KHÍ TƯỢNG NÔNG NGHIỆP - CHƯƠNG 5 pps

CHƯƠNG TUẦN HOÀN NƯỚC TRONG TỰ NHIÊN Chu trình tuần hồn nước tự nhiê n: Nước tồn tự nhiên trạng thá i: rắn (băng, tuyết), lỏng (nước), khí (hơi nước) Trong điều kiện phù hợp định, thể chuyển hoá lẫn hệ thống cân động Vịng tuần hồn nước tự nhiê n gồm khâu chính: bốc hơi, ngưng kết, giáng thuỷ (mưa) Nước từ đại dương, sơng ngịi, đất, thực vật bốc vào khơng khí Hơi nước gặp lạnh ngưng kết thành mây hình nh mưa rơi xuống Nước mưa rơi xuống bề mặt trái đất, lạ i tiếp tục vịng tuần hồn Qua nghiên cứu người ta thấy thiên nhiên có chế độ xác định chu trình nước lượng mưa tổng cộng rơi trái đất lượng nước bốc tổng cộng Tính trung bình nă m từ mặt đại dương giới có 448.000 km3 nước từ đất liền có 63.000 km3 nước bốc vào khí Cũng nă m có 412.000 k m3 nước mưa rơi bề mặt đại dương 99.000 km3 rơi đất liền Như vậy, nă m có 511.000 km3 nước bốc có lượng nước tương đương rơi xuống mặt đất Các đại lượng đặc trưng cho độ ẩm khơng khí Độ ẩm khơng khí xác định lượng nước chứa khơng khí, đặc trưng quan khố i thời tiết, khí hậu 2.1 Sức trương nước (e) - Sức trương nước áp suất thành phần nước khơng khí - Đơn vị tính milimét (1 mm = 1,33mb) miliba (1mb = 0,75mm) * Sức trương nước bảo hịa (E) Sức trương nước bảo hồ trị số giới hạn sức trương mà nước có nhiệt độ cho Sức trương nước bảo hịa tính theo cơng thức sau: 48 ,6 t E  6,1.10 242 t đó: 6,1 sức trương bảo hòa 00 C 7,6 242 hệ số thực nghiệ m t nhiệt độ khơng khí 2.2 Độ ẩm tuyệt đối (a): lượng nước chứa 1m3 khơng khí (g/m3 ) Giữa độ ẩm tuyệt đối sức trương nước có mối liên hệ : - Nếu e tính mm độ ẩ m tuyệt đối bằng: a 1,06e ( g / m3 ) (1   t ) - Nếu e tính mb độ ẩ m tuyệt đối bằng: a đó: 0,8.e (g / m3 )   t α hệ số giản nở khối khơng khí ( α =0,0036) t nhiệt độ khơng khí 2.3 Độ ẩm tương đối (r): Độ ẩm tương đối tỷ số sức trương nước chứa khơng khí sức trương nước bảo hoà nhiệt độ cho tính theo % r e 100 E Độ ẩm tương đối cho biết khơng khí ẩm xa hay gầ n trạng thái bảo hoà Khi nước khơng khí đạt tới mức bảo hồ e = E r = 100% 2.4 Độ thiếu hụt bảo hịa khơng khí d (độ hụt ẩm): Độ thiếu hụt bảo hồ khơng khí độ chênh lệch sức trương nước bảo hoà (E) nhiệt độ cho sức trương nước (e) chứa khơng khí d = E - e (mm; mb) 2.5 Độ ẩm riêng (S) Độ ẩm riêng lượng nước tính ga m, chứa 1g hay 1kg khơng khí ẩm tỷ số khối lượng nước 1m3 khơng khí khối lượng tồn thể khơng khí ẩm, thể tích 49 S 0,622.e (g / g ) p  0,378.e đó, p áp suất khơng khí Vì trị số e nhỏ so với p, S bằng: S 0,622.e ( g / g) p Nếu tính độ ẩm riêng ga m chứa 1kg khơng khí S 622 e ( g / kg) p 2.6 Điểm sương (τ0 C): Điể m sương nhiệt độ mà nước chứa khơng khí đạt tới trạng thái bảo hịa Ở nhiệt độ điể m sương e = E nhiệt độ khơng khí t = τ 2.7 Độ giàu ẩm (f): Độ giàu ẩm tỷ số khối lượng nước khối lượng không khí khơ thể tích f  0,622.e ( g / g) p e Những đặc trưng độ ẩm khơng khí ứng dụng rộng rãi khoa học nông nghiệp thực tiễn Diễ n biế n hàng ngày hàng năm độ ẩm tương đối độ ẩm tuyệ t đối 3.1 Diễn biến hàng ngày hàng năm độ ẩm tuyệt đối a Diễn biến hàng ngày độ ẩm tuyệt đối Biế n thiên theo thời gian hàng ngày độ ẩm tuyệt đối quy định hai nhâ n tố: - Độ bốc từ mặt đất m cho khơng khí có thêm nước - Sự trao đổi thẳng đứng làm cho nước chuyể n vận lê n lớp cao Có hai kiểu diễn biến hà ng ngày độ ẩm tuyệt đối: * Kiểu thứ dạng diễn biến hàng