Giải mã hiện tượng dông sét và những kỷ lục khí quyển kỳ vĩ

Nghiên cứu về hiện tượng dông sét toàn cầu cho thấy nhiều quy luật vật lý kỳ thú. Các cơ quan khí tượng vừa xác nhận một vệt sét đơn dài tới 829 km. Tại Việt Nam, trung bình có tới 2 triệu cú sét đánh xuống đất mỗi năm. Số liệu này nhắc nhở chúng ta về nguy cơ thiên tai lớn từ bầu trời.

Kỷ lục phóng điện và hiện tượng dông sét trên toàn cầu

Các đợt phóng điện khí quyển quy mô lớn thường được gọi là siêu tia sét. Đây là minh chứng rõ nét cho quy mô của bão đối lưu. Báo cáo từ Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) ghi nhận điều này. Một tia sét đơn tại Bắc Mỹ đã đạt kỷ lục 829 km. Khoảng cách này trải dài qua nhiều tiểu bang rộng lớn. Con số vượt xa quan niệm cũ về phạm vi cục bộ của tia chớp.

Kỷ lục mới này dài hơn 61 km so với cột mốc xác lập trước đó. Trước đây, vệt sét dài nhất đạt khoảng cách 768 km vào ngày 29/04/2020. Việc ghi nhận chính xác hiện tượng dông sét này là nhờ vệ tinh GOES-16. Hệ thống cảm biến mặt đất cũng hỗ trợ theo dõi hiệu quả.

Bản chất vật lý của các đợt phóng điện khí quyển

Về bản chất, hiện tượng dông sét là quá trình tái cân bằng điện tích đột ngột. Sự phóng điện xảy ra giữa các đám mây hoặc giữa mây với mặt đất. Khi điện tích tích tụ vượt ngưỡng cách điện, tia chớp sẽ bùng nổ. Số liệu từ Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam (VAST) rất đáng chú ý. Điện thế cơn dông có thể đạt 1 tỷ vôn. Mức điện thế này tương đương một tổ hợp phát điện khổng lồ.

Sự phóng điện dẫn đến hiệu ứng gia nhiệt tức thời ở mức cao. Báo cáo từ Cơ quan Thời tiết Quốc gia Mỹ (NWS) nêu rõ điều này. Dòng điện trong tia sét làm nóng không khí xung quanh lên tới 50.000 °F. Mức nhiệt này cao gấp năm lần bề mặt Mặt Trời. Không khí giãn nở siêu thanh và tạo nên tiếng sấm vang xa.

Vì sao hiện tượng dông sét tập trung lớn tại Việt Nam?

Vị trí địa lý gió mùa khiến nước ta trở thành điểm nóng dông sét. Báo cáo của VAST ghi nhận mỗi năm có tới 2 triệu cú sét đánh xuống đất. Mật độ phóng điện dày đặc tạo áp lực lớn cho lưới điện. Công trình xây dựng cũng phải chịu nhiều rủi ro hư hại.

Tính trung bình cả nước, số ngày dông đạt khoảng 100 ngày/năm. Tổng thời gian dông trung bình là khoảng 250 giờ/năm. Tuy nhiên, hoạt động dông sét phân bố không đều giữa các vùng miền. Địa hình chắn gió tạo nên sự khác biệt rất lớn.

Sự phân hóa hiện tượng dông sét giữa các địa phương

Số liệu quan trắc cho thấy sự đối lập giữa hai đầu đất nước. Tại trạm A Lưới ở Huế, số giờ dông trung bình lên tới 489 giờ/năm. Ngược lại, vùng ven biển Cam Ranh chỉ ghi nhận khoảng 55 giờ/năm. Khoảng chênh lệch giữa hai khu vực này là 434 giờ/năm. Như vậy, số giờ dông tại A Lưới cao gấp 8,9 lần so với Cam Ranh.

Giới hạn quan trắc và độ chính xác của mô hình

Việc nghiên cứu hiện tượng dông sét đòi hỏi xử lý nhiều biến số phức tạp. Trước đây, mạng lưới đo đạc tĩnh điện mặt đất chỉ quét được cự ly ngắn. Sự xuất hiện của cảm biến quang học trên quỹ đạo đã tạo bước ngoặt mới. Vệ tinh giúp theo dõi các vệt sét dài hàng trăm kilomet.

Dù công nghệ tiến bộ, dự báo dông sét cực đoan vẫn còn nhiều ẩn số. Quá trình đối lưu nhiệt tầng thấp diễn ra rất nhanh và cục bộ. Việc xác định chính xác vị trí sét đánh trước nhiều giờ vẫn là bài toán khó. Các mô hình vật lý khí quyển đang tiếp tục được hiệu chỉnh.

Độc giả có thể theo dõi thêm chuyên mục Khoa học để cập nhật kiến thức. Trang Tin tức công nghệ cũng thường xuyên mang tới các thông tin hữu ích.

Tổng kết và giải pháp an toàn trước hiện tượng dông sét

Hiện tượng dông sét là một phần tất yếu của khí quyển Trái Đất. Dông mang lại lượng mưa và nitrat tự nhiên quý giá cho nông nghiệp. Dù vậy, sét đánh luôn tiềm ẩn hiểm họa lớn về người và tài sản. Người dân cần chủ động lắp đặt thiết bị chống sét đạt tiêu chuẩn. Khi trời chuyển giông, mọi người nên hạn chế ở ngoài đồng trống.

Các cơ quan nghiên cứu sẽ cập nhật dữ liệu định vị sét vào mùa dông mới từ tháng 04/2027. Việc chủ động phòng tránh là chìa khóa bảo vệ an toàn cho cả cộng đồng.

Nguồn tham khảo

• Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST) – Vài nét về hoạt động dông sét và nghiên cứu định vị sét ở Việt Nam.
• World Meteorological Organization (WMO) – WMO certifies megaflash lightning record in USA.
• National Weather Service (NWS) – How Hot Is Lightning? Dữ liệu nhiệt độ và an toàn sét đánh.
• The Guardian – Thunderstruck: what does the future hold for lightning?