Khoa học trái Đất (ci1069) chương 4 khí quyển (phần 1)

KHÍQUYÊN TRÁI ĐẤT Không khí là một hỗn hợp của các chất khí và hạt khác nhau, mỗi loại có tính chất vật lý riêng.. Ozone lọc được hầu hết các bức xạ UV và các tia UV của mặt trời chiếu t

DAI HOC QUOC GIA THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Geer ad

KHOA HOC TRAI DAT (CI1069)

CHUONG 4:

KHi QUYEN (PHAN 1)

LỚP L02 - NHÓM 06 - HK222 NGÀY NỘP: 19/04/2023

Giảng viên hướng dẫn: TS Phan Thị Anh Thư

Thanh pho Hồ Chi Minh — 2023

BAO CAO PHAN CONG NHIEM VU VA KET QUÁ

1 Lé Khanh Linh 2111643 | Tông hợp bài làm 100%

2 Huỳnh Thiên Kim 2113855 | Thành phân của khí quyên 100%

3 Nguyễn Văn Thịnh | 2213300 | Phân tâng khí quyên theo độ cao 100%

5 Lê Hoàng Anh Kiét | 1911453 Chuyện gì xảy ra đôi với bức xa 100%

điện từ của Mặt Trời 6_ | Nguyễn Phúc Khang Huy | 2211230 | Sự thay đôi của nhiệt độ khí quyên | 100%

7 Đoàn Minh Huy 2211163 | Sự hình thành các mùa trong năm 100%

Trân Đình Minh Đức | 2210811 | Độ âm không khí 100%

Nhóm trưởng: Lê Khánh Linh SĐT: 0856545183

MỤC LỤC

I KH{i QUYEN TRAI DAT

1.1 Thành phần của khí quyền

1.2 Phân tầng khí quyễn theo độ cao

1.4 Chuyện gì xảy ra đối với bức xạ điện từ của Mặt Trời

1.5 Sự thay đổi của nhiệt độ khí quyền ¬

Il THỜI TIẾT VÀ KHÍ HẬU

.„.12

2.4 Giáng thủy và sự hình hành mây

I KHÍQUYÊN TRÁI ĐẤT

Không khí là một hỗn hợp của các chất khí và hạt khác nhau, mỗi loại có tính chất vật lý riêng Trong đó thành phần của khí quyên có thể phân thành 2 nhóm gồm các chất khí hầu như không biến đôi và các chất khí có biến đổi về khối lượng Thành phần của không khí sạch và khô gồm Nitơ và Oxy, Argon, CO2 , hỗn hợp

các loại khí khác (nhiều nhất là khí CO2, tiếp dén 1a Heli, Hidro, )

Thành phần không biến đôi bao gồm: Nitơ, Oxy, Carbon dioxit (CO2 ), Argon,

Heli,

Thành phân biến đổi về khối lượng:

Hơi nước: là nguồn gốc của tất cả các đám mây và lượng mưa Giống như carbon dioxide, hơi nước hấp thụ nhiệt do Trái đất tỏa ra Nó cũng hấp thụ một số năng lượng mặt trời Hơi nước vận chuyên “nhiệt ân” từ vùng này sang vùng khác và được đo bằng chỉ số độ âm

Ozone: là một dạng tồn tại của nguyên tố oxy kết hợp ba nguyên tử oxy thành mỗi phân tử (O3) Ozone lọc được hầu hết các bức xạ UV và các tia UV của mặt trời chiếu tới bề mặt Trái đất, giúp nhiều sinh vật hành tính của chúng ta có thé ton tại Sol khí (aerosol): Là hệ keo của các hạt chất rắn hoặc các giọt chất lỏng, trong

không khí hoặc chất khí khác Một hệ sol khí bao gồm cả dạng hạt và khối khí chứa nó

Sol khí có thể là tự nhiên hoặc do con người tạo ra Ví dụ về sol khí tự nhiên là sương mủ hoặc sương mù, bụi, dịch tiết từ rừng và hơi nước trong mạch nước phun Tuy nhiên hoạt động con người đã tác động mạnh mẽ lên khí quyền Khí thải từ các phương tiện giao thông vận tải chiếm gần một nửa trọng lượng các chất ô nhiễm

chính

STRAIO

Tropdpause TROPOSPHERE

140 120-100 -8 -60-40 -20 0 2.46 80 80 100 120F

Temperate:

