Hệ thống kiến thức và phân dạng bài tập về nhiệt độ không khí trên bề mặt trái đất

HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII NHÓM ĐỊA LÍ – Trường THPT chuyên Hạ Long, Quảng Ninh HỆ THỐNG KIẾN THỨC VÀ PHÂN DẠNG BÀI TẬP VỀ NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ TRÊN BỀ MẶT TRÁI ĐẤT A - MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Học phần khí nói chung chuyên đề nhiệt độ nói riêng nội dung khó quan trọng giáo viên học sinh Đây chuyên đề có tính chất sở cho việc nghiên cứu chuyên đề học phần khí học phần khác (thủy quyển, thổ nhưỡng, sinh quyển, qui luật địa lí,…) Bởi vậy, việc nắm bắt kiến thức không vững vàng dẫn đến sai lệch nhận thức chất vật tượng Đối với giáo viên, việc thiết lập cho học sinh hệ thống kiến thức cách khoa học, xác vấn đề rèn luyện kĩ địa lí nhằm khắc sâu kiến thức, tiến tới vận dụng kiến thức vào giải vấn đề thực tiễn sống nhiệm vụ trọng tâm Với yếu tố khách quan trên, để phục vụ tốt nhiệm vụ giảng dạy đội tuyển, hệ thống kiến thức chuyên sâu phân dạng tập nhiệt độ không khí thông qua chuyên đề “ Hệ thống kiến thức phân dạng tập nhiệt độ không khí bề mặt Trái Đất” Mục đích đề tài Đề tài tập trung vào giải hai vấn đề lớn: - Hệ thống hóa kiến thức chuyên sâu nhiệt độ không khí bề mặt Trái Đất - Phân dạng tập nhiệt độ không khí bề mặt Trái Đất thông qua câu hỏi mở rộng HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII B - NỘI DUNG Chương 1: Nguồn cung cấp nhiệt độ không khí Trên bề mặt Trái Đất có sống có nhiệt độ Nguồn nhiệt cung cấp chủ yếu cho Trái Đất Mặt Trời (thực tế bên Trái Đất có nguồn nhiệt bề mặt Trái Đất hưởng lượng nhỏ, 1/5000 Mặt Trời) Do đó, diễn biến xạ Mặt trời (phân phối lượng xạ, cán cân xạ,….) chi phối đến đặc điểm nhiệt độ Trái Đất, đó, nhiệt độ không khí phần quan trọng 1.1 Bức xạ Mặt Trời Dòng vật chất lượng (nhiệt, ánh sáng) phát từ Mặt trời, tỏa không gian vũ trụ đến Trái Đất gọi xạ Mặt Trời Nguồn gốc xạ Mặt Trời phản ứng hạt nhân xảy điều kiện nhiệt độ khoảng 20.106 ˚C Nguồn xạ Mặt Trời đem lại ánh sáng nhiệt cho Trái Đất, cung cấp lượng cho sinh Năng lượng xạ Mặt Trời lớn Trái Đất nhận phần nhỏ xạ cách xa Mặt Trời Nguồn lượng Mặt Trời phát từ khí đến Trái Đất đơn vị diện tích đơn vị thời gian gọi cường độ xạ Mặt Trời Cường độ xạ Mặt Trời phụ thuộc vào góc tới tia sáng (góc nhập xạ) thời gian chiếu xạ (thời gian có xạ Mặt Trời) Góc chùm tia tới lớn thời gian chiếu xạ dài cường độ xạ lớn ngược lại 1.2 Sự phân phối xạ Mặt Trời đến Trái Đất Quá trình xạ Mặt Trời đến bề mặt Trái Đất phân phối sau: Giả sử xạ Mặt Trời tới Trái Đất năm 100%, xạ Mặt Trời tới khí có: HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII - 30% phản hồi lại không gian ( 7% khuếch tán +23% phản xạ mây) - 19% khí hấp thụ ( 3% 03 + 13% nước +3% mây) - 51% xuống bề mặt đất -> xạ tổng cộng + 4% phản hồi vào không gian + 47% Trái Đất hấp thụ Như vậy, xạ xuống đến mặt đất bị khí khuếch tán phản xạ, lại bị mặt đất phản xạ lại lần 47% thực tế xuống đến mặt đất mặt đất giữ lấy, ước chừng khoảng >300cal/cm2 /ngày Tỉ lệ lượng tiêu hao với lượng truyền tới Trái Đất gọi trị số Anbedo Trái Đất Vì Trái Đất có khí dày làm tiêu hao lượng lớn nên trị số Anbedo lớn Phần xạ Mặt Trời xuống mặt đất bị hấp thụ biến thành nhiệt Mặt đất lại đem nhiệt xạ lên không, thành nguồn nhiệt thứ hai khí sau Mặt Trời Chính xạ Mặt đất gồm tia hồng ngoại sóng dài nhân tố làm sinh nhiệt độ khí gần mặt đất 1.3 Cán cân xạ Cán cân xạ chênh lệch thu chi xạ bề mặt Trái Đất lớp không khí khoảng thời gian định Cán cân xạ dương thu lớn chi ngược lại Cán cân xạ Mặt trời đại lượng qui định nhiệt độ mặt đất lớp không khí sát mặt đất Công thức: B = Q (1-A) - EH Trong đó: B = cán cân xạ Q = xạ tổng cộng (bức xạ bề mặt Trái Đất ) A = Trị số Anbedo HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII EH = xạ hiệu dụng ( xạ tiêu hao bề mặt đất) Cán cân xạ phụ thuộc gián tiếp vào góc nhập xạ thời gian chiếu sáng (Q), phụ thuộc trực tiếp vào trị số Anbedo (A) xạ hiệu dụng (EH ) Trị số Anbedo xạ hiệu dụng lại phụ thuộc vào tính chất bề mặt đệm Do đó, cán cán xạ phụ thuộc vào nhân tố: góc nhập xa, thời gian chiếu sáng tính chất bề mặt đệm Khu vực chí tuyến: B = 100 – 200 kcal/cm2/năm Từ 20 ̊ - 40˚: B = 60 kcal/cm2/năm Từ 40˚ - vòng cực: B = 20 – 40 kcal/cm2/năm Tại cực: B âm ( Anbedo phụ thuộc vào tính chất trạng thái bề mặt Trái Đất: màu sắc, độ ẩm, mức độ lồi lõm…Bề mặt tối xạ hấp thụ lớn, độ ẩm lớn xạ hấp thụ lớn Ví dụ: tuyết: 90 – 95%, cỏ khô: 19-20%, cỏ tươi: 26%, cát khô: 35-40%, rừng rậm: 5%, nước:2% Trên bề mặt địa cầu có 2/3 nước nên hấp thụ nhiệt nước đại dương nhân tố hình thành khí hậu quan trọng) Chương 2: Nhiệt độ không khí bề mặt Trái Đất Nói nhiệt độ nơi nhiệt độ không khí nơi đó, cụ thể lớp không khí cách bề mặt đất 2m Nhiệt độ lớp không khí chịu ảnh hưởng xạ Mặt Trời chủ yếu xạ mặt đất Nghiên cứu nhiệt độ không khí bề mặt Trái Đất với nội dung chủ yếu sau: 2.1 Tiêu chí đánh giá nhiệt độ không khí 2.1.1 Nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tối cao, nhiệt độ tối thấp - Nhiệt độ trung bình giá trị trung bình nhiệt độ theo thời gian (ngày, tháng, năm) Đây tiêu quan trọng để đánh giá chế độ nhiệt lãnh thổ HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII - Nhiệt độ tối cao bao gồm: nhiệt độ tối cao ngày, nhiệt độ tối cao tuyệt đối giai đoạn khí hậu (tháng, năm) Nhiệt độ tối cao ngày nhiệt độ cao quan trắc ngày Thông thường vào khoảng 13 – 14h hàng ngày nhiệt độ không khí đạt giá trị cao Nhiệt độ tối cao tuyết đôi giai đoạn khí hậu giá trị nhiệt độ cao xảy quan trắc giai đoạn khí hậu - Nhiệt độ tối thấp bao gồm: nhiệt độ tối thấp ngày, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối giai đoạn khí hậu (tháng, năm) Nhiệt độ tối thấp ngày nhiệt độ thấp quan trắc ngày Thông thường vào khoảng 4h - 5h hàng ngày nhiệt độ không khí đạt giá trị thấp Nhiệt độ tối thấp tuyết đôi giai đoạn khí hậu giá trị nhiệt độ thấp xảy quan trắc giai đoạn khí hậu 2.1.2 Biên độ nhiệt Biên độ nhiệt hiệu số nhiệt độ đạt giá trị cực đại nhiệt độ đạt giá trị cực tiểu khoảng thời gian định ( ngày – đêm, năm) 2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến thay đổi nhiệt độ không khí 2.2.1 Vĩ độ - Nhiệt độ giảm dần từ xích đạo cực - Biên độ nhiệt tăng dần từ xích đạo cực - Nơi có vĩ độ thấp nhiệt độ cao nơi có vĩ độ cao Nguyên nhân: - Góc chiếu sáng giảm dần từ xích đạo cực  lượng nhiệt nhận giảm dần - Góc chiếu sáng thay đổi theo thời gian không gian HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII + Theo mùa: mùa hè, góc chiếu sáng lớn  lượng nhiệt nhận nhiều Còn mùa đông ngược lại + Trong ngày: góc chiếu sáng tăng dần đạt cực đại vào 12h trưa sau giảm dần + Địa hình dốc  góc chiếu sáng nhỏ  lượng nhiệt nhận ít,ngược lại với địa hình thoải - Biên độ nhiệt lên vĩ độ cao chênh lệch góc chiếu sáng thời gian chiếu sáng ngày đêm năm lớn 2.2.2 Lục địa đại dương (vị trí gần hay xa biển) - Vị trí gần hay xa biển, đd quy định khí hậu có tính chất lục địa hay đại dương - Biên độ nhiệt: xa đại dương biên độ nhiệt lớn + Lục địa: hình thành khối khí lục địa (mùa đông tỏa nhiệt mạnh, khô  hình thành áp cao, mùa hạ tích tụ nhiệt nhanh, khô  áp thấp)  biên độ nhiệt lớn + Đại dương: hình thành khối khí