Mùa lốc xoáy sẽ bắt đầu vào cuối tháng này ở Mỹ và đạt đỉnh trong tháng 5. Mặc dù phổ biến song hiện tượng tự nhiên nguy hiểm và thỉnh thoảng gây chết người này vẫn là một bí ẩn đối với giới khoa học.

Năng lượng

Bức ảnh cổ nhất về lốc xoáy được chụp ngày 28/8/1884 tại Nam Dakota.

Các chuyên gia khí tượng biết rằng lốc xoáy là một trong những loại bão mạnh nhất của tự nhiên do bão sấm sinh ra. Đó là một cột không khí xoáy tròn cực mạnh, trải dài từ một cơn bão sấm xuống mặt đất. Tuy nhiên, họ chưa rõ thời điểm hoặc các điều kiện mà một cơn bão sấm cần có để sinh ra lốc xoáy. Roger Edwards, nhà khí tượng thuộc Trung tâm Báo Bão thuộc Cục Khí quyển và Đại dương quốc gia Mỹ (NOAA), cho biết: ''Phần lớn các cơn bão không sinh ra lốc xoáy. Phải có nhiều giai đoạn và tác động dây chuyền xảy ra trong khí quyển để bão sấm sinh lốc xoáy''.

Lốc xoáy xảy ra ở nhiều vùng trên thế giới cũng như trên khắp nước Mỹ. Tuy nhiên, một số điều kiện thời tiết có một không hai thường tạo ra chúng ở vùng Alley Tornado. Vùng Alley Torando ở Mỹ trải dài về phía Nam từ Dakota tới Gulf Coast, phía Tây tiếp giáp với dãy núi Rocky và phía Đông giáp với dãy Appalachian. Trong khu vực này, không khí khô bốc lên từ dãy Rocky gặp không khí ấm và ẩm từ vịnh Mexico cũng như không khí lạnh Bắc Cực tràn xuống từ miền Bắc. Sự kết hợp giữa không khí nóng và lạnh, ẩm và khô đã cung cấp năng lượng thô cho các cơn bão sấm và lốc xoáy.

Điều tra

Giới khoa học mới chỉ bắt đầu thu thập dữ liệu về lốc xoáy trong vòng vài chục năm qua. Theo nhà khí tượng Greg Forbes, ít nhất 80% lốc xoáy xảy ra trước năm 1950 không được ghi nhận. Ngày nay, một số lốc xoáy yếu cũng không được dò hoặc thông báo. Số lốc xoáy được thông báo tăng từ khoảng 600 mỗi năm vào cuối những năm 1950 lên khoảng 1.200/năm hiện nay. Đa số những lốc xoáy này không gây thiệt hại lớn. Chỉ khoảng 5% đủ mạnh để có thể san bằng các toà nhà và thỉnh thoảng giết người. Thu thập thông tin về lốc xoáy cũng giống như việc ghi lại thói quen của một mãnh thú vài giấy trước khi nó tấn công.

Mỗi năm tại Mỹ có gần 1.000 cơn lốc xoáy, làm chết khoảng 80 người và 1.500 người bị thương.

Không giống một cơn bão mạnh cấp 8 (hurricane), lốc xoáy thường nhỏ, kéo dài trong một thời gian ngắn và di chuyển nhanh. Điều đó có nghĩa là các nhà nghiên cứu lốc xoáy phải đuổi theo các cơn bão sấm mà họ hy vọng có thể sinh ra lốc xoáy. Khi bão sinh ra lốc xoáy, họ phải thu thập dữ liệu, chú ý tới phễu lốc trong khi những người khác để mắt tới đường thoát gần nhất. Một số cải tiến gần đây trong việc rượt đuổi lốc xoáy đã cung cấp cho các nhà khí tượng nhiều hiểu biết mới. Các nhà nghiên cứu thuộc NOAA đã sử dụng những chiếc xe tải chất đầy dụng cụ để đuổi theo lốc xoáy và thu thập dữ liệu. Nhà khoa học Tim Samaras ở Denver, Colorado, đã thiết kế một phương tiện thăm dò chứa nhiều máy cảm biến để thu thập thông tin lốc xoáy. Nó đủ mạnh để chịu được tác động trực tiếp từ một cơn lốc xoáy trên thực địa.

