Thời tiết và khí hậu - Phần 2 Nước trong khí quyển - Chương 6 doc

http://www.ebook.edu.vn 205 Chơng 6 Sự phát triển mây v các dạng mây Tất cả chúng ta đã từng một hoặc vi lần quan tâm đặc biệt tới các đám mây. Một số đám mây thì đẹp lạ thờng, còn một số khác thì báo trớc thời tiết khắc nghiệt. Nhng một số ngời nhất định đang lm nhiều hơn so với thụ động quan sát những đám mây. Những ngoời săn bão tụ họp thnh các nhóm trong mùa thời tiết khắc nghiệt với mục đích quan sát sự hình thnh v di chuyển của lốc xoáy. Một số ngời săn bão l những ngời say mê thời tiết nghiệp d, còn những ngời khác l các nh khí tợng học chuyên nghiệp với bằng cấp cao hoặc các sinh viên đang theo đuổi nghĩa vụ học tập của mình. Nhóm sau cùng ra ngoi trời không chỉ vì niềm đam mê đợc chứng kiến thời tiết khắc nghiệt ngay từ đầu (mặc dù ngời ta không thể không thừa nhận rằng sự hiếu kì l phần lớn của sự theo đuổi), m còn vì muốn có đợc thông tin quan trọng để hiểu rõ về các hiện tợng ny. Sử dụng một tổ hợp các phơng tiện, từ công nghệ tiên tiến đến trực giác thuần túy, những ngời săn bão chuyên nghiệp theo đuổi những cơn bão khắc nghiệt tiềm năng để hiểu các cơ chế bên trong v lân cận những đám mây dẫn tới phát triển lốc xoáy. Những nỗ lực đó đã mang lại thông tin quý giá giúp các nh khí tợng học hiểu đợc những bộ phận no của mây giông gây bão thờng hay tạo thnh lốc xoáy nhất. Những nỗ lực của họ cũng đã phát hiện ra rằng, các khu vực chuyển động xoay lớn ở bên trong các đám mây giông thờng xuất hiện trớc khi hình thnh lốc xoáy khoảng từ 20 phút đến nửa giờ vì vậy có thể đa ra cảnh báo sớm cho các nh dự báo v công chúng. Nghề săn bão ra đời mùa xuân năm 1979 với việc tiến hnh đợt thí nghiệm về bão môi trờng khắc nghiệt v quy mô vừa (SESAME) ở trung phần nớc Mỹ. Các nh khoa học lm việc theo dự án đã tập hợp thông tin từ các trạm rađa, bóng thám không thời tiết v các quan trắc hiện tr ờng. Một sự trùng đáng ghi nhớ, mùa bão m trong đó dự án đợc thực hiện trùng khớp với một trong những trận lốc xoáy dữ dội nhất từng đổ bộ tới khu vực. Chiều ngy 10/4, một vi nhóm săn bão bên ngoi Seymore, Texas, đã quan sát đợc một đám mây dạng toờng, một cái vòi lớn chòi xuống phía dới chân mây chính, nơi các lốc xoáy thờng phát triển. Howard Bluestein, giờ đây l một trong các chuyên gia hng đầu về vấn đề bão lớn, đã chụp ảnh đợc đám mây tờng độc đáo ấy (hình 6.1). Ngay sau đó, một xoáy lốc đã xuất hiện, khiến các nh săn bão có thể quan sát đợc từ đầu cho đến lúc nó tan rã, khoảng 15 phút sau. Nhng sự kiện chính tiếp theo ngay sau đó. Xa xa ở phía đông bắc, một xoáy lốc khác vừa hình thnh. Mặc dù các nhóm quan trắc đã cố gắng khỏi lỡ mất dịp, nhng cơn bão đã xô qua họ để tiến về phía Wichita Falls. Khi những http://www.ebook.edu.vn 206 ngời săn bão về tới thnh phố, họ đã mục kích sự phá hủy khủng khiếp diễn ra vi phút trớc: 3000 ngôi nh bị phá v 42 ngời chết. Song