1. Những kiến thức cơ sở về bão và áp thấp nhiệt đới

a. Phân loại bão

Bão và áp thấp nhiệt đới (ATNĐ) thường được gọi chung là xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ). XTNĐ là một vùng gió xoáy có đường kính hàng trăm km, hình thành trên vùng biển nhiệt đới. Ở bắc bán cầu, gió thổi xoáy vào tâm theo hướng ngược chiều kim đồng hồ, ở nam bán cầu thì cùng chiều kim đồng hồ. Tùy theo tốc độ gió mạnh nhất trong vùng gần tâm mà XTNĐ được chia thành ATNĐ hay bão:

Khi có gió mạnh nhất vùng gần tâm XTNĐ đạt từ cấp 6 đến cấp 7 (39 - 61km/giờ) thì gọi là ATNĐ; từ cấp 8 (62km/giờ) trở lên thì gọi là bão.

Khi có bão hoặc ATNĐ ảnh hưởng thường kèm theo mưa to, gió mạnh, đôi khi kèm theo dông, lốc, tố và nước dâng.

Trong quá trình di chuyển, ATNĐ có thể mạnh lên thành bão, hoặc ngược lại, bão có thể suy yếu thành ATNĐ.

Ở nước ta phân loại bão theo 3 cấp:

Bão: tốc độ gió mạnh nhất (Vmax) cấp 8-9 (62-88km/giờ);

Bão mạnh: Vmax cấp 10-11 (89-117km/giờ);

Bão rất mạnh: Vmax từ cấp 12 (118km/giờ) trở lên.

Tùy theo cường độ và quy mô của từng cơn bão mà bán kính vùng gió mạnh ở mỗi cơn bão có khác nhau. Một cơn bão mạnh cấp 12 trở lên, bán kính gió mạnh trên cấp 10 thường đạt tới 100-150km, vùng gió mạnh cấp 8 trở lên từ 150-200km, bán kính gió mạnh cấp 6 trở lên có thể từ 200-300km.

b. Bảng cấp gió và sóng

Để dự báo tốc độ gió, ở nước ta sử dụng bảng cấp gió Bôpho.

Bảng 8.1. Cấp gió và độ cao sóng

c. Cấu trúc của bão

Nhìn từ trên cao, hình dạng của bão như một đĩa mây khổng lồ, chuyển động xoáy vào tâm, nơi tồn tại một vùng gió nhẹ, ít mây hoặc quang mây, khí áp đạt thấp nhất và nhiệt độ cao nhất so với xung quanh. Kích thước vùng này khoảng 30-60km, được gọi là mắt bão, tại thành mắt bão có gió mạnh nhất.

Tham gia chuyển động xoáy là một khối không khí nóng, ẩm đồng nhất. Trừ phần trung tâm, toàn bộ hệ thống có chuyển động xoáy xoắn ốc đi lên mãnh liệt có thể đạt đến độ cao tầng đối lưu 10-12km, hình thành mây và mưa dữ dội trên khắp một vùng rộng lớn.

Hình 8.1. Bão Xangsane đổ bộ vào Đà Nẵng lúc 22h ngày 30/9/2006

d. Thời gan tồn tại của bão

Kéo dài từ vài giờ đến vài tuần lễ qua 4 giai đoạn: Hình thành, trẻ, trưởng thành, suy yếu. Trong quá trình phát sinh, phát triển, một ATNĐ có thể thành bão, hoặc ngược lại, một cơn bão có thể suy yếu thành ATNĐ. Trung bình hàng năm trên toàn cầu có khoảng 80 xoáy thuận nhiệt đới hoạt động. Ở bắc bán cầu - ổ bão tây bắc Thái Bình Dương có khoảng 30 cơn (37,5%), đông bắc Thái Bình Dương: 14 cơn (17,5%), Bắc Úc: 14 cơn (17,5%), tây bắc Đại Tây Dương: 9 cơn (11,25%), tây nam Ân Độ Dương: 8 cơn (10%), vịnh Ben Gan và biển Ả Rập: 5 cơn (6,25%).

