi
qua.

Điều kiện thời tiết trước biên lạnh thường không ổn định nhưng
là tuyệt vời cho việc lượn.

Hình dưới đây mô tả biên lạnh đang di chuyển.

 

6. Biên
ấm (Warm Front)

Biên ấm thường bắt nguồn từ phía nam và di chuyển theo hướng tây
bắc. Chúng di chuyển chậm hơn và đôi khi mất đến vài ngày để di
chuyển. Không khí loãng hơn và do vậy nhẹ hơn có xu hướng bốc
lên trên khối khí hiện mát hơn.

Do chuyển động chậm của biên ấm, nó thường có thể được dự báo
trước một vài ngày qua việc theo dõi các đám mây dần tăng lên và
thấpxuống như mô tả trong hình dưới đây.

Thời tiết lúc có biên ấm không phải là điều kiện thuận lợi để
bay.

7. Nhận
biết các loại biên lạnh & ấm trên bản đồ thời tiết

Bản đồ thời tiết thường vẽ biên lạnh bằng một đường màu xanh
nước biển có các tam giác chỉ hướng di chuyển. Biên ấm là các
đường màu đỏ với nửa hình tròn chỉ hướng di chuyển.

8. Hệ
khí áp cao và thấp

Không khí trong khí quyển di chuyển tuần hoàn có xu thế dồn về
các vùng cực và vùng nhiệt đới. Do vậy tạo nên các vùng áp suất
cao hơn trên bề mặt [trái đất]. Áp thấp xuất hiện ở những vùng
có không khí loãng dồn tụ.

Gió tạo ra bởi chuyển động của không khí từ vùng áp suất cao
sang vùng áp suất thấp. Tuy nhiên, do có hiệu ứng Coriolis nên
gió không di chuyển thẳng từ vùng áp cao sang vùng áp thấp mà
tạo ra chuyển động quay. Ngược chiều kim đồng hồ quanh vùng áp
suất thấp và theo chiều kim đồng hồ ở vùng áp suất cao. Biết
được quy luật này ta có thể dự đoán được hướng có khả năng gió
thổi đến trên bản đồ thời tiết khi có ghi vùng áp cao và thấp.

Mũi tên trong bản đồ chỉ thị hướng chuyển động.

9. Vùng áp cao

Không khí di chuyển khỏi hệ áp suất cao tạo thành gió và phần
không khí ở trên di chuyển xuống thế chỗ. Hiện tượng không khí
di chuyển xuống này thường ngăn sự hình thành của mây và triệt
các cột khí nóng.

Ngày có áp suất cao thường là trời trong không có mây nhưng hay
có mù.

10. Vùng áp thấp

Ngược lại đối với hệ áp suất thấp, không khí chuyển đến từ mọi
hướng bị đẩy lên. Không khí bị đẩy lên tạo thành mây và mưa
thường khóa chặt việc tạo ra cột khí nóng.
Những ngày có áp suất thấp thường là nhiều mây.

11. Dòng khí (Jet Stream)

Dòng khí là các dòng khí di chuyển cực nhanh hình thành chủ yếu
ở phần trên của tầng đối lưu [tiếp giáp tầng bình lưu, ở độ cao
]. Jet Stream có thể giúp dự báo thời tiết. Khi có Jet stream ở
vùng phía Bắc của Mỹ và nó di chuyển gần như song song với các
đường vĩ tuyến thì điều kiện thời tiết nói chung là tốt. Tuy
vậy, khi Jet Stream di chuyến sâu xuống dưới ngang lãnh thổ thì
biên lạnh và hệ áp suất thấp sẽ xuất hiện ngay sau đó.

Xem bản đồ mô tả Jet Stream của Mỹ hiện hành

ở đây.

Xem tiếp phần 2