GT Khi tuong nong nghiep

Các tài liệu quan trắc ñược về trạng thái ñóng băng ở biển Bắc và Nam cực, thời gian xuất hiện băng và băng tan trên mặt hồ ở phần châu Âu nước Nga, Ucraina, các nước vùng Baltic, sự[r]

đoàn văn điếm (chủ biên)

giáo trình

khí tợng nông nghiệp

ñối với Học viên cao học, Nghiên cứu sinh, Cán giảng dạy nghiên cứu lĩnh vực thuộc ngành Nông Lâm

2 Mục tiêu giáo trình:

Trang bị cho sinh viên kiến thức thời tiết, khí hậu, biến đổi khí hậu tác động chúng trồng sâu bệnh ngồi đồng ruộng, kỹ khảo sát ñánh giá yếu tố thời tiết, khí hậu, ảnh hưởng chúng ñối với sinh vật sản xuất nông nghiệp

3 Kiến thức trọng tâm giáo trình:

Khái qt khí tượng nơng nghiệp, khí hậu nông nghiệp, phương pháp quan trắc, thu thập số liệu khí tượng, phân tích định tính, định lượng yếu tố khí tượng ảnh hưởng đến tình hình sinh trưởng, phát triển, suất trồng, phát sinh sâu bệnh sản xuất nông nghiệp

4 Phân công biên soạn:

Chủ biên hiệu đính: PGS.TS ðồn Văn ðiếm Trường ðại học nông nghiệp I

1. PGS.TS ðoàn Văn ðiếm, Trường ðHNN I biên soạn chương II, IV, VI, VIII, IX, phần mở ñầu thực tập

2. PGS TS Trần ðức Hạnh, Trường ðHNN I biên soạn chương X XI 3. TS Lê Quang Vĩnh, Trường ðHNL Huế biên soạn chương III VII 4. ThS Nguyễn Thanh Bình, ðH Tây Nguyên biên soạn chương I V 5 Những điểm giáo trình:

Căn vào nhiệm vụ giảng dạy khối ngành Nông - Lâm bậc Ðại học khung chương trình ñào tạo ñưọc Hội ñồng tư vấn Bộ Giáo dục Ðào tạo thông qua, sở Giáo trình Khí tượng nơng nghiệp trường ÐHNNI xuất năm 1997 tài liệu ngồi nước nhiều ý kiến đóng góp chun gia, giáo trình Khí tượng nơng nghiệp lần ñã cập nhật kiến thức mới, bổ sung nội dung phù hợp với mục tiêu ñào tạo ngành học Giáo trình bổ sung thêm chương tác ñộng các yếu tố khí tượng tới sinh vật ( chương VI), thiên tai khí tượng nơng nghiệp (chương VII), biến đổi khí hậu (chương IX) phần thực tập khí tượng nơng nghiệp (phần E) Giáo trình cũng bổ sung nội dung mối quan hệ khí hậu sản xuất nông nghiệp (mục I, phần A), Thực trạng giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên khí hậu ở Việt Nam (mục 2, chương X) Ngồi giáo trình lần đã hiệu đính chuẩn xác nhiều kiến thức, cơng thức định lượng số liệu khí tượng… cung cấp cho bạn đọc nguồn tài liệu sử dụng nghiên cứu khoa học

6 Hướng dẫn sử dụng Giáo trình:

Giáo trình viết cho nhiều chuyên ngành, tùy chuyên ngành sử dụng chọn lựa chương chuyên sâu phù hợp ñể giảng dạy cho sinh viên Nếu sử dụng cho ñơn vị học trình (3 ðVHT), nên giảng lý thuyết 35 tiết (2 ÐVHT) thực tập 10 tiết (1 ÐVHT) 7 Tài liệu tham khảo đọc Giáo trình:

1. Trần ðức Hạnh, Văn Tất Tuyên, ðoàn Văn ðiếm, Trần Quang Tộ, Giáo trình khí tượng nơng nghiệp NXB Nông nghiệp, H - 1997

ATS Average Temperature Sum Tích ơn trung bình

BÐKH Climate Change Biến đổi khí hậu

BXMT Solar Radiation Bức xạ mặt trời

CF Coriolit Force Lực Coriolit

ENSO En Nino - Southern Oscilation En Nino - Dao ñộng Nam bán cầu ETA Actual Evapo-Transpiration Bốc thoát nước thực tế

ETS Effective Temperature Sum Tích ơn hữu hiệu

EW Evaporation Water Lượng nước bốc

FAO Food and Agricultural Organization Tổ chức nông - lương Thế giới

Fc Centrifugal Force Lực ly tâm

GIS Geographic Information System Hệ thống thơng tin địa lý

GMT Greenwich Mean Time Giờ chuẩn kinh tuyến Greenwich ICRAF International Centre for Research in

Agroforestry

Trung tâm nghiên cứu nông lâm kết hợp Quốc tế

IRRI International Rice Research Institute Viện nghiên cứu lúa Quốc tế

KA Air Pressure Khí áp

Kcr Crop Coefficient Hệ số trồng

KTNN Agro-Meteorology Khí tượng nơng nghiệp KTTV Hydrometeorological Service of Vietnam Khí tượng thủy văn LMU Land Mapping Unit ðơn vị ñồ ñất ñai

LUT Land Use Type Loại hình sử dụng đất

N,S ,E,W North, South, East, West Hướng gió: Bắc, Nam, đơng, Tây NASA National Aeronautics and Space

Administration Cơ quan hàng không vũ trụ quốc gia (Mỹ) PAR Photosynthesis Active Radiation Bức xạ quang hợp

