Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1Thời tiết và khí hậu tập 1
đại học quốc gia H Nội Edward Aguado v James E Burt THời tiết v khí hậu Biên dịch: Đặng Thị Hồng Thủy Nguyễn Lan Oanh Nh Xuất đại học quốc gia H Nội Mục lục Phần - Năng lợng v khối lợng Chơng Thnh phần v cấu trúc khí Độ dy khí Cấu tạo khí Các chất khí vĩnh cửu Các chất khí biến đổi Hơi nớc Khí cacbonic Ôzôn Mêtan Son khí Cấu trúc thẳng đứng khí Phân lớp dựa trắc diện nhiệt độ Lớp dựa tính chất điện học: iôn Sự tiến hóa khí Một số kiến thức sở thời tiết áp suất khí v gió Nhiệt độ Độ ẩm Các khí hnh tinh Dự báo thời tiết - vừa l nghệ thuật vừa l khoa học Chơng Bức xạ Mặt Trời v mùa Năng lợng Các loại lợng Những chế truyền lợng Bức xạ Lợng v chất xạ Cờng độ v bớc sóng xạ Hằng số Mặt Trời Những nguyên nhân tạo nên mùa Trái Đất 11 12 14 14 15 16 19 21 22 24 25 28 30 32 33 37 37 38 41 51 52 52 54 56 57 59 68 69 Chơng Cân lợng v nhiệt độ ảnh hởng khí xạ tới Hấp thụ Phản xạ v tán xạ 85 87 87 87 Vận chuyển Số phận xạ Mặt Trời Những trình truyền lợng bề mặt v khí Trao đổi xạ bề mặt - khí Bức xạ v nhiệt độ Biến thiên theo vĩ độ Hiệu ứng nh kính Phân bố nhiệt độ ton cầu Những yếu tố ảnh hởng tới nhiệt độ Tơng phản đất v nớc Các hải lu nóng v lạnh Các nhân tố địa phơng ảnh hởng tới nhiệt độ Đo nhiệt độ Các giá trị trung bình v biên độ nhiệt độ Những cực trị ton cầu Nhiệt độ v tiện nghi ngời Biểu đồ nhiệt động lực v trắc diện nhiệt độ thẳng đứng 92 92 94 94 102 103 104 107 107 110 111 111 112 117 119 119 121 Chơng áp suất khí v gió 127 Khái niệm áp suất Biến thiên áp suất theo phơng thẳng đứng v phơng ngang Phơng trình trạng thái Đo áp suất Sự phân bố áp suất Građien áp suất Građien áp suất ngang lớp khí cao Những lực ảnh hởng tới tốc độ v hớng gió Gió khí cao Gió gần bề mặt Xoáy thuận, xoáy nghịch, rãnh áp thấp v sống áp cao Đo gió 127 130 134 134 138 139 141 144 148 152 153 157 Phần - Nớc khí Chơng Độ ẩm khí Hơi nớc v nớc lỏng Bay v ngng tụ Các số dung lợng nớc Phân bố nớc Những trình lm cho không khí đạt tới bão hòa 163 164 164 166 174 174 Các hiệu ứng độ cong v dung dịch Quan trắc độ ẩm Độ ẩm cao v tác động bất lợi ngời Sự hạ nhiệt không khí tới điểm sơng điểm đóng băng Các dạng ngng tụ Sự phân bố sơng mù Sự hình thnh v tiêu tán giọt mây Chơng Sự phát triển mây v dạng mây Những chế nâng không khí lên cao Độ ổn định tĩnh v tốc độ giảm nhiệt độ môi trờng Những nhân tố ảnh hởng tới tốc độ giảm nhiệt độ môi trờng Những trình hạn chế chuyển động thăng không khí bất ổn định Không khí ổn định thái cực: nghịch nhiệt Các loại mây Mây tầng cao Mây tầng trung Mây tầng thấp Loại mây phát triển thẳng đứng Những đám mây bất thờng Độ che phủ mây Chơng Các trình giáng thủy Sự lớn lên giọt mây Lớn lên ngng kết Lớn lên mây ấm Lớn lên đám mây mát v lạnh Các kiểu giáng thủy Tuyết Ma Ma tuyết v ma đá Ma kết băng Đo giáng thủy Các máy đo ma Quan trắc tuyết Gieo mây nhân tạo 179 183 185 186 191 197 198 205 206 210 215 219 221 224 225 228 231 232 236 238 243 244 247 248 250 253 253 257 258 261 262 263 266 267 Phần - Phân bố v chuyển động không khí Chơng Hon lu khí v phân bố áp suất Mô hình nhân Mô hình ba nhân Các nhân áp suất bán vĩnh cửu Đối lu tầng cao 273 274 276 281 283 Các đại dơng Các hệ thống gió Tơng tác đại dơng - khí Chơng Các khối khí v front Sự hình thnh khối khí 292 297 309 319 320 Các khu vực nguồn 320 Các khối khí lục địa cực đới (cP) v khối khí lục địa Bắc Băng Dơng 322 Các khối khí biển cực đới (mP) 325 Các khối khí lục địa nhiệt đới (cT) 329 Các khối khí biển nhiệt đới (mT) 330 (cA) Front 330 Front lạnh 332 Front nóng 335 Front dừng 337 Front tù 337 Các tuyến khô 340 Phần - Các nhiễu động Chơng 10 Xoáy thuận vĩ độ trung bình 345 Lý thuyết front cực đới Chu kỳ sống xoáy thuận vĩ độ trung bình Các trình đối lu tầng trung v tầng cao Các sóng Rossby v độ xoáy Các front bề mặt v hình mực cao Các front lạnh v hình thnh rãnh thấp mực cao Ví dụ xoáy thuận vĩ độ trung bình Các hình gió v thời tiết quy mô lớn Quan điểm đại - xoáy vĩ độ trung bình v đai chuyền Các xoáy nghịch 346 346 352 352 357 357 361 366 369 373 Chơng 11 Sấm sét, gió lốc v vòi rồng 376 Những trình hình thnh sấm sét An ton sét Bão tố: tự tiêu tan v tự sinh sôi Phân bố lốc tố theo không gian v thời gian Vòi rồng 377 383 385 397 398 Chơng 12 Bão v xoáy thuận nhiệt đới Bão nhiệt đới Trái Đất Các đặc trng bão nhiệt đới Sự hình thnh bão nhiệt đới Sự di chuyển v tan rã bão nhiệt đới Sự tn phá v rủi ro bão gây Theo dõi v cảnh báo bão 419 420 422 425 428 432 437 Phần - Hoạt động ngời Chơng 13 Dự báo v phân tích thời tiết 457 Vì dự báo thời