Bài giảng Cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu (Đại cương về BĐKH) – Phần I: Bài 8 – ĐH KHTN Hà Nội

Bài giảng Cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu (Đại cương về BĐKH) – Phần I: Bài 8: Hoàn lưu khí quyển và phân bố khí áp. Những nội dung chính được trình bày trong bài này gồm có: Hoàn lưu khí quyển: mô hình vòng đơn, hoàn lưu khí quyển: mô hình ba vòng, mô hình ba vòng: vòng hadley, các trung tâm khí áp bán vĩnh cửu, gió mùa, những đặc điểm trong tầng đối lưu trên,... 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 B8: Hồn lưu khí phân bố khí áp Hồn lưu khí quyển: Mơ hình vịng đơn |  George Hadley tiến hành nghiên cứu hoàn lưu chung từ 1735 |  Hadley cố gắng hình thành mơ hình hồn lưu chung kết hợp quan trắc thuỷ thủ gió gần xích đạo thổi từ đông sang tây |  Hadley đưa mơ hình vịng đơn (một vịng): {  Độ dày lớp khí thay đổi theo nhiệt độ từ cực đến xích đạo {  Lực gradient khí áp thiết lập {  Gió bắt đầu thổi {  Lực Coriolis ảnh hưởng đến gió Hồn lưu khí quyển: Mơ hình vịng đơn Hồn lưu khí quyển: Mơ hình vịng đơn WIND North Pole Equator Hồn lưu khí quyển: Mơ hình vịng đơn Hồn lưu khí quyển: Mơ hình vịng đơn |  Mơ hình vịng đơn có thành phần gió N-S E-W {  Thành phần E-W: Gió vĩ hướng {  Thành phần N-S: Gió kinh hướng |  Đóng góp Hadley: {  Giải thích hồn lưu trực tiếp nhiệt gây nên đốt nóng khác {  Gió vĩ hướng sinh từ lệch hướng gió kinh hướng ảnh hưởng lực Coriolis |  Mơ hình vịng đơn Hadley q đơn giản {  Lý thuyết không phù hợp với kết quan trắc |  Hơn 100 năm sau đó, vào năm 1865, William Ferrel đề xuất mơ hình ba vịng Hồn lưu khí quyển: Mơ hình ba vịng |  Ở bán cầu có vịng hồn lưu chung: {  Vịng Hadley: Hoàn lưu trực tiếp nhiệt vùng nhiệt đới/cận nhiệt đới {  Vòng Ferrel: Ở vĩ độ trung bình {  Vịng cực: Ở vĩ độ cao Mơ hình ba vịng: Vịng Hadley |  Vịng Hadley mơ hình vịng giới hạn vùng nhiệt đới/cận nhiệt đới {  Gây nên đốt nóng mạnh gần xích đạo {  ITCZ tạo dải ổn định mây, mưa rào, dông UP 300 mb 300 mb COOLER H 20oN HOT L Equator Intertropical Convergence Zone (ITCZ) COOLER H 20oS Mơ hình ba vịng: Vịng Hadley |  Vịng Hadley tạo đa dạng tượng thời tiết {  ITCZ (nhánh lên) {  Đới lặng gió: (vùng xích đạo êm ả) vùng lặng gió ITCZ {  Áp cao cận nhiệt đới: Khu vực khí áp bề mặt cao, ổn định, trời quang, lặng gió (nhánh lên) {  Tín phong: Gió ổn định hướng đơng bắc (NH) đơng nam (SH) dịng bề mặt Dịng chảy đại dương |  Các dịng chảy nóng, dịng chảy lạnh vai trò vận chuyển nhiệt Nước trồi |  Nước trồi dòng chuyển động lên cục mang nước lạnh sâu lên bề mặt {  Do dịng chảy ngang có hướng từ đất liền {  Ảnh hưởng mạnh đến thời tiết địa phương (ví dụ: Ở Trung Bộ) Nước trồi Wind Tương tác khí – đại dương |  Nhiều tượng liên quan với tương tác đại dương - khí xảy có tính chu kỳ dài (hàng năm) có ảnh hưởng đến thời tiết toàn cầu 1)  El Nino/La Nina/hoàn lưu Walker 2)  Dao động thập kỷ Thái Bình dương (Pacific Decadal Oscillation –PDO) 3)  Dao động bắc cực (Arctic Oscillation) |  El Nino: Hiện tượng nhiệt độ mặt biển nóng bình thường gần xích đạo ngồi xa bờ biển Peru, có thời gian lặp lại 2-7 năm |  La Nina: Nhiệt độ nước biển khơi Peru lạnh so với điều kiện bình thường Hồn lưu Walker |  Là vịng hồn lưu Đơng-Tây khí mực thấp vùng nhiệt đới {  Ba trung tâm mưa lớn: Tây Phi, Indonesia, Nam Mỹ, tương