Giáo trình động lực học khí quyển vĩ độ thấp phần 2 kiều thị xin

Chng ã N G L ô c H Ọ• C K HÍ Q U Y E N g iữ a Khí nói chung tầng khí mở rộng tù đỉnh tầng đối lưu (khoảng độ cao 10-16 km phụ thuộc vào vĩ độ) độ cao khoảng 100 km Phần khí quyến Dao gồm hai lớp chính: tầng bình lưu tầng trung Chúng iược phân biệt theo tầng kết nhiệt độ (hình 5.1) Tầng bình lưu tó độ ổn- định tĩnh lớn gắn liền vối tăng nhiệt độ theo độ cao ỏ ndì lớp mờ rộng từ đỉnh đơi lưu đỉnh bình lưu cao vào khoảng 50 km Tầng trung có tốc độ giảm nhiẻt độ theo độ cao tương tự tầng dối lưu, iỉnh tầng bình lưu đến đỉnh tầng trung độ cao khoảng 80kn Trong chương ta tập trung riêng cho động lực học tầng đối lưu Tầng đối lưu chiếm khoảng 85% tổng khối lượng khí gần tất nước khí Khơnf cịn nghi ngờ trình xảy tầng đối lưu phân ánh hầu hết nhiễu động thời tiết biến động khí hậu Mặc dù ta khơng phép bỏ qua tầng khí ẸÍỦa Tầng đối lưu tầng khí liên kết với tìơng qua trình xạ động lực học Các q trình phải thể mơ hình dự báo thời tiết khí hậu tồn cầu Chúng cịn liên kết vối thơng qua trao đổi thực thể vật chất r ấ t quan trọng quang hố tron? lớp ơzơn Trong chương tập trung chủ yếu vào động lực học phần dưói tầng khí liên kết giũa no với tầng đối lưu 228 Hinh 5.1 Profil nhiệt độ trung binh vĩ độ trung binh (dựa vào khí chuẩn cùa Mỹ, 1976) 5.1 CÂU TRÚC VÀ HỒN Lưu CỦA TẦNG KHÍ QUYỂN g iữ a Trên hình 5.2 hai lát cắt thẳng đứng nhiệt độ trung bình vĩ hướng cho tháng giêng tháng bảy tầng khí tầng khí Vì tầng đối lưu xạ Mặt Trời bị hấp thụ ít, nên cấu trúc nhiệt tầng dối lưu trì gần bơi cân giửa làm lạnh xạ hồng ngoại, vận chuyển thẳng đứng hiển nhiệt, ẩn nhiệt Lừ mặt đất xốy quy mơ nhỏ vận chuyển quy mơ lớn nhị xốy quy mô synốp Kết cục cân bàng tạo cấu trúc nhiệt độ trung bình, nhiệt độ mặt đất có cực đại 229 vùng xích đạo giảm phía hai cực mùa địn? mùa hè Sự giảm nhiệt độ theo độ cao nhanh với tcc cỉộ 6°Ckm'1 Trong tầng bình lưu, ngược lại, làm lạnh xạ lồng ngọai gần cân chủ yếu đốt nóng xạ sinh n hấp thụ xạ cực tím nhờ ơzơn Kết đốt nóng xạ lớp ơzơn nhiệt độ trung bình tầng bình lưu tăng theo độ cao đạt cực đại đỉnh tầng bình lưu gầi độ cao 50 km Cao đỉnh tầng bình lưu nhiệt độ lại giảm heo độ cao sinh đốt nóng Mặt Trịi tầng ơzơn Cấu trúc nhiệt độ kinh hướng tầng khí ỊĨữa khác so với tầng đối lưu Tầng bình lưu nơi nhiệt độ chịu ảnh hưởng mạnh trình ẩng đối lưu nhiệt độ đạt cực tiểu ỏ xích đạo cực đại :rfỉn cực mùa hè vĩ độ trung bình bán cầu đơng Caohtín 30 mb nhiệt độ giảm tuý từ cực mùa hè đến cực núa đông phù hợp định tính với điều kiện cân hức xạ Khi hậu gió trung bình vĩ hướng tầng khí riữa thơng thường suy từ trường nhiệt độ thám sát báig vệ tinh Đó trường gió địa chuyển mặt đẳng áp t-ong tầng bình lưu (nhận dược từ phân tích khí tượng) làm ỉiều kiện biên dưới, lấy tích phân phương trình gió nhiệt ,heo chiều đứng Hai lát cắt đứng gió trung bình vĩ hướng tháng tháng cho hình 5.3 Những dặc điểm chung đíy dịng xiết đơng bán cầu mùa hè dòng xiết tây bán cầu mùa đơng, cực đại tốc độ gió xảy gần ciộ cao 60 kn Cá biệt quan trọng dòng xiết tây vĩ độ cao bán cầu mùa đông Những dòng xiết cực ban đêm đưa ỉịnh hướng sóng lan truyền thẳng đứng sóng hành tinh tựa dừng, Bắc bán cầu hội tụ dòng EP sinh nlững loại sóng dẫn đến giảm nhanh dịng trung >ình 230 vĩ hướng kèm theo đốt nóng tầng bình lưu đột ngột vùng ctte, ban đến mục 5.4 Nhkêtđộ(K) Tháng Vídơ Hinh 5.2 Nhiệt độ trung binh tháng vĩ hướng (độ K) từ mặt đất đến độ cao 120km a) thảng 1; b) thảng (theo Fleming cs., 1990) U ki ví hurtni Im/a) VI ic Hình 5.3 Gió địa chuyển trung bình vĩ hướng (m/s) vào nhiệt độ a) tháng 1; b) tháng dựa vào nhiệt độ hình 5.2 231 Dịng trung bình vĩ hưống tầng khí giừa xích đạo chịu ảnh hưởng mạnh lan truyền thẳng đứng củi mode sóng xích đạo, đặc biệt mode sóng Kelvin íóng Rossby - trọng trường Những sóng tương tác với