tiết cha hon thiện Các phơng pháp dự báo Các kiểu dự báo Đánh giá dự báo Thu thập v truyền phát số liệu Quy trình dự báo v sản phẩm dự báo Bản đồ v ảnh thời tiết Biểu đồ nhiệt động lực Phụ lục chơng 13: Các mô hình dự báo số Các đặc trng mô hình Những tiêu chí độ xác v kỹ dự báo 458 459 460 461 463 467 478 488 495 495 498 Chơng 14 Tác động ngời: Ô nhiễm khí v đảo nhiệt Các chất ô nhiễm khí Các hạt khí Các chất ôxit cacbon Hợp chất lu huỳnh Các ôxit nitơ (NOx) Các hợp chất hữu bay (hyđrocacbon) Sơng mù quang hóa Kiểm soát ô nhiễm không khí khí ảnh hởng gió tới vận chuyển phơng ngang ảnh hởng độ ổn định khí Các đảo nhiệt đô thị Các hiệu ứng xạ Những biến đổi dự trữ nhiệt Truyền nhiệt v nhiệt ẩn Các đảo nhiệt v dấu hiệu biến đổi khí hậu 504 505 505 509 510 513 514 514 517 517 518 519 520 525 525 526 Phần khí hậu tại, khứ v tơng lai Chơng 15 Khí hậu Trái Đất Định nghĩa khí hậu Hệ thống phân loại Koeppen Các kiểu khí hậu nhiệt đới Các kiểu khí hậu khô Các kiểu khí hậu ôn hòa vĩ độ trung bình Các kiểu khí hậu khắc nghiệt vĩ độ trung bình Các kiểu khí hậu cực Khí hậu núi cao (H) Chơng 16 biến đổi khí hậu: khứ v tơng lai Định nghĩa biến đổi khí hậu Các quy mô thời gian biến đổi khí hậu Các khí hậu khứ Những nhân tố tham gia vo biến đổi khí hậu Những chế liên hệ ngợc Các mô hình hon lu chung Các phơng pháp xác định khí hậu khứ 530 531 532 535 541 547 552 553 556 560 560 562 564 573 586 591 593 Phần - Các chuyên đề v phụ lục Chơng 17 Quang học khí 604 Các hiệu ứng không khí Quang học mây v giáng thủy Cầu vồng Ho quang, mặt trời giả v trụ mặt trời Quầng sáng v quầng ho quang 604 609 609 612 613 Phụ lục A - Một số đơn vị đo v chuyển đổi 618 Phụ lục B - Khí tiêu chuẩn 619 Phụ lục C - Các ký hiệu đồ thời tiết 620 Phần - Năng lợng v khối lợng Chơng Thnh phần v cấu trúc khí Thông báo thời tiết nguy hiểm Cơ quan Thời tiết Quốc gia Norman Oklahoma 7g31ph chiều Thứ hai, 3/5/1999 Gió lốc sức phá hủy lớn di chuyển qua trung tâm thnh phố Oklahoma Một trận lốc lớn gây thiệt hại nặng khu phía nam vùng trung tâm thnh phố Oklahoma Lúc 7g31ph chiều gió lốc vo quận Nam Oklahoma phía đông xa lộ liên bang 35 v phía nam công viên ngã t C dân đông nam thnh phố Oklahoma v thnh phố Midwest tình trạng nguy hiểm! Nếu quý vị sống gần khu vực thực biện pháp phòng gió lốc! Lốc di chuyển phía đông bắc Đây l tình nguy hiểm v đe dọa mạng sống Nếu quý vị vo đờng gió lốc lớn v tn phá ny nhanh chóng ẩn nấp Bulletin - Cảnh báo gió lốc Cơ quan Thời tiết Quốc gia Norman Oklahoma 10g17ph chiều Thứ hai, 3/5/1999 Cơ quan Thời tiết Quốc gia Norman phát hnh * Cảnh báo gió lốc cho quận Noble đông bắc Oklahoma tới 10g45ph chiều * Lúc 10g17ph chiều khu vực gió lốc bề rộng dặm đợc ghi nhận gần Mulhall, di chuyển lên phía đông bắc với tốc độ 30 dặm Cơn lốc ny cắt qua xa lộ liên bang 35 gần phía nam Perry C dân quận Noble cần phòng tránh Perry thuộc đờng bão ny Đây l tình nguy hiểm v khả đe dọa mạng sống Nếu quý vị đờng gió lốc lớn v tn phá ny nhanh chóng ẩn nấp Các trận gió lốc đặc biệt nguy hiểm vo ban đêm, chúng khó nhìn thấy Hãy ẩn nấp Nếu tầng hầm, di dời vo phòng sâu bên hnh lang tầng thấp Giữ điện thoại di động nh v xe cộ lm nơi trú tạm thời Hãy rời xa cửa sổ Suốt buổi chiều v tối ngy tháng năm 1999 hng chục tin t vấn cố kiểu nh hai tin đợc phát báo cho dân c vùng trung nam nớc Mỹ, trận gió lốc bùng phát tồi tệ nhiều thập niên trừng phạt khu vực ny Khu vực hứng chịu nặng nề l trung tâm Oklahoma, nơi 57 lốc lm thiệt mạng 44 v gây thơng tích 748 ngời Kansas ngời khác chết v 11 nghìn tòa nh doanh nghiệp bị h hại v phá hủy Vi ngy sau, bão sinh trận lốc chậm dãi tiến tới bang lân cận, giết hại thêm ngời Texas v Tennessee Hệ thống bão gồm 11 yếu tố bão chính, gọi l siêu ổ, trải di tuyến tây nam đến đông bắc Mỗi siêu ổ tạo giông, siêu ổ mạnh sản sinh 22 giông thời gian du ngoạn quãng đờng 61 km (38 dặm) Trận dông lớn đợc xếp loại F5 - loại phá hủy mạnh có thể, có bề rộng km v kéo di mặt đất gần Giông F5 l giông mạnh nhất, Bắc Mỹ cha trải trận giông nh thời kỳ năm liền sau Mặc dù khủng khiếp nh vậy, song việc tồi tệ nhiều nh Cơ quan Thời tiết Quốc gia lực dự báo, theo dõi v cảnh báo tiên tiến Một công trình nghiên cứu dựa quan trắc di hạn cho khoảng 700 ngời bị thiệt mạng nh Cơ quan Thời tiết không đợc đại hóa nh ngy Những ngời nh Đại úy Không Lực John Millhouse sẵn sáng đồng ý với nhận định Khi nghe đợc tin cảnh báo dông, ông v gia đình di dời xuống tầng nh Khi họ thoát nạn, trơ chọi hai tờng tòa nh sót, tất lại bị phá hủy hon ton Bảng 1.1 Số lợng thiên tai v tổn thất ti trung bình năm kiện thời tiết Mỹ thập kỷ 90 