KTKH chuong3 ggg34g43g43g43g43g34g43g43g43g43g43344g

Chương Chế độ nhiệt mặt đất khí 3.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ •  Vĩ độ: - Ngoài vùng nhiệt đới, nhiệt độ TB năm giảm theo vĩ độ - Ảnh hưởng tới biến trình mùa - Sự nghiêng trục TĐ ảnh hưởng đến lượng BXMT tới vĩ độ vào ngày năm - Trong vùng nhiệt đới, lượng nhận biến đổi năm - Ngoài vùng nhiệt đới, xạ đến (nhiệt độ) biến đổi nhiều phía cực 3.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ (tiếp) •  Độ cao: - Bất kỳ điểm KQ có độ cao (độ cao so với mực biển trung bình) - Nhiệt độ tầng đối lưu thường giảm theo độ cao 3.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ (tiếp) •  Hồn lưu khí quyển: - Hình qui mơ lớn áp suất khí TB dòng khí tồn cầu ảnh hưởng mạnh đến chuyển động khơng khí nóng khơng khí lạnh à ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ - Hình hồn lưu qui mơ lớn ảnh hưởng đến độ phủ mây à ảnh hưởng tới xạ à ảnh hưởng gián tiếp đến nhiệt độ 3.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ (tiếp) •  Sự tương phản lục địa đại dương: - Nhiệt dung riêng nước lớn đất nhiều à bị đốt nóng làm lạnh chậm - Trong đại dương, xáo trộn xảy theo phương ngang phương thẳng đứng 3.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ (tiếp) •  Dòng biển nóng lạnh: - Dòng biển nóng thường phía cực phía bờ tây đại dương vùng ơn đới - Dọc theo bờ đơng đại dương, dòng biển lạnh thống trị vùng ôn đới - Khi nhiệt độ bề mặt đại dương cao, nhiệt truyền vào KQ làm tăng nhiệt độ khơng khí Phân bố dòng biển 3.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ (tiếp) •  Điều kiện địa phương: - Hướng nghiêng độ dốc bề mặt ảnh hưởng đến nhiệt độ địa phương - Ở BBC, hướng nghiêng phía nam nhận BXMT nhiều à nhiệt độ bề mặt cao Sườn hướng nam có nhiều thực vật phát triển sườn hướng bắc 3.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ (tiếp) •  Điều kiện địa phương (tiếp): - Diện tích rừng dày đặc có chế độ nhiệt khác so với vùng đất trống Thảm thực vật làm giảm xạ bề mặt vào ban ngày ngăn cản xạ vào ban đêm 3.2 Phân bố nhiệt độ tồn cầu •  Một biểu rõ ràng việc thu hay xạ thay đổi nhiệt độ không khí •  Bản đồ nhiệt độ khơng khí TB tháng I •  Các đường đẳng trị đồ gọi đường đẳng nhiệt 3.5 Phương trình cân nhiệt mặt đất (tiếp) 3.5 Phương trình cân nhiệt mặt đất (tiếp) •  Phương trình gần chưa tính hết thành phần đặc trưng cho yếu tố khí tượng khác ảnh hưởng đến trình trao đổi nhiệt (lượng giáng thuỷ rơi mặt đất, lượng nhiệt tiêu hao cho trình đơng kết hay tan tuyết ) •  Phương trình cân nhiệt đơn giản hóa khảo sát cân nhiệt năm Vì trạng thái nhiệt đất tính trung bình năm biến đổi khơng nhiều → trao đổi nhiệt đất coi khơng (Qđ = 0) Khi đó: Rđ = Qđk + LE •  Đối với mặt đất khơ khơng xảy bốc Rđ = Qđk •  Đối với mặt đại dương có phương trình tương tự, nhiên Qo đại lượng trao đổi nhiệt lòng biển bao gồm trao đổi nhiệt theo chiều thẳng đứng theo phương ngang 3.6 Chế độ nhiệt lớp khơng khí sát đất •  Đặc điểm lớp khơng khí sát đất: ma sát với mặt đất nên tốc độ gió tới gần mặt đất giảm nhanh, lớp mỏng sát đất chuyển động ngang khơng khí gần ngừng lại → trao đổi loạn lưu lớp gần mặt đất khí yếu •  Lớp khơng khí sát đất chịu ảnh hưởng mặt trải dưới, lớp phủ thực vật, địa hình •  Bề dày lớp khơng khí sát đất phụ thuộc vào nhân tố trên, thay đổi từ 1÷1,5m, có lên đến hàng chục mét •  Chế độ nhiệt lớp khơng khí sát đất đặc trưng gradien nhiệt độ thẳng đứng •  Ban ngày, mặt đất chiếu nắng làm cho phần tử khí sát đất nóng lên mạnh, xa mặt đất phía nhiệt độ giảm nhanh 3.6 Chế độ nhiệt lớp khơng khí sát đất (tiếp) •  Ban đêm, xạ sóng dài mặt đất mà lớp khơng khí sát đất có nghịch nhiệt, tức nhiệt độ tăng theo độ cao (γ < 0) •  Giá trị tuyệt đối gradien nhiệt độ thẳng đứng lớp khơng khí sát đất vào ban ngày ban đêm lớn (γ >> γ d) •  Đặc điểm biến trình ngày nhiệt độ lớp khơng khí sát đất: + dao động tuần hồn đơn giản với cực đại cực tiểu + cực đại xảy vào ~14h, cực