ngày đơn Dạng diễn biến gần song song với diễn biế n nhiệt độ Có cực đại vào lúc 14-15 cực tiể u vào lúc trước mặt trời mọc Dạng diễn biến nà y thường xảy vùng nước bốc nhiều, đảm bảo nước liên tục nhập vào khí quyể n * Kiểu thứ hai dạng diễn biến kép có hai cực tiểu (vào lúc trước mặt trời mọc vào lúc 15-16 giờ), có hai cực đại (vào lúc 8-9 lúc 20-21 giờ) Dạng thường xả y lục địa vào thời kỳ mùa hè 50 Nhìn chung, dao động (hàng ngày hàng năm) ẩ m độ khơng khí tuyệt đối có liê n quan với biến thiên nhiệt độ phụ thuộc vào chất bề mặt: - Trên mặt biển đại dương, bờ biển lục địa vào mùa đông độ ẩm tuyệt đối dao động trùng với biến thiên nhiệt độ (dạng diễn biến đơn) - Trên lục địa vào mùa hè, ngày ẩ m độ tuyệt đối có cực đại (khoảng 8-9 trước lúc mặt trời lặn) hai cực tiể u ( trước mặt trời mọc khoảng 14-15 giờ) (dạng diễ n biến kép) - Tại vùng ôn đới nơi có độ bốc ban ngà y lớn, đối lưu loạn lưu ban ngà y nhỏ nên cực đại vào buổi sáng kéo dài đến 10-11 cực tiểu ban ngày cao sáng sớm - Trong vùng khí hậu khơ nóng khí hậu Bắc Phi Trung Á, đất khô đối lưu, loạn lưu ban ngà y lớn nên cực đại buổ i sáng quan sát thấy vào lúc 6-7 sáng cực tiểu ban ngày thấp b Diễn biến hàng năm độ ẩm tuyệt đối Dao động hàng năm độ ẩ m tuyệt đối thường trùng với biến thiên nhiệt độ Cực tiểu xảy vào tháng I, cực đại xảy vào tháng VII 3.2 Diễn biến hàng ngày hàng năm độ ẩm tương đối Biế n thiên hàng ngày hàng năm độ ẩm tương đối nơi đâu ngược với diễn biến nhiệt độ - Trong dạng diễ n biế n hàng ngày cực đại xảy vào lúc trước mặt trời mọc cực tiểu vào lúc 14-15 - Trong dạng diễn biến hàng năm cực đại xảy vào tháng lạnh cực tiểu xảy vào tháng nóng Tại vùng khí hậu gió mùa tượng brizơ ven biển nên diễn biến hàng nă m ngược với thông thường, nghĩa cực đại xả y vào mùa hè cực tiểu vào mùa đông Ảnh hưởng độ ẩ m khơng khí sản xuất nơng nghiệ p: - Độ ẩm khơng khí liên quan đến nước Sự thoát nước phụ thuộc nhiều vào chế độ ẩ m không khí Khơng khí khơ cường độ nước lớn Độ ẩm khơng khí từ 90 - 95% giả m xuố ng 50% cường độ nước từ thể thực vật tăng lên lần Nếu thoát nước lớn làm cân đối lượng nước nhu cầu lượng nước m giả m suất trồng Trong trường hợp cân nước bị phá vỡ, nhiều nước độ ẩm khơng khí khơ xảy hiệ n tượng héo tàn Hiệ n tượng đặc biệt có ảnh hưởng lớn gia i đoạn sinh trưởng chủ yếu trồng thụ phấn, fơi màu Chẳng hạn lúa giai đoạn phơi màu gặp hạn giả m suất đáng kể, có hồn tồn khơng cho thu hoạch 51 - Độ ẩm khơng khí cao kéo dài thời gian sinh trưởng ảnh hưởng đến sản lượng thu hoạch - Ảnh hưởng đến q trình thụ phấn, thụ tinh, hút khống nước đất, làm giảm sức sống hạt phấn, gây khó khăn cho truyền phấn đặc biệt thụ phấn nhờ gió - Nhìn chung sâu, bệnh ưa điều kiện ẩ m độ cao, song độ ẩm cao (trên 95%) thường m yếu hoạt động chúng Đặc biệt điều kiện kiện kết hợp với nhiệt độ cao sâu bệnh phát triển khác nha u Độ ẩ m cao, nhìn chung m cho sâu bệnh phát triển mạ nh gây tổn thất cho mùa mà ng (khơng ngồi đồng mà phịng) Độ ẩ m khơng khí liên quan đến tốc độ bốc nước thể côn trùng, đến thân nhiệt hoạt động sinh sản chúng Độ ẩ m cao thấp làm trùng tê liệt chết Độ ẩm khơng khí cao, hàm lượng nước lớn, đặc biệt hạt ngũ cốc hút ẩm mạnh, phơi lâu khô, dễ mọc mầ m Khi độ ẩm cao, nhiệt độ cao m chất béo, chất đường bị phân giả i, khó bảo quản Rau hoa tươi bảo quản tốt điều kiện độ ẩ m khơng khí từ 