Khám phá Trái đất – 10 vạn câu hỏi vì sao
Ngày đông, khi bạn bật rađiô lên thường được nghe dự báo thời tiết của đài phát thanh khí tượng: Một bộ phận không khí lạnh từ phía bắc đang tràn xuống phía nam, nhiệt độ trong thành phố sẽ dần dần hạ xuống. Có khi lại cảnh báo về đợt gió lạnh: đợt không khí lạnh tăng cường ở phía nam, nhiệt độ sẽ giảm mạnh. Đều là không khí lạnh từ phía bắc tràn xuống phía nam, tại sao khi xuống phía nam lại có khác biệt như vậy?
Điều này được giải thích từ luồng khí dẫn trên cao. Không khí lạnh được bắt nguồn từ vùng địa cực và trung tâm lục địa. Các luồng không khí lạnh đó tập trung ở tầng thấp của khí quyển, khi vừa hình thành khối khí lạnh đã phải chịu sự khống chế của những luồng không khí ở trên cao. Hiện tượng không khí trên cao ép không khí lạnh hướng về mặt đất, gọi là luồng khí dẫn trên cao.
Ở vĩ độ cao và trung bình là gió Tây mang không khí biển thổi mạnh. Gió Tây không phải là do thổi thẳng từ Tây sang Đông, mà là dòng khí Tây dạng sóng có lúc là hướng chếch Tây Bắc, có lúc lại chếch Tây Nam. Khối khí lạnh dưới mặt đất thông thường ở dưới luồng khí Tây Bắc phía sau tầng gió Tây, đi theo dòng khí gió Tây dạng sóng. Do đó, khối khí lạnh dưới mặt đất vừa dịch sang Đông vừa chuyển sang Nam.
Biên độ dao động Nam Bắc của sóng gió Tây khi nhỏ khi lớn, bước sóng cũng không giống nhau. Trong khi đó, tốc độ di chuyển của sóng gió Tây và bước sóng tỷ lệ nghịch với nhau, sóng ngắn chạy rất nhanh, sóng dài lại chạy chậm. Kết quả là dưới tình trạng sóng ngắn, khối khí lạnh dưới mặt đất không kịp tích lũy cho mạnh thêm, bị dòng khí gió Tây Bắc của vùng áp suất thấp làm biến đổi, vì vậy khối khí lạnh chỉ có thể chuyển động rải rác từng luồng nhỏ.
Do biên độ rung động sóng trên cao nhỏ, lực của khối khí lạnh dưới mặt đất bị chuyển dời, chỉ có một số bộ phận có thể lạn rộng về phía nam. Do vậy, hiện tượng giảm nhiệt không quá mãnh liệt. Khi gió Tây trên cao xuất hiện đợt sóng dài, mà sóng dài di chuyển rất chậm, nên lượng khí lạnh dưới mặt đất càng có nhiều thời gian để liên tục làm lạnh, đồng thời làm cho rất nhiều lượng khí lạnh tập trung lại một chỗ, tạo lên một luồng khí lạnh lớn.
Sau đó dưới sự ảnh hưởng của dòng khí Tây Bắc quy mô lớn trên cao hình thành lên một lượng khí lạnh lớn chạy thẳng vào và di chuyển xuống phía nam. Cho nên khi không khí lạnh xuống phía nam có thể tạo nên đợt gió mùa đông bắc mạnh, khiến cho nhiệt độ không khí dưới mặt đất giảm xuống tạo thành trận gió lạnh lớn.
Trong dòng khí lệch tây trên cao, các đợt sóng dài và sóng ngắn dần dần điều chỉnh, lúc thì xuất hiện hình thức sóng ngắn, lúc lại điều chỉnh thành hình thức sóng dài. Như vậy, khối khí lạnh xuống phía nam cũng theo từng luồng nhỏ, nhưng cũng có khi là những trận gió lớn, tạo thành đợt rét đậm, rét hại là vậy.