Phần khí hậu tại, khứ v t ơng lai Ch ơng 15 Khí hậu trái đất Mặc dù biết tr íc kiĨu thêi tiÕt n o sÏ x¶y ë n¬i thĨ v o mét ng y thĨ n o ®ã, nh ng chóng ta cã ý t ëng n o ®ã vỊ kiĨu thêi tiÕt n o đ ợc xem l bình th ờng địa ph ơng Ví dụ, Florida điển hình có mùa hè nóng, ẩm v mùa đông ôn hòa đợt bột phát lạnh xuất Tuy nhiên, có lần kiện thời tiết thực dị th ờng xảy địa ph ơng cụ thể n o đó, kiện ngo i dự đoán Những kiện có dạng đợt nóng lạnh bất th ờng, nh ng chóng cịng cã thĨ xt hiƯn nh nh÷ng sù kiện thời tiết cực đoan, không phổ biến mét vïng thĨ Mét sù kiƯn nh vËy ®· x¶y ë Salt Lake City, Utah v o ng y 11/8/1999, lốc xoáy F2 tr n qua khu trung tâm Những lốc l lạ Utah; chúng xuất trung bình khoảng hai lần năm, nh ng chúng gần nh luôn đ ợc phân loại yếu, F0 F1 Trận lốc Salt Lake City l mét trËn lèc F2, ¶nh h ởng quÃng đ ờng d i km Lốc n y mang theo gió 180 km/h đến khu trung tâm, l m đổ cối, xe tải v l m h 120 tòa nh Trung tâm Delta (trơ së cđa ®éi bãng chun Utah Jazz) v Trung tâm Hội nghị Salt Palace thuộc số công trình tiếng bị hủy hoại David Gross, ng ời đà sảnh Trung tâm Hội nghị đó, đà thuật lại rằng: Mái nh tung lên v gió phăng cửa v o Hiện t ợng xảy 15 20 giây, nh ng lúc cảm giác lâu nhiều Một ng ời đ n ông đà chết mảnh vỡ bay mét c¸i lỊu lín dïng cho mét cc họp ngo i trời th ơng gia Đây l nạn nhân lốc lịch sử Utah 100 ng ời khác bị th ơng v 40 số n y phải nhập viện Tất nhiên, khÝ hËu cđa mét vïng bao gåm nhiỊu thø h¬n l có thời tiết cực đoan; liên quan tới chuỗi điều kiện thời tiết vùng Khí hậu liên quan đến điều kiện d i hạn, ng ợc lại với kiện thời tiÕt h ng ng y diƠn Trong ch ¬ng n y xét vấn đề liên quan đến phân loại khí hậu v mô tả vùng khí hậu lớn Trái Đất Định nghĩa khí hậu 538 http://www.ebook.edu.vn Chúng ta định nghĩa khí hậu cách hình thức l tính chất thống kê khí Điều n y phù hợp với nhận xét chi tiết kiện riêng lẻ hay thời khắc l không đ ợc quan tâm thay v o đó, khí hậu liên quan tới diễn biến d i hạn, hay điều kiện nh mong đợi (điển hình) Vì vậy, ví dụ, nhiệt độ trung bình l giá trị khí hậu, v cách so sánh nhiệt độ trung bình ng ời ta có đ ợc thông tin khác biệt khí hậu Nh ng khí hậu l giá trị trung bình Ví dụ, hai nơi có l ợng m a trung bình hạn d i t ¬ng tù Nh ng nÕu mét n¬i điển hình có giá trị cao v thấp, nơi có xu nhận đ ỵc gÇn nh cïng mét tỉng l ỵng m a v o năm ớt v năm khô, chắn sÏ nãi hai n¬i n y cã khÝ hËu khác Độ biến thiên năm đến năm l tính chất thống kê khác v l mét sè ®o cđa khÝ hËu Ngo i ®é biÕn thiên, quan tâm tới mức độ m giá trị cao trung bình thấp trung bình có xu xảy theo hay l chúng phân tán th nh nhóm năm tiếp Chẳng hạn, thời kỳ khô có xu xuất sau thời kỳ ẩm hay không? Hay pha cực nóng v cực lạnh có phải l t ợng phổ biến không? Đó l câu hỏi tính chất thống kê khác, cụ thể l t ơng quan giá trị năm liên tiếp Một lần nữa, l phần khí hậu Vấn đề m muốn nêu l : khí hậu gồm tất tính chất thống kê Với mục tiêu chúng ta, xét giá trị trung bình l đúng, nh ng mô tả đầy đủ khí hậu bao gồm nhiều thứ Mặc dù việc mô tả kiểu khí hậu định nh l công việc đơn giản, song việc xác lập tiêu chí để theo m mô tả kiểu khí hậu đòi hỏi nỗ lực lớn HÃy cân nhắc xem bạn l m nh bạn phải vẽ sơ đồ m theo bề mặt Trái Đất đ ợc chia th nh vùng khí hậu khác biệt, vùng có tính chất l m cho khác với vùng khác Công việc n y đòi hỏi bạn phải dựng đ ờng biên phân cách vùng khí hậu với vùng khác Nh ng tự nhiên, biên nh th ờng Do đó, có khác đáng kể nhiệt độ v l ợng m a dọc theo bờ đông Bắc Mỹ từ Florida đến Maritime Provinces Canada, v bạn không muốn đặt Saint Johns, Newfoundland v o cïng mét vïng khÝ hËu nh Tallahassee, Florida Nh ng xác đâu bạn vẽ đ ờng chia tách kiểu khí hậu khác nhau? V l m n o để bạn định có kiểu khí hậu? Nếu nh qu¸ nhiỊu sÏ l m cho hƯ thèng qu¸ phøc tạp, nh ng không thâu tóm đ ợc hình m bạn muốn tách biệt Các nh khí hậu học nhiều năm đà nỗ lực để xác lập sơ đồ phân loại khí hậu hữu ích Một số sơ đồ dựa v o tính chất biểu kiến nhiệt độ v l ợng m a Một số khác sử dụng tần suất m kiểu khối không khí tr n tới vùng khác nhau, khác biệt th nh phần cân l ợng, đặc tr ng mùa cân n ớc bề mặt Mỗi sơ đồ có u việt riêng nó, tùy thuộc v o mục đích phân loại Ví dụ, nh nông http://www.ebook.edu.vn 539 học có lẽ thích sử dụng kiểu phân loại cho thông tin l ợng n ớc liên quan đến nhu cầu trồng, phản ánh l ợng n ớc nhËn v mÊt phÉu diƯn ®Êt trång trät (l ợng m a, thoát bốc hơi, chảy v v o n ớc ngầm) Hệ thống phân loại Koeppen Đối với nhiều ng ời, sơ đồ phân loại khí hậu dựa nhiệt độ v l ợng m a l hữu ích, cung cấp thông tin hai biến khí t ợng đ ợc quan tâm rộng Những hệ thống đ ợc dùng phổ biến dựa biến n y l theo g ơng công trình Vladimir Koeppen, công dân Đức gốc Nga Hệ thống Koeppen đà đ ợc phát triển giai đoạn từ 1918 đến 1936 liên tục xét lại v tinh chỉnh Koeppen đà phân tích phân bố loại thực vật tự nhiên giới, phân định đ ờng biên phân cách cho chúng v xác định tổ hợp nhiệt độ v l ợng m a trung bình tháng n o có liên quan đến đ ờng biên n y Nh vậy, kiểu khí hậu đ ợc xác định nhiệt độ v l ợng m a, song hƯ thèng Koeppen g¾n bã tõ gèc víi thùc vật tự nhiên Trái với m ng ời ta nghĩ, không xuất phát từ ý t ởng chế độ nhiệt độ/l ợng m a tự nhiên Các đ ờng biên liên quan tới quần thể thực vật, chúng không trùng khớp với nh hiển nhiên nét trội građien nhiệt độ v l ợng m a Ch ơng n y dùng phiên hệ thống Koeppen giống nh phiên Trewartha cải biên Mỗi phiên hệ thống Koeppen đặt tên khác cho kiểu khí hậu v có tiêu khác để phân biệt kiểu khí hậu Vì vậy, đồ v diễn tả chắn có phần khác so với diễn tả khác sơ ®å Koeppen Ngo i ra, s¬ ®å n y cã tính chất mô tả ho n to n v