xoáy lốc ny vẫn còn xoáy với hết sức mạnh v di chuyển lên phía bắc. Vì nó tiếp tục hoạt động ở gần Witchita Falls, những ngời săn bão đã nhìn thấy phần phía sau của cơn bão, Bluestein đã mô tả nó giống nh một vụ nổ bom nguyên tử. Hình 6.1. Mây t~ờng gắn liền với giông tố dữ dội ở gần Seymore, Texas Phần lớn các đám mây thờng kém thú vị hơn nhiều so với các đám mây sinh xoáy lốc. Thật vậy, ngay cả những đám mây gắn liền với thời tiết dữ tợn nhất chẳng qua cũng chỉ l kết quả của cùng những quá trình gây nên ngng tụ v lắng đọng ở trong các đám mây thời đẹp. Từ chơng 5 chúng ta đã biết rằng ngng tụ hay lắng đọng có thể xuất hiện nhờ bổ sung hơi nớc vo không khí; hòa trộn không khí nóng, ẩm với không khí lạnh; hoặc hạ thấp nhiệt độ không khí tới điểm sơng. Mặc dù hai quá trình đầu có thể dẫn đến hình thnh mây trong nhiều tình huống, nhng hạ thấp nhiệt độ không khí l quan trọng nhất (đặc biệt đối với mây gây ma). Chơng ny sẽ bn tới các quá trình v điều kiện liên quan tới hình thnh mây do các chuyển động thăng v mô tả những dạng mây hình thnh nhờ những quá trình ny. Những cơ chế nâng không khí lên cao Có bốn cơ chế nâng không khí lên trên để có thể ngng tụ v hình thnh mây: 1) Chuyển động thăng địa hình, chuyển động cỡng chế của không khí ở bên trên barie núi. 2) Chuyển động thăng do front, di chuyển của một khối không khí bên trên khối không khí khác. 3) Hội tụ, chuyển động ngang của không khí tới một vùng tại các mực thấp. http://www.ebook.edu.vn 207 4) Chuyển động thăng đối lu cục bộ do độ nổi. Chuyển động thăng do địa hình Nh trên hình 6.2, không khí thổi tới đồi hoặc núi sẽ bị đổi hớng ở bên trên barie. Quá trình không khí di chuyển lên cao dẫn đến bị lạnh đi đoạn nhiệt đợc gọi l chuyển động thăng địa hình (hay hiệu ứng địa hình). Độ cao m các đám mây có thể đạt tới không bị hạn chế ở độ cao của đồi hoặc núi; đỉnh của mây địa hình có thể hng trăm mét cao hơn v thậm chí lvơn tới tầng dới của bình lu quyển. Độ cao đỉnh mây liên quan chặt chẽ với các đặc trng của không khí, thay đổi từ ngy qua ngy, đó l một vấn đề m sau ny chúng ta sẽ mô tả một cách chi tiết hơn trong chơng ny. Hình 6.3 thể hiện sự phát triển của mây địa hình. Hãy lu ý rằng độ dy của mây lớn hơn nhiều so với độ cao của barie địa hình tạo thnh mây. Hình 6.2. Chuyển động thăng địa hình. Không khí đi tới một barie địa hình, nó có thể bị nâng lên trên hoặc đổi h~ớng tại barie Xuôi theo chiều gió, ở phía sờn núi khuất gió, không khí hạ xuống theo sờn nghiêng v nóng lên do bị nén tạo thnh một hiệu ứng khuất moa, một vùng lợng ma thấp hơn. Dãy núi Sierra ở Nevada (hình 6.4) cung cấp một minh họa hùng hồn về hiệu ứng ny. Đỉnh sống núi Sierra có hớng bắc-nam v gần vuông góc với dòng không khí hớng thịnh hnh tây đông. Phần lớn dãy núi có độ cao hơn 3500 m, lợng ma ở sờn phía tây, sờn đón gió, cao hơn rất nhiều do chuyển động thăng địa hình; đôi nơi lợng ma năm trung