80-90% Hạt giống sức nảy mầ m nghiêm khố i độ ẩ m vượt 14% - Độ ẩm cao, chuồng trại ẩ m thấp điều kiện gây nhiều bệnh Những biệ n pháp sử dụng cải thiệ n chế độ ẩm khơng khí Độ ẩm khơng khí đại lượng có liên quan đến nhiề u yếu tố khí tượng mưa, gió, nhiệt độ đất, nhiệt độ khơng khí bốc Như thấy độ ẩ m khơng khí ảnh hưởng lớn đến q trình sản xuất nông nghiệp Để đả m bảo suất trồng cao ổn định, biệ n pháp cần lưu ý chế độ ẩ m cho trồng, đặc biệt thời kỳ khô hạn * Những biện pháp sử dụng v cải thiện độ ẩm khơng khí: - Trồng rừng chắn gió nóng: Những nơi thường xuất gió nóng cần trồng đai rừng phòng hộ để hạn chế mức độ hại gió, đồng thời cải thiện khí hậu đồng ruộng: giả m lượng xạ mặt trời, giả m nhiệt độ đất khơng khí, giả m khả bốc nước từ bề mặt đất, - Trồng che bóng, dùng vật che phủ (rơm, rạ, cỏ mục) Trồng loại có sức cao m che phủ: cỏ stylo, đậu rựa, - Xây dựng hồ chứa nước thời kỳ mùa mưa, x ây dựng hệ thống thuỷ lợi hoàn chỉnh - Các biện pháp kỹ thuật trồng xen, trồng gối, xác định thời vụ hợp lý có ảnh hưởng lớn đến chế độ ẩ m đồng ruộng Để sử dụng hợp lý chế độ ẩm đồng ruộng cần hiểu rõ tiề m chế độ ẩm vùng, vụ, biến động độ ẩm thời kỳ 52 Xác định nhu cầu chế độ ẩ m loại trồng, giai đoạn sống Trên sở vạch biệ n pháp thích hợp nhằm đả m bảo nhu cầu ẩm cho để đạt suất trồng cao Bốc nước tự nhiê n Sự bốc trình nước từ trạng thái lỏ ng rắn chuyển sang trạng thái 6.1 Bản chất trình bốc nước Những phân tử chất nước trạng thái chuyển động khơng ngừng, chúng chuyển động với vận tốc khác nhau, hướng khác Những phân tử bề mặt chất nước có vận tốc lớn nhất, thắng lực dính kết phân tử bay khỏi chất nước vào không gian xung quanh Nhiệt độ cao vận tốc chuyể n động phân tử nước lớn nhiều phân tử nước bay khỏi bề mặt bốc Kết phân tử nước chuyển sang trạng thái - Các phân tử chuyển động theo hướng khác nha u phần số phân tử lại rơi vào chất nước Nếu lượng phân tử bay lớn lượng phân tử quay trở lại trình bốc xảy ra; lượng nước bay lượng nước quay trở lạ i bốc ngừng lại; lượng nước không gian bề mặt bốc lý lại lớn lượng nước cần thiết để bảo hồ (khơ ng gian bảo hoà nước) Như lượng nước quay trở lạ i lớn lượng nước bay Bắt đầu trình ngược lại với bốc hơi_ trình ngưng kết nước Nhiệt độ cao, khả bốc nước mạnh Để trình bốc xảy liên tục cần phả i cung cấp cho bề mặt bốc lượng nhiệt, nhiệt gọi nhiệt bốc (L) Nhiệt bốc tính công thức: L = 597 - 0,6t với L nhiệt bốc tính calo/g, t nhiệt độ khơng khí Lượng nước bốc xác định tốc độ hay cường độ bốc hơi, nghĩa lượng nước bốc đơn vị thời gian (giây) từ cm3 bề mặt Trong thực tế tốc độ bốc xác định độ dày lớp nước bốc hơi, tính mm Lớp dày mm khối lượng 1kg nước bốc từ bề mặt 1m2 * Các yếu tố ảnh hưởng: Sự bốc tượng phức tạp, phụ thuộc vào nhiề u yếu tố: - Nhiệt độ khơng k hí: Khi nhiệt độ khơng khí tăng nước chứa khơng khí xa trạng thái bảo hoà, độ thiếu hụt ẩm trở nên lớn hơn, bốc mạnh lên - Độ ẩm k hơng khí: Độ ẩ m khơng khí nhỏ, độ thiếu hụt bảo hồ lớn, tốc độ bốc tăng 53 - Gió : gió đưa nước hình thành từ mặt nước, mặt đất ẩm lớp phủ thực vật nơi khác Gió làm tăng cường trao đổi theo phương thẳng đứng khơng khí nước chứa khơng khí, m thuậ n lợi cho bốc tiếp tục Như vậy, cường độ bốc tỷ lệ thuận với vận tốc gió, tỷ lệ nghịch với áp suất khí nghĩa áp suất khí tăng bốc giả m cách tỷ lệ Trong tự nhiên nước bốc từ bề mặt chính: từ bề mặt nước thoáng, từ bề mặt đất, từ thực vật * Bốc từ bề mặt nước thoáng (theo Dalton) Vận tốc bốc từ bề mặt nước thoáng điều kiện tự nhiên tính theo cơng thức Đan-tơn (Dalton): W A đó: E e ( g / cm / gy ) p W: tốc độ bốc (g/cm2 /s) E: sức trương nước bảo hoà e: sức trương nước p: áp suất khí A: hệ số phụ thuộc vào tốc độ gió Nhiệt độ bề mặt bốc tăng, sức trương nước bảo hoà (E) tăng dẫn đến độ thiếu hụt bảo hoà (d) tăng tốc độ bốc (W) tăng Độ ẩm nhỏ, độ thiếu hụt bảo hoà lớn nê n tốc độ bốc lớn Tốc độ bốc tỷ lệ thuậ n với vận tốc gió, tỷ lệ nghịch với áp suất khí quyể n * Bốc từ bề mặt đất: Sự bốc thiê n nhiên phụ thuộc nhiều vào đặc điể m bề mặt bốc Sự bốc từ bề mặt đất chịu ảnh hưởng nhiều tính chất vật lý đất, trạng thái mặt đất, địa hình nhân tố khác như: - Kích thước hạt đất: đất tơi, đất đóng cục, đất có mao quản rộng bốc đất mịn, cứng có mao quản hẹp - Màu sắc đất: đất nhạt màu bốc so với đất sẫm màu, đất màu sẫm nhiệt độ cao - Địa hình: bề mặt nhẵn bốc so với bề mặt ghồ ghề diện tích bốc bề mặt Địa hình lồi bốc nhiều địa hình lõm (vì nơi cao trao đổi loạn lưu mạnh nên độ bốc mạnh so với nơi thấp) Sườn đón gió bốc nhiề u sườn đối diện - Tốc độ bốc phụ thuộc v mức độ ẩm ướt mặt đất Đất khơ bốc diễn chậ m 54 - Nồng độ tính chất hố học đất: nồng độ lớn, sức liên kết phần tử dung dịch đất lớn, bốc nước chậ m - Loại đất : loại đất khác tốc độ bốc nước khác Đất cát bốc so với đất sét - Độ sâu mạch nước ngầm: mạch nước ngầm gần mặt đất bốc mạnh - Lớp phủ thực vật: lớp phủ thực vật m giả m bốc ẩm trực tiếp từ mặt đất nhiề u vào thời kỳ ban ngà y nhiệt độ đất tăng lê n ít, tán thực vật giàu nước thực vật thoát ra, đồng thời lớp phủ thực vật tốc độ gió giả m, trao đổi loạn lưu yếu nê n bốc nước giả m Tuy nhiê n, thực vật lạ i m bốc lượng lớn nước mà lấ y từ đất thơng qua q trình sinh lý * Sự bốc nước thực v ật: Sự bốc nước thực vật trình vật lý thuầ n tuý mà cịn có tha m gia q trình sinh lý: hoạt động rễ khí khổng, nên người ta gọi thoát nước Nhờ thoát nước mà vận chuyể n nước chất dinh dưỡng từ rễ lên phận cây, thoát nước giúp cho điều hồ thân nhiệt ngà y hè nóng nực Sự thoát nước thực vật chịu ảnh hưởng nhân tố sau: - Hoạt động khí khổng lồi cây: Tuỳ theo đặc tính sinh lý lồi khác nhau, khí khổng chịu ảnh hưởng nhân tố khác nhiều hay mà ảnh hưởng đến q trình nước - Ánh sáng: Năng lượng xạ mặt trời trồng hấp thụ phần lớn tha m gia vào trình bốc nước, trực xạ đóng va i trò quan khối Ánh sáng nhân tố quan khối điều khiển đóng mở khí khổng - Độ ẩm k hơng khí: độ ẩm khơng khí thấp, chênh lệch bảo hồ lớn, thoát nước tăng - Nhiệt độ k hơng khí: nhiệt độ khơng khí cao, nước mạnh - Gió: gió mạnh, trao đổi loạn lưu khơng khí tăng, thoát nước thực vật lớn - Tuổi quan khác thực vật: non thoát nước nhiều già, rộng thoát nước nhiều kim, Trên thoát nước phận khác phụ thuộc vào hoạt động mạch gỗ quan dinh dưỡng 55 Điề u cần ý thân thực vật nhiều nước mà rễ hút từ đất Cho nên đất có phủ thực vật bốc nhiều đất khơng có phủ thực vật 6.2 Vai trị bốc nước sản xuất nông nghiệ p 6.2.1 Vai trị nước đời sống thực v ật: - Thoát nước động lực chủ yếu cho trình hút vận chuyển nước cây, nguyê n nhâ n sinh dịng nước, nhờ muối khống từ mơ i trường ngoà i vào thể thực vật thơng qua rễ cách dễ dàng - Thốt nước giúp trì độ bảo hồ nước tổ chức thực vật, trì hoạt động bình thường ngun