Vào tháng 6/2003, Samaras và đồng nghiệp của ông đã tiến tới một cơn lốc xoáy ở khoảng cách 180m gần Manchester, Nam Dakota. Họ thả thiết bị thăm dò và... bỏ chạy khi lốc xoáy tiến sát tới chỗ họ. Samaras nói: ''Âm thanh của lốc xoáy giống như một thác nước mạnh kết hợp với động cơ phản lực''. Lốc xoáy di chuyển và gầm rú ngay bên trên máy thăm dò và tiết lộ một số bí mật khi đi qua. Thiết bị cho thấy khí áp giảm 100 milibar bên trong lốc xoáy. Khí áp giảm mạnh và đột ngột chính là nguyên nhân sinh ra những luồng gió cực mạnh trong lốc xoáy và bão. Nếu khí áp giảm đột ngột, chẳng hạn từ 1.000 milibar xuống còn 900 millibar, một cơn gió cực mạnh sẽ xuất hiện. Từ lâu, các nhà khí tượng đã nghi ngờ lốc xoáy dẫn tới hiện tượng giảm khí áp song phương tiện thăm dò của Samaras là bằng chứng thuyết phục đầu tiên cho thấy điều đó có thể xảy ra.

Những vòi xoáy khổng lồ

Nhà khí tượng Ted Fujita đã xếp loại lốc xoáy trên thang đo từ cấp 0 tới cấp 6. Thỉnh thoảng, một lốc xoáy cực mạnh có thể tấn công một thành phố và giết hàng chục, thậm chí là hàng trăm người. Một lốc xoáy xuất hiện vào 6/5/1840 ở phía Đông Louisiana và tiến tới Natchez vào khoảng 1 giờ trưa. Nó làm đắm nhiều tàu thuyền, phá huỷ nhà cửa và cuốn các mảnh vụn đi xa nhiều kilomet. Ít nhất 317 người đã bị chết. Vào ngày 8/3/1925, một lốc xoáy đã xuất hiện gần Ellington, Missouri. Đường đi của nó trải dài 352km qua ba bang. Trước khi tan nhiều giờ sau đó, nó đã giết 695 người tại Missouri, Illinois, và Indiana.

Thỉnh thoảng, các cơn bão sấm cực mạnh sinh ra nhiều lốc xoáy, thả chúng xuống giống như những quả bom. Đợt lốc xoáy tồi tệ nhất được ghi lại xảy ra vào các ngày 3 và 4/4/1974 khi các cơn bão sấm khắp vùng Trung Tây nước Mỹ sinh ra 148 lốc xoáy. Hơn 300 người bị giết khi các cơn lốc xoáy này ảnh hưởng tới 13 bang từ Michigan tới Bắc Carolina. Số người chết có lẽ đã cao hơn nhiều nếu không có Dick Gilbert, phi công lái trực thăng đồng thời là phóng viên giao thông cho đài phát thanh WHAS ở Louisville, Kentucky. Gilbert đang ở trên cao thì một lốc xoáy với sức gió hơn 333km/g tấn công Louisville ngay sau 16 giờ chiều ngày 3/4. Gilbert theo dõi lốc xoáy này từ máy bay khi nó quét qua thành phố. Lời cảnh báo của ông đã giúp hàng trăm người sơ tán khỏi đường đi của lốc xoáy.

Một lốc xoáy mạnh trên cánh đồng tại vùng Trung Tây nước Mỹ.

Ngày nay, các nhà khí tượng muốn cảnh báo sớm hơn cho dân cư trên một vùng rộng lớn hơn. Đó là một trong những động lực khiến họ nghiên cứu lốc xoáy. Điều kiện nào làm lốc xoáy xuất hiện? Điều gì xảy ra ngay khi chúng hình thành? Trả lời những câu hỏi này có thể giúp các nhà khí tượng cảnh báo sớm và cứu nhiều mạng người. Hy vọng trong mùa bão sắp tới, giới khoa học sẽ hiểu nhiều hơn về xoáy lốc.

Trong trường hợp gặp lốc xoáy hoặc có cảnh báo về lốc xoáy, mọi người nên tìm kiếm chỗ ẩn nấp ngay lập tức: xuống tầng hầm, chui xuống đệm hoặc một chiếc bàn vững chắc; nếu toà nhà không có hầm, chạy vào phòng trong cùng hoặc ở bên dưới cầu thang; tránh xa cửa sổ và khom mình, hai tay che đầu. Nếu bạn đang ở trong một căn nhà di động hoặc xe ô-tô, lời khuyên là nhanh chóng ra khỏi đó và tìm điểm thấp nhất có thể trên mặt đất, tránh xa cây cối, ô-tô, nằm úp mặt xuống đất, hai tay che đầu.

• Minh Sơn (theo National Geographics)