bình lớn hơn 250 cm. Sờn phía đông của dãy núi rất dốc v đáy thung lũng thấp, đôi khi dới mực nớc biển. Vì vậy, không khí giáng ở phía sờn khuất gió tạo nên một các những hiệu ứng khuất ma mạnh nhất trên Trái Đất. Thật thú vị, thung lũng Death, một trong những nơi khô nhất ở Bắc Mỹ, chính l nằm ở phía đông của dãy núi, còn sờn đón gió của nó tích lũy phần lớn lợng nớc dùng của California. Một hiệu ứng khuất ma tơng http://www.ebook.edu.vn 208 đơng tồn tại ở Nam Mỹ, nơi dãy núi Andes tạo thnh một barie đột ngột đối với các dòng gió tây. Chuyển động thăng do front Mặc dù nhiệt độ thờng thay đổi từ nơi ny đến nơi khác, kinh nghiệm cho chúng ta biết rằng thay đổi nh thế thờng rất từ từ. Nói khác đi, nếu nhiệt độ l http://www.ebook.edu.vn 209 10 o C ở Toronto, Ontario, thì chắc l nhiệt độ tại Buffalo, New York cách khoảng 100 km sẽ không khác biệt quá nhiều. Tuy nhiên, đôi khi có những vùng chuyển tiếp m trong đó xuất hiện những khác biệt rất lớn về nhiệt độ trên một khoảng cách tơng đối ngắn. Những vùng chuyển tiếp ny, gọi l các front, không giống với các bức tờng thẳng đứng phân tách không khí ấm v lạnh, m l nh các sờn dốc thoai thoải, nh chúng tôi sẽ trình by ở chơng 9. Dòng không khí dọc theo các mặt ngăn cách front thờng dẫn tới sự phát triển mây theo hai cách. Khi không khí lạnh tiến tới không khí nóng hơn (trờng hợp ny gọi l front lạnh), thì không khí lạnh đậm đặc hơn thế chỗ không khí nóng nhẹ hơn ở phía trớc, nh đã thể hiện trên hình 6.5a. Khi không khí nóng thổi về phía nêm của không khí lạnh ( front nóng), không khí nóng bị đẩy nổi lên trên rất giống nh cái cách m hiệu ứng địa hình lm cho không khí nâng lên ở bên trên một barie núi (hình 6.5b). Hình 6.5. Các ranh giới front. Front lạnh (a) gây chuyển động thăng khi không khí lạnh tiến về phía không khí nóng v loãng hơn. Chuyển động thăng xuất hiện dọc theo một front nóng (b) khi không khí nóng trn lên trên nêm lạnh của không khí ở phía tr~ớc nó Hội tụ Do khối lợng của khí quyển không phân bố đồng nhất trên bề mặt Trái Đất, nên có nhiều vùng rộng lớn với áp suất bề mặt cao v thấp. Những chênh lệch áp suất ny lm cho không khí chuyển động theo một hiệu ứng quen thuộc m chúng ta gọi l gió. Không có gì ngạc nhiên, các hình thế gió liên quan mật thiết với hình thế áp suất. Chẳng hạn, khi một nhân áp suất thấp nằm ở gần bề mặt, gió trong khí quyển tầng thấp có xu hớng hội tụ tại tâm của áp thấp từ tất cả các hớng. Sự di chuyển theo phơng ngang hớng tới cùng một vị trí gây ra tích tụ khối lợng, gọi l hội tụ ngang , hay đơn giản l hội tụ. Hội tụ có lm cho mật độ tăng lên, không khí xâm nhập đến có bị giữ nguyên ở độ cao ban đầu của nó hay không? Không ngợc lại, các chuyển động thẳng đứng lm cho khối lợng hội tụ tới bao nhiêu thì bị mang đi ngần ấy. Nh vậy, trong trờng hợp hội tụ ở mực thấp, sẽ dẫn tới không khí thăng. Điều ny sau ny sẽ đợc giải thích chi tiết hơn, còn