không toan tính giải thích nguyên nhân kiểu khí hậu khác Koeppen đà dùng hệ thống phân loại đa lớp có kiểu khí hậu nguyên sinh đ ợc phân biệt chữ in hoa từ A đến E Năm loại lớn n y có xu tự xếp bề mặt Trái Đất theo vĩ độ, tính lục địa v địa ph ơng liên quan với th nh tạo địa hình Ngo i năm loại khí hậu n y, phiên m chóng ta dïng cßn bao gåm mét kiĨu khÝ hậu cho môi tr ờng vùng núi cao, đ ợc ký hiệu l H Những nhóm khí hậu (đ ợc ký hiệu chữ cái) thể đ ợc mô tả ngắn gọn nh sau: A Khí hậu nhiệt đới Đó l kiểu khí hậu, nhiệt độ trung bình tất tháng lớn 18oC (64oF) Hầu nh nằm gọn vùng xích đạo v chí tuyến Bắc v Nam B Khí hậu khô L ợng bốc tiềm lớn giáng thủy C Khí hậu ôn hòa vĩ độ trung bình Tháng lạnh năm có nhiệt độ trung bình cao 3oC (27oF) nh ng thÊp h¬n 18oC (64oF) Mïa hÌ cã thể nóng D Khí hậu khắc nghiệt vĩ độ trung bình Mùa đông có thảm tuyết ngẫu nhiên, tháng lạnh có nhiệt độ trung bình d ới -3oC (27oF) Mùa hè điển hình ôn hòa 540 http://www.ebook.edu.vn E Khí hậu cực Tất tháng có nhiệt độ trung bình d ới 10oC (50oF) Bảng 15.1 C¸c kiĨu khÝ hËu theo Koeppen KiĨu A - Nhiệt đới Phụ kiểu Mà chữ Đặc tr ng Không có mùa khô Am Mùa khô ngắn Nhiệt đới ẩm v khô Aw Mùa đông khô Hoang mạc cận nhiệt đới BWh Khô vĩ độ thấp Thảo nguyên cận nhiệt đới BSh Bán khô hạn vĩ độ thấp Hoang mạc vĩ độ trung bình BWk Khô vĩ độ trung bình Thảo nguyên vĩ độ trung bình C - ôn hòa Af Nhiệt đới gió mùa B - Khô Nhiệt đới ẩm BSk Bán khô hạn vĩ độ trung bình Địa Trung hải Csa Mùa hè khô, nóng Vĩ độ trung bình Csb Mùa hè khô, ấm Cận nhiệt đới Èm Cfa Mïe hÌ nãng, kh«ng cã mïa kh« Cwa Mùa hè nóng, mùa khô ngắn v o mùa đông Cfb Ôn hòa năm, mùa khô, mùa hè ấm Cfc Ôn hòa năm, mùa khô, mùa hè mát Dfa Mùa đông khắc nghiƯt, kh«ng cã mïa kh«, mïa hÌ nãng Dfb Mïa đông khắc nghiệt, mùa khô, mùa hè ấm Dwa Mùa đông khắc nghiệt, mùa khô v o mùa đông, mùa hè nóng Dwb Mùa đông khắc nghiệt, mùa khô v o mùa đông, mùa hè ấm Dfc Mùa đông khắc nghiệt, mùa khô, mùa hè mát Dfd Mùa đông cực khắc nghiệt, mùa khô, mùa hè mát Dwc Mùa đông khắc nghiệt, mùa khô v o mùa đông, mùa hè mát Dwd Mùa đông cực khắc nghiệt, mùa khô v o mùa đông, mùa hè mát Vùng bờ phía tây D - Khắc nghiệt vĩ độ trung bình Lục địa ẩm Cận cực E - Cực F - Núi cao Đ i nguyên ET Không có mùa hè đích thực Mũ băng cực EF Băng vĩnh cửu Núi cao H Núi cao http://www.ebook.edu.vn 541 Hình 15.1 Bản đồ phân vùng khí hậu giới theo Koeppen Các đới khí hậu A, C, D v E dựa đặc tr ng nhiệt độ Những kiĨu khÝ hËu A (nhiƯt ®íi) cã xu thÕ bao lấy vùng xích đạo; kiểu khí hậu C, D v E th êng diƠn tiÕp sau c¸c chí tuyến phía vùng cực Đới khí hậu nguyên sinh có xét tới l ợng m a l khí hậu B, vùng hoang mạc v bán hoang mạc Các khí hậu từ A đến E đ ợc chia nhỏ th nh đới nhỏ hơn, đ ợc biểu diễn chữ thứ hai, v đới nhỏ lại đ ợc chia nhỏ tiÕp Chóng ta sÏ chØ sư dơng nh÷ng tiĨu vïng đến ba chữ cái; vậy, kiểu khí hậu đ ợc biểu diễn tổ hợp ba chữ mô tả đặc tr ng nhiệt độ v l ợng m a Mô tả kiểu khí hậu ba chữ đ ợc dẫn bảng 15.1 v phân bố chúng đ ợc thể hình 15.1 Hệ thống n y đà đ ợc giảng dạy cho nhiều sinh viên năm qua, việc nhắc lại giá trị nhiệt độ v l ợng m a định ranh giới kiểu khí hậu không l m rõ mấy, giá trị tới hạn bị bỏ qua bảng Đối với kiểu khí hậu A, chữ thứ hai f, m hay w v có mùa khô xảy Khí hậu Af ho n to n kh«ng cã mïa kh« KhÝ hËu Am l khÝ 542 http://www.ebook.edu.vn hËu giã mïa, mùa khô th ờng ngắn, thời gian lại năm có m a Khí hậu Aw có mét mïa kh« râ rƯt, th êng trïng khíp víi sù hiƯn diƯn theo mïa cđa ¸p cao cËn nhiƯt ®íi cđa ho n l u Haddley C¸c kiĨu khÝ hậu khô n y đ ợc chia th nh hai lớp: hoang mạc đích thực (BW) v bán hoang mạc (BS) Chữ thứ hai khí hậu C v D diƠn t¶ thêi gian kÐo d i mùa khô Chữ f ho n to n kh«ng cã mïa kh« (gièng nh víi khÝ hËu A), s v w biểu diễn mùa hè v mùa đông khô Chữ thứ hai khí hậu E (chữ in hoa) phân biệt vùng đ i nguyên cực (ET) với vùng băng vĩnh cửu (EF) Chữ thứ ba kiểu khí hậu biểu diễn chế độ nhiệt Nh bạn thấy, ý nghĩa kí hiệu thứ ba khác nhóm Các kiểu khí hậu nhiệt đới Tên gäi cđa nhãm khÝ hËu n y kh«ng thĨ n o đơn giản v xác đ ợc Các khí hậu nhiệt đới tồn hầu khắp khu vực chí tuyến Bắc v chí tuyến Nam Nhãm khÝ hËu nhiƯt ®íi bao gåm ba kiĨu, kiểu th ờng ấm quanh năm, biến thiên nhiệt độ năm nhỏ v số tr ờng hơp - tèi thiĨu Ba kiĨu khÝ hËu n y kh¸c vỊ tÝnh chÊt mïa cđa m a KhÝ hËu nhiệt đới ẩm có l ợng m a đáng kể tháng, khí hậu nhiệt đới ẩm v khô có mùa khô rõ nét, khí hậu gió mùa bị khô t ơng đối từ đến tháng, nh ng nhận đ ợc đủ ẩm cho thực vật không cần phải thích nghi với khô hạn theo mùa Tất ba kiểu khí hậu nhiệt đới n y chịu ảnh h ởng di chuyển theo mùa nhân Hadley đà mô tả ch ơng Khí hậu nhiệt đới ẩm (Af) Ba nỊn khÝ hËu nhiƯt ®íi Èm lín nhÊt gỈp thÊy ë l u vùc Amazon cđa Nam Mü, miền tây châu Phi xích đạo v quần đảo Đông ấn (xem hình 15.1) Nh đà thấy đồ, đa phần địa ph ơng n y nằm phạm vi 10o hai phía xích đạo, số địa điểm namừ xa phía cực đến 20o Các khí hậu nhiệt đới ẩm thời kỳ khô vị trí gần xích đạo l m cho chúng chịu ảnh h ởng đới hội tụ hai chí tuyến Vì lý n y, m a hầu nh luôn thuộc loại m a đối l u, bề mặt bị đốt nóng xạ Mặt Trời mạnh kích thích m a d«ng v o bi tr a v chiỊu tối khu vực xa phía cực, n¬i cã khÝ hËu Af, m a th êng trình thăng địa hình gió mậu dịch thịnh h nh Khí hậu nhiệt đới ẩm vùng bờ Đại Tây d ơng Trung Mỹ l ví dụ tuyệt vời t ợng n y Hình 15.2 thĨ hiƯn hai biĨu ®å khÝ hËu (biĨu ®å khí hậu diễn tả nhiệt độ v l ợng m a trung bình tháng đ ờng v cột ® ỵc vÏ ®ång thêi) cđa Singapore v BelÐm, Brazil, l trạm khí hậu nhiệt đới ẩmđiển hình L u ý rằng, l ợng m a phân bố hầu nh đồng năm phần lớn vị trí Af (mặc dù