Bảng điều khiển bên trái: Lượng mưa tích lũy trong bốn ngày kết thúc vào thứ ba, tháng 8 29, 2017 tại 9 am CDT. Bảng bên phải: Dự báo lượng mưa cho các giờ 24 từ 9 sáng thứ Ba, ngày 8 tháng 8 đến 29 sáng thứ Tư, tháng 8 9. Dịch vụ thời tiết quốc gia cho biết các nhà dự báo cần thay đổi thang màu thông thường để minh họa lượng mưa cực đoan ở Texas. Dịch vụ thời tiết quốc gia

Năm mươi inch mưa. Chín nghìn tỷ gallon nước. Bờ biển vùng vịnh Texas, và đặc biệt là khu vực đô thị Houston, đã bị ngập lụt do mưa do cơn bão Harvey tạo ra. Và như bài viết này, cơn mưa tiếp tục kéo dài dọc theo bờ biển Vịnh, với một mối đe dọa lũ lụt kéo dài suốt phía đông qua New Orleans đến Florida Panhandle.

Ngay cả đối với một trong những khu vực ẩm ướt và dễ bị lũ lụt nhất ở Hoa Kỳ, tổng lượng mưa và lũ lụt đang phá vỡ kỷ lục. Vậy, điều gì đã khiến Harvey trở thành một nhà sản xuất mưa phi thường như vậy?

Một 'chuyến tàu' của mưa bão

Lượng mưa rơi tại một địa điểm nhất định có thể được đun sôi thành một phương trình đơn giản đáng ngạc nhiên: Tổng lượng mưa bằng với lượng mưa trung bình, nhân với thời lượng mưa. Nói cách khác, mưa rơi nhiều nhất ở đâu mưa lớn nhất trong thời gian dài nhất.

Bão nhiệt đới nói chung là nhà sản xuất mưa rất hiệu quả, bởi vì họ hút một lượng lớn hơi nước vào khí quyển từ một đại dương ấm áp. Không khí ẩm đó tăng lên và hơi nước ngưng tụ, và một phần lớn nước đó rơi xuống như mưa. Bão nhiệt đới cũng có thể kéo dài rất lâu; nếu chuyển động của chúng chậm lại, thì một khu vực cụ thể có thể trải qua lượng mưa lớn đó trong nhiều ngày.

Thậm chí so với các cơn bão nhiệt đới khác, mưa từ Harvey đã rất khó khăn và đã qua rất lâu. Vào tối thứ bảy (tháng 8 26) vào sáng Chủ nhật (tháng 8 27), một cơn bão dữ dội đã phát triển ở phía đông trung tâm của Harvey và xếp hàng ngay trên Houston. Đây là một quá trình được gọi là đào tạo tiếng vang của Hồi, trong đó có vẻ như các tế bào giông bão giống như những chiếc xe lửa liên tục đi qua cùng một điểm và mang theo chúng lượng mưa lớn.

Dải mưa này đã tạo ra tới sáu inch mưa mỗi giờ - một tỷ lệ cực kỳ cao - và nó vẫn tồn tại trên khu vực tàu điện ngầm Houston trong vài giờ, với một vài cơn nữa xảy ra ngay sau đó. Một địa điểm ở phía đông nam trung tâm thành phố Houston đã ghi lại 13.84 inch chỉ trong ba giờ. Những cơn mưa từ tối thứ bảy đến sáng chủ nhật đã khởi đầu cho trận lụt lớn ở khu vực tàu điện ngầm Houston.

Lượng mưa không ngừng

Sau đó, sau vụ nổ dữ dội ban đầu này, đã không có thời gian nghỉ ngơi. Thông thường, khi một cơn bão nhiệt đới chuyển hướng từ vùng nhiệt đới sang Hoa Kỳ, nó sẽ tương tác với một hoặc nhiều hệ thống thời tiết trung bình sẽ gửi cơn bão trên đường sau một hoặc hai ngày. Nhưng vào tháng 8 này, dòng máy bay phản lực đã được định vị tốt ở phía bắc Texas, vì vậy không có sự xáo trộn nào trong số này đã đến gần, và trung tâm lưu thông của Harvey hầu như không di chuyển kể từ khi nó đổ bộ. Kết quả là, trên khắp bờ biển Texas (và bây giờ là Louisiana), đã có những thời kỳ có lượng mưa lớn (trong nhiều hơn những chiếc áo mưa được mô tả ở trên), cùng với sự tích lũy nhẹ hơn, nhưng vẫn đáng kể.

Sự kết hợp giữa tỷ lệ mưa cao bất thường và thời gian dài này đã dẫn đến một khu vực rất rộng với mưa từ 30 đến 45 trong vài ngày.

Những người trong chúng ta nghiên cứu về mưa và lũ lụt cực đoan, và những người sống trong và xung quanh Houston, biết khu vực này dễ bị tổn thương bởi cả lượng mưa rất lớn và lũ lụt tàn phá và chết chóc. Người mang tiêu chuẩn trước đây cho lượng mưa cực lớn trong khu vực là cơn bão nhiệt đới Allison vào tháng 6 2001, nơi đã tạo ra mưa trên 40 "quanh Houston. Nhưng sự tích tụ quá mức đã xảy ra khá cục bộ. Lũ lụt lớn lại xảy ra vào Ngày tưởng niệm ở 2015, và vào ngày Tháng 4 18-19, 2016.