bây giờ chúng ta có thể chỉ xem xét mối liên quan giữa hội tụ mực thấp với sự nâng lên v lạnh đi đoạn nhiệt của không khí. http://www.ebook.edu.vn 210 Đối l~u địa ph~ơng Trong chơng 3 chúng ta đã thấy rằng đối lu tự do l chuyển động thăng gây ra bởi không khí bị đốt nóng gần bề mặt. Nó thờng đi kèm với những chuyển động lên trên của hơi ẩm đủ mạnh để tạo mây v ma. Trong mùa nóng, sự đốt nóng bề mặt Trái Đất gây nên đối lu tự do trên một diện tích tơng đối hạn chế v tạo thnh những trận ma dông buổi chiều v lm gián đoạn những cuộc dã ngoại mùa hè. Tại Canađa v Mỹ, ở phía đông của dãy núi Rocky Mountains, dung lợng ẩm cao của không khí đôi khi tạo thnh các đám mây cao với chân ở độ cao tơng đối thấp. Các điều kiện nh thế thuận lợi cho giáng thủy mạnh trên các khu vực nhỏ (đối lu tự do về bản chất không tạo nên những khu vực thăng lớn hơn vi chục mét đờng kính). Ngay cả trên các hoang mạc ở miền Tây Nam, thờng có ít hơi nớc, thì đốt nóng mạnh mẽ cũng có thể dẫn đến đối lu hạn chế đủ mạnh để gây nên ma dông. Đối lu tự do l do độ nổi, xu thế các chất lỏng nhẹ hơn trồi lên trên khi đi qua một chất lỏng đậm đặc hơn. Chính vì vậy, độ nổi có thể phát động chuyển động thăng. Nhng độ nổi còn có thể lm nhanh hoặc lm chậm các chuyển động thăng đã bắt đầu từ trớc đó do hiệu ứng địa hình, thăng do front v thăng hội tụ. Nh chúng ta sẽ thấy sau ny, khí tợng học dùng khái niệm về độ ổn định tĩnh để tổng hợp hiệu ứng độ nổi đối với chuyển động thăng. Độ ổn định tĩnh v tốc độ giảm nhiệt độ của môi tr~ờng Đôi khi khí quyển rất dễ dng di chuyển chỗ v một phần tử không khí đợc truyền một xung kích nâng lên ban đầu sẽ tiếp tục nâng lên, ngay cả sau khi quá trình nâng lên ban đầu đã chấm dứt tác động. Một số lần khác, khí quyển chống lại sự nâng lên nh vậy. Tính dễ dng nâng lên trên của không khí đợc gọi l độ ổn định tĩnh . Không khí bất ổn định tĩnh trở nên dễ nổi lên khi đợc nâng lên v tiếp tục nâng lên nếu nó đợc cấp một lực đẩy lên ban đầu; không khí ổn định tĩnh cản trở sự di chuyển lên trên v sẽ chìm xuống trở lại mực ban đầu của nó khi lực nâng thôi không tác động nữa. Không khí trung tính tĩnh không tự nó nâng lên tiếp theo sau sự nâng lên ban đầu v cũng không chìm trở về mực ban đầu; nó đơn giản chỉ dừng lại ở độ cao m nó đợc mang tới. Độ ổn định tĩnh liên quan chặt chẽ với độ nổi. Khi một phần tử không khí ít đậm đặc hơn so với không khí xung quanh nó, nó có một độ nổi dơng v trồi lên phía trên. (Thật vậy, các phần tử không khí nổi ny không chỉ di chuyển lên trên, chúng còn tăng tốc độ của mình trong khi chuyển động, thậm chí tới mức gây nên những chuyển động thăng cỡng bức). Không khí m đậm đặc hơn xung quanh thì sẽ chìm xuống nếu không bị tác động bởi những lực nâng liên tục. Về phía mình, những khác biệt về mật độ giữa một phần tử v không khí xung quanh nó l do nhiệt độ của chúng quy định. Nếu phần tử nóng hơn so với không khí