sinh chất - Thốt nước m giả m nhiệt độ thân, (cứ 1g nước bốc hơi, lượng mặt giả m 590 calo) - Nhờ thoát nước mà khí khổng mở, giúp hấp thu CO2 cho trình quang hợp 6.2.2 Vai trị bốc nước đất: Bốc mặt đất thành phần cân nước đất, lượng nước bốc lớn lượng mưa gây nê n hiệ n tượng khô hạn ngược lại Bốc mặt đất làm giảm lượng nước đất, m tăng độ thống khí cho đất Do có tác động tốt đến hoạt động sinh vật đất Cùng với trình bốc vận chuyển muố i lê n mặt đất (nhất vùng đất ven biển) làm dinh dưỡng nguy hiể m đất bị nhiễ m mặ n, có hại cho sinh trưởng phần lớn loại thực vật Dựa vào lượng nước bốc từ bề mặt đất người ta xác định số khơ hạn từ xác định lượng nước cần phải cung cấp cho Sự ngưng kế t nước Hiệ n tượng ngưng kết nước tượng nước chuyể n từ dạng sang dạng lỏng hay rắn tuỳ điều kiện Nói cách khác, trình ngưng kết trình ngược với trình bốc Quá trình biến chuyể n nước từ thể sang thể lỏng gọi ngưng kết nước Sự biến chuyển nước trực tiếp sang thể rắn bỏ qua gia i đoạn nước gọi trình thăng hoa 7.1 Điều kiện ngưng k ết nước k hí Hơi nước khí chuyển sang thể nước thể rắn trường hợp sức trương đạt vượt sức trương nước bảo hòa, nghĩa e≥E Trong điều kiện nhiệt độ khơng khí phải hạ thấp tới điể m sương hay thấp (t ≤ τ) 56 * Sự giảm nhiệt độ không khí x uống điểm sương thực do: - Mặt đất lớp khơng khí sát mặt đất lạ nh phát xạ - Sự tiếp xúc khơng khí nóng với mặt đệ m lạnh - Sự xáo trộn hai khối không khí bảo hịa gần bảo hịa nước có nhiệt độ khác - Sự bốc lên cao đoạn nhiệt giãn nở khơng khí tương ứng kèm theo giảm nhiệt độ Trong điều kiện khí thực tế để ngưng kết nước cần điều kiện phải có hạt nhân ngưng kết Hạt nhân ngưng kết phần tử nhỏ thể rắn, lỏng thể ln có khí (hạt đất, hạt cát, hạt bụi, ) Nếu khơng có hạt nhân ngưng kết ngưng tụ khó xảy (chỉ xảy khơng khí q bảo hịa nước) Có loại hạt nhân ngưng kết: * Hạt nhân hút ẩm: hạt muối nhỏ nhập vào khí quyể n kết bốc nước biển Ngồi cịn có hạt dung dịc h axít, sản phẩ m cháy, Trên hạt nhân hút ẩm giọt nước sinh hình thành nhanh * Hạt nhân khơng hút ẩm có dính nước: hạt bụi đất đá lơ lửng khơng khí hạt chất hữu cơ, bụi phấn hoa, vi sinh vật, Sự ngưng kết nước hạt nhân khơng hút ẩm khó so với hạt nhân hút ẩ m Sự ngưng kết xảy kích thước hạt nhân khơng hút ẩm dính nước lớn kích thước hạt nhâ n hút ẩm Trong khơng khí thường khơng thuầ n khiết, có chứa hạt khơng hút ẩm dính nước hạt nhân hút ẩ m ngưng kết xảy độ ẩm tương đối 110 - 120% đơi cịn thấp 100% Nếu khí khơng có hạt nhân ngưng kết ngưng kết xảy độ ẩm khơng khí phả i lớn, sức trương nước phải lớn gấp - lần sức trương nước bảo hòa, nghĩa độ ẩ m tương đối phải 400 - 600% 7.2 Các sản phẩm ngưng k ết nước 7.2.1 Sương Sương hình thành lớp khơng khí tiếp xúc với mặt đất lạnh với vật lạnh mặt đất m cho nhiệt độ giảm nhiệt độ xuống tới điể m sương Những lớp khơng khí trở nên bảo hoà nước Nếu chúng lạ nh thê m lượng ẩm dư thừa bắt đầu ngưng kết Khi tuỳ theo điều kiện lạnh mà hình thành sản phẩm ngưng kết sau đây: sương, sương muố i, váng nước, Sương thường hình thành vào buổi chiề u ban đêm, mặt đất vật mặt đất lạnh tới điể m sương 57 + Sương móc (sương đêm): nhữ ng giọt nước nhỏ, chúng thường hoà trộn với phủ mặt đất cành cỏ Sương thường hình thành vào buổi chiều ban đêm, mặt đất vật mặt đất bị lạnh tới điểm sương + Sương mù: Sương mù tập hợp sản phẩ m ngưng kết hay thăng