Lõm áp (barometric depression) là (rãnh áp thấp / vùng áp thấp) là khu vực trong khí quyển có áp suất khí quyển thấp hơn so với các vùng xung quanh ở cùng độ cao, đặc trưng bởi dòng khí hội tụ xoáy ngược chiều kim đồng hồ (ở bán cầu Bắc) và gây mưa dông mạnh.
Đặc tính khí tượng học và cơ chế hình thành lõm áp
Lõm áp (áp thấp hay rãnh áp thấp) hình thành khi mật độ phân tử không khí tại một khu vực giảm đi so với môi trường xung quanh, tạo nên độ dốc khí áp (áp cao chuyển dịch về áp thấp). Sự chênh lệch này thúc đẩy các luồng gió hội tụ từ rìa ngoài vào trung tâm. Dưới tác dụng của lực lệch hướng Coriolis sinh ra do sự tự quay của Trái Đất, dòng khí không đi thẳng vào tâm mà bị uốn cong, tạo thành chuyển động xoáy ngược chiều kim đồng hồ ở Bắc Bán cầu và cùng chiều kim đồng hồ ở Nam Bán cầu (xoáy thuận khí quyển - cyclonic circulation).
Do hiện tượng hội tụ gió ở tầng thấp bề mặt, khối không khí ấm và ẩm buộc phải bốc lên cao theo chiều thẳng đứng. Khi lên cao, không khí giãn nở đoạn nhiệt, nhiệt độ giảm dần xuống dưới điểm sương, hơi nước ngưng tụ tạo thành các hệ thống mây dầy đặc (mây đối lưu Cumulonimbus, mây tầng Nimbostratus) và gây mưa rào, dông bão diện rộng.
Phân loại các hệ thống áp thấp trong khí quyển
Dựa trên vĩ độ hình thành, nguồn gốc năng lượng và cấu trúc nhiệt động học, các vùng lõm áp được phân chia thành hai loại hình cơ bản:
| Đặc tính so sánh | Lõm áp ngoài nhiệt đới (Extratropical Cyclone) | Lõm áp nhiệt đới / Bão (Tropical Cyclone) |
|---|---|---|
| Nguồn năng lượng chính | Bất ổn định baroclinic do chênh lệch nhiệt độ frông | Nhiệt ẩn (latent heat) giải phóng do ngưng tụ hơi nước trên biển ấm |
| Cấu trúc tâm | Tâm lạnh ở tầng thấp, kết hợp hệ thống frông nóng/lạnh | Tâm ấm (warm core), không có frông, có mắt bão đối xứng |
| Vùng hình thành | Vĩ độ trung bình và cao (30° đến 60°) | Đại dương nhiệt đới ấm (nhiệt độ mặt nước > 26,5°C) |
| Bán kính ảnh hưởng | Rất lớn (1000 km đến 2000 km) | Nhỏ gọn hơn nhưng gió giật cực đoan (200 km đến 800 km) |
Ý nghĩa dự báo thời tiết và tác động kinh tế xã hội
Theo dõi sự phát sinh, quỹ đạo di chuyển và cường độ đào sâu của các lõm áp là nhiệm vụ trung tâm của các cơ quan khí tượng thủy văn. Áp suất tại tâm lõm áp càng giảm sâu (tính bằng hectopascal - hPa), gradient khí áp càng dốc, tốc độ gió bão càng mạnh mẽ và nguy cơ thiên tai càng nghiêm trọng. Các mô hình dự báo thời tiết số trị (NWP) kết hợp ảnh vệ tinh khí tượng và radar Doppler giúp cảnh báo sớm nguy cơ lũ lụt, sóng lớn và gió xoáy giật, hỗ trợ hiệu quả công tác phòng chống thiên tai.