xung quanh, nó sẽ ít đậm đặc v có một lực nâng. Nếu nó lạnh hơn xung quanh, nó sẽ đậm đặc hơn v có độ nổi âm. Nếu một phần tử đang nâng lên bị lạnh đi với một tốc độ lm cho nó lạnh hơn http://www.ebook.edu.vn 211 không khí xung quanh, nó sẽ trở nên đậm đặc tơng đối. Điều ny sẽ ngăn chặn chuyển động thăng. Nếu không khí đợc nâng lên bị lạnh đi chậm hơn so với không khí xung quanh, nó sẽ trở nên nóng tơng đối so với xung quanh v có độ nổi dơng. Điều ny tạo nên một xu thế cho một phần tử tự nâng lên, ngay cả khi không có những lực nâng khác tác động. Nh vậy, độ nổi của phần tử không khí đang nâng lên phụ thuộc vo tốc độ lạnh đi của nó tơng đối so với không khí xung quanh. Nhiệt độ trong phần tử bị quyết định bởi tốc độ giảm đoạn nhiệt khô hoặc tốc độ giảm đoạn nhiệt bão hòa, còn không khí xung quanh bị quyết định bởi tốc độ giảm môi trờng (ELR). (Tốc độ giảm đoạn nhiệt v tốc độ giảm môi trờng đã đợc giải thích trong chơng 5). Xét một phần tử khối khí ở gần bề mặt, đợc nâng lên trong không khí xung quanh. Không khí trong phần tử nâng lên bị lạnh đi với một trong các tốc độ giảm đoạn nhiệt, còn không khí xung quanh giữ nguyên trắc diện nhiệt độ gốc của nó. Nh vậy, mật độ tơng đối của phần tử đang nâng lên phụ thuộc vo hai điều kiện: phần tử bão hòa hay không (điều ny quyết định tốc độ giảm đoạn nhiệt no sẽ thích dụng) v ELR. Hai nhân tố ny kết hợp để tạo ra những kiểu không khí khác nhau về phơng diện độ ổn định tĩnh. Đó l bất ổn định tuyệt đối, ổn định tuyệt đối vu bất ổn định có điều kiện . Không khí bất ổn định tuyệt đối Hình 6.6a minh họa những gì xảy ra khi một phần tử không khí cha bão hòa đợc nâng lên v ELR lớn hơn tốc độ giảm đoạn nhiệt khô (DALR). Nói khác đi, trên hình 6.6a không khí nâng lên bị lạnh đi chậm hơn so với xung quanh nó. Giả sử nhiệt độ không khí tại bề mặt l 10 o C v có ELR l 1,5 o C/100 m, có nghĩa l không khí lạnh đi với tốc độ 1,5 o C qua từng 100 m độ cao. Khi phần tử của chúng ta nâng lên, nó bị lạnh đi với DALR (hãy nhớ lại, bằng 1 o C/100 m). Khi nâng lên tới mực 100 m, phần tử nâng lên lạnh tới 9 o C - nóng hơn không khí xung quanh nửa độ. Đó l vì nhiệt độ phần tử đã lạnh đi 1 o C trong lúc nâng lên 100 m, còn khí quyển xung quanh tại độ cao ny có nhiệt độ l 8,5 o C (10 o C 1,5 o C = 8,5 o C). Nếu phần tử đợc nâng lên tới mực 200 m, nhiệt độ của nó trở thnh 8 o C, hay nóng hơn so với không khí xung quanh 1 o C. Nh vậy, phần tử nâng lên đang trở nên luôn luôn nóng hơn v dễ nổi hơn so với không khí xung quanh. Không khí ở tình huống ny đợc gọi l bất ổn định tuyệt đối, bởi vì mỗi khi một phần tử bên trong nó bị nâng lên, thì phần tử đó tiếp tục chuyển động lên trên. Phần tử không chỉ nâng lên, m nó còn nâng lên với tốc độ ngy cng tăng. Đó l vì chênh lệch nhiệt độ giữa nó v không khí xung quanh liên tục tăng lên, dẫn đến độ nổi lớn hơn v cũng còn bởi vì nó nhận đợc động năng trong khi nâng