PET Potential Evapo-Transpiration Bốc thoát nước tiềm Reff Effective Rainfall Lượng mưa hữu hiệu

Rtot Total Rainfall Lượng mưa tổng số

SCACð Sức chứa ẩm cực ñại

SLN NPC Sản lượng nguyên

SOI Southern Oscilation Index Chỉ số Dao ñộng Nam bán cầu TCN Before Christ (BC) Trước công nguyên

Bảng 1.3 Trị số albedo loại bề mặt (%) 20 Bảng 1.4 Khả xạ tương ñối loại bề mặt khác (δ) 21 Bảng 1.5 ðộ dài bước sóng lượng thành phần xạ mặt trời 24 Bảng 1.6 ðộ dài ngày thiên văn tính theo vĩ ñộ ñịa lý (ñơn vị: giờ, phút) 25 Bảng 1.7 ðộ dài chiếu sáng sinh lý vĩ độ khác 25 Bảng 2.1 Nhiệt độ khơng khí khảo sát lúc 7h (0h GMT) ñộ cao Hà Nội 29 Bảng 2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ ẩm độ đến mật độ khơng khí 31 Bảng 2.3 Thành phần khơng khí khơ, khơng bị nhiễm 32 Bảng 2.4 Thành phần chất khí ñất 38 Bảng 2.5 Ảnh hưởng biện pháp trồng che bóng sâu, bệnh hại cà

phê chè Catimor huyện Hướng hóa, Quảng trị 39 Bảng 3.1 Nhiệt dung chất cấu tạo ñất 41 Bảng 3.2 Nhiệt dung thể tích số loại đất có độ ẩm khác 42 Bảng 3.3 Hệ số dẫn nhiệt số vật chất cấu tạo ñất 42 Bảng 3.4 Ảnh hưởng tỷ trọng ñộ ẩm ñối với hệ số truyền nhiệt ñộ ñất 43 Bảng 3.5 Biến thiên nhiệt ñộ hàng ngày số loại ñất, ñá Huế (oC) 45 Bảng 3.6 Biên ñộ nhiệt ñộ ngày ñêm ñất trồng chè Phú Hộ - Phú Thọ 47 Bảng 3.7 Ảnh hưởng việc làm luống tới nhiệt ñộ ñất 48 Bảng 3.8 Biến thiên nhiệt ñộ ngày theo khoảng cách từ bờ biển 52 Bảng 3.9 Nhiệt ñộ tối cao tuyệt đối tháng mùa nóng năm (0C) 55 Bảng 3.10 Nhiệt ñộ tối thấp tuyệt ñối tháng mùa lạnh năm (0C) 56 Bảng 3.11 Tổng nhiệt độ trung bình, hoạt động hữu hiệu ngơ Bioseed 9670 59 Bảng 3.12 Chế độ nhiệt xạ vườn cà phê Khe Sanh (Quảng Trị) 59 Bảng 4.1 Cân nước trái ñất hàng năm 62 Bảng 4.2 Hệ số tương quan lượng mưa với thời gian sinh trưởng yếu

Bảng 8.9 Các khối không khí, thời kỳ ảnh hưởng phạm vi tác động 142 Bảng 8.10 Tổng lượng xạ mặt trời tháng số ñịa ñiểm 146 Bảng 8.11 Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng (0C) 148 Bảng 8.12 Biên độ trung bình ngày nhiệt độ khơng khí (0C) 149

Bảng 8.13 Lượng mưa trung bình tháng (mm) 152

Bảng 8.14 Ðộ ẩm khơng khí tương đối trung bình số nơi (%) 153 Bảng 8.15 Tần số bão ñộ vào bờ biển Việt Nam (cơn) 154 Bảng 8.16 Các đặc trưng khí hậu trung bình năm số nơi 155 Bảng 9.1 Sự thay ñổi vĩ ñộ số nơi thời ñại ñịa chất 166 Bảng 9.2 Ngày tan băng thời kỳ sông, hồ thuộc Bắc Âu 167 Bảng 9.3 Thời gian thu hoạch nho qua kỷ Dijion, Pháp 167 Bảng 9.4 Biến đổi khí hậu từ sau Cơng ngun đến kỷ XIX 168 Bảng 9.5 Số lượng tác nhân ô nhiễm toàn giới năm 1992 170 Bảng 9.6 Thống kê tượng En Nino từ 1949 ñến 180 Bảng 9.7 Chuẩn sai nhiệt ñộ trung bình thập kỷ 1986 - 1995 (0C) 182 Bảng 10.1 Tiềm năng suất lúa tính theo phương pháp khác (tạ/ha) 191 Bảng 10.2 Nhu cầu nước, lượng nước tưới mức giảm suất nước gây 193 Bảng 10.3 Năng suất khoai tây thời vụ có xạ quang hợp khác 194

Phần thực tập

Hình 1.3 Sơ đồ đường tia sáng khí 13 Hình 1.4 ðộ cao mặt trời đường tia sáng khí 14 Hình 1.5 Sơ ñồ trực xạ bề mặt nằm ngang 15 Hình 1.6 Phân bố trung bình năm tổng xạ (Kcal/cm2/phút) 18 Hình 1.7 Sự phân bố cân xạ trái đất (Kcal/cm2/phút) 22

Hình 1.8 Quang phổ xạ mặt trời 23

Hình 2.1 Nhiệt độ khí áp trung bình tầng cấu trúc khí 28 Hình 2.1 Quang hợp thơng nồng độ CO2 khơng khí 36 Hình 3.1 Biến thiên nhiệt độ đất feralit trồng cà phê theo chiều sâu Tây Hiếu,

Nghệ An (Theo Fritland - 1968) 46

Hình 4.1 Vịng tuần hồn nước tự nhiên 61 Hình 4.2 Vịng tuần hồn nước giới hạn lục địa 62 Hình 4.3 Ðồ thị biểu diễn phụ thuộc áp suất nước bão hịa vào nhiệt độ 64

Hình 4.4 Mây hình thành front lạnh 75

Hình 4.5 Mây hình thành front nóng 75

Hình 4.6 Mây ti - Ci (Cirrus) 77

Hình 4.7 Mây ti tằng - Cs (Cirro - stratus) 77 Hình 4.8 Mây ti tích - Cc ( Cirro - cumulus) 77 Hình 4.9 Mây trung tằng - As (Alto - stratus) 77 Hình 4.10 Mây trung tích - Ac (Alto - cumulus) 78

Hình 4.11 Mây tằng - St (Stratus) 78

Hình 4.12 Mây tằng tích - Sc (Strato - cumulus) 78 Hình 4.13 Mây vũ tằng - Ns (Nimbo - stratus) 78

Hình 4.14 Mây tích - Cu (Cumulus) 78

Hình 4.15 Mây vũ tích - Cb (Cumulo - nimbus) 78

Hình 5.1 Biến trình khí áp theo độ cao 88

Hình 5.2 Khí áp kế thủy ngân 88

Hình 5.3 Sơ đồ biến đổi áp suất khí 88

Hình 5.4 Sơ đồ chênh lệch bậc khí áp 90

Hình 5.5 Bản đồ đường đẳng áp mực nước biển 91 Hình 5.6 Sơ đồ giải thích ngun nhân sinh gió 92 Hình 5.7 Sơ đồ giải thích chênh lệch nhiệt độ dẫn đến chênh lệch khí áp 93 Hình 5.8 Sơ đồ giải thích lực gradient khí áp 93 Hình 5.9 Tác dụng lực làm lệch hướng tự quay trái đất 94 Hình 5.10 Hướng lực ma sát hướng chuyển động khơng khí 95

Hình 5.11 Sơ đồ giải thích lực ly tâm 95

Hình 5.12 Hoa gió xác định hướng gió 96

Hình 5.13 Xác định hướng gió góc độ 96

Hình 5.14 Sơ đồ hồn lưu địa cầu 99

Hình 5.15 Sơ đồ giải thích hình thành gió đất - biển 100

Hình 8.3 Bản đồ phân bố khí áp mặt biển hồn lưu khí tháng VII (mb) 140

Hình 8.4 Bản đồ địa hình Việt Nam 144

Hình 8.5 Tốn đồ suất bảo đảm ngày bắt đầu kết thúc mùa nóng (t0 > 250C) 147 Hình 8.6 Tốn đồ suất bảo đảm ngày bắt đầu kết thúc mùa lạnh (t < 200C) 151 Hình 9.1 Nêm nhiệt Thái Bình Dương điều kiện bình thường 175 Hình 9.2 Nêm nhiệt Thái Bình Dương điều kiện El Ninơ 176 Hình 9.3 Những khu vực chịu tác động mạnh El Ninơ mùa đơng 177 Hình 9.4 Những khu vực chịu tác động mạnh El Ninơ mùa hè 177

Hình 11.1 Mơ hình xốy thuận 198

Hình 11.2 Mơ hình xốy nghịch 198

Hình 11.3 Bản đồ thời tiết xốy thuận 199

Hình 11.4 Bản đồ Synốp 200

Phần thực tập

Hình I.1 Sơ đồ Vườn quan trắc khí tượng 214

Hình I.2 Lều khí tượng 214

Hình II.1 Lux kế EA - 505 - 092 219

Hình II.2 Nhật quang ký 220

Hình II.3 Giản đồ nhật quang ký 221

Hình III.1 Nhiệt kế thường (A); Bầu nhiệt kế tối cao (B); Vi quản nhiệt kế tối thấp 224

Hình III.2 Giá đặt nhiệt biểu 225

Hình III.3 Nhiệt ký 225

Hình III.4 Giản đồ nhiệt ký 225

Hình IV.1 Nhiệt ẩm biểu lều 229

Hình IV.2 Cách buộc vải 229

Hình IV.3 Nhiệt ẩm biểu Assman 230

Hình IV.4 Ẩm kế tóc 231

Hình IV.5 ðồ thị hiệu (BKT-9) 231

Hình IV.6 Ẩm ký 231

Hình IV.7 Cấu tạo chi tiết ẩm ký 232

Hình V.1 Vũ kế ống đo giáng thủy 235

Hình V.2 Vũ lượng ký 236

Hình V.3 Ruột vũ lượng ký 236

Hình V.4 Giản đồ vũ ký 237

Hình V.5 Ống Piche 239

Hình V.6 Thùng GGI 3000 239

Hình V.7 Ống đo lượng bốc 240

Hình V.8 Thùng đo giáng thủy GGI-3000 240

Hình VI.1 Khí áp kế thủy ngân 243

Hình VI.2 Khí áp kế hộp rỗng 244

Hình VI.3 Nhiệt cao kế 244

nó sinh vật Trong yếu tố ngoại cảnh khí hậu, đất, nước, người sinh vật khác khí hậu coi yếu tố tác ñộng trực tiếp thường xuyên ñối với sinh vật Trong thời ñại ngày nay, hoạt động cơng nghiệp ngày gia tăng, khí hậu ñang biến ñổi theo chiều hướng bất lợi Vì vậy, vấn đề sử dụng hợp lý tài ngun khí hậu ñang thách thức với người trước hoạt động có sản xuất nơng nghiệp ðể hiểu rõ tầm quan trọng vấn ñề sử dụng bền vững tài ngun khí hậu, cần tìm hiểu mối quan hệ khí hậu sản xuất nơng nghiệp

