CHUYÊN ĐỀ NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP LIÊN QUAN TRONG THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA (PHẦN ĐẠI CƯƠNG) A PHẦN MỞ ĐẦU I Lý chọn chuyên đề Đây nội dung trọng tâm phần khí sử dụng đề thi học sinh giỏi quốc gia Học sinh cần nắm vững sở lý luận địa lý tự nhiên để giải thích tượng nhiệt độ Địa cầu khí hậu Việt Nam Rèn luyện tư địa lý, quan hệ nhân điển hình địa lý II Mục đích Cung cấp cho học sinh kiến thức sở (đại cương) có tính khoa học, xác để vận dụng học tập thi học sinh giỏi quốc gia Học sinh tiếp cận với dạng đề thi phần này; trình giải đề vừa củng cố kiến thức đại cương, vừa rèn luyện kỹ giải đề thi phần địa lý tự nhiên đại cương B PHẦN NỘI DUNG I Kiến thức Bức xạ mặt trời, nguồn gốc nhiệt chủ yếu khí a Bức xạ Mọi vật thể có nhiệt độ cao - 273 K phát xạ, Mặt trời thiên thể đáp ứng điều kiện có phát xạ Bức xạ mặt trời phát theo biểu thức sau: E = abT4 (Cal/ cm2 phút) Trong đó: E = Là lượng xạ mặt trời a = gọi hệ số phát xạ b = số Stephan Bonsman 8,26.10-11 T = 60000K, nhiệt độ bề mặt quang cầu Trong thành phần dòng xạ mặt trời có hai thành phần xạ nhiệt sóng điện từ; thành phần hạt proton electron; xạ nhiệt nhân tố định đến nhiệt địa cầu Dòng xạ tác động đến tinh cầu Thái dương hệ có Trái Đất chịu tác động hai nhân tố, cường độ xạ mặt trời khoảng cách mặt trời tinh cầu Có điều cần lưu ý, dòng xạ mặt trời đến giới hạn khí Trái Đất gần không thay đổi, số Mặt trời 1,95 – 2,0 Cal/cm2phút Như vậy, tình trạng phân bố nhiệt độ vô phức tạp địa cầu nhân tố thân tác động mà thôi, có nghĩa lý giải tượng nhiệt địa cầu ta nắm vững vai trò nhân tố b Ý nghĩa địa lý xạ Như nói, thành phần dòng xạ dồn xuống Trái Đất xạ nhiệt quan trọng Nói chung, nhiệt tác động đến toàn lớp vỏ địa lý trái đất Sự phân hóa yếu tố nhiệt có tác động đến phân hóa phức tạp hệ thống tự nhiên Dấu ấn nhiệt sâu sắc tới mức, từ trạng vật tượng địa lý, người ta suy đoán trạng phân tố nhiệt địa cầu Nhiệt độ khí Trái đất a Đặc tính khí Khí lớp vỏ cảnh quan địa lý Trái đất có đặc tính đặc biệt làm biến dạng dòng xạ Mặt trời - Đặc tính cấu trúc: Đó tầng khác khí - Đặc tính thành phần: Đó chất khí, nước, chất rắn… - Đặc tính hình dạng: Dạng cầu b Bức xạ mặt đất Như nói, xạ mặt trời sau xuyên qua khí biến đổi phức tạp đặc tính khí gây Sự biến đổi điễn sau: - Trực xạ: Dòng xạ thẳng tới bề mặt Trái Đất (I) - Tán xạ: Dòng xạ bị biến dạng, tỏa xuống mặt đất từ vòm trời (i) Từ đó, mặt đất nhận xạ tổng cộng là: Q=I+i Khi dòng xạ tiếp xúc với mặt đất xạ tổng cộng Q, phần mặt đất hấp thụ, sau lại tỏa vào khí quyển, phần khác bị phản xạ trởi lại Cần lưu ý thêm rằng, lớp không khí đậm đặc sát mặt đất sau hấp thụ xạ lại tỏa nhiệt vào khí người ta gọi xạ riêng khí Bức xạ mặt trời không bị biến dạng khí vừa trình bày trên, mà phụ thuộc vào tia tới (góc nhập xạ) Cường độ xạ phụ thuộc vào tia tới thể biểu thức sau: I = I0 sin h I: Cường độ xạ ( khoảng cách/ cm2 phút) I0: Cường độ xạ góc tới 900 h: Góc tới Qua trình bày trên, ta thấy nhiệt địa cầu kết tiến trình phức tạp dòng xạ mặt trời c Nhiệt độ không khí Nhiệt độ không khí kết dòng xạ mặt trời sau tiến trình phức tạp thâm nhập vào Trái đất - Khái niệm: Nhiệt độ không khí trị số nhiệt độ censint ( 0C) lớp không khí cách mặt đất 2m - Nhiệt