lên. Hình 6.6b cho một ví dụ thứ hai về không khí bất ổn định tuyệt đối. Trong trờng hợp ny, ELR vẫn l 1,5 o C/100 m, nhng không khí bây giờ bão hòa. Vì vậy, phần tử không khí nâng lên bị lạnh đi chậm hơn theo tốc độ giảm đoạn nhiệt bão hòa (SALR) v sẽ nóng hơn so với ví dụ trớc. Nh vậy, với sự ngng tụ diễn ra, chênh lệch nhiệt độ giữa phần tử nóng v không khí xung quanh lạnh hơn sẽ lớn http://www.ebook.edu.vn 212 hơn, dẫn đến một lực nổi mạnh hơn. Chúng ta kết luận rằng, không khí lại một lần nữa bất ổn định, thậm chí bất ổn định hơn so với ví dụ trớc. Hình 6.6. Không khí bất ổn định tuyệt đối. Trong cả hai ví dụ ny, ELR của nó bằng 1,5 o C/100 m, lớn hơn DALR. Không khí bị c~ỡng bức nâng lên trên trở nên nóng hơn v dễ nổi lên hơn so với không khí xung quanh, bất chấp nó ch~a bão hòa (a) hay l bão hòa (b) Kết luận quan trọng từ hai ví dụ ny l: khi tốc độ giảm môi troờng lớn hơn tốc độ giảm đoạn nhiệt khô, không khí lu bất ổn định tuyệt đối vu một phần tử ở bên trong nó sẽ tiếp tục nâng lên một khi đã bị nâng lên, bất chấp nó bão hòa hay choa bão hòa . (Tất nhiên, các chuyển động nâng lên không thể tiếp tục mãi mãi. Song với lúc ny, chúng ta sẽ tạm bỏ vấn đề không khí bất ổn định có thể nâng lên cao đến đâu sang một bên, để m có thể tập trung vo khái niệm chính liên quan tới những gì sẽ xảy ra với không khí ở một vùng bất ổn định). http://www.ebook.edu.vn 213 Không khí ổn định tuyệt đối Các hình 6.7a v 6.7b thể hiện điều gì xảy ra khi ELR bây giờ l 0,2 o C/100 m, nhỏ hơn tốc độ giảm đoạn nhiệt bão hòa. Nh chúng ta thấy trong (a), khi một phần tử của không khí cha bão hòa nâng lên, nhiệt độ của nó giảm nhanh hơn so với nhiệt độ của không khí xung quanh, lm cho phần tử nặng hơn tơng đối v khó nổi hơn. Vì có độ nổi âm, không khí nâng lên sẽ chìm xuống trở về mực ban đầu nếu cơ chế nâng thôi tác động. Không khí nh vậy l ổn định tuyệt đối. Nguyên lý tơng tự áp dụng với phần (b) của hình. Phần tử bão hòa lạnh đi với tốc độ giảm đoạn nhiệt bão hòa v trở nên lạnh hơn so với không khí xung quanh. Giống nh phần tử cha bão hòa trong (a), nó có một xu thế chìm xuống trở lại vị trí ban đầu của mình. Hình 6.7. Không khí ổn định tuyệt đối. Trong cả hai ví dụ, ELR của nó bằng 0,2 o C/100 m, tức nhỏ hơn SALR. Không khí bị c~ỡng bức nâng lên trên sẽ trở nên lạnh hơn v khó nổi hơn so với không khí xung quanh, bất chấp nó ch~a bão hòa (a) hay bão hòa (b) http://www.ebook.edu.vn 214 Từ hai ví dụ ny, chúng ta có thể kết luận rằng: khi tốc độ giảm môi troờng nhỏ hơn tốc độ giảm đoạn nhiệt bão hòa, không khí sẽ ổn định tuyệt đối vu sẽ chống lại chuyển động thăng, bất kể nó choa bão hòa hay bão hòa . Quan trọng l phải nhận thấy rằng, có thể có tình huống ELR sao cho nhiệt độ hon ton không đổi với độ cao, hoặc thậm chí nhiệt độ tăng theo độ cao, nh sẽ đợc bn tới sau trong chơng ny. Mặc dù chúng ta không đa ra ví dụ ở đây, những lập luận trong mục