Trong sự kiện 2016 tháng 4, một cơn bão dữ dội qua đêm đã tạo ra mưa 15 trong vài giờ, tương tự như những chiếc áo mưa đào tạo của người Hồi giáo ở Harvey. Nhưng với Harvey, khu vực bị bao phủ bởi lượng mưa lớn đã lớn hơn rất nhiều, và mưa đã kéo dài trong nhiều ngày. Để so sánh, chỉ trong một ngày (kết thúc vào sáng Chủ nhật, tháng 8 27, 2017), diện tích được bao phủ bởi lượng mưa từ Harvey vượt qua 16 "lớn hơn nhiều lần so với toàn bộ sự kiện lũ lụt tháng 4, và ít nhất là hai ngày tích lũy tương tự đã theo sau.

Rủi ro lốc xoáy

Để làm cho vấn đề thậm chí còn tồi tệ hơn, cũng có rất nhiều cơn lốc xoáy được báo cáo khi những chiếc áo mưa vào bờ. Điều khá phổ biến là có lốc xoáy xảy ra liên quan đến các cơn bão đổ bộ, nhưng điều gây ấn tượng với tôi trong trường hợp này là các cảnh báo lốc xoáy đã được đưa ra ở cùng một nơi vừa nhận được một lượng mưa lớn.

Nhóm nghiên cứu của tôi đã nghiên cứu các thách thức liên quan đến các tình huống đa nguy hiểm và đặc biệt là khi các mối đe dọa của lốc xoáy và lũ quét xảy ra ở cùng một nơi cùng một lúc, vì các phản ứng bảo vệ đối với các mối nguy hiểm đó có thể xảy ra mâu thuẫn với nhau. Đối với những người phải chịu cả cơn lốc xoáy và cảnh báo lũ quét cùng một lúc là điều phổ biến đáng ngạc nhiên - những cảnh báo chồng chéo này xảy ra trung bình khoảng 400 mỗi năm.

Nhưng tình huống này đã được đưa đến một thái cực mới trong Harvey, khi cảnh báo lốc xoáy được đưa ra cùng lúc với việc các quan chức khẩn cấp đang gửi tin nhắn cho mọi người đi lên mái nhà của họ để đảm bảo an toàn (thay vì có nguy cơ bị bắt vào gác mái). Đoạn phim đau lòng (nhưng cũng rất anh hùng) về những cuộc giải cứu nước nói lên tác động to lớn của con người trong cơn bão nhiều mặt này.

Dự báo tại chỗ

Một khía cạnh đáng chú ý cuối cùng của lượng mưa của cơn bão Harvey là cách các mô hình dự báo thời tiết chính xác - và các nhà dự báo con người sử dụng chúng để đưa ra dự báo chính thức - đã làm nổi bật sự tích lũy lượng mưa đáng kinh ngạc.

Các mô hình dự báo tầm trung trước ít nhất một tuần đã cho thấy Harvey bị đình trệ dọc theo bờ biển Texas và tạo ra lượng mưa cực lớn. Khi sự kiện gần kề, về cơ bản, mọi mô hình số đều thể hiện sự tích lũy trên 25 inch. Thông thường, khi các nhà khí tượng học nhìn thấy các mô hình đưa ra dự đoán về các sự kiện sẽ là chưa từng có, chúng tôi khá hoài nghi về hướng dẫn đó, bởi vì không có điểm tham chiếu nào để so sánh. Nhưng trong trường hợp này, các mô hình đã thống nhất chặt chẽ về tiềm năng của một sự kiện thực sự lớn và các nhà dự báo đã nhìn thấy sự nghiêm trọng của tình hình.

Trung tâm dự báo thời tiết NOAA, nơi đưa ra dự báo lượng mưa chính thức (và hiếm khi bao gồm số lượng cực lớn), vào chiều thứ Sáu (tháng 8 25) đã dự đoán một dải rộng trên 20 inch, với các khu vực bị cô lập lên đến 40 ". Đã ban hành một rủi ro cao, lượng mưa quá lớn trước ba ngày, vì thông thường, sự không chắc chắn với lượng mưa dự báo sẽ không cho phép đủ tự tin để làm điều đó. Trên thực tế, giao thức của họ thậm chí không cho phép cảnh báo như vậy trước đó! Nhưng đối với lượng mưa của Harvey, họ đã làm điều này trong những ngày liên tiếp và với độ chính xác cao, vì sự cực đoan dự kiến ​​của sự kiện. (Lỗi chính trong dự báo lượng mưa trước cơn bão là họ đã đặt cực đại một chút về phía tây nam Houston , thay vì tập trung vào Houston.)

Một trong những khía cạnh của việc nghiên cứu lượng mưa cực đoan và lũ quét là rất nhiều hệ thống bão có thể tạo ra mưa lớn và cố gắng tìm ra cách các thành phần kết hợp với nhau trong từng tình huống đa dạng đó để thông báo và cải thiện dự báo trong tương lai. Đối với cơn bão Harvey, các nhà nghiên cứu và dự báo sẽ phân tích các thành phần dẫn đến trận lụt kỷ lục này trong nhiều năm tới.

Giới thiệu về Tác giả

Russ Schumacher, Phó Giáo sư Khoa học Khí quyển, Đại học bang Colorado

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

at Thị trường InnerSelf và Amazon