Khí hậu và khí tượng đại cương - Trần Công Minh

Khí hậu và khí tượng đại cương - Trần Công Minh

132 Hình 5.24 Số ngày có sương mù trung bình năm Trong ngày, miền đồng bằng, sương mù thường có cường độ tần suất cực đại vào buổi sáng vùng núi cao, sương mù phân bố ngày có cực đại khơng lớn vào sau buổi trưa Nguyên nhân điều kiện đặc biệt thuận lợi cho hình thành sương mù vùng núi Sương mù thực chất mây xuất chuyển động lên không khí theo sườn núi Nó liên quan với q trình lạnh đoạn nhiệt khơng khí chia thành loại đặc biệt: sương mù sườn núi Ta xét phân bố địa lý sương mù Trên hình 5.24 đồ biểu diễn nét chung phân bố số ngày có sương mù năm Sương mù thường thấy Châu Nam Cực, số ngày có sương mù vượt q 80 Ngun nhân mặt khơng khí lạnh di chuyển từ mặt băng hay từ lục địa lạnh tới bề mặt nước khơng đóng băng nóng Trên miền vĩ độ cao thuộc đại dương Nam Bán Cầu, tần suất sương mù lớn miền ôn đới Bắc Bán Cầu, tần suất sương mù lớn (80 ngày hay nữa) Niufandlencơ, sương mù khu vực có liên quan với di chuyển khơng khí từ mặt nước nóng dịng Labrado miền cận nhiệt Nam Bán Cầu, nơi sương mù thường xuất (đến 80 ngày hay nữa) vùng sa mạc ven bờ biển Nam Phi Nam Mỹ vùng biển bao quanh đây, khơng khí nóng di chuyển dịng biển lạnh Tần suất sương mù lớn Trung Âu, miền bờ biển Califocnia, miền bờ biển Đại Tây Dương Nam Mỹ đảo Mađagatxca Tần suất cao sương mù khu vực đặc tính nhiệt mặt trải khơng khí thổi qua Sương mù thấy vùng lục địa, vùng sa mạc cận nhiệt với lượng nước khơng lớn lắm, cịn nhiệt độ lại cao Sương mù thấy Siberi Canada đây, vào mùa hè, khơng khí khơ, nằm xa trạng thái bão hịa, cịn mùa đơng lượng nước nhỏ đến mức chí khơng khí trạng thái bão hịa có sương mù Mùa đơng, tần suất cường độ sương mù lớn vùng dân cư với lượng hạt nhân ngưng kết lớn 133 5.5 Giáng thủy 5.5.1 Khái niệm chung giáng thuỷ Trong điều kiện định giáng thủy rơi xuống từ mây, giọt nước hạt băng có kích thước lớn đến mức nằm lơ lửng khí Những dạng giáng thủy thường thấy quan trọng mưa tuyết Tuy nhiên, có nhiều loại giáng thủy khác với dạng điển hình mưa tuyết Mưa tuyết, chủ yếu rơi từ mây chuyển động trượt lên cao khơng khí ẩm từ mây đối lưu Đặc tính giáng thủy khác biệt tùy thuộc vào loại mây Mây chuyển động trượt lên (mây tằng tích cao tằng) liên quan tới front thường cho mưa phùn Đó giáng thủy kéo dài với cường độ trung bình Giáng thủy thường rơi tương đối kéo dài (vài hay vài chục giờ) đồng thời phạm vi rộng lớn khoảng vài trăm km2 Giáng thủy thấy phần lớn hay khắp trạm, tổng lượng giáng thủy trạm khác biệt không nhiều Phần lớn lượng giáng thủy miền ôn đới giáng thủy phùn Mây vũ tích liên quan với q trình đối lưu thường cho giáng thủy rào, cường độ lớn không kéo dài Ngay sau bắt đầu, chúng có cường độ lớn ngừng đột ngột Giáng thủy rào không kéo dài chúng rơi từ đám mây riêng biệt hay từ dải mây hẹp front lạnh Trong khối khí lạnh chuyển động mặt đất nóng, đợt giáng thủy rào đơi kéo dài vùng vịng vài phút Mùa hè lục địa đối lưu địa phương mây vũ tích phát triển rộng hay có front lạnh qua, giáng thủy rào kéo dài liền Theo tài liệu quan trắc, diện tích trung bình mưa rào bao qt thời điểm khoảng 20 km2 rơi thời gian ngắn, mưa rào lượng giáng thủy nhỏ Cường độ mưa rào biến đổi lớn, chí trận mưa rào, lượng giáng thủy khác biệt đến 50 mm khoảng cách – 2km Mưa rào dạng giáng thủy chủ yếu miền nhiệt đới xích đạo Ngồi giáng thủy dầm giáng thủy rào, người ta cịn phân biệt giáng thủy phùn Đó giáng thủy hình thành khối khí rơi từ mây tằng tích Nó đặc trưng cho khối khí nóng hay khối khí địa phương có tầng kết ổn định Độ dày loại mây khơng lớn, vào mùa hè chúng cho giáng thủy có q trình kết hợp giọt nước Giáng thủy dạng nước – mưa phùn, bao gồm giọt nước nhỏ rơi chậm đến mức dường bay lơ lửng khơng khí Mùa đơng, nhiệt độ thấp, mây loại chứa hạt băng Khi chúng khơng cho mưa phùn mà cho tuyết nhỏ hạt tuyết Thông thường ngày, giáng thủy phùn không cho lượng nước đáng kể Mùa đơng, giáng thủy phùn tăng chiều dày lớp tuyết phủ Chỉ số trường hợp đặc biệt, chẳng hạn vùng núi, mưa phùn có cường độ mạnh độ nước lớn 5.5.2 Các dạng giáng thủy 134 Mưa bao gồm giọt nước có kích thước lớn 0,5mm, nhỏ 8mm Nếu giọt nước có kích thước lớn đáng kể rơi phân tán thành giọt nhỏ Kích thước giọt nước mưa rào lớn mưa dầm, vào đầu trận mưa nhiệt độ âm, mưa rơi xuống dạng giọt nước lạnh Khi tới mặt đất, chúng hóa băng tạo nên lớp băng Mưa phùn bao gồm giọt nước nhỏ có đường kính khoảng 0,05 – 0,5 mm, chúng dễ gió vận chuyển theo chiều ngang Tuyết cấu tạo tinh thể băng có dạng phức tạp (hoa tuyết) Hoa tuyết nhiều vẻ, tùy thuộc vào điều kiện hình thành Dạng chủ yếu hoa tuyết dạng sáu cạnh Mưa băng dạng hạt băng viên bi suốt với đường kính từ – mm có đặc tính riêng Đó giọt nước mưa đóng băng khơng khí Loại mưa chứng tỏ tồn lớp nghịch nhiệt độ cao có lớp khơng khí với nhiệt độ dương hạt băng rơi từ xuống tan thành giọt nước lớp lớp có nhiệt độ âm giọt nước đóng băng lại Mùa hè, thời tiết tương đối nóng, đơi có mưa đá dạng mảnh băng tương đối lớn