HỎI. Nếu một cơn bão trút toàn bộ nước xuống đất trong một giọt mưa khổng lồ duy nhất thì sao nhỉ?
— Michael McNeill
ĐÁP. Ở Kansas đang là giữa mùa hè. Không khí rất nóng và ngột ngạt. Một đôi bạn già đang ngồi bên hiên thư giãn trên những chiếc ghế bập bênh.
Xa xa gần đường chân trời ở mạn Tây Nam, những đám mây đáng ngờ bắt đầu kéo cơn. Những tháp mây vũ tích xuất hiện khi chúng đến gần nhau, trần mây trải thành hình cái đe.
Cả hai bắt đầu nghe thấy tiếng gió rin rít khi một cơn gió nhẹ nổi lên. Bầu trời bắt đầu tối đen.
Không khí mang hơi nước. Nếu bạn quây kín một cột không khí, thẳng từ mặt đất lên trên cùng bầu khí quyển rồi làm lạnh cột khí đó, hơi ẩm tích tụ trong cột đó sẽ ngưng tụ và hình thành nước mưa. Giả sử toàn bộ lượng nước mưa được chứa dưới chân cột,nó sẽ dâng lên cao vài centimet. Độ sâu của nó gọi là tổng lượng nước có thể ngưng tụ (TPW – total precipitable water).
Thường thì TPW chỉ là 1 hoặc 2 centimet.
Các vệ tinh đo hàm lượng hơi nước này ở mọi điểm trên toàn cầu, và tạo nên những bản đồ tuyệt đẹp.
Chúng ta sẽ tưởng tượng cơn bão trải rộng 100 kilomet mỗi cạnh và có mức TPW cao là 6 cm. Nghĩa là, cơn bão của chúng ta sẽ có lượng nước bằng:
100 km × 100 km × 6 cm = 0,6 km3
Lượng nước này nặng 600 triệu tấn (tương đương với khối lượng hiện tại của toàn thể loài người). Thông thường, lượng nước này sẽ rơi xuống, phân bố rải rác, dưới dạng cơn mưa – nhiều nhất là 6 centimet.
Trong cơn bão này, toàn bộ lượng nước đó sẽ gộp thành một giọt nước khổng lồ, một quả cầu nước với đường kính hơn 1 kilomet. Giả sử rằng nó hình thành cách mặt đất vài kilomet, vì đó là nơi hầu hết cơn mưa ngưng tụ.
Giọt mưa bắt đầu rơi.
Trong vòng 5 đến 6 giây vẫn chưa có gì hiện hữu. Rồi, chân đám mây bắt đầu phồng xuống phía dưới. Trong giây lát, nó trông hơi giống một đám mây hình phễu đang hình thành. Rồi sau đó phần phình ở đáy mở rộng ra, và ở giây thứ mười, đáy của giọt nước ló ra từ đám mây.
Giọt mưa lúc này đang rơi với tốc độ 90 ms. Gió gào rít quất vào bề mặt của giọt nước tạo thành bụi nước. Rìa ngoài cùng của giọt nước lúc này sủi bọt khi không khí bị buộc phải xâm nhập vào trong chất lỏng. Nếu rơi đủ lâu, những lực này sẽ dần dần phân tán toàn bộ giọt nước thành mưa.
Trước khi điều đó xảy ra, khoảng 20 giây sau khi hình thành, rìa của giọt mưa chạm mặt đất. Nước lúc này đang di chuyển với vận tốc hơn 200 ms. Ngay bên dưới điểm va chạm, không khí không kịp thoát ra, sức nén đốt nóng không khí tới mức cỏ bên dưới sẽ cháy nếu đủ thời gian.
Thật may mắn cho đám cỏ khi sức nóng này chỉ kéo dài khoảng một vài mili giây bởi nó bị dập tắt bởi rất nhiều nước lạnh cuồn cuộn đổ xuống. Nhưng thật không may cho đám cỏ, dòng nước lạnh đổ ào xuống với tốc độ xấp xỉ một nửa tốc độ âm thanh.
Nếu bạn đang trôi nổi ở tâm khối cầu nước trong giai đoạn này, bạn sẽ không cảm thấy gì bất thường hết cho đến tận lúc này. Ở giữa khối cầu thì khá tốt, nhưng nếu có đủ thời gian (và dung tích phổi) để bơi ra phía rìa ngoài vài trăm mét, bạn có thể nhìn thấy ánh sáng ban ngày dìu dịu.
Khi giọt nước này chạm đất, sự tích tụ của sức cản không khí sẽ làm áp lực gia tăng khiến bạn nghe tiếng bụp trong tai. Nhưng vài giây sau khi mà nước tiếp xúc với mặt đất, bạn sẽ bị dập tới chết – sóng xung kích sẽ nhanh chóng tạo ra áp suất vượt cả áp suất dưới đáy rãnh Mariana.
Bầu nước cày sâu vào trong lòng đất, nhưng lớp đá kiên cố sẽ không suy suyển gì. Áp lực làm nước dạt sang hai bên, tạo thành một vòi phản lực đa hướng siêu âm[1] phá hủy mọi thứ trên đường nó quét qua.
Bức tường nước tràn ra hàng kilomet, cuốn phăng mọi cây cối, nhà cửa và lớp đất bề mặt. Ngôi nhà, mái hiên và đôi bạn già sống ở đó bị xóa sổ tức khắc. Mọi thứ trong bán kính hàng kilomet hoàn toàn bị cuốn bay, để lại phía sau một vũng bùn trên nền đá. Nước vẫn tiếp tục tóe ra, phá hủy tất cả công trình trong khoảng cách từ 20 đến 30 kilomet. Tại khoảng cách này, những khu vực có núi hoặc rặng sẽ được bảo vệ, và cơn lũ bắt đầu chảy dọc các thung lũng và đường thủy tự nhiên.
Một vùng rộng lớn hơn được bảo vệ khỏi những tác động của cơn bão,dù phần hạ nguồn cách đó hàng trăm kilomet sẽ chứng kiến một cơn lũ quét một vài giờ sau khi va chạm.
Tin tức truyền đi khắp thế giới về một thảm họa không thể cắt nghĩa. Sốc và hoang mang lan rộng, và đột nhiên, mọi đám mây trên bầu trời đều khiến mọi người khiếp đảm. Nỗi sợ hãi tối cao ngự trị khi cả thế giới thất kinh trước trận mưa kinh hoàng này, nhưng rồi nhiều năm qua đi mà chẳng có dấu hiệu nào báo trước cơn thảm họa sẽ lặp lại.
Các nhà khí tượng học nhiều năm trời đã cố ráp nối những điều đã xảy ra, nhưng chẳng đạt được cách giải thích nào khả dĩ. Rốt cuộc, họ từ bỏ, và hiện tượng khí tượng khó hiểu này đơn giản được gọi là một “cơn bão dubstep” bởi – theo lời của một nhà nghiên cứu – “Nó có một cú dộng óc khủng khiếp.”
❀ ❀ ❀
[1] Tương tự, thang đo cường độ gió F (Fujita) đã được thay thế bằng thang EF (Fujita mở rộng). Đôi khi, một đơn vị đo trở nên lỗi thời bởi vì xài nó rất kinh khủng – chẳng hạn, “kip” (1.000 pound lực), “kcfs” (hàng nghìn foot khối mỗi giây), và “độ Rankine” (độ F trên độ không tuyệt đối). (Tôi đã phải đọc các bài báo kỹ thuật sử dụng các đơn vị này.) Những khi khác, bạn có thể nhận thấy rằng các nhà khoa học chỉ muốn có thứ gì đó để “chỉnh” mọi người.
