Vào cuối mùa xuân, có những ngày vùng biển phía đông tỉnh Gangwon mát mẻ nhưng khu vực phía tây bên kia núi lại nóng và khô như giữa mùa hè. Cùng một luồng gió chỉ vừa vượt qua núi cao mà thời tiết ở hai bên núi đã mang lại cảm giác hoàn toàn khác biệt. Hiện tượng tiêu biểu giải thích sự khác biệt thú vị này chính là “hiện tượng phơn (Foehn)”.
Nói một cách đơn giản, hiện tượng phơn là “hiện tượng không khí ẩm vượt núi, tạo ra gió nóng và khô ở sườn núi phía khuất gió”. Tên gọi phơn bắt nguồn từ từ dùng để chỉ luồng gió ấm vượt núi rồi thổi xuống ở vùng núi Alps; ngày nay, thuật ngữ này được dùng chung cho những luồng gió hình thành theo cùng nguyên lý ở nhiều vùng núi trên thế giới.
Tài liệu này trình bày một cách dễ hiểu từ định nghĩa cơ bản của hiện tượng phơn, nguyên lý thay đổi nhiệt độ khi không khí đi lên và xuống núi, gió Nopsae và gió Yangganjipung ở Hàn Quốc, cho đến ý nghĩa của hiện tượng này đối với việc phòng ngừa hạn hán và cháy rừng.
Hiện tượng phơn: diện mạo của gió thay đổi khi vượt núi
Hiện tượng phơn là gì?
Khi gặp núi, gió không thể xuyên thẳng qua nên đi lên theo sườn núi. Sườn núi phía gió thổi tới được gọi là sườn đón gió (Windward), còn sườn núi nơi không khí đi xuống sau khi vượt núi được gọi là sườn khuất gió (Leeward). Hiện tượng phơn là quá trình không khí mất hơi ẩm do tạo mưa hoặc tuyết ở sườn đón gió, rồi đi xuống sườn khuất gió và trở thành luồng gió ấm hơn, khô hơn nhiều so với ban đầu.
Điều thú vị của hiện tượng này là cùng một khối không khí tạo ra thời tiết khác nhau ở hai bên một ngọn núi. Sườn đón gió thường có mây và mưa, còn sườn khuất gió dễ có những ngày quang đãng, khô ráo kéo dài. Có thể nói dãy núi đóng vai trò là ranh giới thời tiết. Dù tên gọi khác nhau tùy khu vực, như phơn ở Alps hay Chinook ở dãy Rocky, nguyên lý vẫn giống nhau. Hiện tượng này có thể xuất hiện ở bất cứ nơi nào có dãy núi chắn đường gió, nên đây là khái niệm không thể thiếu để hiểu thời tiết miền núi.
Những khái niệm nên tìm hiểu cùng gồm có:
- Sườn đón gió (Windward): Sườn núi phía gió thổi tới, nơi không khí men theo núi đi lên.
- Sườn khuất gió (Leeward): Sườn núi nơi không khí đi xuống sau khi vượt núi.
- Vùng bóng mưa (Rain Shadow): Khu vực khô hạn, ít mưa ở phía sau dãy núi.
- Gió Chinook (Chinook): Luồng gió kiểu phơn thổi ở phía đông dãy Rocky tại Bắc Mỹ, nổi tiếng vì làm tan nhanh lớp tuyết tích tụ.
Nhiệt độ không khí thay đổi khi lên và xuống núi
Cốt lõi của hiện tượng phơn là quá trình đoạn nhiệt (Adiabatic Process), trong đó nhiệt độ không khí thay đổi khi chuyển động lên xuống dù không trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Khi đi lên, không khí giãn nở và lạnh đi do áp suất giảm; khi đi xuống, không khí bị nén và ấm lên.
(1) Suất giảm nhiệt đoạn nhiệt khô
Không khí có hơi nước chưa ngưng tụ sẽ giảm nhiệt độ khoảng 1℃ mỗi khi lên cao 100m. Khi xuống núi, không khí cũng ấm lên với cùng tốc độ đó.
(2) Suất giảm nhiệt đoạn nhiệt ẩm
Khi không khí lạnh đi và đạt tới điểm sương, mây hình thành; từ lúc này, hơi nước chuyển thành các giọt nước và giải phóng nhiệt ẩn. Vì vậy, nhiệt độ chỉ giảm khoảng 0.5℃ mỗi 100m, khiến không khí lạnh đi chậm hơn nhiều.