hoa nước lớp khơng khí tiếp giáp với mặt đất, m giảm tầm nhìn ngang đến k m - Sương mù hợp hạt nước nhỏ, có thích thước từ - µ - Những hạt nước tạo thành mù vơ nhỏ, bán kính chúng nhỏ 1µ Khi hạt mù lớn lên, mù trở nh sương mù Khi hạt sương mù bốc sương mù trở thành mù Tùy theo tầm nhìn nga ng mà mù sương mù đánh giá theo cấp sau: - Mù nhẹ tầm nhìn xa - 10 km - Mù vừa tầ m nhìn xa - km - Sương mù nhẹ tầm nhìn xa 500 - 1000 m - Sương mù vừa tầm nhìn xa 50 - 100 m - Sương mù dày tầm nhìn xa 50 m + Sương muối: Sương muối hạt băng nhỏ,nhẹ, xốp đọng cành cây, ngọ n cỏ, bề mặt đất hay vật gần mặt đất, nhiệt độ hạ tới điể m 00 C 7.2.2 Mây Mây tập hợp nhữ ng sản phẩ m ngưng kết hay thăng hoa nước khơng khí độ cao khí tự Dựa vào độ cao mây người ta phân mâ y thành bốn tầng 10 lớp sau: 7.2.2.1 Mây tầng cao: Mây tầng cao hình thành độ cao lớn km Các nguyên tố mây tinh thể băng có kích thước nhỏ Loại mây chia m lớp mây chính: * Mây ti (Cirrus-Ci): Là đám mây xốp biệt lập, có dạng tơ sợi, trắng, khơng có bóng, thường óng ánh tơ Những mây mảnh, đơi có hình kén Thường lượng mâ y bầu trời ít, m giả m xạ mặt trời, không cho mưa Trước lúc mặt trời mọc sau lúc mặt trời lặn, mâ y ti nhuộ m màu vàng tươi hay đỏ * Mây ti tích (Cirrocumulus-Cc) 58 Mây hợp thành đám hay dải thành khối hình kén nhỏ, trắng Đơi chúng có dạng hình cầu dạng hình sóng lă n tăn, khơng cho bóng xuố ng mặt đất * Mây ti tầng (Cirrostratus-Cs): Là mây màu trắng mờ xa nh mờ, có kiến trúc tơ sợi, lượng mây nhiều thơng thường phủ kín bầu trời, khơng cho mưa 7.2.2.2 Mây tầng trung bình Tầng mây nằ m độ cao từ - k m, phân thành lớp: * Mây trung tích (Altocumulus-Ac): Lớp mây có dạng sóng hợp dải hay cuộn, phần lớn có mà u trắng, đơi có màu xanh mờ hay xá m mờ * Mây trung tầng (Altostratus-As): Màn mây có dạng tơ sợi, phần lớn có màu xá m xa nh, thông thường mâ y che kín bầu trời Đơi mặt mà n mây thấy mờ mờ dạng sóng 7.2.2.3 Mây tầng thấp Mây tầng thấp nằm độ cao từ mặt đất đến km Gồ m lớp chính: * Mây tầng (Stratus-St): Lớp mây đồng màu xá m hay vàng giống sương mù, nhiều mặt mâ y có dạng tơi tả xơ xác Mây tầng thường hợp thành màu xám che phủ khắp bầu trời Mây tầng thường cho mưa phùn * Mây tầng tích (Stratocumulus-Sc): Lớp mây họp phần tử lớn, có dạng đợt sóng y gị đống, xen kẻ đá m mây dày đặc màu xám có khoảng sáng.Thơng thường mây thường thấ y đồng thời với mây tích * Mây vũ tầng (Nimbostratus-Ns): Lớp mây có màu xá m thẩ m đơi có màu ng đục hay xanh đục, mặt mây lồi lõ m mưa Mây thường cho mưa phùn mưa rào với cường độ nhỏ 7.2.2.4 Mây tầng phát triển Loại mây có chân mâ y nằm độ cao từ 500 - 1000 m đỉnh mây đạt tới độ cao - k m Mây tầng phát triể n phân thành lớp mây chính: * Mây tích (Cumulus-Cu): 59 Là đám mây dày biệt lập, phát triển theo chiề u thẳng đứng, chân mây đỉnh mây màu trắng, cuộn trịn có đường viền rõ rệt Đỉnh mây hình vị m lồi lên, chân mâ y nằm ngang * Mây tích v ũ (Cumulonimbus-Cb): Khối mây màu trắng lớn có chân mà u thẩm Loại mây nà y thường khối mây biệt lập, lượng mây thay đổi đột ngột Sau xuất hiệ n, mâ y phát triển nha nh thời gian ngắn che kín bầu trời Loại mây thường cho mưa rào mưa dông Mưa Các hạt nước hay tinh thể băng nhỏ li ti cấu tạo nên mây điều kiện định gia tăng kích thước, lớn lên rơi xuống đất theo quy luật khối lượng Quá trình mưa xảy 8.1 Các dạng mưa Mưa rơi xuống dạng