Belém có tính mùa mạnh Singapore) v tất tháng trung bình l 22 cm Tính đồng nhiệt độ trung bình tháng chí rõ rệt nữa, hai nơi n y chúng biến thiên khoảng 2oC http://www.ebook.edu.vn 543 Hình 15.2 Biểu đồ khí hậu Belém, Brazil v Singapore, đại diện khí hậu nhiệt đới ẩm Các cột thể l ợng m a trung bình tháng (thang chia trục tung bên phải) Các đ ờng liên tục thể nhiệt độ trung bình tháng (thang chia trục tung bên trái) Mặc dù nhiệt độ th ờng cao suốt năm, khí hậu n y l nóng Trái Đất Độ ẩm th ờng xuyên có bề mặt cho phép phần lớn xạ tới từ Mặt Trời đ ợc dùng cho bay không l m tăng nhiệt độ bề mặt H n nữa, đối l u không khí ẩm khuyến khích hình th nh mây tích phát tán phần lớn xạ tới từ Mặt Trời ng ợc v o không gian Vì vậy, nhiệt độ cực đại không gần với nhiệt độ thấy vùng hoang mạc cận nhiệt đới Mặt khác, độ ẩm cao l m chậm trình lạnh ban đêm, nên biên độ ng y nhiệt độ th ờng thấp so với nơi khí hậu khô Khác với phần lớn khí hậu, biên độ ng y cđa khÝ hËu nhiƯt ®íi Èm th êng lín biên độ năm Các nhiệt độ tối thấp v tèi cao th êng tõ kho¶ng d íi 20oC (70oF) v o buổi sáng đến gần 30oC (80oF) v o bi chiỊu Ngo i sù phong phó vỊ nhiƯt ®é v l ợng m a, vùng có khí hậu nhiƯt ®íi Èm cã xu h íng cã cïng mét kiểu thực vật tự nhiên rừng m a nhiệt đới, với nhiều tán d y đặc v ®a d¹ng lo i KhÝ hËu giã mïa (Am) KhÝ hËu giã mïa cã thÓ xem l mét trung gian khí hậu nhiệt đới ẩm v khí hậu nhiệt ®íi Èm v kh« KhÝ hËu giã mïa th êng xuất dọc theo vùng nhiệt đới ven bờ chịu ảnh h ởng tr ờng gió thịnh h nh thỉi tõ biĨn v o cung cÊp kh«ng khÝ nãng, Èm v o cho khu vùc hÇu hết thời gian năm Những vùng nh thấy dọc theo miền đông bắc Nam Mỹ, tây nam ấn Độ, 544 http://www.ebook.edu.vn gần phía đông vịnh Bengal v quần đảo Philippine * Các vùng n y không lan réng v o ®Êt liỊn nh khÝ hËu nhiƯt đới ẩm, tồn chúng phụ thc nhiỊu v o hiƯu øng cđa sù héi tơ vận tốc xảy không khí ngo i khơi đạt tới bờ L ợng m a vùng khí hậu n y gia tăng trình chuyển động thăng địa hình Vì vậy, hội tụ cục nhờ đốt nóng bề mặt l nhân tố gây m a yếu nhiều so với nhân tố n y vùng khí hậu nhiệt đới ẩm Trong mùa đông, có m a thoảng xoáy thuận vĩ độ trung bình bất th ờng di chuyển sâu xuống phía xích đạo qua Gần cuối mùa hè v đầu mùa thu, xoáy thuận nhiệt đới v bÃo gây lũ lụt nặng Nh đà thấy hình 15.3, m a không diễn cách ổn định suốt năm mét vïng khÝ hËu giã mïa nh l ta thÊy ë mét vïng khÝ hËu nhiƯt ®íi Èm Mét sè th¸ng cã thĨ cã m a r o cùc lín, tháng khác hầu nh l khô Trong nhiều tr ờng hợp, tháng ẩm khí hậu gió mùa cho l ợng m a nhiều nhiều so với tháng ẩm khí hậu nhiệt đới ẩm Thực tế, tổng l ợng m a năm số vùng gió mùa thuộc loại cao giới, với giá trị l ợng m a tháng thời kỳ m a đỉnh điểm dễ d ng v ỵt tréi 80 cm Tỉng l ỵng m a mïa cã thĨ thËm chÝ v ỵt ng ìng 10 m! Hình 15.3 Biểu đồ khí hậu Akyab, Myannar v Monrovia, Liberia, đại diện cho khí hậu gió mùa Các nhiệt độ trung bình tháng khí hậu gió mùa t ơng đ ơng với nhiệt độ n y khí hậu nhiệt đới ẩm; tất tháng ấm v có biến thiên chút tháng Dù biến thiên nhiệt độ nh n o, liên quan đến thời gian m a Điển hình l , tháng nóng xuất tr ớc bắt đầu mùa m a Tại thời gian n y có t ơng đối mây, cho phép l ợng lớn * H·y l u ý r»ng tªn gäi khÝ hËu giã mùa không đồng nghĩa với nơi chịu ảnh h ëng cđa sù chun ®ỉi giã ®· b n ln ch ơng http://www.ebook.edu.vn 545 xạ Mặt Trời đạt tới bề mặt Dù có mùa khô ngắn, vùng khí hậu gió mùa th ờng hỗ trợ rừng rậm Trong môi tr ờng đó, đất giữ đủ ẩm để trì thực vật t tèt thËm chÝ kh«ng cã m a lín phần thời gian năm Nói khác đi, tổng l ợng m a năm đủ lớn để thực vật không bị áp lực n ớc đáng kể mùa khô; thực vật th ờng không yphải thích nghi với khô hạn Nh vậy, khí hậu Am cã thĨ nãi l cã mét mïa kh« “kh«ng bï trừ, không giống nh khí hậu nhiệt đới ẩm v khô Dù không đ ợc xa xỉ phong phú đa dạng lo i nh môi tr ờng nhiệt đới ẩm, nơi n y chứa nhiều vật chất sống nhiều so với vùng khí hậu nhiệt đới ẩm v khô khô 15-1 Chuyên đề: Những sơ đồ phân loại khí hậu với mục tiêu khác Hệ thống Koeppen chắn đ ợc dùng phổ biến để phân biệt v lập đồ khÝ hËu thÕ giíi, chđ u l nã dùa liệu dễ thu thập v vẽ đ ợc đ ờng biên khớp với ranh giới thực vật quan trắc Thực huyền bí, l sơ đồ đ ợc phát triển qua nhiều năm Giống nh sơ đồ khác, l sáng chế ng ời, đ ợc tạo nên nhằm mục tiêu định Do suy r»ng, nh÷ng kiĨu khÝ hËu xt hiƯn tõ quy tắc phân loại Koeppen l sáng chế ng ời, l tồn khách quan có sẵn chờ để đ ợc phát minh Koeppen v kế tục ông Nói cách khác, nghệ thuật phân loại khí hËu bao gåm viƯc ph¸t triĨn v sư dơng c¸c quy nguyên lý khách quan, theo nghĩa rộng hơn, phân loại khí hậu l trình chủ quan Một hệ phân loại n o l tốt tùy thuộc v o quan điểm v mục đích Vậy, không đ ợc xem sơ đồ Koeppen l “®óng” hay thËm chÝ “tèt nhÊt” Trong thùc tÕ, thËm chí ng ời hâm mộ dễ vấp phải số sai sót Một nh ợc ®iĨm quan träng nhÊt cđa hƯ thèng l nã dùa v o 546 đ ờng biên thực vật đà liên hệ với giá trị tháng nhiệt độ trung bình v l ợng m a Điều có vấn đề, riêng hai biến n y không trực tiếp định giới hạn địa lý thực vật tự nhiên Một hệ thống tốt phải dựa nhân tố có vai trò trực tiếp việc định giới hạn địa lý cđa thùc vËt, u tó nhÊt sè ®ã l l ợng m a v l ợng bốc thoát tiềm Cùng với nhau, tác động ng ợc chiều bốc thoát v giáng thủy định cân n ớc Một bốc thoát v ỵt l ỵng m a, l ỵng Èm đất giảm, l ợng n ớc không đ ợc bù lại l ợng nhập v o đất Khi l ợng v ợt l ợng bốc thoát hơi, độ ẩm đất tăng lên đạt l ợng n ớc cực đại đất giữ đ ợc chống lại trọng lực (sức chứa cánh đồng) Sơ đồ điển hình cán cân n ớc h ng tháng phản ánh l ợng đến v đ ợc biểu diễn hình Hệ thống phân loại Thornthwaite dựa nguyên lý cân n ớc, phát