sự phân bố nhiệt độ không khí trái đất Phần I Mở Đầu Trong kì thi học sinh giỏi Quốc gia gần thờng đa vào đề thi số câu hỏi liên quan đến học phần khí Đây nội dung khó, đòi hỏi học sinh phải t nhiều trả lời câu hỏi Trong chuyên đề Sự phân bố nhiệt độ không khí Trái Đất xin đa số nội dung kiến thức tập liên quan để làm tài liệu trình giảng dạy Rất mong đợc đóng góp ý kiến thầy cô, bạn bè đồng nghiệp để chuyên đề đợc hoàn thiện Phần Nội Dung I Sự phân bố nhiệt độ không khí Trái Đất Bức xạ nhiệt độ không khí - Bức xạ Mặt Trời dòng vật chất lợng Mặt Trời phát Đây nguồn cung cấp nhiệt chủ yếu cho mặt đất, nhiệt cung cấp chủ yếu cho không khí tầng đối lu nhiệt bề mặt Trái Đất đợc Mặt Trời đốt nóng - Nhiệt độ không khí lợng nhiệt mặt đất hấp thụ lợng nhiệt Mặt Trời xạ lại vào không khí chất không khí hấp thụ Khi đo nhiệt độ không khí nguời ta dùng nhiệt kế để đo, trạm khí tợng nguời ta thờng đo nhiệt độ không khí ngày lần vào lúc giờ, 13 giờ, 21 Nhiệt độ không khí luôn thay đổi theo giờ, ngày, tháng, năm Do đó, để nghiên cứu nhiệt độ không khí địa phơng ngời ta phải tính nhiệt độ trung bình ngày, nhiệt độ trung bình tháng, nhiệt độ trung bình năm Để tính nhiệt độ trung bình ngày nguời ta phải đo ngày lần cộng lại chia trung bình, nhiệt độ trung bình tháng cách cộng nhiệt độ ngày tháng lấy trung bình, để có nhiệt độ trung bình năm ngời ta lấy nhiệt độ tháng cộng lại chia cho 12 Sự phân bố nhiệt độ không khí Trái Đất Nhiệt độ không khí có khác khắp nơi giới, nhiệt độ không khí đợc thể rõ thông qua đờng đẳng nhiệt đồ giới Để xây dựng đồ đờng đẳng nhiệt, ngời ta lấy nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm tháng hay năm đợc đo trạm, qui độ cao mặt nớc biển ghi số lên đồ, số liệu trạm ghi trạm đó, dùng phơng pháp nội suy quy nhiệt độ điểm đo nhiệt độ độ cao mực nớc biển, nối điểm có giá trị nhiệt độ lại đợc đờng đẳng nhiệt đồ Lợc đồ đờng đẳng nhiệt tháng mực nớc biển Lợc đồ đờng đẳng nhiệt tháng mực nớc biển Nhìn vào đồ nhiệt độ tháng tháng ta thấy rằng, nhiệt độ không khí Trái Đất nhìn chung giảm dần từ xích đạo hai cực, điều hoàn toàn phù hợp với qui luật phân bố xạ Mặt Trời Tại xích đạo, nhiệt độ trung bình tất tháng năm lớn 250C vùng nhiệt đới, tháng mùa hạ nhiệt độ cao 300C, hớng giảm nhiệt độ từ xích đạo hai cực nhng giảm nhanh bán cầu mùa đông Ví dụ: tháng vĩ độ 400 Bán cầu Bắc có đờng đẳng nhiệt 16 -200C, Bán cầu Nam từ -100C Ngợc lại, đồ tháng 1, vĩ độ 400 Bán cầu Bắc có đờng đẳng nhiệt 120C, Bán cầu Nam 16 -200C Một điều dễ thấy thông qua đồ, đờng đẳng nhiệt thờng không trùng với vòng tròn vĩ tuyến, nguyên nhân đồng bề mặt Trái Đất, khác lục địa đại dơng dẫn đến phản hồi xạ chúng khác nhau, nhiệt dung khác nên