tiểu xảy khoảng lúc mặt trời mọc + biên độ ngày nhiệt độ khơng khí nhỏ biên độ nhiệt độ mặt đất 3.6 Chế độ nhiệt lớp khơng khí sát đất (tiếp) •  Biên độ ngày nhiệt độ khơng khí chịu ảnh hưởng nhân tố: + Vĩ độ địa lý ϕ: ϕ tăng biên độ giảm + Mùa: vào mùa hạ biên độ lớn (T7) vào mùa đơng biên độ nhỏ (T1) + Lượng mây: ngày quang mây biên độ lớn hơn, ngày đầy mây biên độ nhỏ + Mặt trải dưới: có khác biệt đất liền biển Trên biển, biên độ khoảng 1,5o Bên lục địa khoảng 15-20o + Quá trình bình lưu nhiệt: tức phụ thuộc vào trình di chuyển tới khối khí có nhiệt độ khác biệt thay khối khí địa phương → cực tiểu nhiệt độ xuất ban ngày 3.6 Chế độ nhiệt lớp khơng khí sát đất (tiếp) + Dạng địa hình: địa hình lõm (thung lũng, khe núi) có biên độ nhiệt độ khơng khí nhỏ, vùng đồng biên độ có giá trị trung gian + Lớp phủ thực vật: có mặt cối làm dịu bớt dao động nhiệt độ, mặt đất có che phủ có dao động ngày nhiệt độ khơng khí nhỏ + Độ cao mặt đất: lên cao, biên độ dao động nhiệt độ giảm 3.6 Chế độ nhiệt lớp khơng khí sát đất (tiếp) •  Quy luật phân bố nhiệt độ theo độ cao lớp khơng khí sát đất thể qua cơng thức: ln ( z / z o ) T = To + ( T1 − To ) ln ( z1 / z o ) đó: z1 = 1m; zo tham số gồ ghề mặt trải •  Đây định luật phân bố logarit nhiệt độ •  Ở gần mặt đất (z1 nhỏ), nhiệt độ biến đổi theo độ cao mạnh: T1 > To nhiệt độ tăng theo độ cao ngược lại, quy luật phù hợp với quan trắc thực tế 3.6 Chế độ nhiệt lớp khơng khí sát đất (tiếp) Phân bố địa lý nhiệt độ khơng khí gần mặt đất •  Xét đồ phân bố trung bình nhiều năm Tkk mực biển cho tháng/cả năm → phát qui luật thể ảnh hưởng nhân tố địa lý •  Ảnh hưởng vĩ độ → T thường giảm từ xích đạo phía cực, tương ứng với phân bố cân xạ mặt đất •  Các đường đẳng nhiệt khơng hồn tồn trùng với vòng vĩ tuyến, khác biệt lớn BBC → ảnh hưởng chia cắt lục địa/biển •  Những nhiễu động phân bố nhiệt độ liên quan với tồn lớp tuyết băng phủ, dãy núi, dòng biển nóng lạnh 3.6 Chế độ nhiệt lớp khơng khí sát đất (tiếp) Phân bố địa lý nhiệt độ khơng khí gần mặt đất (tiếp) •  Nhiệt độ nơi xác định điều kiện cân xạ, bình lưu khơng khí từ nơi khác đến •  Trên đồ T trung bình năm, độ lệch đường đẳng nhiệt so với vòng cung vĩ tuyến nhỏ •  Mùa đơng, lục địa lạnh biển, mùa hè nóng → tính trung bình năm, độ lệch ngược dấu đường đẳng nhiệt so với phân bố theo đới bù lại cho 3.6 Chế độ nhiệt lớp khơng khí sát đất (tiếp) Phân bố trung bình năm nhiệt độ khơng khí mực biển 3.6 Chế độ nhiệt lớp khơng khí sát đất (tiếp) Phân bố trung bình T1 nhiệt độ khơng khí mực biển 3.6 Chế độ nhiệt lớp khơng khí sát đất (tiếp) Phân bố trung bình T7 nhiệt độ khơng khí mực biển 3.7 Chế độ nhiệt khí tự •  Trong tầng đối lưu, giảm nhiệt độ không diễn đặn, theo độ lớn gradien nhiệt độ thẳng đứng người ta chia tầng đối lưu nằm cao lớp khơng khí sát đất thành lớp: 1) Lớp biên (1-1,5km): γTB ngày 0,3-0,4o/100m 2) Lớp đối lưu (1,5-6km): γTB = 0,5-0,6o/100m 3) Lớp đối lưu (6-9km): γTB = 0,65-0,75o/100m 4) Lớp đối lưu hạn (9-12/16km): γTB giảm = 0,5-0,2o/ 100m •  γ lớp biên bền vững chịu ảnh hưởng trực tiếp mặt trải nên biến đổi theo ngày theo mùa năm 3.8 Phương trình cân nhiệt khí •  Khảo sát tất thơng lượng nhiệt cột khơng khí có diện tích đáy đơn vị (1cm2) kéo dài từ mặt đất đến biên giới khí •  Các thành phần tạo nên cân nhiệt khí gồm: cán cân xạ khí Rk, mật độ thông lượng nhiệt loạn lưu Ql (đặc trưng cho trình trao đổi nhiệt loạn lưu khí quyển), nhiệt tỏa nước ngưng kết Lr, bình lưu nhiệt nằm ngang qua mặt bên cột khơng khí Qb •  Cán cân xạ Rk có dạng: Rk = Fo - F∞ + G’ Fo xạ hiệu dụng mặt đệm; F∞ xạ khí mặt đệm vào không gian xung quanh (bức xạ khỏi); phần hấp thụ xạ sóng ngắn (trực xạ & tán xạ) G’ 4.6 Phương trình cân nhiệt khí (tiếp) •  Phương trình cân nhiệt khí có dạng: Rk = Ql + Lr - Qb - Q’k r lượng nước ngưng kết thành giáng thủy rơi mặt đất; Q’k đặc trưng cho biến đổi trữ lượng nhiệt tồn cột khí thời gian tính cân nhiệt •  Nếu khảo sát cân nhiệt năm, coi Q’k =