đ. Điều kiện hình thành của bão

Bão chỉ hình thành trên vùng biển nhiệt đới, nhiều nhất từ 10-20 độ vĩ của hai bán cầu. Vành đai nhiệt đới hai bán cầu có đặc điểm là quanh năm nóng ẩm và bất ổn định, là điều kiện thuận lợi cho bão phát sinh. Tuy nhiên, trên vành đai 5 vĩ độ hai bên xích đạo hầu như không có bão hình thành vì tại đây lực coriolis bị triệt tiêu.

Bão thường hình thành trên dải hội tụ nhiệt đới, trên vùng biển nhiệt đới nóng nhất khi nhiệt độ nước biển tầng mặt từ 26^oC trở lên. Nhiệt độ ban đầu cao, tiềm ẩn nhiệt được giải phóng vì ngưng kết trong quá trình đi lên không khí sẽ cung cấp một năng lượng khổng lồ, bảo đảm duy trì chuyển động thăng mạnh mẽ của một khối không khí lớn.

e. Đường đi của bão

Đường đi của bão thay đổi theo thời gian và phụ thuộc nhiều vào tương tác giữa bão và các hình thế thời tiết xung quanh. Nhìn chung có 3 dạng chủ yếu:

- Dạng di chuyển theo hướng từ đông sang tây.

- Dạng di chuyển theo hướng từ đông nam lên tây bắc hoặc từ đông bắc về tây nam (đầu và cuối mùa bão).

- Đường đi có dạng Parabol (thường vào đầu và giữa mùa bão).

Trong một số trường hợp, đường đi của bão có dạng thắt nút.

2. Ảnh hưởng của bão và ATNĐ đến Việt Nam và tỉnh Thừa Thiên Huế

2.1. Ảnh hưởng của bão đến Việt Nam

a. Mùa bão

Nếu quy định mùa bão bao gồm những tháng có số bão trung bình đạt từ 8% số bão trung bình năm trở lên thì mùa bão ở Việt Nam bắt đầu từ tháng 7 đến tháng 11. Mùa bão nước ta xảy ra chậm dần từ bắc vào nam, người ta chia các khu vực chịu ảnh hưởng của bão theo trình tự thời gian như sau:

- Khu vực từ Quảng Ninh đến Thanh Hoá: mùa bão từ tháng 6 đến tháng 9, bão nhiều nhất trong tháng 8.

- Khu vực từ Nghệ An đến Quảng Bình: mùa bão từ tháng 7 đến tháng 10, bão nhiều nhất là tháng 10.

- Khu vực từ Quảng Trị đến Ninh Thuận: mùa bão diễn ra phức tạp, có năm, từ tháng 3 đến tháng 6 đã xuất hiện bão:

+ Ngày 1 tháng 5/1971: cơn bão Wanda hoạt động ở sát bờ biển Phú Yên, Bình Định;

+ Ngày 24 tháng 3/1982: bão Mamie ảnh hưởng từ Ninh Thuận đến Bình Thuận;

+ Ngày 17 tháng 5/1986: bão số 1 vào bờ biển Đà Nẵng đến Quảng

Ngãi;

+ Ngày 25 tháng 5/1989: bão số 2 đổ bộ vào Quảng Nam, Đà Nẵng.

Trong tháng 7, 8 bão ít ảnh hưởng; đến tháng 9, 10 bão tăng lên và giảm dần đến giữa tháng 12.

- Khu vực từ Bình Thuận đến Nam Bộ: bão ảnh hưởng chủ yếu vào từ tháng 10, 11.

b. Gió mạnh trong bão

Gió mạnh trong bão là đại lượng dùng để đánh giá cường độ bão. Gió bão có tốc độ lớn, xoáy giật và đổi hướng khi bão di chuyển, đây là một trong các tính chất gây hại chính của gió bão. Để đánh giá mức độ ảnh hưởng của gió mạnh giữa hai miền, người ta đã tính tần suất phân bố gió mạnh như sau:

Bảng 8.2. Phân bố gió mạnh trong bão (%)

Qua bảng phân tích trên ta thấy tốc độ gió mạnh trong bão ở miền Bắc lớn hơn miền Nam, tập trung nhiều nhất ở cấp gió 20-30m/s và cấp gió trên 40m/s.