hạt đậu hay có đường kính từ – cm, đơi lớn Có trường hợp, trọng lượng mảnh băng lớn 300 g Thường mưa đá có cấu trúc khơng đồng nhất: chúng cấu tạo lớp băng đục suốt xen kẽ Mưa đá rơi từ mây vũ tích có dơng thơng thường có kèm theo mưa rào Dạng kích thước mảnh băng chứng tỏ trình hình thành chúng dòng đối lưu theo đưa lên cao, rơi xuống thấp nhiều lần, kích thước chúng lớn dần lên va chạm với xác giọt nước lạnh Khi xuống dịng giáng tới lớp khơng khí có nhiệt độ dương, bề mặt mảnh băng tan Tiếp đó, lên cao, bề mặt chúng lại đóng băng v.v Để hình thành mảnh băng mây phải có độ nước lớn, mưa đá rơi vào mùa nóng, nhiệt độ khơng khí mặt đất lớn miền ơn đới mưa đá thường hay xuất cả, miền nhiệt đới mưa đá thường có cường độ lớn miền cực khơng có mưa đá Có mưa đá để lại mặt đất lớp băng dày vài chục cm tồn lâu Mưa đá thường làm hại có phá huỷ mùa màng, có trường hợp mưa đá gây tác hại cho súc vật, chí người 5.5.3 Sự hình thành giáng thuỷ Giáng thuỷ hình thành trường hợp dù phần phân tử mây (giọt nước hay hạt băng) lớn lên cách Khi phần tử mây trở nên nặng đến mức phản lực khơng khí chuyển động thăng khơng giữ chúng trạng thái lơ lửng, phân tử mây rơi xuống dạng giáng thuỷ Sự lớn lên giọt nước đến kích thước cần thiết khơng thể xảy ngưng kết kết trình cho giọt nước nhỏ Để tạo thành giọt nước lớn hơn, trình ngưng kết phải xảy thời gian dài Những giọt nước lớn rơi từ mây dạng mưa hay mưa phùn xuất nguyên nhân khác Một chúng kết trình kết hợp giọt nước Nếu giọt nước tích điện khác dấu, q trình kết hợp xảy dễ dàng Sự khác biệt kích thước giọt nước có ý nghĩa lớn Các giọt nước với kích thước khác rơi với tốc độ khác nhau, nên chúng dễ va chạm Do trình này, mưa phùn hình thành từ mây tằng Cịn mây tích phát triển cho mưa hạt lớn với cường độ lớn, 135 miền nhiệt đới, mây có lượng nước lớn Nhưng mưa lớn khơng thể hình thành trình kết hợp giọt nước Mây cho mưa lớn phải mây hỗn hợp, nghĩa mây giọt nước lạnh hạt băng nằm sát cạnh Chính mây cao tằng, vũ tằng vũ tích loại mây Nếu giọt nước lạnh hạt băng nằm sát nhau, điều kiện ẩm thường là: giọt nước, khơng khí chưa bão hồ cịn hạt băng q bão hồ Vì vậy, hạt băng lớn lên nhanh chóng nhờ q trình ngưng hoa, lượng nước khơng khí giảm Khi giọt nước khơng khí trở nên chưa bão hồ Vì đồng thời với lớn lên hạt băng, giọt nước bốc hơi, tức xảy trình vận chuyển nước từ giọt nước sang hạt băng Những hạt băng lớn bắt đầu rơi xuống, thường từ phần mây nơi chúng thường tụ tập Trong rơi hạt băng tiếp tục lớn lên trình ngưng hoa Ngoài ra, va chạm với giọt nước lạnh, chúng làm cho giọt nước lạnh thêm kết hợp với chúng, kích thước hạt băng lớn Các giọt nước đông kết va chạm với hạt băng mảnh băng làm số hạt nhân hoá băng tăng lên nhiều Kết phần mây thường xuất hạt băng lớn Nếu nhiệt độ khơng khí lớn 0oC, băng tan, biến thành giọt nước rơi xuống dạng mưa Những giọt nước rơi xuống với tốc độ khác lại kết hợp với với giọt nước khác có mây Có trường hợp hạt băng tan phần chân mây rơi xuống đất dạng mưa Sau cùng, nhiệt độ từ chân mây tới mặt đất âm, giáng thuỷ rơi xuống dạng tuyết thường hay tuyết Nếu giáng thuỷ rơi dạng mưa đá hay mưa băng, điều kiện hình thành cịn phức tạp hơn, song chất tượng tương tự Giáng thuỷ hình thành từ mây băng hạt băng lớn lên trình ngưng hoa, song thường đám mây cao giáng thuỷ từ chúng bốc rơi nên không tới mặt đất Các mây dải số loại mây dải giáng thuỷ Sự hình thành giáng thuỷ khơng liên quan trực tiếp với độ dày độ nước mây Tất nhiên, mây dày khả đạt tới mực băng kết hình thành giáng thủy lớn Độ nước mây lớn, giáng thuỷ mạnh Tuy nhiên mây phát triển mạnh, độ nước lớn, mực băng kết nằm cao, giáng thủy khơng hình thành Mùa hè, vùng đồng cỏ miền nhiệt đới, mây tích phát triển mạnh, song đám mây không cho giáng thuỷ, nhiệt độ cao, mực băng kết nằm cao Liệu trường hợp vậy, ta phá vỡ trạng thái cân mây gây mưa phương pháp nhân tạo không? Phương pháp tạo trạng thái băng kết mây cấu tạo giọt nước lạnh có kết Những thí nghiệm tiến hành rộng rãi Thường người ta rải lên mây hợp chất cácbonic thể rắn với nhiệt độ thấp làm cho số giọt nước đông kết Một số hạt băng “mầm” mở đầu hình thành giáng thuỷ xuất Kế đó, q trình xảy dạng phản ứng dây chuyền Phương pháp phổ biển khác phương pháp rải lên mây Ioduya bạc (ArI) Khi lạnh đi, iotdua bạc tạo điều kiện hình thành khơng khí hạt băng cực nhỏ nhiệt độ 136 4oC, hạt băng hạt nhân băng kết mây, chúng hạt băng lớn dần lên Ngồi ra, cịn có chất khác làm phần tử mây đông kết Việc rải iotduya bạc chất gây phản ứng khác vào mây tích có khả gây mưa đá dẫn tới hình thành giáng thuỷ dạng mưa rào hay mưa đá nhỏ thời gian ngắn cách ngăn chặn trận mưa đá lớn Tuy nhiên, việc đánh giá kết thí nghiệm vừa nêu gặp nhiều khó khăn Khơng phải trường hợp ta biết giáng thuỷ rơi tác động người hay khơng phụ thuộc vào yếu tố Mặc dầu vậy, nguyên lý giải vấn đề gây mưa nhân tạo xây dựng Bằng phương pháp tương tự người ta làm tan sương mù mặt đất rải chất gây phản ứng thích hợp làm cho hạt sương mù lớn lên rơi xuống Thí nghiệm