nóng lên lạnh địa khác Vì thế, vĩ tuyến địa điểm khác có nhiệt độ khác lớn điều mà ngời ta phân làm hai kiểu khí hậu lục địa khí hậu đại dơng bán cầu Nam, biển đại dơng chiếm u thế, đặc biệt vĩ tuyến vùng ôn đới lục địa hầu nh không có, nên mùa hạ nh mùa đông, đờng đẳng nhiệt gần nh không lệch khỏi vòng tròn vĩ tuyến, vĩ tuyến nhiệt đới lục địa Nam Phi, Nam Mĩ đờng đẳng nhiệt lệch khỏi vòng vĩ tuyến tạo thành lỡi nóng mùa hạ, lỡi lạnh mùa đông bán cầu Bắc đờng đẳng nhiệt lệch khỏi hớng vĩ tuyến lớn, đặc biệt vào tháng 1, lục địa lạnh đờng đẳng nhiệt có xu hớng xuống phía nam vĩ tuyến ôn đới, đại dơng ấm đờng đẳng nhiệt lại đợc đẩy lên phía bắc Trên lục địa châu á, Bắc Mĩ, tạo thành vùng có đờng đẳng nhiệt khép kín nh đảo lạnh Bản đồ tháng ngợc lại, lục địa nóng đờng đẳng nhiệt đợc đẩy lên phía bắc, đại dơng lạnh chúng lại lùi xuống phía nam tạo thành đảo ấm Bắc Phi, Tiểu Các nhân tố ảnh hởng tới phân bố nhiệt độ không khí - Vĩ độ + Nhiệt độ trung bình năm giảm dần từ xích đạo hai cực + Biên độ nhiệt năm tăng dần từ xích đạo đến cực - Lục địa đại dơng + Đại dơng có biên độ nhiệt nhỏ, lục địa có biên độ nhiệt lớn + Nhiệt độ trung bình năm cao thấp lục địa - Địa hình + Trong tầng đối lu, lên cao nhiệt độ không khí giảm, trung bình lên cao 100m nhiệt độ giảm 0,60C + Hớng sờn: nhiệt độ khác hớng sờn núi, sờn phơi nắng có nhiệt độ cao sờn khuất nắng + Độ dốc khác có nhiệt độ khác Nơi có độ dốc nhỏ có nhiệt độ cao nơi có độ dốc lớn lớp không khí đợc đốt nóng có độ dày lớn + Bề mặt địa hình: bề mặt địa hình phẳng nhiệt độ thay đổi nơi có bề mặt thấp nơi đất trũng ban ngày gió, nhiệt độ cao, ban đêm khí lạnh cao dồn xuống làm cho nhiệt độ thấp Trên cao nguyên, không khí loãng đồng nên nhiệt độ thay đổi nhanh đồng II Hớng dẫn trả lời số câu hỏi tập liên quan đến nhiệt độ không khí Trái Đất Câu Cho bảng số liệu Bảng phân phối tổng lợng xạ Mặt Trời vĩ độ (Đơn vị: cal/cm2/ngày) ngày 00 100 200 21/3 672 659 556 22/6 577 649 728 23/9 663 650 548 22/12 616 519 286 a Cho biết bảng số liệu nói tổng 500 367 707 361 66 xạ Mặt trời 700 132 624 130 phân phối 900 634 0 bán cầu nào? Vì sao? b Nhận xét giải thích phân phối tổng lợng xạ vĩ độ cho Trả lời a Bảng số liệu thuộc Bán cầu Bắc - Giải thích + Ngày 22/6 tổng xạ vĩ độ 20 cao nhất, góc nhập xạ lớn (Mặt Trời lên thiên đỉnh chí tuyến Bắc) +Ngày 22/6 tổng xạ 900 cao ngày khác ều + Ngày 22/12 từ 700 900 tổng xạ 0, góc nhập xạ ( Mặt Trời lên thiên đỉnh chí tuyến Nam) + Dẫn chứng khác b Nhận xét, giải thích - Tổng xạ Mặt Trời thay đổi theo vĩ độ theo thời gian - Nhìn chung tổng xạ giảm dần từ xích đạo cực (trừ ngày 22/6), góc nhập xạ giảm dần + Ngày 22/6 tổng xạ lớn 200 Mặt Trời lên thiên đỉnh chí