Điều đáng lưu ý là phạm vi gió mạnh trong bão ở phần phía bắc rộng hơn ở phía nam, tốc độ gió mạnh ở phần phía bắc cũng lớn hơn tốc độ gió mạnh phần phía nam. Do phía bắc thường có những hệ thống thời tiết như: cao áp cận nhiệt đới, hoặc cao áp lạnh lục địa mà hướng gió của các hệ thống này có khuynh hướng hội tụ với hướng gió trong bão.

Bảng 8.3. Tốc độ cực đại gió gần trung tâm bão ở một số địa phương

Trung bình mỗi năm có 12 cơn bão và ATNĐ hoạt động trên Biển Đông, bao gồm cả những cơn hình thành tại chỗ và những cơn di chuyển từ Thái Bình Dương vào. Trong số đó chỉ có khoảng 6-7 cơn bão và ATNĐ ảnh hưởng đến Việt Nam.

Nếu phân chia bờ biển Việt Nam thành các khu vực cách nhau 2 vĩ độ thì khu vực Quảng Ninh đến Ninh Bình chịu ảnh hưởng của bão và ATNĐ nhiều nhất (29,4%), tiếp đến là khu vực Đà Nẵng Bình Định (22,1%) và Thanh Hóa - Hà Tĩnh (18,2%), Quảng Bình - Thừa Thiên Huế (16,7%) và cuối cùng là khu vực từ Phú Yên trở vào ít chịu ảnh hưởng của bão và ATNĐ nhất (13,6%). Khu vực bắc và Trung Trung Bộ từ Thanh Hóa đến Bình Định chiếm 57% tổng số bão và ATNĐ đổ bộ vào Việt Nam.

Trong thời kỳ từ 1891 đến 2012 (121 năm), trung bình mỗi năm có 4,74 cơn bão và ATNĐ ảnh hưởng đến Việt Nam, trong những thập kỷ gần đây tăng lên 6,1 cơn. Bão và ATNĐ ảnh hưởng đến Việt Nam phụ thuộc vào sự hoạt động của dải hội tụ nhiệt đới và muộn dần từ bắc vào nam. Từ tháng 1 đến tháng 5 có rất ít bão hoạt động trên Biển Đông - chỉ với tần suất 2%, trong đó tháng 1, 2 không có bão và ATNĐ ảnh hưởng. Bão và ATNĐ hoạt động tăng dần qua tháng 6, 7 và tập trung chủ yếu vào tháng 8 đến tháng 11, trong đó tháng 10 thường có nhiều bão ảnh hưởng nhất. Nếu xét về khu vực, thì Trung Trung Bộ và Nam Trung Bộ chịu ảnh hưởng của bão và ATNĐ sớm nhất. Ngay từ tháng 3-4, khu vực này có thể chịu ảnh hưởng của bão và ATNĐ. Bảng 8.4 sau đây trình bày phân bố số cơn bão và ATNĐ ảnh hưởng đến các khu vực theo tháng từ năm 1954-2012.

Bảng 8.4. Tần suất bão, ATNĐ nước ta qua các thời kỳ 

 Đơn vị: %        

Bảng 8.5. Phân bố số cơn bão và ATNĐ các khu vực theo tháng từ 1954-2012

Chú thích: SC: số cơn bão và ATNĐ

TS: tần suất (%) ATNĐ

Trên khu vực Bắc Bộ bão ảnh hưởng tập trung từ tháng 6 đến tháng 8, khu vực Thanh Hóa đến Hà Tĩnh từ tháng 8 đến tháng 10, khu vực từ Quảng Bình đến Bình Định từ tháng 9 đến tháng 10, khu vực từ Phú Yên trở vào từ tháng 10 đến tháng 11.

c. Mưa lớn trong bão

Mưa do bão hoặc những quá trình mưa có liên quan đến bão chiếm từ 35-45% tổng lượng mưa năm của nhiều địa phương ven biển Trung Bộ. Bão gây ra mưa lớn khi chúng đổ bộ vào đất liền. Khoảng 45% số cơn bão và ATNĐ có tổng lượng mưa từ 200-300mm; 20% số cơn bão và ATNĐ có tổng lượng mưa lớn hơn 300mm; 15% số cơn bão và ATNĐ có tổng lượng mưa dưới 150mm.