đại dương (mùa đông ấm, mùa hạ mát)  biên độ nhiệt nhỏ 2.2.3 Địa hình - Càng lên cao nhiệt độ giảm (↑100m – nhiệt độ↓ 0,6 oC  đoạn nhiệt ẩm) (trong tầng đối lưu) ngược lại (↓100m - nhiệt độ ↑ oC  đoạn nhiệt khô) tia nắng mặt trời xuyên qua khí mặt đất, lớp không khí đầy bụi sát mặt đất thu nhiều nhiệt lớp không khí loãng cao - Hướng phơi sườn núi: HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII + Sườn núi đón ánh nắng mặt trời (sườn phơi nắng)  có góc chiếu sáng lớn, lượng nhiệt nhận nhiều + Sườn núi khuất ánh sáng mặt trời ngược lại - Hướng sườn: Hình 4: Nhiệt độ thay đổi theo độ dốc hướng phơi sườn núi + Sườn đón gió  mưa nhiều  nhiệt thấp sườn khuất gió - Dạng địa hình + Địa hình bồn địa, thung lũng: hè nóng, đông lạnh  thời tiết khắc nghiệt - Độ dốc địa hình: Nơi có độ dốc nhỏ, nhiệt độ cao nơi có độ dốc lớn lớp không khí đốt nóng có độ dày lớn 2.2.4 Các nhân tố khác - Dòng biển: dòng biển nóng qua  nhiệt cao, mưa nhiều Dòng biển lạnh ngược lại - Lượng mưa: nơi mưa nhiều  nhiệt thấp, mưa nhiệt cao Ví dụ: Ở khu vực xích đạo nhiệt cao  nước bốc nhiều  mưa nhiều, mưa dông  nhiệt thấp so với khu vực chí tuyến - Mặt đệm: khả hấp thụ tỏa nhiệt mặt đất mặt nước khác chênh lệch nhiệt độ khác (biên độ nhiệt Δt mặt đất > Δt mặt nước) Hay bề mặt đệm (mặt đất): nơi có lớp phủ thực vật dày  nhiệt tăng chậm điều hòa nơi có lớp phủ thực vật mỏng (như hoang mạc, sa mạc) HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII (Để đốt nóng 1kg đất tăng lên oC lượng nhiệt ½ , 1/3 so với mặt nước Do vậy, để đốt nóng viên gạch nhanh đốt nóng khối lượng nước tương đương Nhưng đất lại tỏa nhiệt nhanh nước  đất nóng nhanh, nguội nhanh; nước ngược lại) 2.3 Sự thay đổi nhiệt độ không khí Nhiệt độ địa điểm Trái Đất có thay đổi, lên xuống ngày đêm năm Sự thay đổi nhiệt độ không khí gọi biến trình nhiệt độ không khí, bao gồm: biến trình ngày biến trình năm nhiệt độ Biến trình nhiệt độ không khí phụ thuộc chủ yếu vào độ cao Mặt Trời thông qua yếu tố cường độ xạ 3.1 Biến trình ngày nhiệt độ Sự biến thiên liên tục nhiệt độ từ qua khác ngày đêm gọi biến trình ngày nhiệt độ Nó biến thiên theo qui luật đơn giản: nhiệt độ tăng dần từ Mặt Trời mọc đạt đến cực đại sau 12 trưa lại giảm dần đạt đến cực tiểu vào trước lúc Mặt Trời mọc ngày hôm sau Đường biểu diễn biến trình ngày nhiệt độ trung bình nhiều năm đường cong đặn Giá trị cực đại cực tiểu nhiệt độ ngày phụ thuộc vào tính chất bề mặt đất: cực đại bề mặt đất lớn so với lớp không khí bên lớp đất bên dưới, ban ngày mặt đất nhận nhiệt Mặt Trời nóng lên từ truyền lên không khí xuống đất Trị số cực đại mặt đất lớn mặt nước đất có nhiệt dung nhỏ Ngược lại cực tiểu mặt đất nhỏ nước biên độ ngày nhiệt độ đất lớn nước không khí, đất trọc lớn đất có phủ thực vật Vùng có khí hậu khô lớn khí hậu ẩm Nhiệt độ dao động ngày đêm nhiều lại tùy theo độ vĩ Ở nhiệt đới, nhiệt độ lên xuống nhiều; hoang mạc có lên xuống 30˚C hơn; ôn đới từ 10 15˚C; cực đới khoảng 2˚C HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII Nhiệt độ dao động tùy theo địa hình độ cao mặt đất Nơi mặt đất bằng, nhiệt độ lên xuống thung lũng núi, thung lũng ban ngày gió ít, nhiệt độ cao mà ban đêm khí lạnh từ cao dồn xuống làm cho nhiệt độ thấp Trên mặt cao nguyên rộng, không khí loãng ngang mặt biển nên nhiệt độ tăng lên giảm xuống đều; ngày đêm nhiệt độ lên xuống nhiều miền đất thấp Trên mặt đất mặt nước, nhiệt độ lên xuống khác nhau: thường mặt nước, độ chênh chi từ đến 3˚C, mặt đất lên tới 30˚C nhiệt dung đất nước khác Hơi nước không khí ảnh hưởng đến dao động nhiệt ngày đêm Trời nhiều mây: ban ngày nóng ban đêm lạnh; trời mây