ny cũng áp dụng cho các tình huống nh thế. Nói khác đi, nếu ELR = 0 o C/100 m, hay nếu nhiệt độ tăng lên theo độ cao (ELR âm), không khí sẽ ổn định tuyệt đối. Không khí bất ổn định có điều kiện Hình 6.8. Khí quyển bất ổn định có điều kiện khi ELR của nó ở giữa các tốc độ giảm đoạn nhiệt khô v bão hòa. Trong (a) ELR bằng 0,7 o C/100 m v không khí ch~a bão hòa. Khi phần tử bị nâng lên, nhiệt độ của nó nhỏ hơn so với nhiệt độ không khí xung quanh, nên nó có độ nổi âm. Trong (b), phần tử bắt đầu từ ch~a bão hòa, nh~ng lạnh đi đến mực ng~ng tụ thăng (LCL), tại đó nó lạnh hơn so với không khí xung quanh. Sự nâng lên tiếp theo lm lạnh phần tử theo SALR. Tại mực 200 m, phần tử vẫn lạnh hơn không khí xung quanh, nh~ng nếu bị mang tới độ cao 300 m, nó nóng hơn v dễ nổi. Nh~ vậy, nếu bị nâng lên đủ cao, phần tử sẽ tiếp tục nâng lên nhờ độ nổi của nó Bốn ví dụ trớc đây mô tả những gì xảy ra khi ELR nhỏ hơn SALR hoặc lớn hơn DALR. Nhng điều gì xảy ra khi ELR ở giữa các tốc độ giảm đoạn nhiệt khô v [...]... cao (độ cao lớn hơn 60 00 m) Mây ti Cirrus (Ci) (hình 6. 16) Mây ti tầng Cirrostratus (Cs) (hình 6. 19) Mây ti tích Cirrocumulus (Cc) (hình 6 .20 ) Mây tầng trung (độ cao từ 20 00 đến 60 00 m) Mây tầng cao Altostratus (As) (hình 6 .21 ) Mây tích cao Altocumulus (Ac) (hình 6 .22 ) Mây tầng thấp (độ cao nhỏ hơn 20 00 m) Mây tầng Stratus (St) (hình 6 .23 ) Mây vũ tầng (m a) Nimbostratus (Ns) (hình 6 .24 ) Mây tầng tích... Mây tầng tích Stratocumulus (Sc) (hình 6 .25 ) Mây phát triển thẳng đứng (có thể phát triển trong phần lớn khí quyển) Mây tích Cumulus (Cu) (hình 6 . 26 v 6 .28 ) Mây vũ tích Cumulonimbus (Cb) (hình 6 .29 ) Mây tầng cao Các mây tầng cao th ờng tồn tại ở trên 60 00 m Chúng hầu nh ho n to n cấu tạo từ các tinh thể băng, chứ không phải các giọt n ớc lỏng Hãy nhớ lại rằng, trong tầng đối l u nhiệt độ trung bình... dụ ở chuyên mục 6 -2 : Chuyên đề: Nghịch nhiệt bức xạ v hoạt động của con ng ời http://www.ebook.edu.vn 22 1 6 -2 Chuyên đề: Nghịch nhiệt bức xạ v hoạt động con ng ời V o những đêm trời quang, lặng gió, bức xạ sóng d i phát ra từ bề mặt dễ d ng đi qua khí quyển v thoát ra ngo i không gian Điều đó l m cho bề mặt bị lạnh nhanh v l m lạnh không khí bên trên nhờ truyền nhiệt Dĩ nhiên, không khí ở cao hơn sẽ... cuốn Khi nói về một phần tử không khí nâng lên, chúng ta ngụ ý về một khối l ợng nhỏ thực hiện những chuyển động khác với khí quyển xung quanh ở một mức độ n o đó, chúng ta có thể hình dung một phần tử nh thế giống nh l ợng không khí chứa bên trong quả bóng bay Nh ng khác với một quả bóng bay đ ợc bao bọc bằng m ng cao su mỏng để giữ biệt lập không khí bên trong nó, phần tử không khí không có m ng ngăn... các phần tử không khí bất ổn định sẽ ho n to n l m rỗng khí quyển Tất nhiên, khí quyển của chúng ta không vỡ tung ra khoảng không, vậy cái gì đó phải xuất hiện để dần dần chặn chuyển động thăng lại Cơ chế phanh quan trọng nhất đối với các phần tử nâng lên l chúng nâng lên tới một lớp không khí ổn định Một nguyên nhân thứ hai đ ợc gọi l sự lôi cuốn Lớp không khí ổn định Đ ờng liền nét trên hình 6. 