Bài giảng Cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu (Đại cương về BĐKH) – Phần I: Bài 3: Cân bằng năng lượng và nhiệt độ. Những nội dung chính được trình bày trong bài này gồm có: Những nhân tố ảnh hưởng đến sự truyền bức xạ, sự hấp thụ, sự tán xạ và phản xạ, sự truyền qua, cân bằng năng lượng của trái đất, vận chuyển năng lượng trong đại dương,... Mời các bạn cùng tham khảo.
VNU HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE REGIONAL CLIMATE MODELING AND CLIMATE CHANGE CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU (Đại cương BĐKH) Phần I Phan Van Tan phanvantan@hus.edu.vn B3: Cân lượng nhiệt độ Những nhân tố ảnh hưởng đến truyền xạ | Trái đất nhận lượng chủ yếu từ xạ mặt trời | Bức xạ mặt trời trình đến bề mặt đất bị ảnh hương trình: 1) Sự hấp thụ 2) Sự tán xạ phản xạ 3) Sự truyền qua Sự hấp thụ | Khi lượng xạ tới vật bị hấp thụ { Khi qua khí lượng xạ bị hấp thụ chất khí | Các chất khí khác khí hấp thụ tia xạ có bước sóng khác nhau: { UV – hấp thụ O3 (tầng bình lưu) { Ánh sáng nhìn thấy – khó bị hấp thụ (may mắn cho chúng ta) { Hồng ngoại – bị hấp thụ phần nước, CO2 (sự làm lạnh giảm độ ẩm cao) Nóng lên Sự hấp thụ – Cửa sổ khí | Cửa số khí dải bước sóng (8-12 µm) xạ bị hấp thụ Phát xạ Trái đất Sự hấp thụ khí Sự hấp thụ – Cửa sổ khí | Mây khí chất hấp thụ tốt xạ sóng dài | Q: Về ban đêm, trời nhiều mây ấm hay trời quang mây ấm hơn? Tại sao? Tán xạ phản xạ | Tán xạ làm lệch hướng tia xạ tia xạ gặp vật chất | Tán xạ khuếch tán: Bức xạ bị lệch nhiều hướng | Phản xạ dạng tán xạ tia xạ bị lệch hướng có cường độ (gương) | Albedo tỷ phần tia xạ bị phản xạ (albedo Trái đất khoảng 0.3) Tán xạ phản xạ | Tán xạ ảnh hưởng đến: | Ở nơi bóng râm xạ mặt trời chiếu tới | Bầu trời có màu xanh, lúc hồng có màu đỏ (Tán xạ Rayleigh) | Những ngày trời mù khói bụi nhiễm bầu trời có màu trắng xám (Tán xạ Mie) | Mây có màu trắng (Tán xạ không chọn lọc) Tán xạ Rayleigh | Xảy hạt vật chất có kích thước nhỏ so với bước sóng xạ (như chất khí khí quyển) | Làm tán xạ mạnh tia xạ có bước sóng ngắn (blue) so với bước sóng dài (red) | Làm cho bầu trời có màu xanh, lúc hồng trở thành màu đỏ Tán xạ Rayleigh Vận chuyển lượng đại dương | Các dịng chảy nóng mang nhiệt từ vùng nhiệt đới hai đầu cực Hiệu ứng nhà kính | Bầu khí Trái đất gần giống nhà kính | Trái đất ấm lên nhờ hấp thụ phát xạ xạ | Nếu khí nhà kính nhiệt độ cân Trái đất thấp nhiều (0oF hay -18oC, mà 59oF hay 15oC) Hiệu ứng nhà kính | Biến đổi nồng độ khí nhà kính (CO2) khí làm thay đổi nhiệt độ cân Trái đất Biến đổi khí hậu tồn cầu | Theo Uỷ ban liên Quốc gia BĐKH (IPCC, 2007): 1) Trong 100 năm qua nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng lên 1.33oC tiếp tục tăng lên 2) Nhiệt độ ngày tăng nhanh so với kỷ trước 3) Các tượng cực đoan nóng tăng lên, cực đoan lạnh giảm 4) Lớp phủ tuyết toàn cầu giảm 5) Tất điều chắn người phát thải khí nhà kính Dự tính nhiệt độ tồn cầu 2000-2100 Kịch phát thải khí nhà kính Cao Trung bình Thấp Biến đổi khí hậu tồn cầu | Tính bất định tiềm ẩn dự tính nhiệt độ tồn cầu (ảnh hưởng aerosols, độ phủ mây, kịch phát thải KNK) | BĐKH địa phương vấn đề nghiên cứu quan trọng Nhiệt độ | Nhiệt độ thước đo động trung bình vật chất Đo nhiệt độ | Nhiệt kế thuỷ ngân (hoặc chất lỏng khác) dụng cụ dùng để đo nhiệt độ dựa giãn nở | Nhiệt kế lưỡng kim dụng cụ đo nhiệt độ dựa co giãn khác kim loại Đo nhiệt độ | Nhiệt kế điện trở dụng cụ đo nhiệt độ dựa vào điện trở | Máy thám không (Radiosondes) hộp dụng cụ thời tiết bao gồm nhiệt kế điện tử bóng thám khơng để đo biến khí cao Đo nhiệt độ | Lều khí tượng dùng để đặt dụng cụ quan trắc yếu tố khí tượng bề mặt Chi tiết nhiệt độ | Biên độ ngày đêm: Phản ánh biến trình ngày đêm nhiệt độ địa phương Chi tiết nhiệt độ | Nhiệt độ cao đo Trái đất: 57.8oC Libya | Nhiệt độ thấp đo Trái đất: -53.4oC Antarctica | Q: Nhiệt độ cao đo Việt Nam: ??? | Q: Nhiệt độ thấp đo Việt Nam: ??? Chi tiết nhiệt độ | Chỉ số gió lạnh: Cung cấp thơng tin cảm giác lạnh dựa nhiệt độ gió thực tế Cách phân tích nhiệt độ | Theo phương ngang Cách phân tích nhiệt độ | Theo phương thẳng đứng ... nhiều (0oF hay -18oC, mà 59oF hay 15oC) Hiệu ứng nhà kính | Biến đổi nồng độ khí nhà kính (CO2) khí làm thay đổi nhiệt độ cân Trái đất Biến đổi khí hậu tồn cầu | Theo Uỷ ban liên Quốc gia BĐKH... cầu giảm 5) Tất điều chắn người phát thải khí nhà kính Dự tính nhiệt độ tồn cầu 2000-2100 Kịch phát thải khí nhà kính Cao Trung bình Thấp Biến đổi khí hậu tồn cầu | Tính bất định tiềm ẩn dự... Cửa sổ khí | Cửa số khí dải bước sóng (8-12 µm) xạ bị hấp thụ Phát xạ Trái đất Sự hấp thụ khí Sự hấp thụ – Cửa sổ khí | Mây khí chất hấp thụ tốt xạ sóng dài | Q: Về ban đêm, trời nhiều