từ ngày sang đêm, nóng lạnh thay đổi nhiều Vì hoang mạc có nhiệt độ chênh lệch cao từ ngày sang đêm Biên độ nhiêt độ ngày giảm dần khu vực vĩ độ cao vĩ độ cao có chênh lệch góc nhập xạ ngày nhỏ vĩ độ thấp 2.3.2 Biến trình năm nhiệt độ Sự biến thiên liên tục nhiệt độ từ ngày qua ngày khác năm gọi biến trình năm nhiệt độ Nhiệt độ địa điểm phụ thuộc vào biến thiên góc nhập xạ năm, vào tính chất bề mặt đất nên biến trình năm nhận thấy: nhiệt độ cao vào thời gian có góc nhập xạ lớn, nhiệt độ thấp vào thời gian có góc nhập xạ nhỏ, biến trình năm nhiệt độ thường có hai loại: phổ biến có cực đại vào mùa hạ cực tiểu vào mùa đông Loại thứ hai có hai cực đại vào thời gian Mặt Trời lên lên cao hai cực tiểu, cực tiểu vào thời gian đông chí cực tiểu phụ vào thời gian hạ chí, loại thường gặp khu vực nội chí tuyến Sự biến thiên nhiệt độ năm không đồng nhấtở vĩ độ, phân thành kiểu sau: HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII + Kiểu xích đạo: xuất cực đại (sau xuân phân thu phân) hai cực tiểu (sau hạ chí đông chí) Nhiệt độ năm dương + Kiểu chí tuyến: cực đại sau hạ chí, cực tiểu sau đông chí (trên đại dương khoảng 5˚C, lục địa tới 20˚C) Nhiệt độ trung bình năm dương + Kiểu ôn đới: mùa rõ rệt, nhiệt độ đạt cực đại (lục địa tháng VII, đại dương tháng VIII), cực tiểu (lục địa tháng 1, đại dương tháng II) Biên độ năm nhiệt độ hiệu số trị số cực đại trị số cực tiểu, phụ thuộc vào chênh lệch góc nhập xạ mà vào thay đổi tính chất bề mặt đệm theo mùa năm Do đó: Biên độ năm nhiệt độ tăng dần từ xích đạo hai cực 2.4Phân bố nhiệt độ không khí Trái Đất Trên bề mặt địa cầu, nhiệt độ có phân bố không tác động khác nhân tố ảnh hưởng (Vĩ độ địa lí, lục địa đại dương, địa hình, dòng biển, ….) Sự phân bố nhiệt độ không khí Trái Đất biểu thông qua đường đẳng nhiệt đồ giới Các đường đẳng nhiệt thường không trùng với vĩ tuyến, có không đồng bề mặt Trái Đất (do khả hấp thụ phản hồi xạ chúng khác nhau, nhiệt dung khác nhau, ảnh hưởng dòng biển nóng – lạnh) Vì thế, vĩ tuyến địa điểm khác có nhiệt độ khác lớn Ở số nơi, đường đẳng nhiệt tiến lên vĩ độ cao, tạo thành lưỡi nóng, hướng từ vĩ độ thấp lên vĩ độ cao, số địa điểm khác, đường đẳng nhiệt lại tiến xuống vĩ độ thấp tạo thành lưỡi lạnh hướng từ cực xích đạo Tháng giêng tháng lạnh Bắc Bán Cầu (BBC) – nóng Nam Bán Cầu(NBC): Trên đại dương NBC, đường đẳng nhiệt gần song song uốn khúc mạnh ranh 10 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII  Vì vùng nội chí tuyến, góc nhập xạ lớn, năm có hai lần Mặt Trời lên thiên đỉnh, nên nhận nhiều nhiệt  Bắc bán cầu nhiệt độ tăng đến 10°B sau giảm Vì xích đạo bề mặt biển rừng rậm, nước nhiều, hạn chế nhận nhiệt lớp không khí gần mặt đất, tượng mưa dông nhiệt; vùng 10° diện tích lục địa tăng + Từ 20° - 50° nhiệt độ giảm mạnh đạt 0°C  Vì bắt đầu chuyển sang khu vực ngoại chí tuyến, nơi Mặt trời lên thiên đỉnh, góc chiếu sáng giảm, nhiệt nhận giảm + Sau 50° vùng có nhiệt trung bình năm 0°C, nhiệt độ Nam bán cầu giảm nhanh vĩ độ nhiệt độ thấp Bắc bán cầu Vì khu vực có mùa đông ngày toàn đêm với số ngày tăng dần từ vòng cực→ cực Góc chiếu sáng nhỏ tiến tới không góc chiếu sáng nên thời kì mùa đông nhiệt nhận ít, có trình tỏa nhiệt mạnh mẽ Đến mùa hè có ngày dài nhiệt nhận tăng song vào trình tan băng nên nhiệt độ tăng chậm Trong Nam bán cầu nhiệt thấp gặp lục địa Nam Cực, Bắc bán cầu gặp đại dương Ví dụ Cho bảng số liệu sau Biên độ nhiệt độ năm theo vĩ độ (˚C) Vĩ độ 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° BBC 0,6 1,7 5,5 13,1 19,3 25,8 30,4 34,1 34,5 36,0 NBC 0,6 2,2 5,2 7,6 6,5 5,4 11,2 19,5 28,7 35,0 Hãy nhận xét giải thích thay