triển qua nhiều thập niên v đạt tới dạng cuối v o năm 1955 Hệ thống n y sử dụng bốn tiêu chí để phân chia vùng khí hậu Tiêu chí thứ l số ẩm, so sánh l ợng m a trung bình tháng với l ợng bốc thoát tiềm Giá trị sau rút từ công thức dùng nhiệt độ trung bình v giá trị tháng chu kỳ thời gian sáng trung bình (l h m vĩ độ) trạm để http://www.ebook.edu.vn Hình Biểu đồ cân n ớc Irkutsk, Nga v Memphis, Tennesse xác định số ẩm tháng Các giá trị tháng n y sau đ ợc cộng lại để tạo th nh số ẩm năm, giá trị phân định đ ợc kiểu khí hậu khô hạn, bán khô hạn, bán ẩm, ẩm v d ẩm Các cấp độ n y dựa l ợng biến đổi phần trăm tùy ý số ẩm (biến đổi 20% ®èi víi khÝ hËu Èm, biÕn ®ỉi 33% ®èi víi khí hậu khô), từ quan hệ với thực vật hay t ợng phi khí hậu khác Tiêu chí thứ hai l hiệu nhiệt địa ph ơng, tổng l ợng bốc thoát tiềm Hai tiêu chí lại dựa tính chất mùa m a v bốc thoát tiềm Khi kết hợp với nhau, bốn tiêu chí n y tạo th nh sơ đồ phân loại khí hậu có sở vật lý so víi hƯ thèng cđa Koeppen VËy t¹i hƯ thèng Thornthwaite kh«ng thay thÕ hƯ thèng Koeppen nh mét hƯ thèng phỉ biÕn nhÊt? Mét phÇn l nã phức tạp So với hệ thống Koeppen, tính toán cân n ớc cần ph ơng pháp Thornthwaite khó v vùng kết thiếu số liệu khí hậu Do đó, sơ đồ khí hậu thu đ ợc khó lý giải ph ơng diện trình vĩ mô Hơn nữa, mặc quan niệm sở bốc thoát tiềm đ ợc nhiều ng ời chấp nhận, song ph ơng pháp Thornthwaite đề xuất không rút từ nguyên lý vật lý, m dựa v o sè liƯu thu thËp chđ u ë phÇn miền đông n ớc Mỹ Số liệu đà dùng để thiết lập ph ơng trình kinh nghiệm (dựa số liệu quan trắc) cho bốc thoát tiềm Đáng tiếc, Thornthwaite đà không công bố chi tiết ph ơng trình đà xây dựng nh n o, v có nghi vấn ph ơng trình n y có với nơi khác không Vậy, ph ơng pháp Thornthwaite đ ợc áp dụng cho to n cầu, ch a biết đ ợc vùng đ ợc phân loại có ý nghĩa http://www.ebook.edu.vn 547 Giống nh hoang mạc tiêu biểu hơn, thảo nguyên cận nhiệt đới đ ợc đặc tr ng độ khô hạn, biến thiên l ợng m a năm đến năm cao, nhiệt độ mùa hè cực đoan v biên độ nhiêt độ năm v ng y lớn Vì thế, không ngạc nhiên, vùng khí hậu thảo nguyên cận nhiệt đới th ờng bên hoang mạc cận nhiệt đới V chúng l kiểu khí hậu chuyển tiếp hoang mạc v vùng không khô hạn xét đặc tr ng khí hậu học, chúng không thiết phải l vùng đệm hẹp Ví dụ, phần lớn miền tây nam n ớc Mỹ v miền bắc Mexico l thảo nguyên cận nhiệt đới Cloncurry, Autralia v Monterrey, Mexico (hình 15.7) có tổng l ợng m a lớn hơn, điều kiện lạnh chút v biên độ nhiệt độ năm thấp liên quan với kiểu khí hậu n y Hai vÝ dơ n y cßn thĨ hiƯn tÝnh chÊt mïa rõ nét chế độ m a điển hình thảo nguyên cận nhiệt đới nằm cạnh phía xích đạo hoang mạc khu vực n y, m a th ờng xuyên v o tháng mùa hè so với mùa đông nhờ ®èi l u cơc bé v c¸c nhiƠu ®éng nhiƯt đới Ng ợc lại, vùng thảo nguyên bên phía cực hoang mạc cận nhiệt đới trải nghiƯm nhiỊu m a nhÊt v o c¸c th¸ng mïa đông d ới ảnh h ởng xoáy thuận vĩ độ trung bình qua Hình 15.7 Biểu đồ khí hậu Cloncurry, Australia v Monterrey, mexico, đại diện khí hậu thảo nguyên cận nhiệt đới Hoang mạc vĩ độ trung bình (BWk) Các hoang mạc vĩ độ trung bình l hệ tính lục địc cao Những vùng nh nằm sâu bên lục địa phía khuất gió barie địa hình chặn nguồn cung cấp ẩm từ đại d ơng Diện tích lớn hoang mạc vĩ độ trung bình châu - không lạ, tính ®Õn kÝch th íc khỉng lå cđa lơc ®Þa n y Hai vùng hoang mạc vĩ độ trung bình lớn châu nằm phía đông biển http://www.ebook.edu.vn 553 Caspi v phía bắc dÃy Himalaya Cả hai cách xa phần phía đông Đại Tây D ơng, th nh thử phần lớn l ợng ẩm liên quan tới xoáy thuận chuyển động phía đông bị triệt tiêu tr ớc đạt tới hai khu vực Các dÃy phía nam chặn dòng n ớc từ ấn Độ D ơng lên phía bắc Diện tích lớn thứ hai hoang mạc vĩ độ trung bình thuộc lÃnh thổ tây bắc n ớc Mỹ Hoang mạc vĩ độ trung bình n y mở rộng xuống phía nam v hợp với hoang mạc cận nhiệt đới miền tây nam Mặc dù hoang mạc vĩ ®é trung b×nh n»m vỊ h íng cùc cđa hoang mạc cận nhiệt đới, không nên nghĩ kh«ng kh« v cịng kh«ng nãng v o mïa hÌ nh hoang m¹c ë phÝa nam Thùc tÕ, Death Valley, California, nơi nóng v khô giới, nằm phạm vi hoang mạc vĩ độ trung bình Hoang mạc vĩ độ trung bình Nam bán cầu giới hạn đới hẹp Nam Mỹ, phía đông dÃy Andes Nhìn l ớt hình 15.1 thấy vĩ độ trung bình Nam bán cầu đ ợc bao phủ gần hết đại d ơng Do đó, thấy đ ợc kiểu khí hậu lục địa vùng n y, l hoang mạc vĩ độ trung bình Hình 15.8 dẫn hai biểu đồ khí hậu điển hình hoang mạc vĩ độ trung bình Các hoang mạc vĩ độ trung bình có biên độ nhiệt độ lớn hơn, biên độ năm v biên độ ng y, so với hoang mạc cận nhiệt đới Trong hai kiểu hoang mạc trở nên cực nóng ng y hè, hoang mạc vĩ độ trung bình có thời gian lạnh ban đêm v lạnh mùa đông nhanh Với l ợng m a nhiều v bốc thoát tiềm thấp hơn, chúng th ờng ẩm so với hoang mạc cận nhiệt đới Vì vậy, thực vật thích nghi với điều kiện khô, lớp phủ thực vật mặt đất liên tục, khoảng đất trần trụi xen kẽ phổ biến nh vùng hoang mạc cận nhiệt đới nóng Hình 15.8 BiĨu ®å khÝ hËu cđa Lovelock, Nevada v Kuqa, Trung Quốc, đại diện khí hậu hoang mạc vĩ độ trung bình 554 http://www.ebook.edu.vn Thảo nguyên vĩ độ trung bình (BSk) Thảo nguyên vĩ độ trung bình gồm phần lớn vùng khô miền tây Bắc Mỹ Nó án ngữ phần phía bắc hoang mạc vĩ độ trung bình v hợp với thảo nguyên cận nhiệt phía nam Một dải lớn thảo nguyên mở rộng từ vùng bình nguyên Great Plains, phía đông dÃy núi Rocky, to n từ đông bắc Mexico đến phía tây Canada Vùng thảo nguyên vĩ độ trung bình châu nhiều nơi l dải đất hẹp bao quanh hoang mạc đích thực Các thảo nguyên vĩ độ trung bình có đặc tr ng nhiệt độ nh hoang mạc vĩ độ trung bình Khác biệt chủ yếu hai kiểu l l ợng m a lớn thảo