Sự kiện Lũ lụt Bão nhiệt đới Bão mùa đông Giông lốc Nóng cực đoan Lạnh cực đoan Sét Ma đá Tổng cộng Số vụ thiên tai trung bình năm Tổn thất trung bình năm (theo $ năm 1999) 98 21 57 56 282 292 69 876 300 000 000 400 000 000 329 000 000 777 000 000 85 000 000 368 000 000 38 000 000 938 000 000 13 000 000 000 Không phải tất tợng thời tiết thảm hại nh trận giông, nhng l thời tiết có tác động to lớn tới đời sống hng ngy chúng ta: vui đón vẻ đẹp bình minh, kinh ngạc với sức mạnh bão nhiệt đới, mong ma ro để nuôi dỡng khu vờn v than phiền nóng v lạnh Rồi thời tiết lm hỏng kế hoạch lại - năm 2000 nhõng nhẽo khí gây nên 300 000 vụ hoãn bay hng không Hoa Kỳ! Bảng 1.1 tổng kết ớc lợng giá tổn thất ti v ngời hng năm loại tợng thời tiết cực đoan phạm vi nớc Mỹ năm chín mơi Mặc dù trận bão nhiệt đới v giông chịu trách nhiệm tổn thất ngời đáng sợ, nhng nóng v lạnh cực đoan l kẻ sát nhân lớn Mỹ, lũ lụt v bão gây tổn thất ti to lớn Bảng 1.1 thực cha đánh giá hết tổn thất thời 10 Các giọt nớc rơi bị vỡ giải thích va chạm v liên kết không tạo giọt nớc lớn Nếu nh giọt nớc lớn lên liên tục đờng rơi xuống, chúng có kích thớc bóng bn! Trong điều kiện đặc biệt, giọt nớc có đờng kính tới mm nữa, nhng lớn Hình 7.11 Các giọt nớc ma hình giọt nớc mắt Thoạt đầu chúng có dạng hình cầu (a), nhng bị dẹt phía dới rơi (b) Vì bị dẹt v diện tích bề mặt phía dới lớn lm cho lực cản lớn v tiếp tục bị dẹt (c) Dần dần, giọt nớc bị vỡ thnh giọt nhỏ (d) Ma tuyết v ma đá Khi tinh thể băng đợc bổ sung khối lợng bồi kết, cấu trúc sáu cạnh ban đầu trở nên mờ nhạt v cạnh rõ rệt sắc nét bị mi mòn Băng chứa bọt khí bé nhỏ lm cho có kiến trúc xốp v vẻ ngoi mu trắng sữa Kiểu tinh thể băng thay đổi ny đợc gọi l tuyết Các tuyết trắng có đờng kính đến mm lm cho chúng có vận tốc dừng khoảng 2,5 m/s Những viên tuyết rơi tới mặt đất thnh giáng thủy, nhng hon cảnh khác chúng bị giữ mây v trở thnh nhân để hạt ma đá hình thnh Ma đá cấu tạo từ viên băng đợc hình thnh thnh lớp vỏ có hình vòng tròn gần nh đồng tâm (hình 7.12) Hình 7.12 minh họa trình dịnh dạng hạt ma đá đám mây vũ tích Đầu tiên, dòng thăng mang viên tuyết hay giọt nớc lên cao mực đóng băng để tạo nhân hạt ma đá Tại điểm no đó, viên tuyết rơi khỏi dòng thăng v va chạm với giọt lỏng bao bọc với mng mỏng nớc lỏng Nếu viên tuyết lại bị nâng lên lần lên mực đóng băng Hình 7.12 Các hạt ma đá lớn Mỗi vòng đồng tâm đợc hình thnh lần lên phía mực đóng băng mây dòng thăng, nớc lỏng lại bị ngng kết thnh băng v sinh lớp vỏ băng thứ hai Hiện tợng ny lặp lại nhiều lần, với lần viên tuyết nâng lên 258 mực đóng băng lại hình thnh thêm lớp vỏ bao cho hạt ma đá Kích thớc cuối viên ma đá đợc định cờng độ dòng thăng chuyển động thẳng đứng mạnh có khả nâng lên viên đá lớn Mặc dù đa số hạt đá có kích thớc hạt đậu, chúng trở nên lớn nh viên ngọc lam, bóng khúc côn cầu điều kiện dội l bóng chy Hình 7.13 Sự hình thnh ma đá Các dòng thăng mang phần tử lên độ cao lạnh đám mây v lớp vỏ nớc lỏng bao quanh viên băng bị đóng băng Khi viên đá khỏi dòng thăng v rơi xuống, trở nên ớt va chạm với giọt nớc lỏng Viên đá có bẫy lần dòng thăng v lớp vỏ nớc bao quanh lại đóng băng Khi trình ny diễn liên tục hình thnh ma đá lớn Các hạt ma đá cấu tạo từ băng với lợng nhỏ không khí đợc trộn lẫn Do băng tơng đối đậm đặc 90 % l nớc lỏng hạt ma đá trở nên nặng Hãy so sánh hạt ma đá v tuyết, phần lớn không khí có thể tích chúng Các tuyết có khối lợng tơng đối nhỏ v vận tốc dừng chậm, nên chúng rơi đong đa đến tới mặt đất v phát tiếng động nhẹ Ngợc lại, ma đá có tiếng động nh bắn bi tới bề mặt Bảng 7.1 liệt kê vận tốc dừng hạt ma đá có kích thớc khác Bảng 7.1 Các vận tốc dừng hạt ma đá vt = r = 20 r ( r (cm); v t ( m/s) Bán kính (cm) Vận tốc dừng (m/s) 0,1 1,0 20 2,0 28 3,0 35 Hạt ma đá có kích thớc bóng bn (bán kính khoảng 3,5 cm) chứa khoảng 160 g đá v rơi xuống với vận tốc 40 m/s! Không ngạc nhiên chúng có 259 khả gây thiệt hại to lớn Ma đá l nỗi đe dọa lớn vùng đồng Great Plains nớc Mỹ (hình 7.14), phá hủy ton đồng ruộng, mùa mng vòng vi phút Do chúng phổ biến vo mùa xuân v mùa hè, nên sau ma đá phá hoại thờng muộn để thay vụ gieo trồng Hình 7.14 Số trận ma đá trung bình năm nớc Mỹ Ma tuyết Ma tuyết hình thnh giọt nớc ma bị đóng băng không khí rơi xuống bề mặt Vì đa số ma rơi bên ngoi vùng nhiệt đới đợc hình thnh từ trình tạo tinh thể băng, ma tuyết bắt đầu l tinh thể băng hay tuyết rơi xuống Khi ma rơi qua không khí, gặp lớp không khí ấm v tan thnh giọt nớc ma Nếu giọt nớc ma rơi sau gặp lớp không khí thấp có nhiệt độ thấp 0oC, đóng băng để tạo thnh ma tuyết Quá trình ny, đợc thể hình 7.15, tạo