đổi biên độ nhiệt vĩ độ Gợi ý trả lời 16 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII * Nhận xét giải thích khái quát - Càng lên vĩ độ cao biên độ nhiệt năm lớn (Minh họa) Do: Càng lên vĩ độ cao chênh lệch góc chiếu sáng thời gian chiếu sáng năm lớn - Cùng vĩ độ biên độ nhiệt thay đổi theo tương quan lục địa đại dương + Diện tích lục địa lớn, biên độ nhiệt lớn + Ngược lại, diện tích lục địa giảm, biên độ nhiệt giảm * Nhận xét giải thích thay đổi theo vĩ độ - Từ 00 – 300 Bắc, Nam: biên độ nhiệt tăng (Minh họa) + Vì hai bán cầu diện tích lục địa tăng nên biên độ nhiệt tăng (Minh họa) + Ở BBC tăng nhanh NBC diện tích lục địa tăng nhanh - Từ 300 -500 Bắc, Nam: + BBC diện tích lục địa tiếp tục tăng nhanh, biên độ nhiệt tăng nhanh (Minh họa) + NBC diện tích lục địa giảm nhanh đến không còn, biên độ nhiệt giảm (Minh họa) - Từ 500 – 700 Bắc, Nam: biên độ nhiệt tăng cao + BBC: Diện tích lục địa tăng dần đến cao nhất, biên độ nhiệt tiếp tục tăng đến cao (Minh họa) + NBC bắt đầu xuất đảo bán đảo lục địa Nam Cực, biên độ nhiệt tăng (Minh họa) - Từ 700 – 800 Bắc, Nam: 17 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII + BBC với suất Bắc Băng Dương, biên độ nhiệt giảm + NBC bắt đầu gặp lục địa Nam Cực, biên độ nhiệt tăng (Minh họa) 3.2 Câu hỏi gắn với đồ, lược đồ, hình vẽ 4.1.1 Nguyên tắc làm  Bước 1: Nhìn bảng giải – phân cấp  Bước 2: Nhận xét chung: phân hóa khu vực: → Nhận xét chi tiết theo cấp phân loại: giá trị, phân bố - Nơi cao - Nơi thấp - Theo cấp lại  Bước 3: Dùng nhân tố ảnh hưởng để giải thích 4.1.2 Các ví dụ minh họa Ví dụ 4: Lược đồ nhiệt độ tháng 18 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII Hãy nhận xét đường đẳng nhiệt 0˚ bán cầu Gợi ý trả lời - Đường đẳng nhiệt 0˚ thuộc vùng vĩ độ 45˚ đến vùng cực, NBC phạm vi hoạt động cao Do vùng vĩ độ cao, góc chiếu sáng nhỏ tiến tới có thời kì đêm dài, nhiệt nhận - Đường đẳng nhiệt chạy theo phương vĩ tuyến không vĩ độ Do bề mặt trái đất không đồng có phân bố xen kẽ lục địa, đại dương - Ở hai bán cầu, đường đẳng nhiệt BBC có phân bố phạm vi rộng (Minh họa) Do BBC có nhiều lục địa tạo không đồng mặt đệm cao NBC - Giới hạn hoạt động đường đẳng nhiệt 0˚ mặt đệm khác + Giữa lụa địa với đại dương lê cao đại dương nước có nhiệt dung riêng khác lục địa nên nóng lên chậm tảo nhiệt chậm (có khả giữ nhiệt lâu hơn, nhiệt độ năm điều hòa lục địa) + Giữa lục địa với lục địa xuống vĩ độ thấp châu Á (thấp Đông Á) Do diện tích lục địa lớn nhất, tác động khối khí lục địa, độ cao địa hình (núi đông Xibia) + Giữa đại dương với đại dương lên cao vùng bờ tây Đại Tây Dương tác động dòng nóng Gơnxtrim Ví dụ Cho lược đồ: Lược đồ nhiệt độ trung bình tháng Trái Đất 19 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII Quan sát lược đồ nhiệt độ trung bình tháng Trái Đất, rút nhận xét cần thiết giải thích nguyên nhân Gợi ý trả lời - Nhiệt độ trung bình tháng giảm dần từ xích đạo phía cực (VD) Vì Trái đất hình cầu → lượng xạ mặt trời mà mặt đất nhận giảm dần từ xích đạo phía cực - Từ xích đạo cực, nhiệt độ BBC giảm nhanh NBC (VD) Vì: Đây thời kỳ mùa đông BBC, diện tích lục địa BBC lớn → toản nhiệt nhanh → nhiệt độ giảm nhanh - Nhiệt độ trung bình tháng BBC nhỏ NBC (VD).Vì: + Đây thời gian NBC ngả phía mặt trời → góc nhập xạ NBC lớn BBC → lượng xạ mặt trời lượng nhiệt bề mặt đất nhận NBC lớn BBC + Diện tích lục địa BBC lớn, thời kỳ tỏa nhiệt nhanh → nhiệt độ tháng BBC thấp 20 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII - Cùng vĩ độ có chênh lệch nhiệt độ lục địa đại dương (VD) tính chất hấp thu nhiệt tỏa nhiệt lục địa đại dương khác + BBC: nhiệt độ trung