(3) Sự khác biệt khi đi lên và đi xuống
Ví dụ, giả sử không khí có nhiệt độ 20℃ bắt đầu tạo mây ở độ cao 1,000m so với mực nước biển, rồi vượt qua đỉnh núi cao 2,000m. Ở độ cao 1,000m, nhiệt độ là 10℃ và tại đỉnh núi là 5℃. Khi không khí đã khô đi sau khi tạo mưa hạ xuống 2,000m ở phía bên kia, nó ấm lên 1℃ mỗi 100m, nên nhiệt độ ở chân núi đạt khoảng 25℃. Như vậy, không khí ấm hơn lúc xuất phát tới 5℃, đồng thời độ ẩm giảm mạnh.
Tóm lại, hiện tượng phơn xuất hiện vì khi lên núi, không khí lạnh đi chậm trong mây, còn khi xuống núi, không khí khô ấm lên nhanh. Việc mất hơi ẩm dưới dạng mưa và tuyết ở sườn đón gió cũng là một nguyên nhân khác khiến sườn khuất gió khô ráo. Núi càng cao và gió càng mạnh, sự khác biệt này càng rõ rệt.
Hiện tượng phơn ở Hàn Quốc: gió Nopsae và gió Yangganjipung
Trên bán đảo Triều Tiên, dãy Taebaek trải dài theo hướng bắc–nam là nơi diễn ra hiện tượng phơn. Phía nào trở nên nóng và khô phụ thuộc vào hướng gió thổi tới.
(1) Gió Nopsae
Từ cuối xuân đến đầu hè, khi không khí mát và ẩm từ phía biển Okhotsk theo gió đông bắc vượt qua dãy Taebaek, gió nóng và khô sẽ thổi ở vùng Yeongseo phía tây dãy núi. Đây là gió Nopsae, tạo nên sự tương phản giữa vùng Yeongdong mát mẻ, nhiều mây và vùng Yeongseo nóng, khô. Nếu kéo dài, luồng gió này có thể khiến cây trồng khô héo và bị thiệt hại. Tên gọi Nopsae bắt nguồn từ một từ thuần Hàn chỉ gió đông bắc.
(2) Gió Yangganjipung
Vào mùa xuân, khi gió từ phía tây vượt qua dãy Taebaek rồi thổi xuống bờ biển phía đông, nó trở thành luồng gió khô và rất mạnh. Tên gọi Yangganjipung mang nghĩa là luồng gió thổi giữa Yangyang và Ganseong; đây thường được xem là nguyên nhân khiến cháy rừng lan rộng ở vùng Yeongdong trong thời kỳ này.
Điểm cốt lõi là ngay cả với cùng một dãy núi, khi hướng gió thay đổi, phía trở nên nóng và khô cũng đảo ngược hoàn toàn.
Hiện tượng phơn và việc phòng ngừa hạn hán, cháy rừng
Hiện tượng phơn không chỉ nằm trên những biểu đồ trong sách giáo khoa. Khi nhiệt độ ở sườn khuất gió tăng và độ ẩm giảm, cây trồng khô héo; nếu rừng khô lại gặp gió mạnh, ngay cả một đốm lửa nhỏ cũng có thể nhanh chóng lan thành đám cháy rừng lớn. Ở vùng núi có nhiều tuyết, gió ấm còn làm tuyết tan nhanh, làm tăng nguy cơ tuyết lở hoặc sông tràn bờ. Nguyên lý này cũng thường được dùng để giải thích trong bản tin dự báo thời tiết vì sao nhiệt độ giữa bờ biển phía đông và vùng nội địa chênh lệch lớn hoặc vì sao có cảnh báo khô hanh.
Những điểm nên ghi nhớ khi đọc gồm có:
- Thời tiết bên kia núi có thể khác. Địa hình làm thay đổi nhiệt độ và độ ẩm là điều nên nhớ khi đọc bản tin dự báo thời tiết.
- Nếu cảnh báo khô hanh trùng với dự báo gió mạnh vào mùa xuân, nguy cơ cháy rừng sẽ tăng rất cao. Việc kiểm soát các nguồn lửa quanh khu vực núi đặc biệt quan trọng.
- Khi gió Nopsae kéo dài, việc tưới đủ nước cho cây trồng và thường xuyên bổ sung nước cho cơ thể sẽ có ích cho cây trồng và sức khỏe.
Hiện tượng phơn cho thấy một ngọn núi có thể thay đổi tính chất của gió, tác động đến cả thời tiết lẫn cuộc sống trong vùng. Hiểu gió thay đổi thế nào khi vượt núi và vận dụng những dấu hiệu ấy để chủ động ứng phó trong sinh hoạt chính là bước đầu tiên để rèn luyện khả năng đọc hiểu thời tiết.