nhiều lần mang lại kết tốt 5.6 Điện trường mây, giáng thuỷ tượng liên quan 5.6.1 Điện trường mây giáng thuỷ Các giọt nước phần tử thể rắn mây sương mù thường tích điện trung hồ Sương mù với hạt sương mang điện dấu thường thấy cả; có khoảng 25% trường hợp hạt sương mang điện tích khác dấu Tính trung bình, giọt nước sương mù có khoảng vài chục đến vài nghìn điện tích Rất điều kiện mây bao gồm giọt nước nhỏ không cho giáng thuỷ gần với điều kiện sương mù Trong mây vũ tích chứa giọt nước lớn hạt băng có kích thước lớn, thường xuất điện tích mạnh, điều suy từ điện tích giáng thuỷ Hạt mưa rào mang điện tích trung bình khoảng – 4.10 – đơn vị điện tích Song điện tích lớn lớn giá trị trung bình hàng chục lần Những phần tử rắn mây giáng thuỷ tích điện giọt nước cịn có điện tích lớn Mưa rơi xuống mặt đất thường có điện tích dương điện tích âm; tuyết điều khó xác định Sự phân chia điện tích mây vũ tích, nghĩa tập hợp điện tích dấu vào phần mây tạo nên giá trị cường độ điện trường khí lớn mây đám mây mặt đất Những nguyên nhân tích điện phần tử mây giáng thuỷ phân chia điện tích trái dấu mây chưa hoàn toàn rõ ràng Về vấn đề có nhiều học thuyết khác Người ta đưa số nguyên nhân thu nhỏ giọt nước tinh thể băng có giáng thuỷ; va chạm giọt nước có kích thước khác nhau, phân chia giọt nước; ngưng hoa; phân chia bốc hạt băng, đông kết giọt nước lạnh hạt băng, v.v 5.6.2 Dơng Sự phát triển điển hình mây vũ tích hình thành giáng thuỷ có liên quan với biểu mạnh mẽ điện trường khí quyển, phóng điện nhiều lần 137 mây hay mây mặt đất Sự phóng điện có đặc tính phát lửa gọi chớp, âm kèm theo gọi sấm Tồn q trình thường cịn kèm theo tượng gió mạnh tức thời – gió giật gọi dông Theo nguyên nhân phát sinh, dông thường phân loại phân loại mây vũ tích Người ta phân biệt dơng khối khí dơng kèm theo front Dơng khối khí thường có hai loại: khối khí lạnh chuyển động mặt đất nóng lục địa đốt nóng vào mùa hè (dông địa phương hay dông nhiệt ) Trong hai trường hợp, dơng có liên quan với phát triển mây đối lưu, với tầng kết bất ổn định lớn với xáo trộn khơng khí mạnh theo chiều thẳng đứng Dơng kèm theo front chủ yếu có liên quan với front lạnh, nơi khơng khí nóng bị khơng khí lạnh đẩy lên cao Nhưng vào mùa hè, lục địa, nhiều chúng cịn liên quan với front nóng Khối khí lục địa nóng bốc lên theo mặt front nóng có tầng kết bất ổn định lớn, mà front nóng dơng phát triển mạnh Thường dông kéo dài nơi không lâu: từ vài phút đến vài Trong dơng, có khoảng vài chục tia chớp phút Thông thường, dông kèm theo mưa rào, mưa đá Dông đặc biệt thường thấy lục địa miền nhiệt đới có khu vực năm 100 – 150 ngày có dơng Trên đại dương, dơng thấy hơn, khoảng 10 – 30 ngày năm, xốy thuận nhiệt đới ln kèm theo dơng mãnh liệt, song nhiễu động thấy miền cận nhiệt đới nơi dải cao áp chiếm ưu thế, dơng thấy nhiều: lục địa năm, ngày có dơng 10 – 30, biển – 10 ngày miền cực, dơng tượng có Hiện tượng số dông giảm lên vĩ độ cao dễ hiểu Để hình thành dơng khơng cần phải có tầng kết bất ổn định lớn đối lưu phát triển mạnh, mà mây phải có độ nước lớn, song theo vĩ độ nhiệt độ giảm, độ nước mây giảm miền nhiệt đới cận nhiệt đới, dông thường thấy vào mùa mưa Trên lục địa miền ôn đới tần suất dông lớn vào mùa hè đối lưu phát triển mạnh khối khí địa phương Mùa đơng dơng Nhưng đại dương khối khí lạnh nước biển đốt nóng từ phía dưới, dơng phát triển nhiều vào mùa đông vùng núi, dông thường thấy vùng đồng 5.6.3 Sấm chớp Một điều kiện thiếu dông xuất hiệu điện lớn mây hay mây mặt đất Điều xảy mây tích điện mạnh nguyên nhân phần tử mây tích điện khác dấu Sau xảy q trình phân chia điện tích: điện tích dấu tập trung vào phần mây, điện tích ngược dấu tập trung phần khác Trong mây vũ tích, q trình xảy mãnh liệt đến mức tạo nên hiệu điện lớn phần mây, mây mặt đất Khi đó, cường độ điện điện trường, nghĩa hiệu điện đơn vị chiều dài có đạt tới vài trăm nghìn vơn mét Vì tính dẫn điện khơng khí nói chung nhỏ nên hiệu điện xuất san dòng dẫn Khi cường độ điện điện trường đạt giá trị tới hạn khoảng 25 – 50 nghìn vơn mét hay nữa, hiệu điện san q 138 trình phóng điện phát lửa – chớp xảy đám mây, phần mây hay mây mặt đất tích điện khác dấu Trên khoảng cách chừng vài km (đó độ dài chớp thường thấy) hiệu điện đạt tới vài trăm triệu vơn, cịn cường độ điện trường chớp khoảng vài chục nghìn ampe Một tia chớp mang vài phần mười giây vài culông điện tích, theo số tài liệu chí tính trung bình khoảng 30 culơng Chớp số, đơi khi, nhiều q trình phóng điện liên tiếp, xung theo số đường gọi kênh chớp Kênh chớp có dạng vịng chia nhánh phóng điện xảy theo đường có điện trở nhỏ nhất, nghĩa theo đường mà mật độ ion khí đặc biệt lớn Tia chớp nhìn thấy khơng khí kênh chớp đốt nóng đến mức phát ánh sáng có màu tím hồng Nhiệt độ kênh chớp đạt tới 22000 – 30000oC Khoảng cách xung khoảng 0,05 giây thời gian kéo dài tia chớp khoảng vài phần mười giây Mỗi q trình phóng điện giai đoạn “dẫn đường” nghĩa từ giai đoạn phóng điện mở đầu, dường đặt kênh cho chớp làm tăng mật độ ion kênh làm tăng tính dẫn