bình đại dương cao lục đia BBC mùa đông, lục địa tỏa nhiệt nhanh + NBC: nhiệt độ trung bình lục địa cao đại dương NBC mùa hè, lục địa hấp thu nhiệt nhanh - Cũng vĩ độ nhiệt độ chênh lệch bờ đông bờ tây lục địa (VD) Do ảnh hưởng dòng biển gió + Vĩ độ thấp: nhiệt độ bờ đông cao bờ tây Vì dòng biển nóng chảy ven bờ đông lục địa, với tác động gió Tín phong + Vĩ độ cao (vùng ôn đới) nhiệt độ bờ tây cao bờ đông Vì bờ tây ảnh hưởng dòng biển lạnh, tác động gió tây ôn đới - Nhiệt độ cao thấp lục địa (VD) Vì vào sâu lục địa, ảnh hưởng biển đại dương giảm; Ở trung tâm lục địa, hấp thu nhiệt tỏa nhiệt nhanh Ví dụ Cho hình vẽ “Nhiệt độ thay đổi theo độ dốc hướng phơi sườn núi” 21 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII Hãy phân tích mối quan hệ hướng phơi sườn với góc nhập xạ lượng nhiệt nhận 4.3 Dạng - Câu hỏi vận dụng kiến thức 4.3.1 Các khái niệm, thuật ngữ Đối với dạng câu hỏi này, không đòi hỏi em phải nắm vững kiến thức mối liên kết đơn vị kiến thức mà yêu cầu HS phải ghi nhớ khái niệm, trình bày đặc điểm tượng, vật hình thức học Ví dụ 7: Thế cán cân xạ? Ví dụ 8: Trình bày trình phân phối xạ Mặt Trời tới Trái Đất Ví dụ 9: Nhiệt độ không khí tầng đối lưu đâu mà có? 4.3.2 Các mối quan hệ nhân (Giải thích – chứng minh – phân tích) Ví dụ 10: Tại cán cân xạ Mặt Trời trung bình năm mặt đất giảm dần từ xích đạo hai cực? Gợi ý - Cán cân xạ chênh lệch thu chi xạ bề mặt Trái Đất lớp không khí khoảng thời gian định Cán cán xạ phụ thuộc vào nhân tố: góc nhập xa, thời gian chiếu sáng tính chất bề mặt đệm - Cán cân xạ Mặt Trời trung bình năm mặt đất giảm từ xích đạo hai cực do: 22 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII + Trái đất có dạng hình cầu Ví dụ 11: Tại nhiệt độ trung bình năm lại phụ thuộc vào cán cân xạ? Gợi ý - Nhiệt độ trung bình năm liên quan chặt chẽ đến lượng xạ tiếp nhận tính chất bề mặt đệm Điều phản ánh thông qua nhân tố cán cân xạ Cán cân xạ chênh lệch thu chi xạ bề mặt Trái Đất lớp không khí khoảng thời gian định Cụ thể: Cùng lượng xạ chiếu xuống bề mặt Trái Đất hai địa điểm vĩ độ, thời gian chiếu sáng bề mặt đệm khác (lục địa đại dương) Như vậy, lượng xạ thu vào giống bề mặt đệm hấp thụ phản xạ nhiệt khác nên nhiệt độ trung bình năm khác biệt Ví dụ 12: Tại ngày, nhiệt độ cao vào lúc 13 giờ? Gợi ý Khi tia sáng Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất, nhiệt độ thành tạo yếu tố: - Bức xạ mặt trời trưc tiếp chiếu xuống đốt nóng không khí - Bức xạ gián tiếp thông qua trình truyền nhiệt từ mặt đất phản hồi lại không khí bị tia sáng mặt trời đốt nóng Đây xạ tạo nhiệt cho không khí trình lớn gấp 400 lần so với xạ trực tiếp - Do đó, xạ lớn bề mặt Trái Đất vào 12 Mặt Trời lên cao cần phải có trình đốt nóng truyền nhiệt mặt đất nhiệt độ đạt giá trị cao 23 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII Ví dụ 13: Tại nơi có nhiệt độ cao Trái Đất quanh Xích đạo mà khu vực chí tuyến? Gợi ý Nhiệt độ cao Trái Đất quanh Xích đạo mà khu vực chí tuyến vì: - Nhiệt độ không khí phụ thuộc vào nhiều yếu tố, có góc nhập xạ, diện tích lục địa, đại dương, dòng biển - Nhiệt độ xích đạo thấp chí tuyến do: + Vùng Xích đạo vùng có diện tích đại dương nhiều, thảm thực vật phong phú, lượng mưa lớn + Vùng Chí tuyến nhiệt độ cao vùng mưa, diện tích lục địa lớn, thảm thực vật nghèo nàn Ví dụ 14: Tại nhiệt độ trung bình năm không giảm liên tục từ Xích đạo hai cực? Gợi ý Nhiệt độ trung bình năm không giảm liên tục từ xích đạo hai cực vì: nhiệt độ không khí phụ thuộc vào nhiều nhân tố: vĩ độ địa lí, phân bố không lục địa đại dương, tác động địa hình, hoạt động dòng biển, hoàn lưu,…Chính nhân tố phá