1.1 Sự phân bố sinh vật trái đất phụ thuộc vào điều kiện khí hậu

Như ñã biết, bề mặt trái ñất vùng khác có đặc điểm khí hậu khác Mỗi vùng khí hậu định ñiều kiện ñịa lý vật lý riêng chúng Người ta phân biệt đới khí hậu với ñặc ñiểm riêng biệt rõ nét chếñộ xạ, chếñộ nhiệt, chếñộ mưa, ẩm Ngay đới khí hậu tùy thuộc vào điều kiện nước, vùng khí hậu, thời tiết khác xa Do đặc điểm khí hậu, sinh vật ñược phân bố cách phù hợp Các loài sinh vật, giống lồi sinh trưởng, phát triển tốt vùng khí hậu Khơng phải ngẫu nhiên mà sinh vật lựa chọn điều kiện khí hậu cho riêng Ngược lại, điều kiện khí hậu diễn hàng ngàn năm lựa chọn chủng loại sinh vật phù hợp cho Ngồi ra, sinh vật tìm cách thích nghi dần với điều kiện khí hậu mà sinh sống Tuy nhiên, biến đổi thất thường điều kiện khí hậu tiêu diệt nhiều cá thể có sức khỏe yếu ñể lựa chọn ñược cá thể chủng loại sinh vật phù hợp nêu Kết nhiều loại sinh vật phân bố hẹp điều kiện khí hậu riêng mà khó di chuyển sang vùng khí hậu khác

khơng khí, lượng mưa, bốc thường ñược phối hợp tác ñộng tinh vi ñối với loại men sinh học tế bào ñể tổng hợp hay phân giải chất hữu tạo nên chất lượng nông sản Bức xạ mặt trời nguồn cung cấp lượng cho q trình quang hợp, tổng hợp chất Nhiệt độ, ñộẩm biên ñộ ngày ñêm chúng trường hợp thuận lợi ñã ñiều chỉnh, gia giảm ñể tổng hợp nên chất thơm, alcaloid, tanin, vitamine, ñường bột, protein, lipid hay chất hoạt tính riêng ñó Trong nghệ thuật nấu ăn người dầu bếp ñã gia giảm chất gia vịñể tạo ăn tiếng địa phương ðối với khí hậu người đầu bếp vậy, cần mẫn điều chỉnh chút nắng, chút gió, chút sức nóng hay độ lạnh để có sản phẩm riêng Cịn loại đặc sản tiếp nhận gia giảm tác ñộng yếu tố khí hậu để tạo nên trái thơm,

Khơng phải ngẫu nhiên miền núi lại có loại dược liệu chất lượng cao từ trồng, vật ni ðể có sản phẩm hàng hóa, người ñã tiến hành sản xuất dược liệu vùng đồng khí hậu ơn hịa với suất cao khơng tạo sản phẩm chất lượng cao Khí hậu khắc nghiệt chất lượng dược liệu giống nhưđặc tính chữa bệnh dược liệu “ thuốc đắng” “dã tật” Ở miền núi, yếu tố khí hậu thường biến động nhiều: ban ngày trời nắng, nóng, ban đêm trời lạnh; độ ẩm khơng khí lúc cao, lúc thấp ðặc biệt chế độ mưa, ẩm phân biệt rõ thời kỳ mưa nhiều, thời kỳ mưa Chính hình thành tích lũy chất dược hoạt tính điều kiện mà dược liệu cho chất lượng cao

Ở miền Bắc ñối với mía, nơng dân tổng kết: “Mía tháng bảy đường chảy lên ngọn” Từ tháng bảy âm lịch, khí hậu miền Bắc bắt ñầu chuyển sang tiết heo may (ảnh hưởng trung tâm khí áp cao cận chí tuyến): trời xanh, không gợn mây, ban ngày trịi nắng, ban đêm se lạnh, độẩm khơng khí thấp Từđộ tiết Thu sang cối bước vào thời kỳ tích lũy chất dinh dưỡng, chất lượng mía hoa quảđều tăng lên đáng kể Biên độ nhiệt ñộ ngày ñêm cao ñã tạo ñiều kiện cho loại men tổng hợp ñường saccaroza hoạt ñộng tốt cịn men hơ hấp, phân giải hoạt động yếu ñi

Còn vắ dụ chi phối khắ hậu ựối với chất lượng nông sản phẩm Ở tỉnh vùng đồng Bắc Bộ thường biết rõ chất lượng cơm, gạo lúa vụ mùa đặc sản số nơi ựã tiếng Ộcơm niêu ựất, thổi gạo mùaỢ để có thứ cơm ựó người ta thường phải chọn loại gạo hạt trong, khơng bị bạc bụng, ựó gạo lúa vụ mùa Do thời gian làm hạt vào tháng 9, tháng 10 có thời tiết heo may mà chất lượng cơm gạo lúa mùa hẳn so với lúa vụ chiêm, xuân (xét giống) Lúa vụ chiêm, xuân làm hạt vào tháng 4, tháng 5, với thời tiết nhiều mây, nóng nực, biên ựộ nhiệt ựộ ngày ựêm thấp mà ựộẩm không khắ cao ựiều kiện thường làm cho trồng tắch lũy dinh dưỡng kém, hô hấp mạnh

Khi bước tới vườn ăn quả, bạn muốn hái thơm ngon chọn quảởựầu cành, vườn nhiều nắng, nhiều gió, không bị che khuất tán khác chắnh chất lượng mà khắ hậu ựã ban tặng bạn