độ trung bình: trị số nhiệt độ nói chung cho khoảng thời gian không gian + Nhiệt độ trung bình ngày: trị số nhiệt độ trung bình 24 + Nhiệt độ trung bình tháng: trị số nhiệt độ trung bình 30 ngày (29,31 ngày) + Nhiệt độ trung bình năm: trị số nhiệt độ trung bình 12 tháng + Nhiệt độ trung bình địa điểm: nhiệt độ trung bình nhiều năm địa điểm (dựa vào thống kê trạm khí tượng địa điểm đó) + Nhiệt độ trung bình lãnh thổ: nhiệt độ trung bình nhiều năm tất trạm khí tượng vùng - Biên độ nhiệt : chênh lệch trị số nhiệt độ địa điểm, vùng thời điểm + Biên đồ nhiệt ngày - đêm: Giảm dần từ xích đạo cực + Biên độ nhiệt năm: Tăng dần từ xích đạo cực + Biên độ nhiệt lục địa - đại dương: Lục địa có biên độ nhiệt lớn, đại dương có biên độ nhiệt nhỏ + Biên độ nhiệt theo độ cao: Giảm dần theo độ cao - Chế độ nhiệt: Đó thay đổi nhiệt độ (còn gọi biến trình) theo thời gian không gian + Chế độ nhiệt ngày: Nhiệt độ thấp trước mặt trời mọc đạt cực đại khoảng 13 + Chế độ nhiệt xích đạo: Có cực đại cực tiểu + Chế độ nhiệt chí tuyến: Có cực đại cực tiểu + Chế độ nhiệt ôn đới: Có cực đại cực tiểu + Chế độ nhiệt hàn đới: Không rõ - Sự phân bố nhiệt: + Sự phân bố nhiệt theo độ cao: Nhìn chung tuân theo quy luật lên cao nhiệt độ giảm: 0,6°c/100m Tuy nhiên khí có tượng dị thường nghịch đẳng nhiệt + Sự phân bố nhiệt theo vĩ độ hình thành vành đai nhiệt: * Vòng đai nhiệt đới * Vòng đai ôn đới * Vòng đai hàn đới + Sự phân bố nhiệt theo kinh độ ( theo lục địa đại dương): Theo nhiệt độ có phân hóa không lục địa đại dương mà bờ đông bờ tây đại dương (hoặc lục địa) d Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ không khí - Vì độ địa lý: Ảnh hưởng đến cường độ xạ Cường độ xạ tỉ lệ thuận với góc nhập xạ Như vậy, cường độ xạ giảm dần hai cực - Bề mặt đệm: + Lục địa đại dương: Liên quan đến nhiệt dung chúng ảnh hưởng sâu sắc đến đặc điểm nhiệt độ + Thảm thực vật + Yếu tố địa hình + Dòng biển + Băng tuyết - Vị trí bờ biển: Ví dụ bờ đông đại dương có nhiệt độ cao bờ tây vĩ độ 450B, N - Hoàn lưu: Rất quan trọng việc phân bố lại nhiệt độ địa cầu Đó nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ không khí, số nhân tố khác II Bài tập Tại nhiệt độ phân bố địa cầu có khác biệt theo vĩ độ theo lục địa, đại dương? Hãy phân tích nhân tố tác động đến hình thành vòng đai nhiệt địa cầu Hãy chứng minh phân bố nhiệt độ Địa cầu chịu tác động quy luật địa đới quy luật phi địa đới Tại vào lúc Trái đất vị trí viễn nhật, bắc bán cầu lại có nhiệt độ cao vị trí cận nhật? Tại đường đẳng nhiệt địa cầu không trùng với hướng vĩ tuyến? Hãy giải thích phân phối tổng lượng xạ mặt trời dựa vào bảng sau: (Đơn vị: Khoảng cách/cm2 Năm) Ngày, 0 tháng 21/3 22/6 23/9 22/12 10 672 577 663 613 659 649 650 519 20 Vị độ 500 556 728 548 283 700 367 707 361 66 900 132 624 130 0 634 0 Cho bảng số liệu sau nhiệt độ tháng địa điểm xác định có vĩ độ 50B Đơn vị 0C 6,5 6,9 7,8 9,9 10,3 11,5 10,8 9,9 8,1 10 7,9 11 7,0 12 6,9 Hãy nhận xét giải thích yếu tố nhiệt độ khí hậu địa điểm Hãy giải thích khác biên độ nhiệt ngày đêm với biên độ nhiệt năm từ xích đạo cực Vì vào ngày hè, người ta hay khuyên vào lúc đứng bóng (12 giờ) mà không nên vào lúc nắng xuyên hông? 10 Trong dân gian, người ta khuyên mặc áo trắng vào mùa hạ, áo tối màu vào màu đông Điều có sở