Khí quyên trái đất có cấu trúc phân lớp với các tầng đặc trưng từ dưới lên trên Tính từ thấp đến cao dần, khí quyên gồm có các tầng: tầng đối lưu, tầng bình lưu trong

do cach mat dat tir 10-25km 1a tang ozone, tang trung gian, tầng nhiệt và ngoài cùng là tang dién ly (tang ion) hay con goi la tang ngoai quyén

Tầng đối lưu:

Tầng đối lưu là tầng thấp nhất của khí quyên Sở đĩ có tên gọi như vậy vì tại đây luôn xảy ra những chuyên động đối lưu của khối không khí bị nung nóng từ mặt đất

Thanh phần khí khá đồng nhất Ranh giới trên của tầng đối lưu trong khoảng 7-#km ở

hai cuc va 16-18km 6 vung xich đạo

Tầng đối lưu là nơi tập trung nhiều nhất hơi nước, bụi và các hiện tượng thời tiết chính như mây, mưa, tuyết, mua da, bao

Tầng bình lưu:

Tầng bình lưu nằm trên tầng đối lưu với ranh giới trên dao động trong khoảng độ cao 50 km Không khí tầng bình lưu loãng hơn, ít chứa bụi và các hiện tượng thời tiết

Từ phía trên tầng đối lưu đến độ cao khoảng 25km trong tầng bình lưu tồn tai

một lớp không khí giàu khí ozone (O3) Đây chính là tầng ozone của trái đất

Tang trung gian:

Từ trên tầng bình lưu đến độ cao 80km được gọi là tầng trung gian Nhiệt độ tầng này giam dan theo độ cao

Tầng nhiệt:

Từ độ cao 80km đến 500km tính từ bề mặt Trái đất là tầng nhiệt Ở đây nhiệt độ

ban ngày thường rất cao, nhưng ban đêm xuống thấp

Tầng điện ly:

Từ độ cao 500km trở lên được gọi là tầng điện ly Do tác động của tia tử ngoại, các phân tử không khí loãng trong tầng bị phân huỷ thành các ion nhẹ như He+, H+, O++ Tầng điện ly là nơi xuất hiện cực quang và phản xạ các sóng ngắn vô tuyến Giới hạn bên ngoài của khí quyền rất khó xác định, thông thường người ta ước định vào khoảng từ 1000-2000km

Cấu trúc tầng của khí quyển được hình thành do kết quả của lực hấp dẫn và nguồn phát sinh khí từ bề mặt trái đất, có tác động to lớn trong việc bảo vệ và duy trì

sự sông trải đât

+ mb

40F

+——5 mb

Above 99%

Ệ

- +——25 mb

3

5 +— 50 mb 20Ƒ

Above 90%

0 100 300 500 700 900

Pressure (hPa)

Nhiệt là năng lượng truyền từ vật này sang vật khác do sự chênh lệch nhiệt độ

của vật

Nhiệt độ là thước đo động năng trung bình của các nguyên tử hoặc phân tử riêng

lẻ trong một chất

Các cơ chế truyền nhiệt

¢ Doi lưu nhiệt

y

al

Bire xa nhiét Bức xạ nhiệt x

Hinh: Sự truyền nhiệt

« _ Truyên nhiệt qua vật chất bằng hoạt động phân tử

Kim loại là chất dẫn nhiệt tốt

Không khí là chất dẫn nhiệt rất kém

4 1 1 1 1

ij | 1 |

man 5,

ab tt aaa 5

Hinh: Dan nhiét xảy ra trên vật liệu khi có chênh lệch nhiệt độ

¢ Doi lưu nhiệt

Truyền nhiệt bằng chuyển động (hoặc tuần hoàn ) của một chất từ nơi này sang nơi khác

Xảy ra trong chất lỏng hoặc khí

Hình: Một sơ đồ biểu thị đối lưu nhiệt của lò lửa

Sự truyền nhiệt bằng sóng điện từ

Có thê truyền năng lượng qua chân không

Các bước sóng của bức xạ điện từ nằm trong khoảng từ rất dài (sóng

vô tuyến) đến rất ngắn (tia gamma)

Ánh sáng nhìn thấy được là phần duy nhất của bức xạ điện từ mà chúng ta có thể quan sát được

Vật chất càng nóng thì bức xạ bước song cảng ngắn và ngược lại Tất cả các đối tượng, ở bất kỳ nhiệt độ nào, đều phát ra năng lượng bức xạ

Các vật thể nóng hơn tỏa ra tổng năng lượng trên một đơn vị diện tích nhiều hơn so với các vật thể lạnh hơn

Các vật thé hấp thụ tốt bức xạ cũng là vật phát xạ tốt

Hinh: Bức xạ nhiệt

Mặt trời phát ra ánh sáng và sức nóng cũng như tia cực tím gây ra

nang

Những dạng năng lượng nảy chỉ là một phần của một mảng lớn năng lượng do mặt trời phát ra, được gọi là quang phô điện từ

es

moa (ee se

waeprant — sucenrews — —

c -

Hinh: Dãy bức xạ sóng điện từ

20% of radiation absorbed by atmosphere and clouds

« - Phản xạ xảy ra khi anh sang bật ra khỏi một vật thể Bức xạ phản xạ có cùng cường độ với bức xạ tới

nhau

« _ Hấp thụ: năng lượng truyền tới được giữ lại bên trong vật chất

Khoảng 50% năng lượng mặt trời đi từ đỉnh khí quyền đến bề mặt Trái đất và bị hấp thụ

Hiệu ứng nhà kính là sự nóng lên của bê mặt và bau khi quyén cua Trai dat do bức xạ mặt trời được hấp thụ và phát ra bởi khí quyền, chủ yếu là hơi

1.5 Sw thay déi của nhiệt độ khí quyền

Các yếu tô khác ngoài vĩ độ có ảnh hưởng mamnhj mẽ đến nhiệt độ bao gồm

Sự hấp thụ năng lượng của mặt đất và nước

VỊ trí địa lý

Độ cao

Độ che phủ

Dòng hải lưu

Suất phản xạ (Albedo )

Tỷ sô giữa các bức xạ tầm phát ra từ bề mặt so với bức xạ chiếu đến bề mặt đó

Là tỷ sô không có đơn vị, hệ số bày cũng được biểu diễn theo tỷ lệ phần tram , gid tri cua no trong đoạn từ 0 đến 1 với giá trị 0 thê hiện bề mặt đen tuyệt đối

và giá trị Í thể hiện bề mặt phản xạ hoàn toàn bức xạ chiếu đến

Suất phản xạ của trái đất là 30 %

Suất phản xạ thay đôi đáng kê cả tue noi nay sang noi khác , tùy theo thời gian, tùy thuộc vào lượng mây che phủ và các hạt vật chất trong không khí, góc Mặt

Troi vatinh chất bề mặt

Nhiều đám mây có suất phản xạ cao và do đó phản xạ trở lại không gian một

phân đáng kê ánh sáng mặt trời chiêu vào chúng

Đường dắng nhiệt

Đường đắng nhiệt là đường trên bản đồ thời tiết nối các điểm có nhiệt độ giống

Các đường đắng nhiệt thường có xu hướng theo hướng đông và tây và cho thấy

sự giảm nhiệt độ từ các vùng nhiệt đới về phía cực

Gradient nhiệt độ là lượng nhiệt độ thay đổi trên một đơn vị khoảng cách

Các đường đắng nhiệt năm gần nhau cho thấy tốc độ thay đổi nhiệt độ Các thông số nhiệt độ thường sử dụng

Nhiệt độ trung bình của ngày là trung bình của nhiệt độ max và nhiệt độ min trong ngày

Biên độ nhiệt của ngày là sự chênh lệch giữa nhiệt độ max và min của ngày

Nhiệt độ trung bình của tháng là trung bình bình của nhiệt độ trung bình tất cả

các ngày trong tháng

Nhiệt độ trung bình của năm là trung bình của nhiệt độ trung bình của 12 tháng

trong năm

Biên độ nhiệt của năm là sự chênh lệch giữa nhiệt độ chung bình của tháng thấp nhất và nhiệt độ trung bình của tháng cao nhất

I THỜI TIẾT VÀ KHÍ HẬU

2.1 Sự hình thành các mùa trong năm

Mỗi quan hệ giữa Trái Đất và Mặt Trời:

Trái đất có 2 chuyên động chính là tự xoay và chuyên động theo quỹ đạo Trái đất tự xoay quanh trục sinh ra ngày và đêm

=> Độ dài của ngày và đêm phụ thuộc vào vị trí của Trái đất trên quỹ đạo

Trái đất di chuyền trên quỹ đạo quay quanh Mặt trời sinh ra các mùa trong năm

Seasons

Geoscience Video Tutorial

Produced by Katryn Wiese

City College of San

Francisco

Air-Sea Interactions Series:

LrartLl, Seasons | elative Humidity Part Ill: Atmospheric Gases, Heats, and Pressures Part IV: Atmospheric Circulation