ñá mẹ mà phát triển từ từ ảnh hưởng khí hậu sinh vật sống Tùy theo vùng khí hậu khác mà hình thành nhiều loại đất khác Ở vùng nhiệt ñới, phân hủy ñá mẹ xảy với cường ñộ mạnh nhiều so với vùng ơn đới ðất nhiệt đới có khuynh hướng rửa trơi mạnh dioxit silic tích tụ ơxit sắt, nhơm, mangan làm cho đất có màu vàng ñỏ Cùng với dioxit silic, chất dễ tan, chất màu mỡ bị rửa trơi, xói mịn làm cho ñất trở nên nghèo dinh dưỡng ñối với trồng Các loại đất feralit vùng nhiệt đới có tiểu phần riêng biệt mảnh thường ñược gắn chặt với thành hạt nhỏ cát (hạt cát giả) nên dẻo, nhẹ, trương bị thấm nước dễ cày Các loại ñất gặp điều kiện khí hậu khơ hạn rời rạc, khơng có kết cấu gây tượng bị xói mịn gió Ví dụ, khoảng năm 1935 Hoa kỳ, người ta phải kéo cịi báo động lốc bụi (dust bowls) Trên đồng rộng lớn vùng Têchzat bị khơ hạn nghiêm trọng, ñất ñai bị vỡ vụn chân ñàn gia súc biến thành bụi, bị gió tung lên mù mịt khơng trung Các khu đất màu mỡ trước biến thành đụn cát sa mạc

ðất thường ñược che phủ thảm thực vật nên nước mưa không rơi trực tiếp làm phá vỡ kết cấu ñât Ở tầng canh tác, ñất ñược bảo vệ hệ thống rễ cây, tạo thành “miếng bọt biển” khổng lồ hút vào giữ lại nước mưa để chúng ngấm dần xuống mạch nước ngầm chảy sông, suối Nếu thực bì bị tiêu diệt nước sau trận mưa khơng giữ lại mà chảy tràn mặt đất, gây xói mịn đất Theo số liệu ñiều tra FAO, kỷ có 1/4 đất nơng nghiệp bị thối hóa khí hậu sử dụng khơng hợp lý người Hàng năm nước mưa trôi tỷ chất hữu mặt đất Ở Trung Quốc, hàng năm tượng xói mịn ñã mang ñi khoảng 2,5 tỷ ñất màu mỡñổ vào sơng Hồng Hà, Hồng Hải Ở nước ta, năm trận mưa rào ñã hàng triệu đất vào dịng sơng ñổ biển Lượng ñất bị ñi mà khơng hồn lại

1.4 Khí hậu mùa vụ sản xuất

Khác với sản xuất công nghiệp, sản xuất nông nghiệp có tính thời vụ Do u cầu khác vềđiều kiện khí hậu loại trồng mà sinh trưởng, phát triển tốt cho suất cao giai đoạn khí hậu năm Nếu gieo trồng trái mùa vụ người khơng đạt mong muốn họ Trong q trình sản xuất người nơng dân có kinh nghiệm canh tác ñối với loại trồng thời vụ ñịnh Ở Việt Nam, hàng năm người ta thường tiến hành từ ñến vụ trồng trọt ñối với loại lương thực công nghiệp ngắn ngày ðối với loại ăn lâu năm hàng năm thường mùa thu hái Thời vụđược hình thành yếu tố chủ yếu ñịnh thời vụ trồng khí hậu

Người ta ñã nhận thấy rằng, lĩnh vực văn hóa, văn học, nghệ thuật có bóng dáng khí hậu Chúng ta nghiệm thấy thơ hay tác phẩm văn học, nghệ thuật tiếng thường mang nét ñặc sắc riêng vùng xuất xứ Cuối tác phẩm cho ta thấy rõ điều kiện khí hậu nơi xuất xứ

2 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN KHÍ TƯỢNG NƠNG NGHIỆP 2.1 Lược sử Khí tượng Thế giới

Nơng nghiệp hoạt động sản xuất xuất sớm lồi người Ngay từ buổi ban đầu lao động sản xuất nơng nghiệp người phải đối mặt với thiên nhiên vơ khắc nghiệt, đặc biệt thời tiết khí hậu ðứng trước tượng thiên nhiên kỳ vĩ, người cổ xưa chưa thể hiểu biết chất nĩ nên giải thích sức mạnh ðấng tối cao Trên giới, tất văn minh cổđại tồn vị thần linh cai quản cơng việc trời đất tín ngưỡng lồi người Thần mặt trời, Thần giĩ, Thần mưa, Thần sấm Con người cần giúp đỡ vị Thần đĩ để tạo niềm tin chiến thắng sức mạnh thiên nhiên Bên cạnh đĩ, sản xuất nơng nghiệp từ xa xưa người tích luỹ nhiều kinh nghiệm dự đốn thời tiết, bảo vệ mùa màng, chế ngự thiên tai Cĩ thể coi cao dao, tục ngữ thời tiết, khí hậu mầm mống cơng nghiên cứu khí hậu học lồi người kinh nghiệm cịn thơ sơ cĩ thể cịn nhiều sai lầm ảnh hưởng tơn giáo