thnh viên băng tựa suốt có đờng kính khoảng mm Vì hình thnh ma tuyết đòi hỏi giọt nớc phải rơi xuyên qua không khí lạnh gần bề mặt l bên trên, nên cần phải có nghịch nhiệt, thờng gắn liền với fromt nóng (chúng ta xem xét chơng 9) Tất nhiên, giọt nớc ma không đông kết lập tức, phải có lạnh đủ rơi không khí xung quanh Vì vậy, để ma tuyết phát triển, lớp không khí lạnh bên dới nghịch nhiệt phải dy Nếu mỏng dạng ma lạnh khác xảy ra, ma đông kết 260 Hình 7.15 Ma tuyết xảy nh ma rơi xuống từ đám mây, qua lớp lạnh v bị đóng băng thnh viên băng Hiện tợng ny phổ biến dọc theo front nóng Ma kết băng Ma kết băng (hình 7.16) l kiện thời tiết dễ bị nhầm lẫn Nó thờng giống nh trận ma nhẹ để gây phiền phức lớn Tuy nhiên, thực tế ma kết băng thực lm tê liệt giao thông v liên lạc hng trăm km2 Hình 7.16 Ma kết băng Ma kết băng bắt đầu có ma nhẹ ma phùn gồm giọt nớc siêu lạnh rơi vo không khí với nhiệt độ thấp 0oC chút Khi giọt nớc ma chạm bề mặt, chúng lm thnh mng nớc mỏng, nhng khoảnh khắc Ngay sau đó, nớc đông kết lại tạo thnh lớp vỏ băng mỏng liên tục Khi ma kết băng rơi xuống xa lộ, ma sát lm cho điều kiện giao thông vô nguy hiểm Sức nặng băng tích lũy lm cho cối bị gẫy v đờng dây điện v điện thoại bị nghiêng ngả đổ Khi bạn hình dung 261 đờng dây bị đổ, đờng bị nghẽn, mảnh vỡ tung tóe xung quanh, dễ thấy ma kết băng ảnh hởng nặng nề đến sinh hoạt ngời Khi ma kết băng gắn liền với hệ thống bão di chuyển chậm v kéo di vi ngy, vấn đề tồi tệ KE = 7-2 Những nguyên lý vật lý: Kích thớc hạt ma đá v thiệt hại Động phụ thuộc vo khối lợng m ) v tốc độ (v) theo công thức ( 2 mv Khối lợng viên đá mật độ ( ) nhân với thể tích nó: Bạn phân vân hạt ma đá to gây thiệt hại nhiều so với hạt nhỏ Tất l chỗ đá rơi xuống mặt đất v nhiều viên đá nhỏ có tơng đơng với số viên đá lớn hay không? Nh thấy, điều ny khác xa với thật Thiệt hại ma đá gây nên tăng nhanh theo kiểu phi tuyến với kích thớc hạt ma đá Vấn đề l lợng động m viên đá mang theo rơi tới bề mặt 3 r Vận tốc tìm đợc cách dùng công thức bảng 7.1 Vậy ta viết nh sau: KE = ( ) r 20 r Thấy rằng, động viên đá tỷ lệ với lũy thừa bậc bốn bán kính Nh vậy, viên đá với bán kính cm tác dụng va đập mạnh gấp đôi, m l gấp 16 lần so với viên đá bán kính 0,5 cm Hình 7.17 Lợng giáng thủy trung bình năm giới Đo giáng thủy Vì tầm quan giáng thủy hoạt động hng ngy, nên 262 ngạc nhiên l giáng thủy đợc đo nhiều nơi Chính giáng thủy xuất dới số kiểu khác nhau, nên có loại máy đo khác tồn để quan trắc giáng thủy Mỗi phơng pháp có u điểm v nhợc điểm riêng Hình 7.17 cho thấy phân bố giáng thủy trung bình năm theo số liệu quan trắc thời tiết ton cầu Các máy đo ma Lợng ma thờng đợc đo máy đo ma (raingage) (hình 7.18a) Những máy đo ma chuẩn có bề mặt phễu gom nớc với bán kính 20,3 cm Nớc ma chảy qua phễu vo ống có diện tích 1/10 diện tích bề mặt phễu gom nớc, độ cao nớc tích lũy phải tăng lên 10 lần Sự khuyếch đại cho phép đo mực nớc ma cách xác cách thả thớc chia độ chuẩn vo nớc, lấy v đọc độ cao phần ngập nớc thớc giống nh kiểm tra dầu que dìm vo dầu Chú ý thớc đo có thang chia độ tơng thích cho gạch cm tơng ứng với 10 cm thực tế kể từ đáy ống (b) Hình 7.18 Máy đo ma chuẩn với phận cấu thnh (a) Nớc ma gom đợc đầu gom (dới trái) chảy vo ống hẹp (phải) Thớc chuẩn độ chia nhúng vo ống gom nớc v độ di phần bị ớt lợng ma tích lũy Chi tiết bên máy đo ma kiểu thùng đảo ngợc (b) (a) Máy đo ma loại thùng đảo ngợc (tipping-bucket gage) l máy có đầu gom tự động (hình 7.18) cho băng ghi thời gian v cờng độ ma Dụng cụ ny thu gom nớc ma từ đỉnh, giống nh máy đo ma chuẩn, nhng nớc tích lũy đợc chứa vo hai thùng quay quanh trục Một thùng thẳng đứng hớng lên trên, thùng thứ hai đợc gắn vo đầu mút đối diện đòn bẩy, hạ xuống dới so với phễu gom nớc Khi thùng thẳng đứng 263 hớng lên gom nớc ma tơng đơng với độ cao định (thờng l 0,01 in.), trọng lợng nớc lm cho bị đảo ngợc lại, đổ hết nớc v nâng thùng đối diện lên vị trí thẳng đứng hớng lên Sự quay thùng quanh trục gửi dòng điện đến máy tính để ghi nhận xác thời gian kiện Số lần đảo đơn vị thời gian thị cờng độ ma Các máy ghi kiểu cũ sử dụng trống xoay v máy in để tạo băng ghi đồng dạng cờng suất ma Các máy đo ma kiểu thùng cân (weighing-bucket raingage) tơng tự nh máy đo ma kiểu thùng đảo ngợc, khác l lợng nớc ma tích lũy liên tiếp đợc ghi nhận Một chế cân máy ny chuyển đổi trọng lợng nớc tích lũy máy đo ma thnh độ cao lợng ma v thông tin đợc lu giữ tự động Các máy đo ma gặp thấy hầu hết trạm đo thời tiết, chúng lm cho số liệu giáng thủy phong phú nớc kinh tế phát triển Số liệu ma phần lại giới, đặc biệt l bên 70 % bề mặt Trái