- | Part V: Weather Phenomena

Diém phan va diém chi:

l quator Sun vertical at equator

Tropic of Capricorn

Latitude 231/2°S Equinocx

September 22-23 Sun vertical at equator

« - Hạ chí xảy ra vào ngày 21 hoặc 22 tháng 6 ở Bắc bán cầu và là ngày đầu tiên

"chính thức” của mủa hè

« - Đông chí xảy ra sau 6 tháng tính từ ngày hạ chí, xảy ra vào ngày 2 I hoặc 22 tháng

12 ở Bắc bán cầu và là ngày đầu tiên "chính thức" của mùa đông

« _ Thu phân xảy ra vào ngày 22 hoặc 23 tháng 9 ở Bắc bán cầu

« _ Xuân phân xảy ra vào ngày 21 hoặc 22 tháng 3 ở Bắc bán cau

2.2 Phân biệt thời tiết và khí hậu

Nguyên lý chồng chất nói rằng trong một chuỗi đá trầm tích không định dạng, mỗi lớp già hơn lớp bên trên nó và trẻ hơn lớp bên dưới nó

Nguyên tắc về mặt ngang nguyên thủy có nghĩa là các lớp trằm tích thường được lắng đọng ở một vị trí nắm ngang

10

Nguyên tắc của các mối quan hệ xuyên suốt cho rằng khi một đứt gãy cắt qua các lớp đá, hoặc khi magma xâm nhập vào các đá khác vả kết tinh, chúng ta có thể cho rằng đứt gãy hoặc xâm nhập trẻ hơn các đá bị ảnh hưởng

Tạp chất là đá chứa trong các loại đá khác

Những tảng đá có chứa tạp chất trẻ hơn so với tạp chất mà chúng chứa

Sự không phù hợp thể hiện một khoảng thời gian dài trong đó quá trình lắng đọng ngừng lại, xói mòn loại bỏ các đá đã hình thành trước đó và sau đó lại tiếp tục bồi tụ

Sự không phù hợp về góc cho thấy rằng trong thời gian tạm đừng bồi tụ, một giai đoạn biến dạng (gấp hoặc nghiêng) và xói mòn đã xảy ra

Sự không phù hợp là khi bề mặt xói mòn tách các đá biến chất hoặc đá mapma

xâm nhập cũ hơn khỏi các đá trầm tích trẻ hơn

Sự không phù hợp là khi hai lớp đá trầm tích bị ngăn cách bởi một bề mặt ăn

Sự tương quan của các lớp đá là sự thiết lập sự tương đương của các loại đá có

tuôi tương tự ở các khu vực khác nhau

2.3 Độ âm không khí

Hóa thạch-bằng chứng của quá khứ

Hóa thạch là những gì còn sót lại hoặc dâu vệt của cuộc sông thời tiên sử Chúng

là thành phần quan trọng của trầm tích và đá trầm tích

Loại hóa thạch được hình thành được xác định bởi các điều kiện mà một sinh vật chết và cách chúng được chôn cất

Phân còn lại không thay đổi

Một số phân còn lại của sinh vật - chăng hạn như răng, xương và vỏ - có thê không bị thay đôi, hoặc có thê hầu như không thay đôi theo thời gian

Phan con lai cua một sinh vật có thê bị thay đổi theo thời gian

11

Hóa thạch thường bị hóa đá hoặc hóa da

Khuôn và phôi là một loại hóa thạch phô biến khác

Cacbon hóa đặc biệt hiệu quả trong việc bảo quản lá cây và các động vật tĩnh vi

Nó xảy ra khi một sinh vật bị chôn vùi dưới lớp trầm tích mịn

2.4 Giáng thủy và sự hình hành mây

Nguyên tắc diễn thế hóa thạch nói răng các sinh vật hóa thạch nối tiếp nhau theo một trật tự xác định và có thể xác định được Do đó, bất kỳ khoảng thời ø1an nào cũng

có thê được nhận biết bởi hàm lượng hóa thạch của nó

Chỉ số hóa thạch xuất hiện rong rai về mặt địa lý, giới hạn trong một khoảng thời gian địa chất ngắn và xuất hiện với số lượng lớn

Hóa thạch cũng có thể được sử dụng để giải thích và mô tả các môi trường cô đại

12

TAI LIEU THAM KHAO

1 PGS.TS Luu Duc Hai, GS.TS Tran Nghi.(2008) Gido trình Khoa học Trái

đái NXB Giáo dục

2 Frederick K Lutgens, Edward J Tarbuck, Dennis G Tasa.(2016) Foundations

of Earth Science-Pearson

13