Những nhà tư tưởng Hy lạp người ñầu tiên ñưa ñược giải thích logic tượng tự nhiên, giới nguồn gốc Thế kỷ VI TCN, nhà thơng thái người Hy lạp Thales biết tính trước nhật thực Một kỷ sau, Anarxagore ñã khẳng ñịnh mặt trời, mặt trăng Thần linh Ngay từ năm 384 trước cơng ngun G.Aristot viết sách “Bầu trời” (The Sky) cho vật yếu tố cấu tạo thành, đất, khơng khí, nước lửa Ơng cho yếu tố có vận động riêng Thời tiết biến tướng yếu tố xảy hàng ngày quanh Chúng ta coi ñây tác phẩm khí hậu ñầu tiên lồi người nhiều tượng thời tiết mơ tả giải thích theo quan điểm lỗi thời Aristot Năm 130 Ptơlêmê đưa “Thuyết địa tâm” cho trái ñất trung tâm vũ trụ, quay xung quanh trái ñất vành ñai cốđịnh, ngồi Thượng đế tối cao ñiều khiển hoạt ñộng mặt ñất Thuyết Ptơlêmê tồn 14 kỷđã giúp cho tôn giáo củng cố lực họ Thời gian tầng lớp thống trị giới quý tộc nhà thờ Thiên chúa giáo ñã ngăn chặn tiến khoa học Thời Trung cổ lực ñã dựa vào thần quyền ñể trình bày ý kiến họ chân lý Chúa mách bảo

Năm 1783 Pháp, anh em nhà Montgolfier ñã chế tạo khí cầu khơng khí nóng Sau người ta dúng hydro để thay khơng khí nóng đến 1930 khinh khí cầu trở thành phi thuyền chuyên chở hành khách tuyến ñường châu Âu Nam Mỹ Thế kỷ XVIII (năm 1785) Lavoisier phát ơxy khí cacbonic

Nhà bác học Nga vĩđại Lơmơnơxốp từ kỷ XVIII chế tạo nhiều thiết bị khí tượng Ơng có nhiều cơng trình nghiên cứu vật lý khí quyển, khí hậu sản xuất ñời sống

Tiếp theo nhiều nhà bác học Nga khác P.I Brơunơp, A.I Vơâycơp tổ chức mạng lưới nghiên cứu khí tượng nơng nghiệp khắp nước Nga vào khoảng cuối kỷ XIX sau cho tồn Liên bang Xơ Viết Liên Xơ thành cơng việc đánh giá tiềm khí hậu đất nước nơng nghiệp, phân vùng khí hậu nơng nghiệp, sử dụng tài nguyên khí hậu phục vụ ngành kinh tế quốc dân; ðặc biệt nhà khoa học Liên Xơ có nhiều thành cơng việc phịng chống thiên tai băng giá, bão tuyết, dự báo khí tượng nơng nghiệp Ở Mỹ, nhà bác học B.Lêvingstơn có nhiều cơng trình nghiên cứu vềđánh giá xử lý tiềm khí hậu đất nước phục vụ sản xuất ñời sống, ñặc biệt lĩnh vực dự báo khí tượng nơng nghiệp Các nhà khoa học Mỹđã ñạt ñược ñộ xác tới 90% ñối với dự báo sâu bệnh hại, dự báo suất bông, lúa mì hàng loạt trồng khác

Ở Pháp nhà bác học Gasparene thành cơng việc nghiên cứu phương pháp sử dụng tiềm khí hậu phục vụ sản xuất xạ mặt trời Nhiều ngành sản xuất nông nghiệp Pháp nhờ áp dụng thành tựu khí tượng nơng nghiệp có bước phát triển mạnh mẽ sản lượng phẩm chất nho, hướng dương, lúa mì củ cải ñường

Nhà bác học Ý Assi ñã mơ hình hố mối quan hệ phức tạp điều kiện khí tượng sinh vật, ứng dụng có hiệu việc dự báo khí tượng nơng nghiệp, xác ñịnh vùng sinh thái cho loại trồng

Ngành Khí tượng Nơng nghiệp giới thức ñược thành lập từ năm 1921, ñặt trụ sở Rome (Italia) ðể hoạt động phục vụ sản xuất nơng nghiệp có hiệu quả, Tổ chức Khí tượng Nơng nghiệp giới ñược ñặt quan Lương thực Nông nghiệp giới (Food and Agricultural Organization - FAO) hợp tác chuyên môn Tổ chức Khí tượng giới (World Meteorological Organization - WMO)

Sau này, mạng lưới nghiên cứu Tổ chức Khí tượng Nơng nghiệp giới phát triển rộng khắp châu lục như: Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) Philippin, Israel, Mỹ, Ucraina Nhờ mạng lưới nghiên cứu này, Khí tượng Nơng nghiệp phục vụđắc lực cho sản xuất nơng nghiệp khu vực ðến nay, Hội thảo khoa học Khí tượng Nơng nghiệp tổ chức nhiều nước Trong hội thảo này, nhà khoa học nước ñã ñạt ñược nhiều thoả thuận phương pháp nghiên cứu Khí tượng Nơng nghiệp, tổ chức mạng lưới nghiên cứu quốc gia, nối mạng thông tin ñào tạo cán

quan trọng Khí tượng Nơng nghiệp

Những kết nghiên cứu ứng dụng Khắ tượng Nông nghiệp ựã giúp cho nhiều quốc gia tự giải nạn thiếu lương thực khu vực sa mạc Sahara (Châu Phi) Ở nước hàng năm mưa ắt, lượng bốc nước nhiều, tình trạng hạn hán nghiêm trọng xảy liên tục, làm thất thu nông nghiệp dẫn ựến thiếu lương thực, thực phẩm Dự báo mùa màng dựa vào ựộẩm ựất giải pháp khắc phục ựã giúp nước hạn chếựược tác hại hạn hán, tự túc ổn ựịnh tới 50% nhu cầu lương thực hàng năm Những kết nghiên cứu ựó ựã góp phần xây dựng làm phong phú kho tàng lý luận Ngành Khắ tượng Nông nghiệp giới Ở khu vực đông Nam Á, với giúp ựỡ FAO, WMO mà trực tiếp nhà khoa học M Frère, G.F Popôp, L.K Oldeman Khắ tượng Nơng nghiệp ựã có ựóng góp quan trọng vào việc tăng suất trồng, giữ vững mức an toàn lương thực, thực phẩm cho vùng đáng ý kết nghiên cứu phát triển Hệ thống canh tác lúa ựịa bàn ựủ nước thiếu nước Thái Lan, Inựônexia, Malaixia, Philippin giải pháp thời vụ sử dụng trồng chịu hạn