Đất đại dơng bao phủ Hơn nữa, độ xác quan trắc l quan trọng (thậm chí với máy đại), vấn đề nh bốc từ máy đo, gió ngăn cản ma rơi vo dụng cụ đo v nhân tố khác Các sai số quan trắc máy đo ma Chúng ta có xu hớng tin tởng hon ton vo số đo nhận đợc từ máy đo ma, nhng đáng tiếc số đo có nguồn sai số cố hữu Trớc hết, l số đo theo điểm, nghĩa l chúng đại diện cho lợng ma rơi điểm hay vị trí riêng lẻ cho đờng phố, khoảng cách 100 m, khối phố So với nhiệt độ không khí, lợng ma biểu lộ biến thiên lớn vị trí khác nhau, gặp số khó khăn muốn khái quát hóa từ số đo máy đo ma Đây không lm hỏng cố gắng để ớc lợng lợng ma điểm dụng cụ đo, m lm cho việc lập đồ phân vùng ma phức tạp Các máy đo ma có nhợc điểm khác Thứ nhất, chuyển động rối gió gần đỉnh máy đo lm chệnh lợng ma khỏ bề mặt gom nớc, dẫn đến ớc lợng thiên thấp (đặc biệt với tuyết) Trong số lợng ma vo đợc đầu gom máy đo ma, lợng định không đợc ghi nhận số bị bắn tung tóe ngoi tác động, số bị giữ thnh lớp mỏng không tích tụ đáy ống gom nớc Vo ngy nóng v gió, lợng nớc tích lũy bốc thnh trớc đọc số liệu ma Một số lỗi quan trắc khác có hiệu ứng đối lập v tạo nên ớc lợng thiên cao lợng ma Giống nh nớc bắn tung tóe ngoi máy đo ma, nớc nhảy từ mặt đất xung quanh vo đầu gom nớc Một cách tơng tự, gió lm cho tuyết bị từ bề mặt gần vo máy đo Các sai số ny ảnh hởng đến lợng nớc máy đo ma trờng hợp đợc kiểm tra cẩn thận Một số lỗi khác xảy ra, nh sau lần đo cuối cha đổ hết nớc khỏi thùng gom, đặt máy bề mặt không ngang bằng, lm vơng vãi lợng nớc tích lũy ngoi Tại trạm thời tiết 264 vận hnh tốt, điều kiện đợc kiểm tra, sai số nh nêu thờng nhỏ Tuy nhiên, hình dung việc thực quan trắc tin cậy lợng ma tu phao khó khăn nh no Bề mặt máy đo ma giữ nằm ngang mức độ sn tu rung rinh v lắc l cho phép, để ngăn gió thổi nớc biển vo máy đo ma khó Vì vậy, số liệu ma 3/4 diện tích bề mặt Trái Đất bị đại dơng bao phủ không tha thớt (chủ yếu giới hạn tuyến hng hải), m chất lợng đáng nghi ngờ Điều rút l phân bố lợng ma cha đợc quan trắc tốt nh mong muốn, cha đợc quan trắc tốt thích đáng với tầm quan trọng to lớn nông nghiệp v sinh hoạt ngời Hình 7.19 thể sai số máy đo ma ớc lợng cho giới dựa nghiên cứu có áp dụng kỹ thuật ớc lợng v hiệu chỉnh sai số Những sai số nặng xảy vùng vĩ độ cao v đại dơng vợt 80 % giá trị thực Rõ rng, số liệu quan trắc máy đo ma ch hiệu chỉnh phải đợc dùng cách thận trọng Hình 7.19 Phân bố ton cầu sai số phần trăm lợng ma năm quan trắc Quan trắc ma rađa thời tiết Trong năm gần đây, mạng lới trạm đo ma tăng thêm nhờ quan trắc rađa Mặc dù rađa đợc bn chi tiết chơng 11, nói rađa đo cờng độ ma cách phát xạ vi sóng với bớc sóng vi cm Các giọt nớc ma, tinh thể băng v hạt ma đá tán xạ xạ phát ngợc trở lại rađa, ghi nhận cờng độ xạ tán xạ ngợc Nói chung, xạ phát tán ngợc cng mạnh giáng thủy cng mạnh Các nh khí tợng học phát triển sơ đồ liên hệ cờng độ xạ với cờng độ giáng thủy 265 Bức xạ không phát liên tục từ máy phát, m thời khoảng ngắn bị xen kẽ khoảng dừng ngắn Thời gian đủ cho phép xung xạ phản hồi trở lại máy phát/máy thu trớc chùm tia đợc phát Khu vực giáng thủy cng gần với rađa, xung trở lại rađa cng nhanh Nhờ đo cờng độ xạ trở lại v thời gian để kịp quay trở nguồn phát, thủ tục thực để tính lợng giáng thủy v khoảng cách từ khu vực giáng thủy đến rađa Máy phát/máy thu quay chầm chậm phát v nhận chùm tia rađa, thu đợc sơ đồ chiều giáng thủy vi trăm km kể từ rađa Thông tin đợc hiển thị v lu giữ liên tục, m tổng lợng giáng thủy xảy vùng rộng đợc đánh giá (hình 7.20) Những số liệu quan trắc nh tỏ đặc biệt hữu ích để đa dự báo hạn ngắn hạn lũ lụt tiềm Hình 7.20 Ước lợng giáng thủy thể rađa Doppler Quan trắc tuyết Các máy đo ma hon ton không tin cậy giáng thủy xuất l tuyết, tuyết bị bẫy lm tắc nghẽn lỗ vo ống gom Để có đợc ớc lợng lợng giáng thủy môi trờng ny, đo độ cao tuyết tích lũy Đơng lợng nớc tuyết, l độ cao nớc có tất tuyết bị tan 266 chảy, đợc ớc lợng sơ sử dụng tỷ lệ chuyển đổi 10:1 Mặc dù tỷ lệ 10 thờng đợc sử dụng, thực tế tỷ lệ độ cao tuyết với lợng nớc tơng đơng lớn từ khoảng 4:1 đến chí 50:1 Trên vùng núi xa, cụ thể phần phía tây Mỹ v Canađa, quan trắc thảm tuyết đợc thực hng thập kỷ với hng trăm tuyến đo tuyết Thông thờng khoảng 10 quan trắc đợc thực tuyến đo cách nhấn sâu ống gom vo tuyết, lấy ống v ruột ra, đem cân cân lò xo Trọng lợng ống đầy tuyết tỷ lệ thuận với đơng lợng nớc thảm tuyết, v số trung bình 10 số đo nh đợc dùng lm giá trị đại diện Mấy năm gần đây, quan trắc tuyến tuyết tay nhờng chỗ cho việc sử dụng máy đo tuyết tự động Máy đo tuyết tự động l đệm không khí lớn đợc chứa đầy chất lỏng chống đông