Bài giảng Cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu (Đại cương về BĐKH) – Phần I: Bài 2 – ĐH KHTN Hà Nội

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 B2: Bức xạ mặt trời mùa |  Bức xạ mặt trời VS xạ hồng ngoại Năng lượng |  Năng lượng định nghĩa khả sinh cơng (khả làm việc!) •  •  Động năng: Năng lượng chuyển động Thế năng: Năng lượng sử dụng |  Năng lượng ln bảo tồn! (Định luật thứ nhiệt động học) Sự truyền lượng |  Mặc dù lượng bảo tồn, truyền từ nơi sang nơi khác qua chế sau: 1) Dẫn nhiệt: Nhiệt truyền cách tiếp xúc vật lý, từ nơi nóng sang nơi lạnh: Địi hỏi mơi trường truyền (các vật khác có độ dẫn nhiệt khác nhau) Sự truyền lượng |  Mặc dù lượng bảo tồn, truyền từ nơi sang nơi khác qua chế sau: 2)  Đối lưu: Truyền nhiệt chuyển động chất lỏng Bản chất trình “đổi chỗ” phần tử (khối) chất lỏng cho nhau: Ví dụ nước nóng lên thay nước lạnh từ xuống Đối lưu khí |  Vận chuyển nhiệt theo phương thẳng đứng |  Vận chuyển nhiệt theo phương ngang = Bình lưu Đối lưu khí Courtesy maltaweather.info Sự truyền lượng |  Mặc dù lượng bảo tồn, truyền từ nơi sang nơi khác qua chế sau: 3) Bức xạ: Truyền lượng sóng điện từ (Khơng cần mơi trường truyền) Bức xạ Các đặc trưng xạ 1) Bước sóng – Khoảng cách hai đỉnh sóng 2) Biên độ sóng – Độ cao sóng 3) Tốc độ – số! (186,000 miles/second) Bức xạ |  Bước sóng xạ xác định dạng xạ |  Biên độ sóng xác định cường độ xạ Ứng dụng thực tiễn tính chất xạ |  Ảnh vệ tinh thơng thường dải bước sóng “nhìn thấy” khơng chụp khơng có ánh sáng |  Bức xạ hồng ngoại cho phép chụp điều kiện – Ảnh vệ tinh hồng ngoại Bức xạ mặt trời Trái đất |  Hằng số mặt trời lượng xạ mặt trời đến Trái đất (ở khoảng cách trung bình) Bức xạ mặt trời Trái đất Đối với Trái đất – 1367 W/m2 Đối với Sao Hoả – 445 W/m2 Bức xạ mặt trời Trái đất |  Quỹ đạo Trái đất quanh mặt trời Ellipse, quay vòng 365.25 ngày Closest point (perihelion, Jan 4) Farthest point (aphelion, Jul 4) Bức xạ mặt trời Trái đất |  Về mùa đông Trái đất nhận xạ mặt trời nhiều mùa hè khoảng ~7% Closest point (perihelion, Jan 4) Farthest point (aphelion, Jul 4) Bức xạ mặt trời Trái đất |  Độ nghiêng trục Trái đất gây nên dao động mùa! |  Hiện trục Trái đất nghiêng khoảng 23.5o Bức xạ mặt trời Trái đất |  nhân tố ảnh hưởng đến lượng xạ mặt trời đến Trái đất (insolation): 1) Độ dài ngày: -  -  Phụ thuộc vào vị trí tương đối Trái đất quỹ đạo Thay đổi theo thời gian năm Độ dài ngày Vào ngày Xuân phân Thu phân nơi có độ dài ngày đêm Độ dài ngày Ngày Hạ chí: Càng cực Bắc độ dài ngày lớn Độ dài ngày Đơng chí: Càng cực Nam độ dài ngày lớn Bức xạ mặt trời Trái đất |  nhân tố ảnh hưởng đến lượng xạ mặt trời đến Trái đất (insolation): 2) Góc chiếu tia xạ (góc tới): - Cùng lượng lượng, diện tích nhận nhỏ cường độ lớn Góc chiếu tia xạ (góc tới) •  Góc tới (hay góc thiên đỉnh) nhỏ cường độ lớn •  Phụ thuộc thời gian năm vị trí Trái đất Bức xạ mặt trời Trái đất |  nhân tố ảnh hưởng đến lượng xạ mặt trời đến Trái đất (insolation): 3) Sự suy giảm chùm tia xạ (sự suy yếu trình truyền) - Khí (hoặc mơi trường truyền nói chung) hấp thụ, tán xạ, phản xạ tia xạ - Q trình làm suy yếu cường độ tia xạ Sự suy giảm chùm tia xạ Bức xạ mặt trời Trái đất |  Tóm lại, lượng xạ mặt trời mà Trái đất nhận phụ thuộc vào: {  Độ dài ngày {  Góc chiếu tia xạ {  Sự suy yếu chùm tia xạ trình truyền |  Hệ quả: {  Chi phối nguồn lượng cung cấp cho q trình bốc hơi, dịng nhiệt từ bề mặt vào khí {  Sự phân bố không đồng vùng Trái đất {  Ảnh hưởng đến q trình thời tiết, khí hậu Trái đất