giọt nước, đường kính giọt mưa dao động khoảng 0,05-7 mm Dựa vào đặc điể m rơi mưa, người ta chia mưa thành loại: * Mưa phùn: Thường rơi từ mây tầng (St), mây tầng tích (Sc) Mưa phùn gồ m giọt mưa nhỏ, đường kính khơng q 0,5 mm * Mưa dầm: Thường rơi từ đá m mâ y vũ tầng (Ns), mây trung tầng (As) từ mây tầng tích (Sc) Đặc điể m mưa dầ m cường độ mưa thay đổi, thời gian mưa kéo dài, kích thước giọt mưa trung bình Mưa dầm thường gắ n theo tràn qua front nóng * Mưa rào: thường rơi từ mây tích vũ (Cb) vũ tầng (Ns) Đặc điể m mưa rào cường độ mưa lớn (trên 1mm/phút) thay đổi nhiều, đường kính hạt mưa lớn, bắt đầu kết thúc đột ngột, thời gia n mưa ngắn Giọt mưa to, rơi từ đám mâ y tích vũ (Cb), thường kèm theo giông Mưa rào thường xuất hiên vào mùa hè, vào thời kỳ chuyển mùa kè m theo mưa đá 8.2 Quá trình hình thành mưa 8.2.1 Điều k iện hình thành mưa - Kích thước giọt nước đám mây phải đủ lớn (>0,05 mm) - Những đám mây không bền vững giao trạng thể 8.2.2 Sự lớn lên giọt nước đám mây 60 Muốn đạt tới kích thước để rơi từ đám mây xuống, giọt nước đám mây phải đủ lớn Các nguyê n tố mâ y lớn lê n phải nhờ trình: lớn lên ngưng kết lớn lê n tập hợp * Quá trình nguyên tố mây lớn lên ngưng kết Trong đám mây gồ m hạt nhỏ có kích thước khác Sức trương nước bảo hòa giọt nước nhỏ lớn giọt nước lớn Vì vậy, với điều kiện độ ẩm nhau, khơng khí chưa bảo hịa mặt giọt nhỏ bảo hòa mặt giọt lớn Trong trường hợp phát sinh điều kiệ n bốc từ giọt nhỏ ngưng kết mặt giọt lớn m cho giọt lớn, lớn dần lên Nhưng lớn lên ngưng kết xả y nhanh kích thước giọt nước nhỏ (r < 0,01 mm) Khi thíc h thước giọt nước lớn 0,01 mm chúng lớn lên chậm dần Để đạt kích thước giọt mưa cần phải có thời gian dài Vì vậy, lớn lên ngưng kết đóng va i trị để hình thành giọt nước sinh ng khơng thể dẫn tới hình nh giọt nước mưa đủ lớn Để thành giọt mưa, giọt nước sinh cần phả i trãi qua trình tập hợp * Quá trình nguyên tố mây lớn lên tập hợp Những giọt nước nhỏ tập hợp với do: - Kết chuyển động Brao- nơ (chuyể n động phân tử nhiệt học vô trật tự) trình xảy chậ m - Những chuyển động loạn lưu m cho giọt nước va chạ m vào nhiều hơn, làm cho trình lớn lê n giọt nước nhanh - Do khối lực giọt nước ln có xu hướng rơi phía mặt đất Trong q trình rơi, kích thước giọt nước khác nên tốc độ rơi chúng khác Giọt nước lớn có tốc độ rơi nhanh đuổ i kịp giọt nước nhỏ nhập lại thành giọt nước lớn Sự tập hợp gọi tập hợp khối lực - Ngoài điều kiện định tập hợp hấp dẫn thủy động lực lực hút tĩnh điện giọt nước ma ng điện trái dấu 8.2.3 Sự hình thành mưa Sự rơi giọt mưa từ đá m mây phụ thuộc vào mức độ bền vững giao trạng thể đám mây - Những đám mây băng tầng cao Ci, Cc, Cs đồng kiến trúc có trữ lượng nước nhỏ Vì chúng đám mây bền vững giao trạng thể chúng không cho mưa - Những đá m mây tầng trung bình mùa đơng liệt vào loại mây băng Trong đá m mâ y băng tầng có điều kiện thuận lợi cho hình thành giáng thuỷ 61 - Các mây St, Sc thường bền vững giao trạng thể Vì độ phát triển theo chiều thẳng đứng chúng nhỏ nên giọt nước kích thước lớn khơng hình thành đá m mây - Những mây hỗn hợp Cb, Ns thuộc vào loại mây hỗn hợp, không bến vững giao trạng thể Trong đá m mây hỗn hợp giáng thuỷ hình thành độ phát triển theo chiề u thẳng đứng mây tương đối khơng lớn - Mây tích (Cu) khơng cho mưa lượng nước mâ y ít, phát triển chậ m, hình thành vào ngày đẹp