12 thể... của đám mây có thể tối hơn các phần khác Chứa chủ yếu l các giọt lỏng hơn l các tinh thể băng, mây tích cao th ờng không có vẻ đẹp nh của mây ti tích Hình 6 .22 Mây tích cao Đó l những đám mây có dạng lớp ở trên mực trung bình, cấu tạo từ các giọt n ớc http://www.ebook.edu.vn 22 9 6- 3 Tiêu điểm môi tr ờng: Tác động ch a đ ợc biết tới của mây đối với biến đổi khí hậu Một trong những vấn đề khoa học quan... các đám mây thuộc loại mây tầng 23 2 http://www.ebook.edu.vn Mây tích gồm một số phụ nhóm khác nhau bởi quy mô phát triển thẳng đứng Mây tích trong thời tiết đẹp đ ợc gọi l mây tích thấp (Cumulus humilis) (hình 6 . 26 ), nó chỉ l một luồng không khí đơn lẻ nâng lên, th ờng sinh ra khi bề mặt bị đốt nóng cục bộ Mây tích thấp không cho m a (vì thế m nó đ ợc gọi l mây tích thời tiết đẹp), v có thể bốc hơi ngay... đẹp), v có thể bốc hơi ngay sau khi hình th nh Hãy chú ý ở hình 6 .27 , ta thấy các đám mây v những khoảng sáng giữa chúng tạo th nh một hệ thống ho n l u không nhìn thấy Các đám mây biểu hiện khu vực không khí đang nâng lên, còn các khoảng không mây l nơi m không khí chìm xuống Hình 6 . 26 Mây tích hội tụ hay mây tích thời tiết đẹp Hình 6 .27 Mây tích thấp tản mạn hình th nh bởi các nhân thăng xen giữa... một phần của đám mây trở nên hóa băng (cấu tạo ho n to n từ băng), nó không thể hiện các rìa rõ rệt nh những phần chứa n ớc Ng ợc lại, nó có một vẻ ngo i mờ nhạt rất dễ phân biệt với phần lỏng của mây Phần bên trên của đám mây trên hình 6 .28 cho một dụ tốt về hiện t ợng hóa băng Mây vũ tích Cumulonimbus (Cb) (hình 6 .29 ) l mây nguy hiểm nhất trong tất cả v gây nên phần lớn những trận dông bão lớn Trong. .. khác nữa l lý do l m cho rất khó dự báo khí quyển sẽ phản ứng ra sao đối với những biến đổi về nồng độ khí nh kính Không ngạc nhiên, nhiều nỗ lực nghiên cứu trong khoa học khí quyển h ớng v o tìm hiểu các đám mây http://www.ebook.edu.vn Mây tầng thấp Mây tầng thấp có chân ở d ới 20 00 m Mây tầng Stratus (hình 6 .23 ) l mây có dạng lớp hình th nh ở những vùng lớn không khí ổn định bị nâng lên Nó th ờng có . Chúng ta sẽ nghiên cứu hai ví dụ ở chuyên mục 6 -2 : Chuyên đề: Nghịch nhiệt bức xạ vu hoạt động của con ngoời . http://www.ebook.edu.vn 22 2 6 -2 Chuyên đề: Nghịch nhiệt bức xạ v hoạt động con. lên tới mực 100 m, phần tử nâng lên lạnh tới 9 o C - nóng hơn không khí xung quanh nửa độ. Đó l vì nhiệt độ phần tử đã lạnh đi 1 o C trong lúc nâng lên 100 m, còn khí quyển xung quanh tại. http://www.ebook.edu.vn 21 3 Không khí ổn định tuyệt đối Các hình 6. 7a v 6. 7b thể hiện điều gì xảy ra khi ELR bây giờ l 0 ,2 o C/100 m, nhỏ hơn tốc độ giảm đoạn nhiệt bão hòa. Nh chúng ta thấy trong (a), khi một phần