tuyến 23027, vĩ độ 500, 700, 900 có tổng xạ cao xích đạo thời gian chiếu sáng Mặt Trời nhiều + Ngày 22/12 tổng xạ mặt trời thấp vĩ độ 10 0, 20, 500, 700, 900 thấp xích đạo, thấp ngày góc nhập xạ nhỏ, thời gian chiếu sáng ngắn + Tại xích đạo: ngày 21/3 23/9 tổng xạ cao Mặt Trời lên thiên đỉnh đây, ngày 22/6 22/12 tổng xạ thấp vị trí Mặt Trời thấp so với mặt phẳng xích đạo Câu Phân tích tác động địa hình đến nhiệt độ Trả lời + Trong tầng đối lu, lên cao nhiệt độ không khí giảm, trung bình lên cao 100m nhiệt độ giảm 0,60C + Hớng sờn: nhiệt độ khác hớng sờn núi, sờn phơi nắngcó nhiệt độ cao sờn khuất nắng + Độ dốc khác có nhiệt độ khác Nơi có độ nhỏ có nhiệt độ cao nơi có độ dốc lớn lớp không khí đợc đốt nóng có độ dày lớn + Bề mặt địa hình: bề mặt địa hình phẳng nhiệt độ thay đổi nơi có bề mặt thấp Trên cao nguyên không khí loãng đồng nên nhiệt độ thay đổi nhanh đồng Câu Dựa vào đồ đờng đẳng nhiệt dới đây, nêu nhận xét giải thích phân bố nhiệt dọc theo vĩ tuyến 450B Trả lời - Đờng đẳng nhiệt 00C 100C vồng lên cao phía cực đại dơng võng xích đạo lục địa, chứng tỏ đại dơng có nhiệt độ cao lục địa Nguyên nhân nớc nhận nhiệt chậm nhng toả nhiệt chậm đất liền, đại dơng mùa hạ mát mùa đông ấm đất liền - Đờng đẳng nhiệt 00C 100C bờ đông đại dơng vồng lên cao phía cực bờ tây chứng tỏ bờ đông đại dơng ấm bờ tây Nguyên nhân dòng biển nóng chảy từ chí tuyến cực làm nhiệt độ bờ đông cao Câu Sự phân hoá nhiệt độ theo độ cao gây tợng chênh lệch nhiệt độ chân đỉnh địa hình 1,80C a Hãy tìm độ cao tơng đối hình b Khí áp chân đỉnh thờng xuyên đo đợc 710mm Hg Vậy khí áp đỉnh địa hình biết lên cao 100m khí áp giảm 10mm Hg c Với điểm xác định địa hình đợc xếp vào địa hình gì? Trả lời a Trong tầng đối lu lên cao nhiệt độ giảm với 0,6 0/100m, biết nhiệt độ chênh lệch chân núi đỉnh 1,8 0C nên độ cao địa hình = 100 x 1,8/0,6 = 300m b Càng lên cao không khí loãng nên sức nén nhỏ, khí áp giảm trung bình 100 mm Hg/100m Từ chân lên đỉnh khí áp giảm 30 mm Hg, khí áp đỉnh 680 mm Hg Trên mặt biển khí áp trung bình 760 mm Hg Vậy độ chênh cao đỉnh mực nớc biển 50 x10 = 500 m Vậy độ cao tuyệt đối địa hình 800 m c Địa hình đợc xếp vào địa hình núi Câu Cho bảng số liệu sau Biên độ năm nhiệt độ không khí vĩ độ (đơn vị: 0C) Vĩ độ bán cầu Bắc bán cầu Nam vĩ độ bán cầu Bắc bán cầu Nam 800 31 28,7 400 17,7 4,9 700 32,2 19,5 300 13,3 7,0 0 60 29 11,8 20 7,4 5,9 500 23,8 4,3 00 1,8 1,8 Dựa vào bảng số liệu kiến thức học, nhận xét giải thích thay đổi biên độ nhiệt năm vĩ độ Trả lời - Từ 00-300 hai bán cầu diện tích lục địa tăng nên biên độ nhiệt tăng, bán cầu Bắc có biên độ nhiệt tăng nhanh diện tích lục địa tăng nhanh - Từ 300 500 Bắc Nam + Diện tích lục địa bán cầu Bắc