trời, hình thành khơng dịch chuyể n, xáo trộn loạn lưu đám mây yế u * Lượng mưa (mm) tính chiề u cao lớp nước mưa mặt phẳng nằm ngang điều kiện nước không bốc hơi, không thấm không chảy * Cường độ mưa (mm/phút) lượng mưa phút Quy định diệ n mưa (khu vực mưa): - Mưa vài nơi: số trạ m có mưa ≤ 1/3 tổng số trạ m đo mưa khu vực - Mưa rải rác: số trạm có mưa > 1/3 ≤ 1/2 tổng số trạm đo mưa khu vực - Mưa nhiều nơi: số trạm có mưa > 1/2 tổng số trạm đo mưa khu vực * Quy định lượng mưa: - Mưa không đáng kể: lượng mưa từ 0,0 - 0,5 mm - Mưa nhỏ: lượng mưa từ 0,5 - 10,0 mm - Mưa vừa: lượng mưa từ 10,0 - 50,0 mm - Mưa to: lượng mưa từ 50,0 - 100,0 mm - Mưa to: lượng mưa > 1000 mm 8.3 Mưa ảnh hưởng đến sản xuất nơng nghiệp Ảnh hưởng mưa trồng thể hiện: Mưa nguồn nước chủ yếu cung cấp cho trồng Trong suốt trình sinh trưởng cần nhiề u nước, thành phần nước thay đổi từ từ 50-98% tùy loại Mưa lớn ảnh hưởng đến trình thụ phấn, thụ tinh, gây gãy, dập hoa, rách lá, kìm hãm phát triển cây, kéo dài thời gia n sinh trưởng Đối với sản xuất nông nghiệp ảnh hưởng mưa phụ thuộc vào lượng mưa tính chất, đặc điể m mưa: - Mưa phùn lượng nước đóng vai quan khối thời kỳ mưa Khi xuất mưa phùn thời tiết thường âm u giả m bốc nước phần tính chất khơ hạn thời kỳ khô Song thời tiết âm u điều kiện thuậ n lợi sâu, bệnh phát triển 62 - Mưa dầm gọi mưa hữu hiệu Bởi mưa thuận lợi cho trồng trọt Hầu toàn lượng nước mưa rơi xuống đất hấp thụ sử dụng có hiệu - Mưa rào loại mưa chủ yếu cung cấp nước cho Mưa cung cấp cho trồng lượng đạ m đáng kể Song tính chất mưa, mưa rào gây tượng xói mịn mạnh, dễ gây úng lụt Mưa lớn m dập, rách lá, trơi phấn hoa Mưa gây dí dẽ đất, hạn chế hoạt động vi sinh vật đất rễ đất Mưa kéo dài thời kỳ thu hoạch ảnh hưởng lớn đến suất phẩ m chất sản phẩ m nông nghiệp Mưa nhỏ phân bố cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp Mưa lớn, tập trung thời gian ngắ n: gây rửa trơi, xói mịn, có hại cho sản xuất nông nghiệp Mưa nhỏ dễ gây hạ n hán ***** CHƯƠNG ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN VÀ GIĨ Áp suất khí 1.1 Đơn v ị đo áp suất khí Độ lớn áp suất khí đo chiều cao cột thuỷ ngân tính theo milimet (mm) miliba (mb); 1mb=0,75mm;1 mb= 10-3 bar * Khái niệm áp suất tiêu chuẩn: Áp suất tiêu chuẩn áp suất khí quyể n cân với cột thuỷ ngân cao 760 mm nhiệt độ 00 C, vĩ độ 450 mực nước biển Khi áp suất khí quyể n 760 mmHg = 1013,25mb 1.2 Sự thay đổi áp suất khí theo độ cao Theo độ cao, áp suất khí giảm dần lên cao khối lượng khí nằ m bên giảm, áp suất phả i giả m áp suất giảm nha nh lớp bên chậ m lớp bên Sự biến thiên áp suất khí theo độ cao điều kiệ n khí yên tĩnh thể công thức sau: dp    g dz : dp – trị số giả m áp suất tăng dz độ cao dz – trị số biến thiên độ cao 63 ... định lượng mưa: - Mưa không đáng kể: lượng mưa từ 0,0 - 0 ,5 mm - Mưa nhỏ: lượng mưa từ 0 ,5 - 10,0 mm - Mưa vừa: lượng mưa từ 10,0 - 50 ,0 mm - Mưa to: lượng mưa từ 50 ,0 - 100,0 mm - Mưa to: lượng... giá theo cấp sau: - Mù nhẹ tầm nhìn xa - 10 km - Mù vừa tầ m nhìn xa - km - Sương mù nhẹ tầm nhìn xa 50 0 - 1000 m - Sương mù vừa tầm nhìn xa 50 - 100 m - Sương mù dày tầm nhìn xa 50 m + Sương muối:... mở khí khổng - Độ ẩm k hơng khí: độ ẩm khơng khí thấp, chênh lệch bảo hồ lớn, thoát nước tăng - Nhiệt độ k hơng khí: nhiệt độ khơng khí cao, nước mạnh - Gió: gió mạnh, trao đổi loạn lưu khơng khí