kết v kết nối với máy ghi áp suất Khi tuyết tích tụ bên đệm, trọng lợng tăng lên đợc ghi nhận v chuyển đổi thnh đơng lợng nớc Những dụng cụ ny có thiết bị vô tuyến truyền số liệu trạm thu nhận trung tâm Thật thú vị, tín hiệu vô tuyến phát đợc phản xạ ngợc lại tới trạm thu thiên thạch tầng khí bên Gieo mây nhân tạo Từ cuối năm 1940, ngời ta thử gây giáng thủy từ đám mây, phần lớn l để giảm bớt hạn hán Quá trình ny gọi l gieo mây nhân tạo: ngời ta thổi hai vật vo đám mây không tạo ma Mục đích l chuyển đổi số giọt nớc siêu lạnh đám mây mát thnh băng v tạo giáng thủy nhờ trình Bergeron Một số vật liệu, băng khô (CO2 đông kết băng), kích thích đóng băng nhiệt độ thấp (dới 78 oC) Khi đợc đa vo mây, băng khô lm giảm nhiệt độ giọt nớc cho đông kết xảy nhân đồng (Hãy nhớ lại nhiệt độ thấp khoảng 40 oC, giọt nớc không cần nhân băng để đóng băng) Đá khô đợc đa vo mây cách phun bột mịn vật liệu từ máy bay bay xuyên đám mây Hóa chất thứ hai để gieo mây l bạc iốt, khởi động trình Bergeron thông qua tác động nh nhân băng nhiệt độ cao -5 oC Bạc iốt l nhân băng hiệu cao nhờ cấu trúc sáu cạnh đặc hữu Giống nh băng khô, bạc iốt đợc đa trực tiếp vo đám mây từ máy bay Thờng xuyên hơn, đợc trộn lẫn với vật liệu tạo khói bắt lửa nguồn cháy bề mặt đất Sau dòng thăng mang khói v bạc iốt lên đám mây Nếu phận mây đợc gieo đủ lạnh, số giọt nớc siêu lạnh đóng băng v khởi động trình Bergeron Tính hiệu lợi nhuận việc gieo mây nhân tạo l vấn đề tranh cãi Trong hon cảnh lý tởng, bổ sung thêm lợng cung ứng nớc no Lấy trờng hợp Sierra Nevada lm ví dụ, cung cấp nhiều nớc cho California v Nevada Trong điều kiện gió, nhiệt độ v độ ẩm phù hợp, bạc iốt phát 267 từ bề mặt tăng lợng ma khoảng 10 % Tuy nhiên, điều kiện phù hợp thờng không đợc đáp ứng Những kết khiêm tốn tơng tự từ công tác gieo mây nhân tạo biểu lộ lần thử vùng núi Colorado, Utah v Montana Có lập luận lý thuyết chắn lm cho hoi nghi lợi ích gieo mây nhân tạo, ngoại trừ nơi liên tục xuất dòng không khí thăng (nh nơi có hiệu ứng địa hình).Hãy nhớ lại nớc l phần nhỏ không khí, v trữ lợng nớc lỏng mây tơng đối nhỏ so với khối lợng không khí chứa Vì vậy, hình thnh ma lớn đòi hỏi cung cấp tiếp độ ẩm liên tục cho mây nhờ dòng thăng Tuy nhiên, dòng thăng nh xảy ra, giáng thủy nhiều khả xuất hiện, có mây nhân tạo Kết cục l, nhiều nh khí tợng học cho phần lớn tình huống, mây nhân tạo thêm không thêm ma Một vấn đề quan trọng khác gây nên mối quan ngại luân lý việc gieo mây nhân tạo Để lập luận, giả sử việc gieo cấy đám mây tạo ma Nhng đám mây có cho ma xa xuôi theo hớng gió hay không không đợc gieo cấy nhân tạo? C dân vùng xuôi theo hớng gió cho họ bị lợng ma m lẽ xuất cách tự nhiên đồng ruộng v lm khô lu vực không tiến hnh gieo mây nhân tạo Những vấn đề nh vậy, thực tế, bị đa tòa dân Nói ngắn gọn, số vấn đề bỏ ngỏ tồn giá trị mây nhân tạo nhằm cải thiện giáng thủy Rất thú vị, gieo mây nhân tạo đợc thử nghiệm nhằm giảm cờng độ ma đá Đã có thời tin rằng, cách gieo đám mây gây ma đá, ngời ta lm tăng số viên băng lớn lên Vì đám mây chứa lợng nớc đủ để đóng băng lên viên băng lớn lên, tăng số lợng viên băng ma đá, lý thuyết kích thớc trung bình chúng phải giảm Giảm kích thớc giảm động hạt băng rơi v giảm khả phá hoại gần mặt đất Tuy nhiên, thí nghiệm nhiều năm đông bắc Colorado vo năm 1970 khẳng định hiệu việc gieo mây nhân tạo nh biện pháp ngăn chặn ma đá v ý tởng nh chấm dứt Mỹ v Canada Tóm tắt Lần nhấc sách ny lên, bạn nghĩ bạn tìm hiểu xem giáng thủy xuất nh no Đó l tiêu điểm chơng ny Chúng ta tóm tắt khởi điểm giáng thủy l giọt mây lớn lên to kích thớc m chúng giữ lơ lửng không khí Nhng lợng tăng trởng cần thiết cho giọt l lớn Một phần lớn lên nhờ ngng tụ vo giọt tồn tại, nhng lớn lên tiếp tùy thuộc vo trình khác Tại vùng nhiệt đới, chế giọt mây lớn lên tiếp l va chạm v liên kết Bên ngoi vùng nhiệt đới, va chạm v liên kết quan trọng, nhng trình Berberon chiếm u thế, tinh thể băng lớn lên nhờ tiêu thụ giọt nớc 268 siêu lạnh Một trình Berberon khởi động, bồi kết v kết cụm lm cho băng chí lớn lên tiếp Giáng thủy xuất dới số dạng khác Bên ngoi vùng nhiệt đới, ma thờng tinh thể băng tuyết bị tan chảy chúng rơi tới bề mặt Những tinh thể băng no cha tan trớc đạt tới bề mặt tạo thnh tuyết Bông tuyết v ma đá hình thnh nớc siêu lạnh dính vo tinh thể băng v đông kết Trong trờng hợp hạt ma đá, tăng trởng diễn nớc nhiều lần bị đóng băng vo viên băng chúng qua bên mực đóng băng Ma tuyết v ma kết băng hai can dự vo tợng hóa băng hạt ma Đối với ma tuyết, hóa băng diễn trớc giọt đạt tới bề mặt; ma kết băng, hóa băng xảy tiếp xúc với bề mặt Dụng cụ chuẩn để đo