điện kênh Q trình thuộc loại “thác điện tử” Ban đầu lượng điện tích lan từ mây (hay từ phần mây với điện tích âm lớn) ion hố phần tử khơng khí đường chúng qua Do q trình này, nhiều điện tử tự tạo thành làm tăng q trình ion hố Ngay sau đó, kênh chớp vạch q trình phóng điện chủ yếu bắt đầu xảy mạnh mẽ theo kênh chớp Sự phóng điện chủ yếu bắt đầu xảy mạnh mẽ theo kênh chớp, cịn phóng điện lặp lại thường yếu Khi có phóng điện mây mặt đất (khoảng 40% chớp thuộc loại này) phần lớn điện tích âm truyền xuống mặt đất Nguyên nhân phần mây dông thường tụ tập điện tích âm, cịn mặt đất mây tích điện dương cảm ứng điện Như vậy, q trình phóng điện dơng bổ sung điện tích âm cho mặt đất Sự đốt nóng nhanh mạnh kèm theo nổ đột ngột khơng khí kênh chớp gây sóng nổ tạo hiệu ứng âm – sấm Do âm phát từ điểm khác kênh chớp tới người quan trắc không đồng thời, phản hồi âm từ mây mặt đất, nên sấm thường rền lâu Sự chiếu sáng mây tia chớp khơng nhìn thấy dơng xa (khi sấm không nghe thấy được) gọi chớp nguồn 5.7 Các thuỷ tượng mặt đất Ngoài trình ngưng kết khí quyển, q trình ngưng kết cịn xảy mặt đất vật mặt đất Hơi nước ngưng kết khơng khí ẩm tiếp xúc với bề mặt lạnh, tạo nên nước hay băng bao phủ bề mặt Sản phẩm ngưng kết loại gọi thuỷ tượng Tuỳ thuộc vào điều kiện ngưng kết, chúng chia làm nhiều loại Sương nước sản phẩm nước ngưng kết mặt đất Những thuỷ tượng mặt đất thể rắn chia 139 thành dạng sau đây: sương muối, băng, sương gió Ngồi ra, người ta cịn phân biệt mưa băng băng kết máy bay, tượng không xảy mặt đất mà xảy khí tự Song, trường hợp băng gió băng kết, thơng thường băng khơng hình thành trực tiếp từ nước mà trình băng kết giọt nước lạnh mây hay giáng thuỷ Sương dạng phổ biến thuỷ tượng; tập hợp giọt nước vơ nhỏ rơi từ khơng khí đọng mặt đất, cỏ hay mặt nằm ngang vật vào buổi chiều ban đêm mùa nóng Khi đó, lớp khơng khí cùng, khơng có sương mù; sương xuất mặt vật Trên không ngấm nước, hạt sương nhỏ kết hợp với thành giọt nước lớn Ngun nhân tách (có người gọi khơng rơi từ khơng khí sương) mặt đất, bề mặt thực vật (cỏ, lá) lạnh đến điểm sương phát xạ ban đêm Vì vậy, khơng khí tiếp giáp với bề mặt bị lạnh Nếu nhiệt độ khơng khí hạ thấp điểm sương, nước đọng lại bề mặt Điều kiện cần để sương hình thành trời quang đãng, lặng gió, làm cho phát xạ ban đêm đặc biệt mạnh mẽ Theo tài liệu quan trắc, sương vùng đồng cho 0,1 – 0,3 mm giáng thuỷ đêm 10 – 30 mm năm Trung Âu, đại lượng trung bình 10 mm Nam Phi, sương cho 40 mm giáng thuỷ năm khu vực nóng ẩm thuộc miền nhiệt đới, lượng nước khơng khí lớn, sương có độ nước lớn chảy xuống từ hay mái nhà Màng nước cấu tạo giọt nước, chủ yếu xuất mặt phẳng thẳng đứng lạnh vào ngày trời mù có gió Ngun nhân đọng nước khơng phải phát xạ ban đêm mà trình bình lưu khơng khí tương đối nóng ẩm sau thời tiết lạnh Những bề mặt nói (tường, hàng rào, cành cây) lạnh thời tiết lạnh trước Khơng khí, tiếp xúc với chúng, lạnh phần nước khơng khí ngưng kết lại Dễ hiểu là, trình phần lớn xảy bề mặt đón gió, bề mặt phủ giọt nước nhỏ Ta thường thấy dạng nhân tạo màng nước loại này: vào mùa lạnh phòng sưởi ấm, mặt kính phía cửa sổ thường đóng màng nước Sương muối tinh thể băng nhiều dạng có chiều dài khoảng vài milimet giống hạt muối xuất cỏ, thổ nhưỡng, bề mặt nằm ngang điều kiện hình thành sương, mặt trải có nhiệt độ âm Hơi nước khơng khí tiếp xúc với bề mặt lạnh ngưng hoa bề mặt dạng tinh thể băng Sương muối xuất mặt tuyết phủ Dạng thứ hai thuỷ tượng thể rắn màng băng Màng băng xuất bề mặt thẳng đứng, đặc biệt bề mặt đá hướng đón gió điều kiện hình thành màng nước, nhiệt độ nhỏ 0oC Như vậy, hình thành màng băng có liên quan với bình lưu khơng khí nóng ẩm, thường có sương mù, nhiệt độ âm 140 Trong số trường hợp, có nóng lên bề mặt có màng băng bao phủ phải giữ nhiệt độ âm Màng băng có dạng tinh thể, cấu tạo tinh thể băng nhỏ, đọng dày chặt bề mặt; song có dạng lớp băng mỏng, nhẵn, suốt Sương gió tinh thể băng trắng xốp phát triển cành cây, nhọn, dây điện, hàng rào vật mảnh Những tinh thể tạo nên sợi dài dễ bay Sương gió phát triển băng giá mạnh thơng thường có sương mù Những giọt nước lạnh sương mù đóng băng tiếp xúc với vật mở đầu cho trình hình thành tinh thể tiếp sau Phần lớn sương gió phát triển rìa đón gió vật Gió tương đối mạnh dễ dàng thổi bay dải sương miền rừng núi, sương gió phát triển mạnh Những tượng tương tự màng băng, sương muối sương gió quan sát điều kiện nhân tạo; kính cửa sổ (những hình vẽ băng giá), tường, bên phòng sưởi ấm, hầm nhà, kho hang động 5.8 Những đặc trưng giáng thuỷ Việc đo lượng giáng thuỷ trạm khí tượng tiến hành nhờ dụng cụ đơn giản – thùng đo mưa (vũ lượng kế) Vũ lượng kế hứng giáng thủy rơi vào thùng với diện tích mặt thống định Lượng giáng thuỷ tụ lại bình đo cốc đặc biệt có chia độ để đo chiều dày lớp giáng thuỷ mm Mùa đông, độ xác vũ lượng kế thường bị hạn chế Những xốy rối gần vũ lượng kế ngăn cản tuyết rơi vào thùng chí “thổi” tuyết thùng ngồi Mặt khác, có gió, tuyết rơi vào thùng từ mặt tuyết phủ Để giảm lượng giáng thuỷ từ vũ lượng kế, người ta thường sử dụng bảo vệ Ngồi ra, cịn có máy tự ghi – vũ lượng ký, ghi liên tục lượng tăng giáng thuỷ tổng vũ lượng kế dùng để thu giáng thuỷ thời gian dài Như vậy, lượng giáng thuỷ rơi nơi thời gian định biểu diễn milimet lượng nước rơi Nói lượng giáng thuỷ 68 mm có nghĩa nước giáng thuỷ không chảy đi, không bốc khơng thấm vào thổ nhưỡng, phủ mặt trải lớp nước dày 68 mm Người ta biểu diễn giáng thuỷ thể rắn (tuyết loại khác) chiều dày lớp nước tan Một mm giáng thuỷ tương ứng với thể tích nước rơi lít m2 hay triệu lít km2 Tính đơn vị trọng lượng, với độ xác tương đối lượng giáng thuỷ kg mét vuông hay 1000 km2 Để đặc trưng cho khí hậu, người ta tính lượng giáng thuỷ trung bình nhiều năm (tổng lượng) cho tháng năm Đơi người ta cịn tính lượng giáng thuỷ cho hay 10 ngày Để xác định biến trình ngày giáng thuỷ, người ta xác định lượng giáng thuỷ trung bình theo băng máy tự ghi Theo tổng lượng giáng thuỷ trung bình nhiều năm cho tháng, người ta xác định biến trình năm Ngồi tổng lượng trung bình tháng hay năm, biến thiên giáng thuỷ 141 cần thiết Theo độ lệch tổng lượng tháng năm so với giá trị trung bình giá trị tận Ngồi tổng lượng giáng thuỷ trung bình, người ta cịn tính số ngày có giáng thuỷ tháng, năm, thời gian giáng thuỷ kéo dài ngày tính trung bình tháng hay năm Người ta tính xác suất giáng thủy, nghĩa tỉ số có giáng thuỷ so với tổng số chung ngày, tháng, năm Người ta tính xác suất cho lượng giáng thuỷ cấp khác Người ta xác định mật độ giáng thuỷ, tức cường độ trung bình giáng thuỷ milimet phút hay với thời gian kéo dài khác Người ta coi ngày có giáng thuỷ ngày có lượng giáng thuỷ phải 0,1 mm Có người ta cịn tính số ngày có lượng giáng thuỷ lớn hay nhỏ mm Dưới dẫn ví dụ số đặc trưng giáng thuỷ Hà Nội: - Tổng lượng (mm) 5.9 571 - Số ngày có giáng thuỷ (ngày) ngày có lượng mưa > 0,1mm 169,5 - Cường độ trung bình (mm/ngày) 3,4 - Số có giáng thuỷ (giờ) 654 - Cường độ trung bình (mm/giờ) 0,9 - Số có giáng thuỷ ngày mưa (giờ) 3,8 - Xác suất giáng thuỷ năm 0,075 Biến trình ngày năm giáng thuỷ 5.9.1 Biến trình ngày giáng thuỷ Để xác định biến trình ngày lượng giáng thuỷ, người ta biểu diễn lượng giáng thuỷ rơi khoảng thời gian xác định ngày phần trăm so với lượng giáng thuỷ chung ngày khơng tính đến giá trị tuyệt đối lượng giáng thuỷ đại lượng biến đổi lớn từ nơi sang nơi khác Biến trình ngày lượng giáng thuỷ phức tạp, chí nhiều theo giá trị trung bình nhiều năm không phát quy luật rõ rệt Người ta thường phân biệt hai loại biến trình giáng thuỷ lục địa, chúng chưa bao quát tất tính đa dạng tượng Do điều kiện địa phương thường có nhiều khác biệt so với loại biến trình phức tạp nhiều Trong loại biến trình lục địa, lượng giáng thuỷ cực đại thường thấy vào sau buổi trưa cực đại phụ nhỏ thấy vào buổi sáng sớm Cực tiểu vào sau nửa đêm, cực tiểu phụ vào trước buổi trưa Cực đại ban ngày có liên quan với tăng cường tượng đối lưu, cực đại phụ liên quan với hình thành mây tằng ban đêm Loại biến trình ngày biểu rõ thường thấy miền nhiệt đới miền vĩ độ cao, miền nhiệt đới, tượng đối lưu ban ngày phát triển mạnh, tần suất mây front (khơng có biến trình ngày rõ nét) nhỏ 143 Càng phía giới hạn ngồi vành đai nhiệt đới, hai cực đại biến trình năm nhiệt độ xít gần lại biến thành cực đại mùa hè Cùng với tượng này, hai thời kỳ mưa hợp thành vào mùa hè độ cao mặt trời lớn gần vùng nhiệt đới, năm khoảng tháng mưa nhiều tháng khơ hạn Ví dụ: Sanvađo (13,7oN, 89,2oW) lượng mưa tháng 10 mm, tháng 320 mm, năm 1800mm Saopaolô (23,5oN, 16,6oW) lượng mưa tháng 40 mm, tháng 220 mm, năm 1430 mm Loại nhiệt đới gió mùa miền nhiệt đới, hồn lưu gió mùa biểu rõ (ví dụ ấn Độ, đơng nam Trung Quốc, Bắc úc.) biến trình năm giáng thuỷ có dạng tương tự loại với cực đại vào mùa hè cực tiểu vào mùa đông, song với biên độ lớn Ví dụ : Fritao (8,5oN, 13,1oW), lượng mưa tháng 10, tháng 930, hàng năm 3990 mm Đaka (14,7oN, 17,4oW), lượng mưa từ tháng đến hết tháng – mm, tháng, tháng 251 mm, năm 520 mm Bombay (18,9oN, 72,9oE), lượng giáng thuỷ tháng 12 mm, tháng 610 mm, toàn năm 1840 mm Cảng Đavin (12,5oN, 130,8oE) lượng mưa tháng tháng mm, tháng 400 mm, toàn năm 1570 mm Địa hình làm tăng lượng giáng thuỷ mùa hè lên nhiều làm cho biến trình năm biểu rõ Ví dụ: Serapungi (25,3oN, 91,8oE) lượng mưa tháng 12 mm, tháng 2730 mm, toàn năm 11020 mm Loại Địa Trung Hải Trên đảo phần phía tây lục địa cận nhiệt đới thường thấy khác biệt, rõ, mùa mưa mùa khô đây, lượng giáng thuỷ cực đại vào mùa hè mà vào mùa đông hay mùa thu Mùa hè khơ hạn ảnh hưởng xốy nghịch cận nhiệt, thời tiết mây Mùa đơng, xốy nghịch di chuyển phía vĩ độ thấp hoạt động xốy thuận miền ôn đới bao quát miền cận nhiệt đới Mùa mưa mùa khô kéo dài khoảng nửa năm Loại biến trình năm biểu đặc biệt rõ nước vùng Địa Trung Hải Biến trình năm giáng thuỷ vùng sa mạc Trung xếp vào loại Ví dụ : Gibranta (36,1oN, 5,4oW), lượng giáng thuỷ tháng mm, tháng 11 160 mm Afima (38,0oN, 23,7oE) lượng giáng thuỷ tháng mm, tháng 11 70 mm, toàn năm 390 mm San Fransisco (37,8oN, 