Ngày nay, vấn ựề lớn ựặt ựó khắ hậu trái ựất ựang có biến ựổi khơng thuận lợi ựối với sản xuất ựời sống việc nhiệt ựộ không khắ tăng lên, dâng mực nước biển, giảm sút nguồn nước Hơn nữa, dân số giới lại ựang bùng nổ mãnh liệt, nạn ựói ựang ựe doạ phạm vi toàn cầu Con người phải làm ựểựối phó với biến ựổi khắ hậu, giữ vững cân sinh thái ? câu hỏi lớn ựặt trước nhà khoa học, nhà khắ tượng nông nghiệp giới

2.2 Lược sử phát triển Khí tượng nơng nghiệp ở Việt Nam

Ở Việt Nam, từ xa xưa người nông dân ựã có nhiều kinh nghiệm sản xuất thời tiết phục vụ cho nghề trồng trọt, nghề chài lưới nghề làm muối Từ kỷ XIII, Binh thư yếu lước Trần Hưng đạo ựã có ghi chép nhận ựịnh tình hình khắ hậu, ựịa lý Tác phẩm Dưựịa chắ Nguyễn Trãi (thế kỷ XV) ựã mô tả chi tiết ựiều kiện ựịa lý, khắ hậu, nhân văn nhiều ựịa phương nước Thăng Long, Phố hiến, Thiên Trường Nhiều tài liệu lưu giữ lại nhà bác học Lê Quắ đôn, Ngô Thời Sỹ, Nguyễn Nghiễm ựã cho thấy trước ựây việc quan sát khắ hậu thời tiết, ựặc biệt vấn ựề nông lịch mùa vụ ựã ựược ý nhiều đặc biệt Ộ Việt sử thông giám cương mụcỢ ỘLịch triều hiến chương loại chắỢ ựã ghi chép khắ hậu, thiên tai tượng thời tiết ựặc biệt Thế kỷ XVIII Hải Thượng Lãn Ơng ựã có sáng kiến lập mạng lưới quan sát khắ hậu nghiên cứu ảnh hưởng khắ hậu tới sinh lý, bệnh lý Các tài liệu ựó cho ựến ngày cịn ngun giá trị Việc khảo sát khắ hậu Việt Nam ựã ựược tiến hành từ trăm năm máy ựo ựạc ựịnh lượng Việc lập trạm khắ tượng ựầu tiên người Pháp tiến hành nơi có nhiều tiềm phát triển kinh tế nhằm mục ựắch khai thác thuộc ựịa Phần lớn trạm khắ tượng ựến ựã có dãy số liệu quan trắc 60 năm

nghiệp, Viện Khí tượng - Thuỷ văn ngày soạn thảo áp dụng Ở tỉnh có đài trạm khí tượng nơng nghiệp quan trắc điều kiện khí tượng vật hậu Ngành khí tượng nước ta gia nhập Tổ chức Khí tượng giới (WMO), ñược Tổ chức khí tượng giới tài trợ kinh phí để nghiên cứu xây dựng Một số dự án ñã ñược xây dựng ñang triển khai Sự giúp đỡ Liên Xơ (cũ) ngành khí tượng nước ta, có khí tượng nơng nghiệp có hiệu Viện nghiên cứu khí tượng nhiệt ñới bão ñược xây dựng nhờ hợp tác với Liên Xơ tiến hành nhiều chương trình lớn nghiên cứu bão tác hại sản xuất đời sống

Bên cạnh đó, nhiều đề tài khí tượng nơng nghiệp ñược thực nghiên cứu ñiều kiện khí tượng số trồng (lúa, ngơ, đậu tương, lạc, bơng, cao su, cà phê) Một sốđề tài lớn thực nhưđánh giá tiềm khí hậu nơng nghiệp đất nước, phân vùng khí hậu nơng nghiệp, bước ñầu lập ñược tin dự báo khí tượng nơng nghiệp đạt độ xác cho phép ñối với nhiều vùng

Thành tựu lớn ngành khí tượng thuỷ văn Việt Nam là:

- Khảo sát đánh giá tài ngun khí hậu, thuỷ văn Xây dựng Atlat quốc gia Tuyển tập số liệu khí tượng - thuỷ văn phục vụđắc lực cho việc quy hoạch phát triển kinh tế

- Dự báo thời tiết ngắn hạn hạn vừa có độ xác cho phép ðặc biệt dự báo nhiệt ñộ thời tiết mùa đơng, dự báo thiên tai, hạn hán, bão, lụt, gió mùa sương muối, giải pháp khắc phục

- Nghiên cứu khí tượng phục vụ sản xuất nông nghiệp cấu mùa vụ, thời vụ gieo cấy, chăm sóc, phịng trừ sâu bệnh thu hoạch

- Nghiên cứu ô nhiễm mơi trường, kiểm kê khí hiệu ứng nhà kính, biến ñổi khí hậu hệ biến ñổi khí hậu, giải pháp ứng phó

Nhiệm vụ đặt ngành khí tượng nơng nghiệp lớn nhằm góp phần xây dựng sản xuất nơng nghiệp nhiệt ñới, hạn chế tác hại thiên tai, ñưa sản xuất nông nghiệp nước ta tới bước phát triển cao