vỡ tính liên tục nhiệt độ từ xích đạo phía hai cực Ví dụ 15: Tại vào mùa hạ (ở nửa cầu Bắc), tổng xạ xích đạo nhỏ cực Bắc nhiệt độ không khí cao? Rút nhân tố ảnh hưởng đến cán cân xạ Gợi ý Nhiệt độ không khí phục thuộc vào nhân tố góc chiếu sáng, thời gian chiếu sáng tính chất bề mặt đệm Vào mùa hè, tổng xạ xích đạo nhỏ cực xích đạo với bề mặt đệm chủ yếu đại dương rừng rậm nên không khí chứa nhiều nước có khả 24 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII hấp thụ nhiệt cao Bề mặt cực chủ yếu băng tuyết có trị số anbedo lớn nên phản xạ nhiệt lớn hơn, mặt khác phần nhiệt cho trình tan băng nên nhiệt thấp Ví dụ 16: Tại đại dương có biên độ nhiệt nhỏ, lục địa có biên độ nhiệt lớn? Gợi ý Tia Mặt trời tới mặt nước lớp nước mặt hấp thụ phần, phần truyền xuống đốt nóng trực tiếp lớp sâu Do trao đổi loạn lưu nên truyền nhiệt nước xuống sâu lại nhanh gấp nhiều lần (1000 – 10.000 lần) so với dẫn nhiệt phân tử đất Tính linh động nước làm cho truyền nhiệt có hiều Vì vậy, đại dương có nhiệt độ cực đại ngày thường thấp nhiệt độ cực tiểu ngày thường cao đất liền, dẫn đến biên độ nhiệt đại dương nhỏ , lục địa lớn Ví dụ 17: Tại nhiệt độ cực đại cực tiểu ngày đại dương thường xảy chậm lục địa Gợi ý Sự truyền nhiệt vào đất nước phụ thuộc nhiều vào: + Nhiệt dung thể tích (lượng nhiệt tính calo cần để đốt nóng 1cm3 chất định lên 1˚C) + Tính dẫn nhiệt (khả truyền nhiệt đo lượng nhiệt qua lớp đất hay nước có diện tích 1cm2 chiều dày 1cm, mà nhiệt độ chênh hai mặt lớp 1˚C/1giây) Với lượng Mặt Trời nhau, đất hay nước có nhiệt dung thể tích lớn đốt nóng nhiều Nhiệt dung thể tích đất, đá nhỏ nhiệt dung nước hai lần Nước có nhiệt dung lớn tính dẫn nhiệt nhỏ so với đất nên nóng lên chậm nhiệt chậm 25 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII Ví dụ 18: Tại tầng đối lưu, lên cao nhiệt độ giảm? Gợi ý - Khi tia sáng Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất, nhiệt độ thành tạo yếu tố: + Bức xạ mặt trời trưc tiếp chiếu xuống đốt nóng không khí + Bức xạ gián tiếp thông qua trình truyền nhiệt từ mặt đất phản hồi lại không khí bị tia sáng mặt trời đốt nóng Đây xạ tạo nhiệt cho không khí trình lớn gấp 400 lần so với xạ trực tiếp - Trong tầng đối lưu, lên cao nhiệt giảm + Không khí cao (ít bụi, khí lơ lửng, nước giảm) nên khả hấp thụ xạ Mặt Trời + Càng lên cao xa xạ Mặt đất truyền nhiệt vào không khí Ví dụ 19: Tại sườn núi ngược chiều với ánh sáng Mặt Trời thường có nhiệt độ cao sườn chiều với ánh sáng Mặt Trời? Gợi ý Sườn núi ngược chiều với ánh sáng Mặt Trời có góc nhập xạ lớn nên lượng nhiệt nhận cao Sườn chiều với ánh sáng Mặt Trời có góc nhập xạ nhỏ nên lượng nhiệt nhận Ví dụ 20: Tại chí tuyến vòng cực coi giới hạn tự nhiên vòng đai nhiệt Trái Đất? Gợi ý 26 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII Các chí tuyến vòng cực coi giới hạn tự nhiên vòng đai nhiệt Trái Đất vì: Sự hình thành vòng đai nhiệt qui định nhiều yếu tố: yếu tố địa đới (góc nhập xạ, thời gian chiếu sáng) yếu tố phi địa đới (địa hình, lục địa - đại đương, dòng biển,…) Trong chí tuyến vòng cực phản ánh yếu tố có tính địa đới Do đó, ranh giới tự nhiên vòng đai nhiệt Trái Đất Ví dụ 21: Chứng minh phân bố nhiệt Trái Đất thể rõ quy luật địa đới quy luật phi địa đới Gợi ý - Khái niệm qui luật địa đới, qui luật phi địa đới - Sự phân bố nhiệt độ Trái Đất thể qui luật địa đới: + Vòng đai nhiệt Trái Đất: chia thành vòng đai (nóng, ôn hòa, lạnh) + Nhiệt độ trung bình năm giảm từ xích đạo hai cực (minh họa) + Biên độ nhiệt năm tăng từ xích đạo hai cực.