Trong đất liền, lượng mưa, cường độ mưa trong bão thường lớn hơn ngoài biển. Mưa do bão cũng chịu ảnh hưởng mạnh của địa hình, nên có sự phân bố không đều giữa các vùng có địa hình khác nhau.

Mưa lớn trong bão tập trung trong bán kính 100-200km, nhưng phạm vi mưa lớn không phân bố đều quanh tâm bão. Thông thường ở phần phía bắc của bão mưa lớn hơn phần phía nam.

Thời gian mưa lớn trong bão trung bình từ 2-3 ngày, tuy nhiên khi bão kết hợp với không khí lạnh thì diện mưa lớn sẽ mở rộng và thời gian mưa lớn cũng kéo dài hơn, khoảng từ 3-5 ngày. Khu vực ven biển Trung Bộ nói chung và Thừa Thiên Huế nói riêng, hình thế gây mưa đặc biệt lớn điển hình là sự phối kết hợp của bão và không khí lạnh. Hệ quả của hình thế thời tiết kết hợp này là những trận mưa rất lớn, thời gian mưa lớn tập trung trong vài ngày thường gây ra lũ lớn, ngập lụt trên diện rộng; vùng núi có nguy cơ cao về lũ quét, sạt lở đất.

Mưa lớn trong bão còn phụ thuộc vào cường độ bão và tốc độ di chuyển. Nhìn chung khi bão di chuyển chậm và ở giai đoạn đang phát triển thì mưa trong bão lớn và kéo dài. Ngược lại nếu bão di chuyển nhanh hoặc ở trong giai đoạn đang suy yếu thì tổng lượng mưa do bão sẽ ít hơn.

2.2. Ảnh hưởng của bão đến Thừa Thiên Huế

Mùa bão tại Thừa Thiên Huế chính thức từ tháng 9 đến tháng 11. Tuy nhiên, có những năm bão, ATNĐ bắt đầu sớm hơn và kết thúc muộn hơn.

Theo số liệu theo dõi bão từ 1952 đến 2012 (61 năm) đã có 38 cơn bão và ATNĐ ảnh hưởng trực tiếp đến Thừa Thiên Huế, gây ra gió mạnh bằng hoặc trên cấp 6, bằng 12% số cơn bão ảnh hưởng đến Việt Nam cùng thời kỳ, trong đó có 5 cơn bão rất mạnh ảnh hưởng trực tiếp vào các ngày sau: ngày 30/10/1952, với sức gió cấp 12 (122km/h); bão BABS ngày 16/9/1962 gây gió cấp 12 (118km/h); bão TILDA ngày 22/9/1964, gió cấp 13 (137km/h); bão PATSY ngày 15/10/1973, gió cấp 11 (104km/h) và bão CECIL ngày 16/10/1985, gió cấp 11 (104km/h).

Trung bình mỗi năm có 0,7 cơn bão ảnh hưởng trực tiếp đến Thừa Thiên Huế, năm nhiều bão nhất là 3 cơn (1971), năm ít bão nhất không có cơn nào. Bão ảnh hưởng nhiều nhất vào tháng 9 - chiếm tần suất cao nhất với 35%, sau đó đến tháng 10 - chiếm 20%, tháng 6, 8 và 11 chiếm 10%, tháng 5, 7 chiếm 7,5%. Tần suất không có bão chiếm trên 50%.

Đường đi của bão ảnh hưởng đến Thừa Thiên Huế khá phức tạp, nhưng có thể thấy ba trường hợp thường gặp là: trường hợp chiếm ưu thế nhất là bão xuất hiện ở vùng biển đông nam tỉnh di chuyển theo hướng tây bắc, rồi đổ bộ vào Đà Nẵng, Thừa Thiên Huế, Quảng Trị hoặc đi dọc theo vùng biển Thừa Thiên Huế. Trường hợp thứ hai là bão di chuyển ổn định theo hướng tây và trường hợp ít xuất hiện hơn là từ phía đông bắc di chuyển xuống theo hướng tây nam.