18,5oE), lượng giáng thuỷ tháng 15 mm, tháng 120 mm, toàn năm 640 mm Pec (32,0oN, 115,8oE), lượng giáng thuỷ tháng 10 mm, tháng 180 mm, toàn năm 570 mm 144 Ianta (44,5oN, 34,2o E), lượng giáng thuỷ tháng 80 mm, tháng 30 mm, toàn năm 350 mm Loại lục địa miền ôn đới lục địa miền ôn đới, lượng giáng thuỷ cực đại thường thấy vào mùa hè cực tiểu thường thấy vào mùa đơng xốy nghịch chiếm ưu châu á, loại biến trình năm biểu đặc biệt rõ mùa đơng xốy nghịch hoạt động mạnh với thời tiết khô hạn thống trị Tuy nhiên, loại biến trình năm thấy châu Âu Bắc Mỹ Ví dụ: Viên (48,2oN, 16,4oE ) lượng giáng thuỷ tháng 40 mm, tháng 80 mm, toàn năm 640 mm Matxcơva (55,8oN, 37,6oE) lượng giáng thuỷ tháng 30 mm, tháng 80 mm, toàn năm 600 mm Tabôn (58,2oN, 68,2oE) lượng giáng thuỷ tháng 15 mm, tháng 80 mm, toàn năm 440 mm Chicagô (41,9oN, 97,6oE) lượng giáng thuỷ tháng tháng tháng 50 mm, tháng 90 mm, toàn năm 840 mm Loại biển miền ơn đới phần phía tây lục địa miền ơn đới, xốy thuận hoạt động vào mùa đơng thường xun vào mùa hè Vì vậy, giáng thuỷ vào mùa đông chiếm ưu thế, hay giáng thuỷ năm phân bố tương đối đồng Chẳng hạn, miền bờ biển tây Âu, mùa thu mùa đông mưa nhiều nhất, mùa xuân đầu mùa hè khơ cạn Biến trình quan sát thấy đại dương miền ôn đới Ví dụ: Valensia (51,8oN 10,2oE), lượng giáng thuỷ tháng 80 mm, tháng 160 mm, toàn năm 1430 mm Sitca (57,1oN, 135,3oE) lượng giáng thuỷ tháng 90 mm, tháng 10 310 mm, tồn năm 2160 mm Loại gió mùa miền ơn đới khu vực gió mùa miền ôn đới, miền đông lục địa châu âu, lượng giáng thuỷ cực đại thường thấy vào mùa hè tương tự lục địa, cực tiểu thấy vào mùa đơng Biến trình năm khu vực gió mùa biểu rõ nét với biên độ lớn so với khu vực lục địa, đặc biệt lượng giáng thuỷ mùa hè lớn Ví dụ: Vlađivơtxtơc (43,1oN, 131,9oE) lượng giáng thuỷ tháng 10 mm, tháng 110 mm, toàn năm 570 mm Loại cực 145 Trên lục địa, loại biến trình đặc trưng lượng giáng thủy cực đại vào mùa hè, lượng ẩm khơng khí lớn mùa đơng nhiều cường độ hoạt động xốy q trình năm biến đổi Ví dụ: Miền hạ Kalinxkơ (68,6oN, 161,1oE) lượng giáng thuỷ từ tháng đến hết tháng – mm, tháng 40 mm, toàn năm 170 mm Tuy nhiên, đại dương Bắc cực Nam cực, lượng giáng thuỷ cực đại thấy vào mùa đơng, hoạt động mạnh mẽ xốy thuận Ví dụ: Grinkhabo (Sbitsbecgen 78,0oN, 14,2oE) lượng giáng thuỷ tháng 10 mm, tháng 12 40 mm, toàn năm 320 mm Hình 5.26 Biến trình năm lượng mưa cho Hà Nội, Huế, T.P Hồ Chí Minh điển hình cho ba loại biến trình mưa Việt Nam Ở miền Bắc Việt Nam hoạt động dải hội tụ nhiệt đới, áp thấp nhiệt đới bão, dông vào mùa hè mưa cực đại vào tháng (với mùa mưa từ tháng đến tháng 9) mùa đơng mưa Tây Ngun Nam Bộ có mùa mưa miền Bắc mưa chủ yếu hoạt động gió mùa tây nam phần nam r•nh gió mùa (phần mở rộng sang phía đơng áp thấp Nam á) Trên tỉnh giáp biển miền Trung dải hội tụ nhiệt đới bão hoạt động muộn so với miền Bắc, cực đại mưa vào tháng 9, tháng 10, mùa mưa bị đẩy lùi phía mùa đơng kéo dài từ cuối tháng đến tháng năm sau Các biến trình mưa năm điển hình cho khu vực biểu diễn hình 26 5.10 Sự phân bố địa lý giáng thuỷ Sự phân bố giáng thuỷ Trái Đất (Hình 5.27) phụ thuộc vào nhiều nguyên nhân Một nguyên nhân trực tiếp phân bố mây Song lượng mây mà độ nước mây có mặt thể rắn mây đóng vai trị định Cả hai điều kiện phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ Ở vĩ độ cao, chí với lượng mây lớn, giáng thuỷ rơi độ ẩm khơng khí với độ nước mây nhỏ miền vĩ độ thấp, độ nước mây lớn Song mây dù có độ nước lớn không đạt tới mực băng kết giáng thuỷ rơi Đó điều kiện thường thấy khu vực tín phong đại dương nhiệt đới 146 Tóm lại, phân bố giáng thuỷ có liên quan với phân bố lượng mây nhiệt độ, có tính địa đới (Hình 5.27) Song tính địa đới bị che khuất tác động nhân tố phi địa đới, chẳng hạn phân bố lục địa biển, đặc điểm địa hình nhiệt độ lượng mây Sự phân bố giáng thuỷ lục địa không phụ thuộc nhiều vào điều kiện địa phương, địa hình, chí quy mơ nhỏ Vì vậy, biểu diễn phân bố giáng thủy đồ, ta buộc phải sơ lược hoá nhiều cách bỏ qua đặc điểm địa phương (Hình 5.27) Hình 5.27 Phân bố theo đới tổng lượng giáng thuỷ năm Trái Đất Việc xác định tổng lượng giáng thuỷ đại dương tiến hành với độ xác nhỏ, phần lớn kết luận lượng giáng thuỷ đại dương rút từ số liệu quan trắc tần suất giáng thủy cách ngoại suy cường độ chúng từ số liệu quan trắc miền bờ biển đảo Ở miền nhiệt đới với nhiệt độ cao, lượng ẩm khơng khí lớn q trình đối lưu phát triển mạnh lượng giáng thuỷ nói chung lớn Tính trung bình năm khoảng 1000 mm hay Lượng giáng thuỷ lục địa lớn biển, biển, khu vực tín phong, mây đạt tới mực băng kết Lượng giáng thuỷ lớn miền nhiệt đới (2000 – 3000 mm hay nữa) thường thấy dải hội tụ nhiệt đới tương đối hẹp, nơi gặp tín phong hai bán cầu Dải hội tụ thường xun nằm gần xích đạo, di chuyển theo mùa Trong khu vực dải hội tụ nhiệt đới hội tụ đường dòng gây chuyển động thẳng đứng khơng khí đặc biệt mạnh Chính vậy, mây phát triển mạnh lan tới độ cao lớn, mây xuất trạng thái rắn Lượng giáng thuỷ lớn thường thấy Trung Mỹ, lưu vực