giáng thủy l máy đo ma đơn giản, thiết bị gom nớc ma vo ống hẹp để đo thớc chuẩn độ chia Thời gian v cờng độ ma ghi nhận máy đo ma cải biên gọi l máy đo ma kiểu thùng đảo ngợc Dù quan trắc giáng thủy trực tiếp v không phức tạp, nhng có nhiều sai số tiềm Kết l, nhận thức phân bố biến khí tợng quan trọng ny giới không đợc chắn Khi lợng ma không đủ đáp ứng nhu cầu ngời, ngời ta phải gieo mây nhân tạo, tức đa vật liệu vo mây để khuyến khích giáng thủy nhờ trình tinh thể băng Điều ny thực băng khô, lm cho giọt nớc siêu lạnh kết băng nhân đồng nhất, bạc iốt, chất ny có tác dụng nh nhân băng Hiện nay, có nhiều lý để ngời ta hoi nghi hiệu việc gieo mây nhân tạo, ngoại trừ tình định Câu hỏi ôn tập Cái định vận tốc dừng giọt mây v giọt ma rơi? Hãy mô tả đặc trng phân biệt mây ấm, mây mát v mây lạnh? Các trình lớn lên giọt nớc mây ấm v mây lạnh khác nh no? Tại lớn lên ngng tụ tạo nên kích thớc giáng thủy giọt thân nó? Sự va chạm v liên kết tác động no để lm tăng kích thớc giọt mây? Hãy giải thích biến thiên áp suất nớc bão hòa tinh thể băng v giọt nớc siêu lạnh tác động lên phát triển ma Tại trình Bergeron xảy đám mây ấm? Sự bồi kết v kết cụm l gì? Tại lợng giáng thủy Mississippi lớn lợng giáng thủy Michigan? 269 10 Các hồ nớc lm gia tăng lợng giáng thủy theo hớng xuôi gió nh no? 11 Tại trận ma ro lúc đầu có hạt ma lớn? 12 Hãy giải thích hình thnh ma tuyết đòi hỏi phải có nghịch nhiệt? 13 Không có tuyết lạnh Điều ny có không ma tuyết không? 14 Tại hạt ma đá cấu tạo từ lớp băng? 15 Một số nguồn sai số đặc hữu máy đo ma l gì? 16 Các may đo ma kiểu thùng đảo ngợc v kiểu thùng cân đo ma nh no? 17 Những vật liệu no dùng để gieo mây nhân tạo v chúng kích thích giáng thủy nh no? Nhận xét suy luận Hoạt động công nghiệp lm tăng số lợng nhân ngng kết mây Tăng số lợng nhân nh có xu hớng thuận lợi hay cản trở hình thnh ma? Sự nóng lên khí lm thay đổi hình thnh ma vĩ độ trung bình nh no? Một đám mây giáng xuống thnh ma tất tinh thể băng giọt nớc Tại sao? Lợng nớc gây ma l độ cao lợng nớc giáng xuống thnh ma nh tất nớc cột không khí bên bề mặt rơi xuống thnh ma Một cách điển hình, lợng nớc gây ma khoảng 2,5 cm, nhng lợng giáng thủy vợt lợng ny Tại lại nh vậy? Rađa thời tiết theo dõi trắc diện thẳng đứng đám mây v cột giáng thủy Từ trắc diện ny dễ dng xác định độ cao m nhiệt độ l 0oC Vì điều ny đúng? Phun băng từ máy bay l mối nguy hiểm cho hng không nhiệt độ khoảng từ 4oC đến 0oC Tại điều nguy hiểm nhiệt độ thấp hơn? Những giọt ma điển hình rơi với tốc độ khoảng m/s - khoảng 25 km/giờ Các tuyết rơi rõ rng l rơi chậm Điều ny có nghĩa độ dy đám mây cần thiết ma thông qua trình va chạm - liên kết so với trình Bergeron? Một hãng sản xuất dầu gội đầu quảng cáo sản phẩm họ nh nớc ma Bạn có nghĩ l họ không v nh điều có nói tốt cho dầu gội đầu không? Đôi thấy ma đá xuất từ đám mây vũ tích gần đe Vì m hạt ma đá lớn thấy phần tơng đối mỏng đám mây? 270 10 Băng đỉnh đám mây vũ tích bên Colorado đợc quan sát thấy ngy sau bên phần phía đông nớc Mỹ Lm no m tinh thể băng sống sót m không bị giáng xuống thnh ma bị thăng hoa? Bi tập luyện Hãy thờng xuyên xem xét đồ rađa thời tiết trang Web: http://weather noaa.gov/radar/mosaic/DC.p19r0/ar.us.conus.shtml Sau nhấp chuột vo mục xem giáng thủy khu vực bên cạnh Bạn thấy cờng độ giáng thủy l đồng hay giống nh đốm? Bức tranh ny thay đổi tùy theo mùa v theo vùng Mùa, kiểu giáng thủy v vị trí địa lý ảnh hởng tới biến thiên không gian giáng thủy phạm vi trận bão nh no? Một giọt thu lợm cụ thể có tốc độ rơi 0,26 m/s, giọt bé hơn, 10 m phía dới rơi với tốc độ 0,01 m/s Cần thời gian để hai giọt va chạm với nhau? Mỗi giọt rơi bao xa trớc va chạm với nhau? Vận tốc dừng giọt hình cầu rơi v giọt nớc ma tỷ lệ với bậc hai bán kính chúng a) Nếu giọt mây bán kính 10 m rơi với tốc độ 0,1 m/s, giọt lớn với bán kính l 100 m rơi với tốc độ bao nhiêu? b) Nếu hai giọt đám mây, độ cao 100 m bên chân mây, cần thời gian để hai giọt ny rơi xuống đến chân đám mây, giả sử lớn lên thu nhỏ kích thớc? Bi toán định lợng Trang web sách ny (http://www.prenhall.com/aguado) cung cấp số bi toán để giúp bạn hiểu biết cách định lợng giáng thủy Chúng muốn bạn hon thiện kiến thức ginh phút xem xét bi toán Các trang web hữu ích http://weather noaa.gov/radar/mosaic/DC.p19r0/ar.us.conus.shtml Bản đồ tổng hợp thể kết rađa xuyên suốt nớc Mỹ Hãy nhấp chuột vo khu vực no để có tranh chi tiết phân bố ma địa phơng http://weatheroffice.ec.gc.ca/radar/index_e.html Các đồ rađa Canađa http://www.intellicast.com Nguồn thông tin hon hảo, gồm đồ rađa lợng giáng thủy cho thời đoạn 24 sau hng tuần Để có đợc đồ, từ trang chủ, vo mục U.S Weather v nhấp chuột vo mục RADAR Trên trang cuối 271 ny, nhấp chuột v cửa sổ kéo xuống HISTORIC, chọn DAILY WEEKLY PRECIPITATION http://lwf.ncdc.noaa.gov/oa/climate/severeweather/rainfall.html Các đồ lợng ma quan trắc 50 bang, nhiều báo cáo giáng thủy lớn http://www.weather.unisys.com/surface/snow_cover.html Bản đồ thảm tuyết nớc Mỹ http://www.weather.unisys.com/surface/prec_day.html Tổng lợng giáng thủy ngy nớc Mỹ 272 [...]