nguyên vĩ độ trung bình, phổ biến l 50 cm năm (xem hình 15.9) Hình 15.9 BiĨu ®å khÝ hËu cđa Denver, Colorado v Semey, Kazakhstan, đại diện khí hậu thảo nguyên vĩ độ trung bình Các kiểu khí hậu ôn hòa vĩ độ trung bình Khí hậu ôn hòa vĩ độ trung bình nằm vùng vĩ độ từ 30 đến 60o hai bán cầu Nó xuất nh dải đất hẹp d i dọc theo bờ phía đông B¾c v Nam Mü v miỊn nam Autralia ë B¾c v Nam Mỹ, biên phía đông khí hậu n y giíi h¹n bëi mét d·y nói Mét vïng khÝ hậu ôn hòa vĩ độ trung bình bờ đông – trªn thùc tÕ l lín nhÊt - bao quanh Địa Trung Hải Khí hậu ôn hòa vĩ độ trung bình bao trùm diện tích lớn phần phía đông lục địa, đặc biệt Bắc v Nam Mỹ v châu Tuy vùng n y lấn xa v o bên đất liỊn so víi c¸c vïng khÝ hËu däc theo bê tây, nh ng khí hậu ôn hòa vĩ độ trung bình có quy mô vĩ độ hẹp Trong vùng khí hậu vĩ độ trung bình bờ tây gặp thấy xa phía cực, cách vòng http://www.ebook.edu.vn 555 Cực Bắc v i độ, bờ phía đông lục địa chúng không v ơn tới phía cực vĩ độ 40o Các kiểu khí hậu riêng biệt nhóm chung n y chung chế độ m a nh Thùc tÕ, chÕ ®é m a cã thể khác từ vùng n y đến vùng khác Để có ý niệm biến thiên đa dạng n y, chóng ta xÐt hiƯn tr¹ng däc theo bê tây n ớc Mỹ, khí hậu ôn hòa vĩ độ trung bình gồm San Diego, California, nhận đ ợc khoảng 25 cm l ợng m a năm v rừng m a Olympic bang Washington, nơi l ợng m a đôi chỗ v ợt 375 cm (150 inch) năm Chuyên từ ôn hòa dựa v o nhiệt độ mùa đông v không thiết l nhiệt ®é mïa hÌ VÝ dơ, ë B¾c Mü, nhãm khÝ hậu n y đ ợc thấy khu vực bên đất liền California, nơi mùa hè nhiệt độ th ờng xuyên v ợt 38 oC, nh bang quanh vịnh nh Florida, Georgia, Alabana, Mississippi v Lousiana nơi khó gọi l có mùa hè ôn hòa Vì vậy, khái niệm ôn hòa ngụ ý thảm tuyết Nhóm khí hậu n y đ ợc phân chia nhỏ th nh ba kiĨu khÝ hËu, hai kiĨu tån t¹i dọc theo bờ tây lục địa v kiểu lại bờ đông Khí hậu Địa Trung Hải thấy dọc theo bờ tây vĩ độ 25o v 40o Trong phạm vi khoảng vĩ độ n y phía đông lục địa l khÝ hËu cËn nhiƯt ®íi Èm KhÝ hËu biĨn ven bờ phía tây nằm bên cạnh v h ớng cực từ khí hậu Địa Trung Hải Khí hậu Địa Trung Hải (Csa, Csb) Kiểu khí hậu Địa Trung H¶i l kiĨu khÝ hËu nhÊt cã mét mïa kh« râ rƯt v o mïa hÌ v tËp trung m a v o mùa đông Hình 15.10 thể rõ kiểu khí hậu n y hai vị trÝ, Athen, Hy L¹p v Los Angeles, California TÝnh chÊt khô hạn mùa hè khí hậu Địa Trung Hải l thc tÝnh cđa c¸c hƯ thèng cao ¸p cận nhiệt bán vĩnh cửu ngo i khơi Đối với Bắc Mỹ, hệ thống cao áp Hawaii phía tây ngăn chặn di chuyển h ớng đông xoáy thuận vĩ độ trung bình thời gian mùa hÌ v l m chóng lƯch h íng lªn phÝa bắc áp thấp di chuyển lệch h ớng lên phía bắc, với chuyển động giáng xảy dọc theo phận phía đông cao áp cận nhiệt đới, triệt thoái chế thăng vùng ven bờ Nam California cần thiết để gây m a Trong tháng mùa đông, cao áp Hawaii suy yếu, thu hĐp vỊ kÝch th íc v di chun vỊ phÝa xích đạo Tình n y mở đ ờng cho xoáy thuận Thái Bình D ơng qua L ợng m a năm tăng theo vĩ độ v theo cao độ dọc theo s ờn đón gió kiểu khí hậu Địa Trung Hải Građien theo vĩ độ l xoáy thuận vĩ độ trung bình qua vùng vĩ độ cao th ờng xuyên Đồng thời, s ờn núi l m giảm chuyển động thăng địa hình dòng không khí h ớng tây thịnh h nh Trong biểu đồ khí hậu hình 15.10 thể biến trình l ợng m a trung bình hai vị trí, độ biến thiên cực trị liên quan tới m a mùa đông Thật vậy, số mùa ®«ng cã thĨ l rÊt kh«, mét sè mùa đông khác liên tục dông bÃo gây lũ lụt v xói mòn s ờn núi Những đặc điểm khí hậu n y đặc biệt rõ từ năm 1970 Nam California, nơi n y đà trải qua 556 http://www.ebook.edu.vn số năm khô kỉ lục xen năm với mùa đông ẩm cực trị Các nhiệt đô mùa đông khí hậu Địa Trung Hải th ờng l ôn hòa, đặc biệt l sát theo bờ biển Các nhiệt độ bên đất liền thoảng giảm xuống d ới điểm đóng băng v đe dọa vùng trồng ăn với thiệt hại sản l ợng lớn Mặt khác, m a chđ u l sù di chun qua cđa c¸c xoáy thuận vĩ độ trung bình, vận chuyển không khí đại d ơng vùng cực t ơng đối ấm Vì vậy, giáng thủy nơi cao độ thấp phần lớn l m a tuyết Hình 15.10 BiĨu ®å khÝ hËu cđa Los Angeles, California v Athen, Hy Lạp, đại diện khí hậu Địa Trung Hải Các nhiệt độ mùa hè thay đổi từ ôn hòa đến nóng, giá trị tối cao ng y điển hình giảm dần phía bờ v vĩ độ cao Trung tâm California l ví dụ tốt nhiệt độ mùa hè biến đổi nh n o khí hậu Địa Trung Hải San Francisco đ ợc ghi nhận nh l nơi có mùa hè đặc biệt lạnh, Sacramento cách khoảng 120 km phía đông bắc trải nghiệm ®iỊu kiƯn nãng, kh« KhÝ hËu cËn nhiƯt ®íi Èm (Cfa, Cwa) Các khí hậu cận nhiệt đới ẩm xảy phạm vi vĩ độ trung bình thấp miền đông Bắc Mỹ, Nam Mỹ v châu Các biến trình nhiệt độ v l ợng m a điển hình đ ợc thể hình 15.11 Mặc dù chúng tồn vĩ độ trung bình, khí hậu n y dáng vẻ nhiệt ®íi râ rƯt c¸c mïa hÌ kÐo d i chúng Vì định vị phía đông xoáy nghịch bán vĩnh cửu lớn v hải l u nóng, nên gió thịnh h nh mang không khÝ nãng, Èm tíi cho c¸c vïng khÝ hËu n y Các nhiệt độ ban ng y mùa hè th ờng gần 30oC, điểm s ơng khoảng 20oC l m chậm trình lạnh v o ban http://www.ebook.edu.vn 557 đêm Vì vậy, điều kiện nóng ẩm trì suốt ban ng y v ban đêm, đặc biệt vùng biên biên phía xích đạo vùng khí hậu n y Rất may mắn, dông ®èi l u bi chiỊu th êng phỉ biÕn t¹i vùng n y v tạm thời l m giảm bớt nóng cực trị Các nhiệt độ mùa đông th ờng thấp so với nhiệt độ vùng khí hậu Địa Trung Hải xa phía tây tính lục địa cao hơn, v nhiệt độ thấp d ới điểm đóng băng l Tần xuất xuất s ơng muối v tuyết giảm dần phía vĩ độ thấp, nh ng chí phía nam Florida l ho n to n không xảy Hình 15.11 Biểu đồ khí hậu Dallas, Texas v Quảng Châu, Trung Quốc, đại diện khí hậu cận nhiệt đới ẩm Các khu vực khí hậu cận nhiệt đới ẩm nhận ® ỵc l ỵng m a phong phó, dao ®éng từ khoảng 75 đến 250 cm năm Trên phần lớn khu vực l ợng m a cực đại tËp trung v o mïa hÌ, nh ng quy luËt n y không luôn Ví dụ, phần lớn miền đông nam n ớc Mỹ mùa hè l mùa Èm nhÊt Nh ng khu vùc tr¶i réng tõ phÝa đông Texas đến Tennessee v Kentucky có cực đại l ợng m a v o mùa đông Bất chấp mùa n o nhận đ ợc l ợng m a lớn nhất, mùa hè l mùa thiếu hụt độ ẩm, l ợng bốc tiềm lớn M a thời mùa hè phần nhiều l m a đối l u chất, có xu xảy cách tản mát v ngắn Mặt khác, m a mùa đông th ờng phát sinh qua xoáy thuận vĩ độ trung bình Trên vùng ven bờ, dông v bÃo nhiệt ®íi ®«i cã thĨ mang theo m a cùc hạn thời gian cuối hè v đầu thu Khí hËu biĨn vïng bê t©y (Cfb, Cfc) KhÝ hËu biĨn ven bờ phía tây (hình 15.12) th ờng xuất phía cực khí hậu Địa Trung Hải v , qua tên gọi đà thấy, dọc theo bờ phía tây Nh ng 558 http://www.ebook.edu.vn quan sát hình 15.1 nh vậy, vùng rộng lớn có khí hậu kiểu n y gặp thấy phía đông nam Australia v đông nam châu Phi Mặc dù không ho n to n nằm bờ tây, vùng nh nằm phía đông của dải đất t ơng đối hẹp lục địa nên không l m thay đổi nhiều chất dòng gió tây thịnh h nh Vì chịu ảnh h ởng không khí qua bên hải l u lạnh v vị trí nằm đ ờng xoáy thuận vĩ độ trung bình di chuyển sang phía đông, nên khí hậu n y có đặc điểm đặc tr ng Hình 15.12 Biểu đồ khí hậu Greenwich, Anh v Sitka, Alaska, đại diện khí hậu vùng bờ phía Tây Cả mùa hè v mùa đông ôn hòa điển hình Các nhiệt độ mùa hè cao cực trị th ờng l không thấy kiểu khí hậu n y, nh ng chúng mang tính ngoại lệ l chuẩn Ví dụ, từ phần bắc California đến Alasca, m n mây tầng thấp v tầng trung th ờng giữ cho nhiệt độ ban ng y thÊp v nhiỊu mang m a phïn hc m a nhẹ tới vùng bờ Dọc nơi có cao độ thấp hơn, tỷ lệ ng y m a cã thĨ cao, nh ng tỉng l ỵng m a th ờng l thấp Mặt khác, dÃy núi ven đại d ơng Coast Ranges song song với đ ờng bờ Thái Bình D ơng v l m th nh barie lớn dòng h ớng tây Điều n y tạo nên hiệu ứng địa h nh mạnh l m cho số khu vực có l ợng m a lớn cực trị t ơng đ ơng v ợt l ợng m a nhiệt đới Bán đảo Olympic Peninsula bang Washington l vÝ dơ tut vêi vỊ hiƯn t ỵng n y, nơi trận m a lớn cực hạn đủ ®Ĩ tr× mét rõng m a vÜ ®é trung bình t tốt Những điều kiện biển không l m ôn hòa nhiệt độ thời gian mùa hè, điều kiện tạo điều kiện mùa đông ôn hòa vĩ độ http://www.ebook.edu.vn 559 cao đến ngạc nhiên Thậm chí nằm cao phía bắc nh Sitka, Alasca (57o vĩ bắc), tháng lạnh năm có nhiệt độ trung bình cao điểm đóng băng n ớc Tại nhiều nơi vĩ độ thấp khác, tuyết rơi độ cao thÊp l mét chun rÊt hiÕm; hiƯn t ỵng n y x¶y ra, nã th êng tan thời gian ngắn châu Âu, nơi khí hậu biển bờ tây mở rộng sâu v o đất liền so với Bắc Mỹ, tuyết rơi th ờng xuyên v giữ mặt đất khoảng thời gian d i Vì thực tế nhiệt độ mùa hè v mùa đông ôn hòa, từ suy miền khí hậu n y có biên độ nhiệt độ năm thấp Hiện t ợng n y trái ng ợc hẳn với tình hình miền khí hậu phần phía đông lục địa dải vĩ độ Các miền khí hậu n y có nhiệt độ mùa hè cao t ơng đối, nh ng kết hợp với lạnh cực hạn đông, chúng lại có biên độ cao cực hạn nhóm khí hậu khắc nghiệt vĩ độ trung bình Các kiểu khí hậu khắc nghiệt vĩ độ trung bình Nhóm khí hậu khắc nghiệt vĩ độ trung bình bao gồm hai kiểu khí hậu: lục địa ẩm v cận cực, hai kiểu khí hậu n y trội với mùa đông lạnh Những miền khí hậu n y đòi hỏi diện tích lục địa rộng lớn phạm vi vĩ độ cao v trung bình 40o v 70o Vậy, chúng giới hạn châu Âu, châu v Bắc Mỹ v không gặp thấy Nam bán cầu Đúng nh nghĩ kiểu khí hậu với tính lục địa mạnh, chúng có biên độ nhiệt độ năm lớn Cả hai kiểu khí hậu khắc nghiệt vĩ độ trung bình nhận đ ợc giáng thủy suốt năm v mùa khô đích thực nhiều nơi, l ợng m a mùa hè lớn mùa đông M a thời gian mùa hè đối l u địa ph ơng xoáy thuận vĩ độ trung bình qua; giáng thủy mùa đông (phần lớn l tuyết) gần nh ho n to n hoạt động xoáy thuận Khí hậu lục địa ẩm (Dfa, Dfb, Dwa, Dwb) Một phận lớn dân c Mỹ, Canađa v Đông Âu v châu sống miền khí hậu lục địa ẩm (hình 15.13), kể c dân New York, Chicago, Toronto, Montreal, Matxcơva, Vacsava v Stockholm Đó l khí hậu ôn hòa so với hai kiểu khí hậu khắc nghiệt vĩ độ trung bình th ờng thấy 40o v 55oN phần phía đông lục địa Các mùa hè ấm v th êng hay nãng VÝ dô, th nh New York có nhiệt độ cao trung bình v o tháng 29oC Nh ng mùa đông lại l chuyện khác, với nhiệt độ tối cao trung bình tháng l 4oC Cần l u ý th nh phố New York nằm gần biên phía nam khí hậu n y v bờ đại d ơng, nên nhiệt độ ôn hòa so với nhiệt độ nhiều nơi khác có khí hậu lục địa ẩm L ợng m a năm trung bình miỊn khÝ hËu n y th êng dao ®éng khoảng 50 v 100 cm Trên lÃnh thổ n ớc Mỹ v phần phía nam Canađa có giảm đáng kể l ợng m a vĩ độ tăng lên khoảng cách đến bờ Đại Tây D ơng xa hơn, phản ánh dung l ợng ẩm giảm khí 560 http://www.ebook.edu.vn Hình 15.13 Biểu đồ khí hậu Chicago, Illinois v Shenyang, Trung Quốc, đại diện khí hậu lục địa ẩm Khí hậu cận cùc (Dfc, Dfd, Dwc, Dwd) C¸c miỊn khÝ hËu cËn cực chiếm phần không gian xa phía bắc vùng khí hậu khắc nghiệt vĩ độ trung bình, nửa khu vực Alaska v Canada cã kiĨu khÝ hËu n y ë B¾c Mü, rừng nhọn thống trị đ ợc gọi l rừng ph ơng bắc; châu á, ng ời ta gọi l rừng taiga Các nhiệt độ mùa hè có phần thấp so với nhiệt độ vùng lục địa ẩm kế cận, nh ng khác biệt xảy mùa đông, v o mùa n y nhiệt độ trung bình tháng trì d ới mức đóng băng đến tháng Vì vậy, mùa đông d i v đ ợc phân cách với mùa hè ngắn mùa thu mùa xuân thoáng qua Hình 15.14 cho thấy rõ biên độ nhiệt độ năm lớn hậu mùa hè ôn hòa v mùa đông khắc nghiệt Điển hình l , l ợng m a mùa hè lớn mùa đông, chủ yếu đ ờng di chuyển xoáy thuận vĩ độ trung bình mùa hè dịch xa phía cực Tuy nhiên, l ợng m a năm th ờng thấp, dao động từ khoảng 12 đến 50 cm Các