Gakken × Asahi Shimbun Kids Net

Áp cao, áp thấp là gì? Cơ chế hình thành và mối quan hệ với thời tiết?

Áp cao, áp thấp là gì? Cơ chế hình thành và mối quan hệ với thời tiết?

Trong dự báo thời tiết, chúng ta thường nghe thấy các từ "áp cao" và "áp thấp". Khi chúng đến gần khu vực mà mọi người sinh sống, thời tiết sẽ thay đổi. Vậy "áp suất" này là gì? Tại sao khi áp cao đến thì trời thường nắng, còn khi áp thấp đến thì trời thường mưa?

Áp suất là lực mà không khí tác động lên mặt đất và cơ thể chúng ta.

Trước khi nói về áp suất cao và áp suất thấp, hãy giải thích áp suất là gì.
Áp suất là lực đẩy của không khí. Trái đất có không khí, và không khí trên mặt đất đẩy mặt đất. Và mặc dù chúng ta thường không nhận thức được, cơ thể chúng ta cũng bị không khí đẩy. Cơ thể chúng ta đẩy lại với lực tương đương với lực đẩy của không khí, nên chúng ta không cảm nhận được lực của không khí.

Áp suất không khí giảm dần khi độ cao tăng lên. Điều này là do lượng không khí tích tụ trên một vị trí càng cao thì càng ít. Nếu bạn mang một túi bánh kẹo mua ở chân núi lên đỉnh núi, túi sẽ phồng lên. Điều này là do áp suất không khí trên đỉnh núi giảm trong khi lượng không khí trong túi không thay đổi, nên áp suất không khí trong túi lớn hơn áp suất bên ngoài, và không khí trong túi sẽ đẩy túi ra ngoài.

Đơn vị áp suất là hPa (hectopascal). Nhiều người có thể đã nghe thấy từ này trong các tin tức về bão. Áp suất trung bình ở độ cao 0m so với mực nước biển (mực nước biển trung bình gần đó) là khoảng 1013 hPa, và giá trị này được gọi là 1 atm.

Tiêu chuẩn của áp cao và áp thấp là gì?

Vậy thì, hãy quay trở lại chủ đề áp cao và áp thấp. Áp cao, như tên gọi của nó, có nghĩa là áp suất cao. Còn áp thấp có nghĩa là áp suất thấp. Vậy, tiêu chuẩn để xác định áp cao và áp thấp là gì? 1 atm = 1013 hPa cao hơn hay thấp hơn?

Câu trả lời là, "nơi có áp suất cao hơn xung quanh" là áp suất cao. Và tương tự như vậy, "nơi có áp suất thấp hơn xung quanh" là áp suất thấp. Cả hai đều không có tiêu chuẩn số cụ thể.

Hãy xem bản đồ thời tiết dưới đây. "Thấp" là áp thấp ôn đới, "nóng thấp" là áp thấp nhiệt đới (bão), "cao" là áp cao, và các con số là giá trị áp suất. Áp cao ở giữa hình 1 là 1012hPa, và trên bản đồ thời tiết hình 2, áp thấp ở ngoài khơi Hokkaido cũng là 1012hPa. 1012hPa trên bản đồ thời tiết trong hình 2 được bao quanh bởi 3 áp cao, tạo thành một thung lũng, là "nơi có áp suất thấp hơn xung quanh", do đó là áp thấp. Như vậy, cùng là 1012hPa, nhưng tùy theo tình hình áp suất xung quanh mà có thể là áp cao hoặc áp thấp.

Bản đồ thời tiết xung quanh Nhật Bản
Hình 1 (Nguồn: Trang web của Cục Khí tượng Nhật Bản)
Bản đồ thời tiết xung quanh Nhật Bản
Hình 2 (Nguồn: Trang web của Cục Khí tượng Nhật Bản)

Khi áp thấp tiếp cận, mưa sẽ rơi

Vậy thì, ở những nơi có áp cao và áp thấp, điều gì đang xảy ra?
Đầu tiên, ở những nơi có áp thấp, luồng khí thăng sẽ hình thành. Khi không khí thăng lên, nhiệt độ sẽ giảm xuống. Khi đó, hơi nước trong không khí sẽ biến thành nước, tạo thành mây, và mưa sẽ rơi xuống từ mây. Ở những nơi có áp thấp, mưa dễ rơi là do luồng khí thăng hình thành.
Còn ở những nơi có áp cao, dòng khí đi xuống được tạo ra. Khi không khí đi xuống, mây sẽ biến mất, vì vậy ở những nơi có áp cao, trời thường nắng.

Hình ảnh minh họa áp cao và áp thấp

Một trong những nguyên nhân hình thành áp cao và áp thấp là sự khác biệt về độ thay đổi nhiệt độ giữa đất liền và biển.
Ví dụ, ngay cả khi ánh nắng mặt trời chiếu xuống như nhau, đất liền sẽ nóng lên nhanh chóng, còn biển thì khó nóng lên. Do đó, nhiệt độ trên đất liền sẽ tăng nhanh hơn. Khi nhiệt độ tăng, không khí sẽ trở nên nhẹ hơn và bay lên, do đó áp thấp sẽ hình thành trên đất liền. Và vì biển lạnh hơn đất liền, không khí sẽ co lại và không khí từ xung quanh sẽ tràn vào trên cao. Do đó, trọng lượng của không khí từ mặt đất đến trên cao sẽ nặng hơn so với xung quanh, dẫn đến hình thành áp cao.

Ở những nơi có áp suất cao, luồng khí đi xuống sẽ hình thành, nhưng không khí đi xuống đến mặt đất không thể chìm xuống lòng đất, nên sẽ thổi ra ngoài theo hướng ngang. Sau đó, không khí sẽ chảy về phía áp suất thấp. Như vậy, không khí di chuyển từ áp suất cao sang áp suất thấp chính là "gió".

Hơn nữa, hãy xem xét mối quan hệ giữa áp suất khí quyển và gió từ mùa thu đến mùa đông. Ở Bắc bán cầu, ngày càng ngắn dần, độ cao của mặt trời cũng thấp dần, và trời trở nên lạnh hơn. Lúc này, nhiệt độ trên đất liền thay đổi dễ dàng hơn so với biển, nên đất liền lạnh nhanh hơn biển. Khi đó, áp suất cao hình thành trên đất liền, và áp suất thấp hình thành trên biển. Ở khu vực gần Nhật Bản, áp suất cao hình thành ở phía tây Siberia, còn áp suất thấp hình thành ở phía đông biển. Đây được gọi là cấu trúc áp suất mùa đông cao ở phía tây, thấp ở phía đông. Và từ áp suất cao ở Siberia, gió lạnh thổi về phía áp suất thấp ở biển. Đây chính là gió mùa đông.

Bài viết: Akiko Imai

PAGETOP