(minh họa) - Sự phân bố nhiệt độ Trái Đất thể qui luật phi địa đới: + Lục địa – đại dương: • Đại dương điều hòa lục địa, biên độ nhiệt năm nhỏ lục địa Càng vào sâu lục địa, biên độ nhiệt lớn • Nhiệt độ trung bình năm cao thấp lục địa (minh họa) + Địa hình • Độ cao: nhiệt độ không khí giảm theo độ cao (giảm 0,60C lên cao 100m) 27 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII • Hướng sườn: sườn núi ngược với tia xạ Mặt trời có lượng nhiệt lớn, sườn núi chiều với tia xạ Mặt Trời có lượng nhiệt nhỏ Ví dụ 22: Tại nơi gần chí tuyến thường có biên độ nhiệt lớn nơi gần xích đạo có biên độ nhiệt nhỏ Gợi ý - Nhiệt độ chịu ảnh hưởng nhân tố: xạ Mặt Trời (góc chiếu sáng, thời gian chiếu sáng) tính chất bề mặt đệm - Chí tuyến thường có biên độ nhiệt lớn xích đạo có biên độ nhiệt nhỏ.Vì: + Góc chiếu sáng • Xích đạo: thời gian lần mặt trời lên thiên đỉnh gần nên chênh lệch nhiệt độ năm không rõ • Chí tuyến: lần mặt trời lên thiên đỉnh xa nê chênh lệch nhiệt mùa lớn + Thời gian chiếu sáng • Xích đạo: tháng ngày - tháng đêm nên nhiệt độ dao động năm không lớn • Chí tuyến: mùa hạ có ngày dài đêm, mùa đông có ngày ngắn đêm nên chênh lệch nhiệt hai mùa năm lớn + Bề mặt đệm • Xích đạo: tỉ lệ diện tích đại dương nhiều lục địa làm cho khả hấp thụ tỏa nhiệt chậm nên diễn biến dao động nhiệt độ năm điều hòa • Chí tuyến: tỉ lệ diện tích đại dương lục địa làm cho khả hấp thụ tỏa nhiệt nhanh nên chênh lêch nhiệt lớn năm C - KẾT LUẬN 28 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII Kết luận Khí học phần quan trọng kiến thức tương đối khó Địa lí tự nhiên đại cương, diễn biến khí xét mặt chung chịu chi phối yếu tố xạ nhiệt độ không khí bề mặt Trái Đất Trong trình giảng dạy, việc bổ sung kiến thức, giáo viên phải rèn luyện kĩ địa lí học phần cho học sinh Do đó, việc biên soạn chuyên đề “ Hệ thống kiến thức phân dạng tập nhiệt độ không khí bề mặt Trái Đất” giúp thầy cô em học sinh nắm bắt kiến thức cách hệ thống hơn, dễ dàng Chuyên đề tổng kết số nội dung sau: - Hệ thống hóa kiến thức chuyên sâu liên quan đến chuyên đề nhiệt độ không khí Trái Đất - Phân dạng tập nhiệt độ không khí theo kĩ mức độ nhận thức học sinh với dạng bản: câu hỏi gắn với bảng số liệu, câu hỏi gắn với đồ, lược đồ, hình vẽ câu hỏi vận dụng lí thuyết, kết hợp với câu hỏi bổ trợ nhằm rèn luyện kĩ địa lí học sinh Kiến nghị - Giáo viên cần xác lập kiến thức cho học sinh cách đầy đủ, trình tự khoa học Đây tảng để rèn luyện tư logic cho học sinh, tích cực giải mối quan hệ nhân để nắm chất tượng - Tích cực tăng cường rèn luyện học sinh khai thác kiến thức thông qua bảng số liệu, biểu đồ, lược đồ, hình vẽ, Atlat,… Trên số kiến thức chuyên sâu dạng tập chuyên đề nhiệt độ không khí mà soạn thảo giảng dạy phục vụ cho dạy chuyên đề công tác bồi 29 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC LẦN THỨ VII dưỡng học sinh giỏi môn Địa lí Trong thời gian có hạn, viết chưa hoàn thiện nên mong đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp Xin trân trọng cảm ơn! Ngày 12/8/2014 Giáo viên tổng hợp viết: Nguyễn Thị Mai Phương THPT chuyên Hạ Long – Quảng Ninh 30 ... cấp nhiệt độ không khí Trên bề mặt Trái Đất có sống có nhiệt độ Nguồn nhiệt cung cấp chủ yếu cho Trái Đất Mặt Trời (thực tế bên Trái Đất có nguồn nhiệt bề mặt Trái Đất hưởng lượng nhỏ, 1/5000 Mặt. .. không khí nơi đó, cụ thể lớp không khí cách bề mặt đất 2m Nhiệt độ lớp không khí chịu ảnh hưởng xạ Mặt Trời chủ yếu xạ mặt đất Nghiên cứu nhiệt độ không khí bề mặt Trái Đất với nội dung chủ yếu sau:... bắt kiến thức cách hệ thống hơn, dễ dàng Chuyên đề tổng kết số nội dung sau: - Hệ thống hóa kiến thức chuyên sâu liên quan đến chuyên đề nhiệt độ không khí Trái Đất - Phân dạng tập nhiệt độ không