sông Amazôn, miền bờ biển vịnh Ghinê, đảo Inđônêxia số trạm Trung Mỹ, lượng giáng thuỷ năm đạt tới 5000 – 6000 mm, Côlumbia 7000 mm hay lớn hơn, miền tây Phi đến 4000 – 5000 mm, Đebungiơ sườn tây nam dãy núi Camêrun, lượng giáng thuỷ chí lớn 9000 mm số trạm Inđônêsia, lượng giáng thuỷ năm đạt tới 7000 mm Tổng lượng giáng thuỷ lớn thường thấy đảo miền nhiệt đới có điều kiện địa hình thuận lợi luồng tín phong bốc lên cao theo sườn núi đón gió quần đảo Hawai, có trạm miền núi lượng giáng thuỷ năm đạt tới 9000 mm, chí 12000 mm, số liệu sau chưa xác 147 Hồn lưu gió mùa phát triển mạnh ấn độ dương dẫn tới di chuyển đới có giáng thuỷ lớn lên vĩ độ cao hai bán cầu – tới ấn độ Mađagascar ấn Độ Miến Điện, lượng giáng thuỷ năm đạt tới 2000 – 3000mm, hay nữa, nhiều trạm chí cao 6000 – 7000mm ấn Độ, Asam, phía nam dãy Himalaya có khu vực nhiều mưa Trái Đất Serapungi (25,3oN, 91,8oE) đây, năm, giáng thuỷ rơi trung bình 11000 mm Tổng lượng giáng thuỷ năm lớn Serapungi vào khoảng 23000mm, 7000 mm Nguyên nhân lượng giáng thuỷ lớn bốc lên khơng khí gió mùa tây nam mùa hè theo sườn núi dốc miền cận nhiệt thuộc hai bán cầu, khu vực cao áp, lượng mây nhỏ giáng thủy giảm rõ rệt Trong sa mạc cận nhiệt, lượng giáng thuỷ trung bình năm nhỏ 250 mm nhiều nơi nhỏ 100 mm Có nơi, chẳng hạn Atsoan (22,4oN, 33,0oE)đã nhắc tới, tổng lượng giáng thuỷ năm vài milimet hay không Trên đại dương thuộc vùng này, lượng giáng thuỷ nhỏ Giáng thuỷ rơi vùng sa mạc lục địa phía nam miền ơn đới Bắc Bán Cầu đây, mùa hè nhiệt độ cao, lượng mây nhỏ đám mây nằm q cao, cịn mùa đơng chế độ cao áp thịnh hành với lượng mây nhỏ Ví dụ, Trung tổng lượng giáng thuỷ năm; Tasken 350mm, Tecmezơ, Kazalinsk Bairamali 120 – 125mm, Turơkun khoảng 80mm Bairam – Ali, từ tháng đến hết tháng 11 năm 1903 hồn tồn khơng có mưa vùng sa mạc đới không đủ ẩm, bốc khả lớn lượng giáng thuỷ nhiều, nên trồng trọt có hệ thống tưới nước nhân tạo Từ miền cận nhiệt đới đến miền ôn đới, giáng thuỷ nói chung tăng miền ơn đới, hoạt động xốy thuận mạnh, lượng mây tương đối lớn, mây có chiều dày đáng kể thường đạt tới mực băng kết vùng thảo nguyên tổng lượng giáng thuỷ hàng năm khoảng 300 – 550 mm, lượng giáng thuỷ rơi lượng nước bốc Như nói, thường có năm hạn hán, lượng giáng thuỷ khơng đủ cho phát triển bình thường trồng Đây đới ẩm không ổn định 148 Hình 5.28 Phân bố tổng lượng năm giáng thuỷ (mm) Ở vùng rừng, tổng lượng giáng thuỷ năm 500 – 1000mm Lượng bốc nói chung lượng giáng thuỷ Đây nơi thừa ẩm Lượng giáng thuỷ lục địa giảm từ tây sang đơng xa đại dương, từ đại dương thường xuyên có vận chuyển độ ẩm nhờ luồng gió tây Ví dụ, phần lớn châu Âu có lượng giáng thuỷ năm từ 500 đến 1000 mm, miền đông Sibiri với chế độ cao áp mùa đông, lượng giáng thuỷ nhỏ 500 mm, số vùng chí nhỏ 250mm Tuy nhiên, khu vực phía đơng lục địa với hồn lưu gió mùa, lượng giáng thuỷ lại tăng trận mưa lớn mùa hè ảnh hưởng dãy núi đến lượng giáng thuỷ vùng ôn đới biểu rõ vùng núi, lượng giáng thuỷ nguồn gốc front hay đối lưu nói chung tăng dòng thăng mạnh lên bốc lên cao theo sườn núi Ngược lại, sườn khuất gió, lượng giáng thuỷ giảm Ví dụ Becghen thuộc miền bờ biển Đại Tây Dương Na Uy, lượng giáng thuỷ hàng năm thường 1730 mm Ơtslơ sau dãy núi có 560 mm Sự khác biệt lượng giáng thuỷ vùng bờ biển Thái Bình Dương Bắc Mỹ lục địa phía đơng sau dãy Thạch Sơn lớn Lượng giáng thuỷ tăng rõ rệt bờ phía tây so với bờ phía đơng miền Nam Nam Mỹ New Zeland địa hình Thậm chí, dãy núi không cao Uran gây ảnh hưởng đáng kể phân bố giáng thuỷ Uphơ, lượng giáng thuỷ trung bình năm 600 mm, Chêlabinxkơ 370 mm Lượng giáng thuỷ lớn châu Âu thường quan sát thấy trạm vùng núi Scotland (4000 – 5000 mm) trạm miền bờ biển Adriatic thuộc Nam Tư (3500 mm – 5000 mm) Lượng giáng thuỷ tương đối lớn thường thấy dãy Anpơ (tới 3000 – 4000 mm hay nữa) miền bờ biển Na – uy (tới 2000 mm hay nữa) Nga, lượng giáng thuỷ lớn – 3000mm năm, thường đo sườn núi hướng phía biển Hắc Hải dãy Kapkat miền đất thấp vùng bờ Hắc Hải, từ Sochi đến Batumi, lượng giáng thuỷ năm đạt tới 2500 – 2800 mm Từ miền ôn đới phía vĩ độ cao lượng giáng thuỷ lại giảm độ nước mây giảm, châu Nam Cực lượng mây lục địa nhỏ vùng đài ngun đơng Sibiri chí nhỏ 200mm, có nhiều ngày mưa Tuy vậy, vùng đài nguyên đới thừa ẩm, lượng nước bốc nhỏ lượng giáng thuỷ vùng Bắc Băng Dương, lượng giáng thuỷ nhỏ Nam Bán Cầu, lượng giáng thuỷ giảm từ khoảng 1000 mm vĩ tuyến 40oS đến 250 mm vòng cung cực miền châu Nam Cực lượng giáng thuỷ khoảng vài chục mm nên lại khu vực khơ hạn đặc biệt Trái Đất Nhưng trường hợp thứ độ ẩm thiếu dẫn tới xuất thực vật chịu khô hạn điển hình, cịn trường hợp thứ hai, độ ẩm thừa có tượng tạo đầm lầy Như vậy, để đánh giá điều kiện ẩm ngồi lượng giáng thuỷ phải kể đến bốc khả 149 Ta biết, bốc khả lượng nước bốc địa phương tiềm lượng ẩm không hạn chế Bốc khả cịn phụ thuộc vào điều kiện khí hậu địa phương, trước hết điều kiện nhiệt độ Rõ ràng đặc trưng cho điều kiện ẩm năm, tháng, hay mùa tỉ số tổng lượng giáng thuỷ r với bốc khả E thời gian Tỉ số k = r/E gọi hệ số ẩm ướt Hệ số ẩm ướt phần lượng giáng thuỷ chiếm so với lượng ẩm Nếu giáng thuỷ lớn bốc khả dự trữ ẩm thổ nhưỡng tăng, thừa ẩm Nếu giáng thuỷ nhỏ bốc khả năng, độ ẩm thiếu, thổ nhưỡng Theo N.N Ivanơp, hệ số ẩm ướt k năm nhỏ 100%, địa phương có khí hậu ẩm thường xuyên, k nhỏ 100% số tháng – khí hậu ẩm thất thường, k có giá trị khoảng 25 100% quanh năm – khí hậu ẩm vừa thường xuyên, k < 25% số tháng – khí hậu thiếu ẩm thất thường quanh năm k < 25% khí hậu ẩm thường xuyên Cũng số tháng có khí hậu ẩm ướt số tháng có khí hậu khơ hạn Khi có khí hậu khơ hạn – ẩm ướt hay khí hậu ẩm ướt – khô hạn tuỳ thuộc vào thời kỳ ẩm ướt dài hay ngắn thời kỳ khô hạn Mức độ khơ hạn khí hậu với điều kiện nhiệt độ xác định loại thực vật toàn cảnh quan địa lý địa phương M.I Buđưcô rõ bốc khả năm địa phương cần lượng nhiệt tổng cân xạ năm mặt trải thừa ẩm địa phương Trong giả thiết lượng nhiệt trao đổi thổ nhưỡng khơng khí truyền nhiệt nhỏ đến mức bỏ qua Do đó, số khô hạn xạ k cho năm cịn viết sau: k = R/Lr R cân xạ năm, r tổng lượng giáng thuỷ năm; L lượng ẩn nhiệt hố Theo Buđưkơ, k < 0,45 – khí hậu thừa ẩm: lượng nhiệt tới thổ nhưỡng xạ nhỏ lượng nhiệt cần để bốc nhiều Nếu k có giá trị từ 0,45 đến 1,00, ta có khí hậu ẩm, k từ 1,00 đến 3,00 – khí hậu thiếu ẩm, k lớn 3, khí hậu khơ hạn Ngồi ra, cịn có đặc trưng độ ẩm khác 5.11 Cân nước Trái Đất Trên toàn Trái Đất hàng năm rơi khoảng 511 nghìn km3 giáng thuỷ, lớp nước dày khoảng 1000 mm, 403 nghìn km3 giáng thuỷ rơi mặt đại dương với độ dày trung bình lớp nước 1120 mm 108 nghìn km3 rơi lục địa với độ dày trung bình lớp nước khoảng 720m Như vậy, 21% tổng lượng giáng thuỷ rơi lục địa 79% rơi đại dương, đại dương chiếm 71% toàn diện tích bề mặt Trái Đất 150 Khoảng nửa lượng giáng thuỷ rơi đới vĩ tuyến 20oB 20oN hai vùng cực có khoảng 4% lượng giáng thuỷ Lượng nước chung Trái Đất thời kỳ địa chất đại không đổi, mực nước trung bình đại dương giới lượng ẩm khí giữ ngun Từ ta thấy, thời kỳ, lượng nước rơi xuống mặt đất dạng giáng thuỷ phải lượng nước bốc từ mặt đất thời gian Song thực tế từ bề mặt lục địa lượng nước bốc nhỏ lượng nước rơi xuống giáng thuỷ phần lượng giáng thuỷ chảy vào sơng sau biển Lượng giáng thuỷ, lượng nước bốc dòng chảy thành phần cân nước mặt Trái Đất Trong năm Trái Đất bốc lượng nước bảy lần, cịn dịng chảy sơng chiếm khoảng 1/2 lượng nước Hắc Hải Từ số liệu dẫn trên, ta thấy rõ, toàn Trái Đất nói chung, lượng nước bốc lượng giáng thuỷ lục địa đại dương nói riêng, lượng nước bốc khơng lượng giáng thuỷ; đại dương lượng nước bốc lớn lượng giáng thuỷ, lục địa nhỏ Ngoài ra, xét đới, ta thấy rõ lượng nước bốc số đới lớn, đới khác nhỏ lượng giáng thuỷ Trên hình 5.29 biểu diễn phân bố theo vĩ độ thành phần cân nước: giáng thuỷ, bốc dòng chảy Giáng thuỷ lớn bốc miền xích đạo, đới khoảng từ 12oN đến 8oS, phía bắc vĩ tuyến 35oN phía nam vĩ tuyến 45oS Những số liệu dẫn vào kết đo tính tốn lượng giáng thuỷ, bốc dịng chảy khơng hồn tồn đầy đủ xác Chúng nhiều lần sửa đổi tương lai sửa xác Tuy nhiên chúng giúp ta hình dung đắn bậc đại lượng tỉ lệ thành phần cân nước 5.12 Tuần hoàn nội tuần hoàn ngoại độ ẩm Nước bốc lên từ bề mặt biển, tất nhiên không rơi biển dạng giáng thủy Các dòng khơng khí mang phần nước vào lục địa sau ngưng kết rơi xuống Các thành phần cân nước trình bầy hình 5.29 Tại khu vực xích đạo thành phần có trị số cực đại lượng giáng thuỷ lớn hoạt động dải hội tụ nhiệt đới liên quan với nhánh dòng thăng vịng hồn lưu Hadley Như có phần giáng thuỷ rơi lục địa nước bốc từ bề mặt lục địa, phần khác nước bốc từ Hình 5.29 Phân bố trung bình thành phần cân nước theo vĩ độ 151 đại dương Tất nhiên, nước bốc từ bề mặt lục địa không rơi lục địa mà rơi biển Nếu lấy khu vực định (một lục địa, quốc gia) trình bốc từ l•nh thổ rơi nước l•nh thổ gọi vịng tuần hồn nội độ ẩm Q trình giáng thuỷ rơi nước mang từ vào gọi vịng tuần hồn độ ẩm Người ta tính khu vực định miền ơn đới trung bình hàng năm có 10% giáng thuỷ rơi nước bốc từ bề mặt khu vực này, nghĩa rơi vịng tuần hồn nội độ ẩm, 90% lượng giáng thuỷ lại nước thâm nhập vào khơng khí ngồi phạm vi khu vực, từ đại dương xung quanh Điều có nghĩa vịng tuần hồn nội độ ẩm chí phần lục địa tương đối rộng lớn làm tăng lượng giáng thuỷ chung Từ đó, ta thấy biện pháp làm tăng bốc từ lục địa (chẳng hạn, trồng dải rừng xây dựng hồ chứa nước nhân tạo) tăng lượng giáng thuỷ khu vực với mức độ khơng đáng kể ... quanh năm k < 25% khí hậu ẩm thường xuyên Cũng số tháng có khí hậu ẩm ướt số tháng có khí hậu khơ hạn Khi có khí hậu khơ hạn – ẩm ướt hay khí hậu ẩm ướt – khơ hạn tuỳ thuộc vào thời kỳ ẩm ướt... 100%, địa phương có khí hậu ẩm thường xun, k nhỏ 100% số tháng – khí hậu ẩm thất thường, k có giá trị khoảng 25 100% quanh năm – khí hậu ẩm vừa thường xuyên, k < 25% số tháng – khí hậu thiếu ẩm thất... sáng cực tiểu vào buổi trưa Loại biến trình vào mùa hè biểu rõ vào mùa đông Một số miền bờ biển vào mùa hè thường mây lượng giáng thuỷ nhỏ Điều ban ngày khơng khí thổi từ biển vào lục địa đốt