Hình 8.2. Đường đi của các cơn bão ảnh hưởng đến TT-Huế từ năm 1954-2012

Hình 8.3. Số cơn bão ảnh hưởng đến Thừa Thiên Huế từ 1952-2012

Gió bão mạnh nhất thường có hướng bắc - tây bắc, chiếm 42,9%; hướng tây - tây nam, chiếm 32% và hướng bắc - đông bắc, chiếm 21,4%.

Tốc độ gió bão trung bình ở Thừa Thiên Huế là 76km/h tương đương với cấp 9, mạnh nhất có thể lên tới cấp 13 (137km/h). Theo tính toán thì cứ 10 năm sẽ xuất hiện bão cấp 10 và 20 năm thì mới có bão cấp 12. Vùng ven biển và đầm phá Thừa Thiên Huế là nơi chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của bão, điển hình là trận bão CECIL (1985) và trận bão XANGSANE (2006). Mức độ ảnh hưởng của bão giảm dần từ bắc vào nam. Nếu như thành phố Huế hàng năm chịu ảnh hưởng 0,7 cơn bão và ATNĐ thì ở Chân Mây - Lăng Cô chỉ có 0,41 cơn. Thời kỳ đầu đến giữa mùa, bão thường ảnh hưởng đến Huế nhiều hơn khu vực Chân Mây - Lăng Cô.

Bảng 8.6. Những cơn bão ảnh hưởng đến Thừa Thiên Huế từ 1952-2012

2.3. Những thiệt hại do bão gây ra

Bão và ATNĐ ảnh hưởng đến Thừa Thiên Huế không nhiều, trung bình hàng năm chỉ 0,7 cơn, nhưng gây ra hậu quả nghiêm trọng phải mất nhiều năm mới khắc phục được. Trong chuỗi số liệu lịch sử đã ghi nhận những trận bão sau đây:

+ Ngày 19/11/1904 một cơn bão mạnh đã tràn qua kinh thành Huế làm sập 4 nhịp cầu Tràng Tiền, làm đổ 22.027 ngôi nhà, 529 tàu thuyền bị đắm, 724 người chết.

+ Bão CECIL đổ bộ vào Vĩnh Linh (Quảng Trị) ngày 16/10/1985 với sức gió cấp 13 đã gây thiệt hại cho hai tỉnh Quảng Trị, Thừa Thiên Huế. Trận bão này đã làm đổ 214.000 ngôi nhà, 2000 phòng học, 200 cơ sở y tế, 600 cột điện cao thế, hàng nghìn tàu thuyền bị đắm, 840 người bị chết, 100 người mất tích và 200 người bị thương. Đây là cơn bão trong 100 năm mới xảy ra một lần.

+ Ngày 18/10/1990, một cơn bão có tên là ED đã ảnh hưởng đến Thừa Thiên Huế với tốc độ gió 100km/h, làm 18 người chết và thiệt hại rất lớn về tài sản.

+ Bão Xangsane đổ bộ vào Đà Nẵng ngày 1/10/2006 gây ra gió cấp 10, 11 ở các huyện phía nam Thừa Thiên Huế và ngập lụt trên diện rộng. Toàn tỉnh có 10 người chết, 101 người bị thương, 1.185 căn nhà bị sập, 30.743 nhà tốc mái. Nhiều ngành kinh tế như: nông lâm nghiệp, giao thông, điện lực, thuỷ sản , thuỷ lợi, bưu chính viễn thông bị thiệt hại nặng.

+ Cơn bão Ketsana đổ bộ vào tỉnh Quảng Nam vào ngày 29/9/2009, với gió cấp 11-12, giật cấp 13. Tại tỉnh Thừa Thiên Huế, trận bão này đã gây ra gió mạnh cấp 7- 8, giật cấp 9, cấp 10; vùng ven biển cấp 9, cấp 10, giật cấp 11, cấp 12. Gió mạnh đã làm gãy đổ nhiều diện tích cây cao su ở huyện Nam Đông. Trong 3 ngày, từ 28-30/9/2009 đã có mưa to đến rất to, gây ra một đợt lũ lớn.