khoa học không? Tại sao? 11 Vì biển vùng lân cận, mùa hè lại mát mùa đông ấm? 12 Hãy nhận xét giải thích thay đổi nhiệt độ địa cầu dựa vào bảng sau: Vĩ độ 00 100 200 300 400 Nhiệt độ trung bình 2504 C 260 C 250 C 200 C 140 C Vĩ độ 500 600 700 800 900 Nhiệt độ trung bình 504 C - 006 C - 1004 C - 1702 C - 190 C 13 Hãy nhận xét giải thích biên độ nhiệt năm địa cầu dựa vào bảng sau: Vĩ độ Biên độ 00 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0,60C 1,70C 5,50C 130C 190C 28,20C 300C 34,10C 34,60C 360C nhiệt năm 15 Hãy nhận xét giải thích đặc điểm nhiệt độ số địa điểm dựa vào bảng sau: Vĩ độ 77 B 45 B Địa điểm Nale (Canada) Halifast Bờ tây Nhiệt độ - 3,80 C Bờ đông Địa điểm Nhiệt độ Abdin 8,20 C 6,3 C (Canada) ( Anh) Bondaux 12,80 C (Pháp) C PHẦN KẾT LUẬN I Phần kiến thức, tổng hợp hệ thống hóa từ nhiều giáo trình, tài liệu khác trình bày khái quát, cho tài liệu có tính định hướng để học sinh giỏi phát triển kiến thức Về kết cấu, cố gắng trình bày riêng rẽ có chủ ý để tránh cho học sinh học thuộc lòng có sẵn Ví dụ thông thường nêu tượng giải thích Còn chuyên đề đặt riêng rẽ nội dung học sinh phải thấu hiểu nhân tố để giải thích tượng nhiệt độ không khí Phần tập, sưu tầm số dạng bản, nhiên phần lớn cải biến II Chúng có kiến nghị, sau chấm thẩm định xong, biên tập lại gửi tập chuyên đề đến trường thành viên dùng làm tài liệu huấn luyện học sinh giỏi quốc gia C PHẦN KẾT LUẬN I Phần kiến thức, tổng hợp hệ thống hóa từ nhiều giáo trình, tài liệu khác trình bày khái quát, cho tài liệu có tính định hướng để học sinh giỏi phát triển kiến thức Về kết cấu, cố gắng trình bày riêng rẽ có chủ ý để tránh cho học sinh học thuộc lòng có sẵn Ví dụ thông thường nêu tượng giải thích Còn chuyên đề đặt riêng rẽ nội dung học sinh phải thấu hiểu nhân tố để giải thích tượng nhiệt độ không khí Phần tập, sưu tầm số dạng bản, nhiên phần lớn cải biến II Chúng có kiến nghị, sau chấm thẩm định xong, biên tập lại gửi tập chuyên đề đến trường thành viên dùng làm tài liệu huấn luyện học sinh giỏi quốc gia C PHẦN KẾT LUẬN I Phần kiến thức, tổng hợp hệ thống hóa từ nhiều giáo trình, tài liệu khác trình bày khái quát, cho tài liệu có tính định hướng để học sinh giỏi phát triển kiến thức Về kết cấu, cố gắng trình bày riêng rẽ có chủ ý để tránh cho học sinh học thuộc lòng có sẵn Ví dụ thông thường nêu tượng giải thích Còn chuyên đề đặt riêng rẽ nội dung học sinh phải thấu hiểu nhân tố để giải thích tượng nhiệt độ không khí Phần tập, sưu tầm số dạng bản, nhiên phần lớn cải biến II Chúng có kiến nghị, sau chấm thẩm định xong, biên tập lại gửi tập chuyên đề đến trường thành viên dùng làm tài liệu huấn luyện học sinh giỏi quốc gia 10 ... trời c Nhiệt độ không khí Nhiệt độ không khí kết dòng xạ mặt trời sau tiến trình phức tạp thâm nhập vào Trái đất - Khái niệm: Nhiệt độ không khí trị số nhiệt độ censint ( 0C) lớp không khí cách... cực + Biên độ nhiệt lục địa - đại dương: Lục địa có biên độ nhiệt lớn, đại dương có biên độ nhiệt nhỏ + Biên độ nhiệt theo độ cao: Giảm dần theo độ cao - Chế độ nhiệt: Đó thay đổi nhiệt độ (còn... đất 2m - Nhiệt độ trung bình: trị số nhiệt độ nói chung cho khoảng thời gian không gian + Nhiệt độ trung bình ngày: trị số nhiệt độ trung bình 24 + Nhiệt độ trung bình tháng: trị số nhiệt độ trung