kiểu khí hậu cực Các miền khí hậu cực tồn vĩ độ cao điển hình l vùng từ 70o tới cực Những vùng nh tồn Bắc bán cầu, miền bắc Canađa, Alaska, châu v ven bờ Greenland Nam bán cầu, nhúng bao phủ gần nh ho n to n lục địa Nam Cực Nh đà đề cập tr ớc đây, biên khí hậu hệ thống Koeppen đ ợc đặt cho trùng khớp biên kiểu thực vật tự nhiên khác biệt Trong tr ờng hợp n y, miền khí hậu cực biên vĩ độ cao http://www.ebook.edu.vn 561 miền khí hậu cận cực, nơi không gian bao la rừng nhọn nh ờng chỗ cho cảnh quan gần nh không cối Nhóm khí hậu cực gồm hai kiểu khác Gần phía xích đạo v ôn hòa hai kiểu l đ i nguyên Còn miền khí hậu mũ băng đích thực nằm nơi gần với cực địa cầu Hình 15.14 Biểu đồ khí hậu Verkhoyansk, Nga v Dawson, Yukon, Canađa, đại diện khí hậu cận cực Đ i nguyên (ET) Khí hậu đ i nguyên đ ợc gọi tên theo kiểu thực vật liên quan, chủ yếu gồm lo i rêu thấp, địa y v thực vật nở hoa, loáng thoáng v i bụi thân gỗ Biên phân cách đ i nguyên với khí hậu cận cực xuất nơi m nhiệt độ tháng trung bình tháng ấm không v ợt 10oC Bắc bán cầu, biên th ờng lân cận vĩ độ 60oN Khí hậu n y gần nh vắng mặt Nam bán cầu, nơi thảm ®Êt cùc tiĨu t¹i vÜ ®é n y KhÝ hËu đ i nguyên có mùa đông khắc nghiệt, Mặt Trời mọc ngắn ngủi ng y v không lên cao bên chân trời Trong điều kiện nh vậy, nguội lạnh xạ bề mặt dẫn đến nhiệt độ thấp v độ ổn định cao hai nhân tố ngăn cản giáng thủy Vì vậy, nh hình 15.15 thể hiện, l ợng giáng thủy mùa đông thấp l quy luật Có lẽ đáng ngạc nhiên, mùa đông vùng đ i nguyên th ờng khắc nghiệt so với mùa đông vùng khí hậu cận cực vĩ độ thấp v lân cận Đó l vùng đ i nguyên Bắc Mỹ, Greenland v châu nằm gần với thủy vực lớn v đó, có tính lục địa thấp (Thậm chí bị phủ băng, đại d ơng có ảnh h ởng n o tới nhiệt độ mùa đông) 562 http://www.ebook.edu.vn Trong thời gian mùa hè, vùng thảo nguyên có ng y d i, nh ng Mặt Trời không cao đ ờng chân trời Kết l nhiệt độ th ờng ôn hòa v o buổi chiều, không lớn nhiều nhiệt độ không khí tr ớc rạng đông Do đó, ngo i nhân tố dao động nhiệt độ h ng năm th ờng cao, dao động nhiệt ®é ng y th êng thÊp H×nh 15.15 BiĨu ®å khí hậu Spitsbergen, Na Uy v Barrow, Alaska, đại diện khí hậu thảo nguyên Một thuộc tính trội vùng đ i nguyên l tồn lớp băng vĩnh cửu, lớp đóng băng quanh năm phía d ới bề mặt Trong mùa đông, điều kiện lạnh đến mức tất đất đóng băng ho n to n, số nơi đến độ sâu v i trăm mét Khi mùa hè trở lại, đốt nóng bề mặt đủ l m tan lớp đất băng cùng, v lớp đất ấm mỏng nằm bên lớp đóng băng ho n to n kh«ng thÊm n íc d y v i chơc cm phÝa d íi KÕt qu¶ l , m a tuyết tan có xảy bề mặt, n o thấm sâu đ ợc xuống lớp đất phía d ới, v phần bên bề mặt trở nên bÃo hòa Tổ hợp n y đất chứa n ớc gần bề mặt v lớp băng rắn phía d ới cản trở loại thực vật rễ sâu phát triển v có thực vật thân thấp chịu đựng đ ợc Khí hậu mũ băng (EF) Đúng nh tên gọi mình, khu vực khí hậu mũ băng cực tồn nơi băng phủ đất quanh năm Chúng có tập trung vùng bên tâm Greenland v phần lớn Nam Cực Chúng tồn nơi m nhiệt độ trung bình tháng ấm không lớn nhiệt độ nóng chảy băng, 0oC Những tích tụ băng khu vực n y cao số km, cộng thêm với vị trí vĩ độ cao, khu vực n y l nơi có cao độ lớn tình lý t ởng để trì nhiệt độ mùa đông siêu thấp (hình 15.16) http://www.ebook.edu.vn 563 Không khí lạnh nằm bên mũ băng cực (còn gọi l băng h lục địa) trở nên đậm ®Ỉc v th êng tr ên xng phÝa d íi tới khu vực rìa băng theo trọng lực Khi luồn qua khe núi hẹp, dòng gió thổi xuống n y (đà xét ch ơng 8) trở nên mạnh Hình 15.16 Biểu đồ khí hậu Little America, Antarctica v Eismitte, Greenland, đại diện khí hậu mũ băng Phần lớn khu vực mũ băng cực nhận đ ợc l ợng giáng thủy ỏi lạnh Mặt khác, tất giáng thủy rơi xuống d ới dạng tuyết v có hội tích tụ th nh băng Ngoại trừ khu vực rìa băng, tan băng v có chút thăng hoa để l m bớt băng Một số băng di chuyển đ ợc Bên d ới bề mặt, tinh thể băng riêng lẻ nhập v o với khối băng cứng Khi chịu áp suất không đổi khối l ợng nằm bên trên, băng biến dạng v tr n phÝa ngo i ®Õn khu vùc rìa khiên băng Tại rìa lục địa, băng th ờng vỡ th nh khối băng h lớn trôi vùng n ớc Bắc Băng D ¬ng v Nam Cùc KhÝ hËu nói cao (H) Khí hậu núi cao l kiểu độc đáo hệ thống Koeppen phân bố chúng không vị trí địa lý quy định, m địa hình Các miền khí hậu n y thấy vùng núi lớn v cao nguyên Nh ®· thÊy ë ch ¬ng 1, nhiƯt ®é cã xu h ớng giảm theo độ cao đối l u Vì vậy, miền núi cao có thay đổi lớn nhiệt độ trung bình sau khoảng cách ngắn, đơn giản nh h m độ cao Tình hình nhiệt độ trở nên phức tạp ta tính đến thay đổi vỊ gãc v h íng cđa s ên nói ¶nh h ởng tới c ờng độ xạ Mặt Trời nhận đ ợc 564 http://www.ebook.edu.vn Kiểu v c ờng độ m a thay đổi theo không gian vïng cao C¸c s ên nói cã thĨ l m tăng l ợng m a phía s ờn đón gió v đồng thời tạo vùng khuất m a ë s ên kht giã Chªnh lƯch vỊ cao độ ảnh h ởng đến tỷ số giáng thủy d ới dạng tuyết v m a, độ cao lớn thuận lợi cho l ợng tuyết lớn Núi Kilimanjaro Tanzania l ví dụ điển hình t ợng n y Nằm gần xích đạo, 3oS, Kilimanjaro sở hữu dải rộng kiểu khí hậu từ chân gần mực n ớc biển tới đỉnh cao độ 5895 m Gần bề mặt, núi có khí hậu nhiệt đới ẩm v khô t ơng tự nh khu vùc xung quanh Nh ng khÝ hËu thay ®ỉi theo độ cao v núi n y trở nên bị phủ băng vĩnh cửu cao độ lớn Đây l ví dụ tính đai thẳng đứng, phân tầng kiểu khí hậu theo độ cao vùng núi Vì vậy, dùng có kí hiệu đơn giản H, phải đ ợc hiểu loại n y gåm mét tËp rÊt nhiỊu kiĨu khÝ hËu Râ r ng, c¸c kiĨu khÝ hËu kh¸c nhãm H - cã tÝnh cơc bé cao v s¾p xÕp không gian không liên quan tới trình khí qun vÜ m« NÕu vËy, nhãm n y cã thĨ xem nh thứ tạp nham khí hậu, gồm kiĨu m ng êi ta kh«ng hỊ nghÜ tíi nÕu xét theo vĩ độ v vị trí lục địa Tóm tắt Ng ời ta đà nhận thức đ ợc cần thiết hệ thống phân loại, theo miền khí hậu khác đ ợc phân định ranh giới v lập đồ Mong muốn vừa không đơn giản, vừa không dễ d ng nh t ởng, khí hậu gồm yếu tố khác Nh vậy, cần mức độ khéo léo định để sáng tạo sơ đồ cho thâu tóm đ ợc biến khí hậu m đủ đơn giản để l m cho kiểu khí hậu trở nên dễ hiểu Hệ thèng cđa Koeppen ®· trë th nh thÝch dơng phỉ biến tất ph ơng pháp Koeppen đà xây dựng hệ thống đặc tr ng nhiệt độ v l ợng m a với ranh giới phân khu thực vật đà đ ợc sử dụng nh tiêu chí để phân biệt kiểu khí hậu n y với kiểu khác Sơ ®å n y l mét hÖ thèng ®a møc, ®a bậc, sử dụng tổ hợp chữ hoa v chữ th ờng Mức phân loại thứ hệ thống Koeppen dùng chữ hoa từ A đến E, với kiểu đặc biệt H gi nh cho khí hậu núi cao Hầu hết khí hậu từ A đến E dựa đặc tr ng nhiệt độ Một ngoại lệ, khí hậu B, biểu diễn vùng khô hạn v đ ợc gọi l khí hậu khô Các kiểu khí hậu dựa nhiệt độ - A, C, D v E - đ ợc gọi l khí hậu nhiệt đới, khí hậu ôn hòa vĩ độ trung bình, khí hậu khắc nghiệt vĩ độ trung bình v khí hậu cực Mức phân loại thứ hai tùy thuộc chủ yếu v o tính chất mùa m a, kiểu khí hậu khô mức thứ hai phản ánh độ khô hạn Mức phân loại thứ ba điển hình v o nhiệt độ tháng đặc biệt kịch biến Khi đà xác định đ ỵc c¸c kiĨu khÝ hËu kh¸c nhau, ng êi ta v o đồ nh hình 15.1 để thấy trực quan phân bố địa lý chúng v hiểu đ ợc trình gây nên kiểu khí hậu đầu ch ơng n y, đà phân định biến đổi ngắn hạn khí http://www.ebook.edu.vn 565 (thời tiết) với điều kiện d i hạn (khí hậu) Điều n y cã thĨ l m cho chóng ta nghÜ khí hậu l đặc tr ng vĩnh cửu, không thay đổi Tuy nhiên, nh vậy, khí hậu luôn có thay đổi chậm theo thời gian Thực tế, nhìn lại lịch sư cđa h nh tinh, chóng ta thÊy r»ng ®· có nhiều thời kỳ m khí hậu khác xa biết hôm Ch ơng sách n y đề cập biến động thời gian khí hậu Câu hỏi ôn tập HÃy mô tả từ khí hậu có nghĩa l HÃy nêu tiêu chí chung m hệ thống Koeppen dùng để phân định vùng khí hËu Nhãm khÝ hËu bËc thø nhÊt hÖ thống Koeppen chủ yếu dựa nhiệt độ Kiểu khí hậu không tuân theo quy tắc n y? HÃy mô tả phân bố địa lý khí hậu nhiệt đới Những đặc điểm n o phân định nhóm đặc thù n y? HÃy mô tả ngắn gọn khác biệt khí hậu Af, Am v Aw Trong ba kiĨu khÝ hËu nhiƯt ®íi, kiểu n o chiếm phần nhỏ bề mặt đất liền Trái Đất? Mặc dù vĩ độ thấp, khí hậu nhiệt đới không thuộc khí hậu nóng Trái Đất? Tại sao? Các kiểu khí hậu khô phân bố đâu v đặc tr ng địa lý n o l m cho chúng xuất nơi đó? HÃy mô tả bốn kiểu khí hậu khô v giải thích chúng khác 10 Nhân tố n o ngo i l ợng m a năm liên quan tới kiểu khí hậu đ ợc định nghĩa l khô? 11 HÃy mô tả kiểu khí hậu ôn hòa vĩ độ trung bình v phân bố chúng Tại hai kiểu số phân bố chủ yếu dọc bờ tây lục địa, kiểu khác có xu h ớng bên phía đông? 12 Khí hậu ôn hòa vĩ độ trung bình có thực ôn hòa không? HÃy giải thích 13 Hai kiểu khí hậu khắc nghiệt vĩ độ trung bình l v chúng khác nh n o? 14 Vì khí hậu khắc nghiệt vĩ độ trung bình vắng mặt Nam bán cầu? 15 HÃy mô tả ba kiĨu khÝ hËu cùc v ph©n bè chóng NhËn xÐt suy ln MỈc dï hƯ thèng Koeppen nh»m lập lớp khí hậu phân biệt, ranh giới chúng dựa ranh giới kiểu thực vật Đây thực có phải l vấn đề không? Bạn nghĩ ph ơng pháp khác để định biên vùng khí hậu không? 566 http://www.ebook.edu.vn Bạn có cho nóng lên to n cÇu, nÕu nã tiÕp tơc nh chóng ta nghĩ, l m thay vị trí đ ờng ranh giới vùng khí hậu Koeppen không? Tây Kansas nằm lân cận nơi kết nèi cđa c¸c vïng khÝ hËu B, C v D B¹n cã cho r»ng mét ng êi ch¹y xe ë nhận thấy chênh lệch khí hậu đáng kĨ chun tõ mét vïng khÝ hËu tíi mét vùng khác? Điều n y mách bảo cho tính thích dụng sơ đồ phân loại vĩ mô việc phân tích quy mô nhá h¬n? B i tËp tËp lun H·y xem xét hình 15.1 v xác định kiểu khí hậu bạn ®ang sèng Sau ®ã v o trang Web http://ggweather.com/normals/index.htm v tìm thông tin khí hậu địa ph ơng gần nơi bạn sống HÃy dựng biểu đồ khí hậu địa ph ơng v đối chiếu với ví dụ đà cho sách n y kiểu khí hậu m bạn đáng sống Chúng trùng khớp với nh thÕ n o? V o trang Web cña quan phục vụ thời tiết gần với nơi bạn sống HÃy so sánh giá trị nhiệt độ v l ợng m a tháng quan trắc năm cuối với giá trị trung bình Chúng có khác đáng kể không? Bạn nghĩ độ biến thiên giá trị quan trắc tháng v trị số trung bình khí hậu lớn nh n o? Các trang Web hữu ích htttp://www.fao.org/WAICENT/FAOINFO/SUSTDEV/Eldirect/climate/Elsp0 002.htm Đ a nhiều đồ khí hậu Tổ chức L ơng thực v Nông nghiệp Liên hợp quốc http://ggweather.com/normals/index.htm Nguồn thông tin khổng lồ nhiệt độ v l ợng m a trung bình tháng http://intellicast.com/Almanac Thông tin khí hậu mô tả tháng http://iri.columbia.edu/climate/cid/latest/ Trang Web với tin cung cấp thông khí hậu mùa v tác động tới cộng đồng http://www.ncdc.noaa.gov/oa/climate/research/monitoring.html Xâm nhập trực tuyến nhiều báo cáo từ Trung tâm Dữ liƯu KhÝ hËu Qc gia http://www.ncdc.noaa.gov/oa/climate/severeweather/extremes.html Cung cÊp d÷ liƯu t ợng thời tiết cực đoan http://www.cpc.ncep.noaa.gov/ Trang chủ Trung tâm Dự báo Khí hậu NOAA http://www.ebook.edu.vn 567 ... cho khí hậu núi cao Hầu hết khí hậu từ A đến E dựa đặc tr ng nhiệt độ Một ngoại lệ, khí hậu B, biểu diễn vùng khô hạn v đ ợc gọi l khí hậu khô Các kiểu khí hậu dựa nhiệt ®é - A, C, D v E - tuÇn... cm năm (xem hình 15. 9) Hình 15. 9 Biểu đồ khí hậu Denver, Colorado v Semey, Kazakhstan, đại diện khí hậu thảo nguyên vĩ độ trung bình Các kiểu khí hậu ôn hòa vĩ độ trung bình Khí hậu ôn hòa vĩ độ... ìng 10 m! Hình 15. 3 Biểu đồ khí hậu Akyab, Myannar v Monrovia, Liberia, đại diện cho khí hậu gió mùa Các nhiệt độ trung bình tháng khí hậu gió mùa t ơng đ ơng với nhiệt độ n y khí hậu nhiệt đới