tiếp tục tăng nhanh, biên độ nhiệt độ tăng nhanh + Diện tích lục địa bán cầu Nam giảm nhanh nên biên độ nhiệt giảm nhanh - T 500 700 Bắc Nam + Diện tích lục địa bán cầu Bắc tăng dần tới mức cao nên biên dộ nhiệt tiếp tục tăng + Chênh lệch ngày đêm góc chiếu ngày lớn xuất đảo bán đảo Nam Cực - Từ 70 80 Bắc Nam + Bán cầu Bắc xuất Bắc Băng Dơng nên biên độ nhiệt giảm + Bán cầu Nam gặp lục địa Nam cực nên biên độ nhiệt tăng Câu Dựa vào bảng số liệu sau Vĩ độ bờ Tây đại dơng Trạm Nhiệt độ 57 B Nên -3 Abớc-đin +8 120 29 B (Canađa) Kennơđi +15 (Anh) Tar-Fay-a +120 30 0 bờ Đông đại dơng Trạm Nhiệt độ 0 Chênh (Hoa Kì) (Maroc) Nhận xét giải thích nhiệt độ trung bình chênh lệch nhiệt độ trạm khí tợng Trả lời - Các trạm năm vùng ôn đới ( trạm Nên, Abớc-đin), cận nhiệt đới (Kennơđi, Tar-Fay-a) - Vùng vĩ độ cao; Nhiệt độ trung bình bờ đông Đại Tây Dơng ấm bờ Tây Đại Tây Dơng, nhiệt độ trạm Abớc-đin cao trạm Nên * Nguyên nhân dòng biển nóng bắc Đại Tây Dơng làm ấm bờ đông Đại Tây Dơng, dòng biển lạnh Labrado làm lạnh bờ Tây Đại tây Dơng - Vùng vĩ độ thấp Nhiệt độ trung bình bờ đông Đại Tây Dơng lạnh bờ tây Đại Tây Dơng, nhiệt độ trạm Tar-Fay-a thấp trạm Kennơđi * Nguyên nhân dòng biển lạnh Canary làm giảm nhiệt độ bờ đông Đại Tây Dơng, dòng biển nóng Gơn-xtrim làm ấm bờ tây Đại Tây Dơng Cõu Gii thớch ti cỏn cõn bc x Mt Tri trung bỡnh nm ca mt t gim dn t xớch o v hai cc? Tr li: - Cỏn cõn bc x Mt Tri ca mt t l biu th tng quan gia nng lng bc x m b mt Trỏi t thu c v chi - Cỏc nhõn t tỏc ng n cỏn cõn bc x Mt Tri ca mt t: Tng lng bc x ca Mt Tri, tớnh cht ca b mt t - T xớch o v cc tng lng bc x Mt tri gim gúc ti gim dn - khu vc ni tuyn cú hai ln Mt Tri lờn thiờn nh nờn tng lng bc x Mt Tri ln hn khu vc ngoi tuyn - cc ch yu l bng tuyt nờn hu ht nhit nhn c b phn hi hoc lm bng tan, cũn xớch o ch yu l i dng nờn hp th nhit ln Phần Kết Luận Trong thời gian ngắn, chuyên đề Sự phân bố nhiệt độ không khí Trái Đất chắn có nhiều thiếu sót Rất mong đợc đóng góp ý kiến thầy cô giáo, bn bố v ng nghip để chuyên đề đợc hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! ... hởng tới phân bố nhiệt độ không khí - Vĩ độ + Nhiệt độ trung bình năm giảm dần từ xích đạo hai cực + Biên độ nhiệt năm tăng dần từ xích đạo đến cực - Lục địa đại dơng + Đại dơng có biên độ nhiệt. .. phẳng nhiệt độ thay đổi nơi có bề mặt thấp nơi đất trũng ban ngày gió, nhiệt độ cao, ban đêm khí lạnh cao dồn xuống làm cho nhiệt độ thấp Trên cao nguyên, không khí loãng đồng nên nhiệt độ thay... nắngcó nhiệt độ cao sờn khuất nắng + Độ dốc khác có nhiệt độ khác Nơi có độ nhỏ có nhiệt độ cao nơi có độ dốc lớn lớp không khí đợc đốt nóng có độ dày lớn + Bề mặt địa hình: bề mặt địa hình phẳng nhiệt