... nhân ngng kết đợc bn luận chi tiết hơn ở chơng 5 (xem chuyên mục 1- 3 Tiêu điểm môi trờng: Son khí v khí hậu) loi động vật (kể cả khủng long) 1- 3 Tiêu điểm môi trờng: Son khí v khí hậu Các hạt lơ lửng có thể l nguyên nhân của những biến đổi khí hậu (trạng thái di hạn của khí quyển) Chúng có thể dẫn tới những đợt nhiệt độ thấp hơn do lm giảm lợng ánh sáng Mặt Trời đi vo khí quyển hoặc những đợt nhiệt... hình 1. 14a Trong thí dụ ny, Tucson có gió thổi tới từ phía đông nam với tốc độ 14 đến 19 km/giờ 1- 4 Chuyên đề: Thời tiết cực đoan ngy nay Khí quyển nhắc nhở chúng ta về sự hiện diện của nó theo nhiều cách Trong khi một thời tiết no đó có thể đơn giản chỉ l không thuận hoặc rất xấu, còn có những trờng hợp m trong đó thời tiết có thể có những tác động không đảo ngợc đợc tới hng triệu con ngời Các hình 1. .. v Hình 1 Một số sự kiện thời tiết quan trọng năm 2000 Hình 2 Một số sự kiện thời tiết quan trọng năm 20 01 35 Hình 3 Lụt cực hại do bão nhiệt đới Allison gây lụt tới tận phía bắc nh Massachusetts v Rhode Island; Texas, Mississippi, Florida v Pennsylvania đều bị công bố l khu vực thiên tai Theo Trung tâm Dữ liệu Khí hậu Quốc gia, trong thời kỳ từ 19 80 đến 20 01, Hoa Kỳ trải qua 52 sự kiện thời tiết lm... giữa các chất khí Xét một chất khí liên tục chu chuyển giữa khí quyển v bề mặt Trái Đất (hình 1. 2) Nếu ta tởng tợng khí quyển nh một bầu chứa chất khí, nồng độ khí trong bầu sẽ giữ nguyên không đổi mãi mãi nếu tốc độ đầu vo (tốc độ m chất khí di chuyển từ đất vo khí quyển) bằng tốc độ đầu ra (tốc độ m chất khí di chuyển từ khí quyển vo đất) Trong điều kiện nh vậy, ta nói rằng nồng độ khí tồn tại ở... cơ sở của thời tiết, đồng thời giới thiệu các bản đồ thời tiết Sau đó, chúng ta sẽ tiếp tục với một mục mô tả quá trình m nh khí tợng học lm ra một dự báo ngy 32 áp suất khí quyển v gió áp suất khí quyển l một trong những đặc trng thời tiết cơ bản nhất, nhng đồng thời nó l một đặc trng m bạn không cảm nhận đợc một cách trực tiếp Khác với nhiệt độ v độ ẩm, không thể cảm giác đợc áp suất không khí tại... khác giết hại ít nhất 10 0 ngời: các sự kiện nóng/khô hạn của các năm 19 88, 19 89 v 2000; bão lớn năm 19 88 v lốc xoáy ở miền đông nam; v các sự kiện bão tuyết v bão của năm 19 93 v 19 96 dọc bờ phía đông Hãy lu ý rằng 5 trong số 8 sự kiện hung dữ nhất của 22 năm gần đây đã diễn ra trong thời kỳ 6 năm 19 96-20 01 Các nh khoa học khí quyển mới đây đã by tỏ mối quan ngại về khả năng thời tiết cực đoan diễn ra... của khí quyển xảy ra rất chậm, thnh thử nó có thời gian lu lại rất di - 42 triệu năm Mặc dù thực tế l nó tạo nên hơn 75 % khí quyển, N2 tơng đối ít quan trọng xét trên phơng diện phần lớn các quá trình khí tợng v khí hậu học (Tuy nhiên, nh chúng ta sẽ bn luận sau ny, các chất khí dẫn xuất của nitơ nh ôxit nitơ rất quan trọng đối với khí hậu Trái Đất) Chất khí áp đảo thứ hai - ôxy (O2), lm thnh 21 %... nồng độ khoảng 10 000 hạt trong một cm3 bên trên bề mặt đất Để tởng tợng có nhiều son khí nh thế no trong không khí, ta xem về trung bình một ngời hít khoảng 10 00 cm3 (1 lít) không khí mỗi lần thở Kết quả l mỗi ngời trong chúng ta hít khoảng 1 nghìn tỉ son khí vo phổi mình vi lần trong một phút hay khoảng hai thìa chất rắn mỗi ngy Hạt nhỏ nhất trong số các hạt son khí có bán kính cỡ 0 ,1 m (một phần... độ khí quyển của một chất khí giữ nguyên không đổi trong những điều kiện ổn định, những phân tử riêng rẽ lu lại trong khí quyển chỉ một thời kỳ hữu hạn trớc khi chúng bị di dời bởi những quá trình ra no đó vận hnh Khoảng thời gian trung bình m các phân tử riêng rẽ của một chất đang xét ở lại trong khí quyển gọi l thời gian lu lại Thời gian lu lại đợc tìm bằng cách chia khối lợng 12 của chất trong khí. .. thoát khí, nitơ bị lấy ra khỏi khí quyển một cách rất chậm chạp Kết quả l nồng độ của nó dần dần tăng đến một điểm m ngy nay lm cho nó trở thnh hợp phần chính của khí quyển Một số kiến thức cơ sở về thời tiết Tất cả chúng ta quen thuộc với những dự báo thời tiết hng ngy, từ đó chúng ta thờng nhận đợc thông tin về trạng thái hiện tại v dự báo của khí quyển Trong những năm gần đây, lợng thông tin thời tiết