ứng với ba trung tâm đối lưu sâu Hoàn lưu Walker ENSO |  El Niño: in Spanish is a (little) boy, another mean is “the Christ child” è fishing season is lost |  La Niña: is a (little) girl ENSO: El Niño and Southern Oscillation Sự dao động: |  Normal: H at Tahiti, L at Darwin |  El Niño: L at Tahiti, H at Darwin |  La Niña: H at Tahiti, L at Darwin El Niđo and Southern Oscillation: ENSO Hồn lưu Walker ENSO FIGURE 8.10 Schematic diagram showing the atmospheric and oceanic conditions along the equator in (a) La Niña, (b) Normal, and (c) El Niño conditions NOAA/PMEL TAO Project ENSO phases and related atmosphere-ocean interactions over the equatorial Pacific region Hoàn lưu Walker ENSO |  The ENSO (El Niño-Southern Oscillation) is a large- scale atmosphere-ocean interaction over the centeral tropical Pacific Ocean, but coupled to global weather patterns |  The El Niño nomenclature comes from the warm sea surface temperatures (SST) phase of ENSO appearing at the west coast of South America around Christmas time |  La Niña was introduced as a convenient nomenclature for the cold phase, or feminine side of ENSO |  Southern Oscillation refers to the associated patterns in surface pressure that were discovered by Sir Gilbert Walker in the 1920s Hoàn lưu Walker ENSO |  El Nino: {  Trong điều kiện bình thường: 1)  Gió đơng từ tín phong thổi nhẹ 2)  Đẩy nước ấm từ vùng biển Peru theo 3)  Nước trồi nhẹ mang nước lạnh lên bề mặt ơt khơi Peru {  Trong điều kiện El Nino: 1)  Gió đơng từ tín phong thổi nhẹ 2)  Đẩy nước ấm từ vùng biển Peru theo 3)  Nước trồi nhẹ mang nước lạnh lên bề mặt ơt khơi Peru 4)  Nhiệt độ nước biển khơi Peru cao điều kiện bình thường Hồn lưu Walker ENSO |  La Nina: 1)  Gió đơng từ tín phong mạnh 2)  Nước ấm từ vùng biển Peru bị đẩy theo mạnh 3)  Nước trồi xảy mạnh 4)  Nhiệt độ nước biển khơi Peru lạnh so với điều kiện bình thường El Nino La Nina Xác định pha ENSO Timeseries of the Southern Oscillation Index (SOI) and the Oceanic Niño Index (ONI) from Jan 1951 to Dec 2017 (Data from https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/climateindices/list/) Ảnh hưởng ENSO đến thời tiết ENSO and Global Impacts (https://www.climate.gov/enso) Ảnh hưởng ENSO đến thời tiết El Nino Winter ENSO-related weather conditions El Nino Summer La Nina Winter La Nina Summer |  The maps show worldwide climatic conditions associated with the occurrence of El Niño and La Niña events, for the periods of December–February and June–August |  While the indicated conditions often appear during ENSO events, they not occur with all El Niños or La Niñas ENSO điều kiện thời tiết VN |  El Nino: {  Bão hơn, {  Mưa {  Hạn hán khắc nghiệt |  La Nina: {  Bão nhiều {  Mưa nhiều {  Lũ lụt gia tăng ... Pole Equator Hồn lưu khí quyển: Mơ hình vịng đơn Hồn lưu khí quyển: Mơ hình vịng đơn |  Mơ hình vịng đơn có thành phần gió N-S E-W {  Thành phần E-W: Gió vĩ hướng {  Thành phần N-S: Gió kinh... đạo hai cực |  Độ cao mực 500-mb biến đổi từ xích đạo cực nào? Biến đổi mùa nào? Biến đổi mùa độ cao mực 500-mb |  Có đặc trưng quan trọng liên quan với biến đổi mùa độ cao mực 500-mb: 1)  Độ...B8: Hồn lưu khí phân bố khí áp Hồn lưu khí quyển: Mơ hình vịng đơn |  George Hadley tiến hành nghiên cứu hoàn lưu chung từ 1735 |  Hadley cố gắng hình thành mơ hình hồn lưu