3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nội dung của môn học

Khí tượng nơng nghiệp mơn khoa học nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện thời tiết, khí hậu ñối với sản xuất, biện pháp khai thác bảo vệ nguồn tài nguyên khí hậu phục vụ sản xuất nơng - lâm - ngư nghiệp ðểđạt mục tiêu đó, Khí tượng nơng nghiệp quan tâm tới vấn ñề sau ñây:

5 Nghiên cứu biến đổi khí hậu, vấn đề nhiễm khơng khí biện pháp hạn chế nhiễm gây biến đổi khí hậu Nghiên cứu thiên tai, biện pháp phòng chống thiên tai nhằm hạn chếñến mức thấp tác hại ñối với sản xuất ñời sống

3.2 Phương pháp nghiên cứu môn học

Với nội dung nêu trên, Khí tượng nơng nghiệp cần sử dụng phương pháp nghiên cứu sau ñây:

1 Phương pháp vật lý tốn học: Khí tượng nơng nghiệp áp dụng phương pháp ñểño ñạc, khảo sát ñánh giá yếu tố thời tiết, khí hậu

2 Phương pháp quan sát song song: Phương pháp ñược dùng nghiên cứu sinh trưởng, phát triển sinh vật tác ñộng yếu tố khí hậu sinh vật Nội dung phương pháp quan sát song song sau: gieo trồng giống vào thời vụ khác nhau, thông thường thời vụ cách 5, 10, 15 ngày, sau theo dõi sinh trưởng, phát triển, suất ñiều kiện khí tượng tương ứng Người ta gieo trồng giống thời ñiểm bố trí vùng địa lý khác Việc khảo sát sinh trưởng, phát triển trồng ñiều kiện khí tượng tiến hành tương tự Kết phương pháp quan sát song song tài liệu ñược sử dụng ñể xác ñịnh thời vụ phân tích tìm tiêu khí hậu sinh vật

3 Phương pháp thống kê tài liệu lịch sử: tiến hành ñiều tra thống kê tài liệu nhóm đối tượng sinh vật khí hậu nhiều năm Ở vùng địa lý khác người ta nghiên cứu tiêu sinh học giống chủng loại trồng từđó tìm quy luật diễn biến tác ñộng khí hậu ñối với sinh vật kiểm chứng mơ hình thống kê thực nghiệm, phục vụ cho sản xuất diện rộng

4 Phương pháp nghiên cứu riêng rẽ: tiến hành phịng thí nghiệm hay nhà khí hậu nhân tạo, yếu tố khí tượng điều chỉnh thống nhất, cho yếu tố thay đổi Việc theo dõi tình hình sinh trưởng, phát triển trồng ñược tiến hành thường xuyên Phương pháp ñòi hỏi nhiều trang thiết bị ñắt tiền, nghiên cứu mang tính bản, kết thu đươc có nhiều ý nghĩa lý thuyết thường xa rời thực tế sản xuất

5 Phương pháp GIS: sử dụng thông tin từ ảnh vệ tinh, ảnh hàng không để tìm hiểu diễn biến khí hậu hệ sinh thái Phương pháp ñã ñược nghiên cứu ứng dụng nhiều lĩnh vực khoa học Dự báo thời tiết, Nghiên cứu biến đổi khí hậu, Nghiên cứu bão Ở Việt Nam, ảnh vệ tinh thu ñược từ vệ tinh "ðịa tĩnh" ñã ñược sử dụng việc dự báo thời tiết, tìm kiếm tai nạn dự báo khí tượng nơng nghiệp vụ sản xuất

1. MỘT SỐðẶC TRƯNG VẬT LÝ, THIÊN VĂN CỦA MẶT TRỜI

Mặt trời cầu lửa khổng lồ có đường kính khoảng 1.392.000 km, thể tích 1,41.1018 km3 cấu tạo chủ yếu gồm hrơ,heli ơxy trạng thái plasma Trong hệ mặt trời gồm có ngơi mặt trời đứng vị trí trung tâm (định tinh) vật phát sáng hành tinh khác không phát sáng quay xung quanh mặt trời

Theo hệ thống phân loại thiên văn học mặt trời có tên gọi " lùn vàng" Trong Thiên hà chúng ta, mặt trời ngơi trung bình cơng suất xạ, kích thước nhiệt độ so với hàng tỷ khác

Một số thông số vật lý chung mặt trời

• Mặt trời có cấu trúc phức tạp, tâm mặt trời nhân lõi tiếp ñến vùng xạ, khoảng cách cách tâm chừng 0,7-0,8 bán kính mặt trời vùng đối lưu, ngồi bề mặt mặt trời Ở nhân mặt trời nơi xảy phản ứng hạt nhân nhiệt ñộ lên tới 15 triệu ñộ Nhiệt ñộ bề mặt mặt trời phần quang cầu vào khoảng 6000oK, phần sắc cầu khoảng 20.000oK, phần nhật hoa vào khoảng 2.000.000oK ( tính theo động trung bình phân tử)

• Trái đất chuyển động xung quanh mặt trời theo quỹ đạo elíp (hình 1) khoảng cách từ mặt trời đến trái đất ln thay đổi tuỳ thuộc vào vị trí quỹ đạo Khoảng cách trung bình từ mặt trời đến trái đất vào khoảng 149,6 triệu km, khoảng cách gọi ñơn vị thiên văn (ñvtv) Khoảng cách ngắn 147 triệu km (ngày 3/I) 0,983 ñvtv, khoảng cách dài khoảng 152 triệu km (ngày 5/VII ) 1,017đvtv Xem hình 1.1

• Thành phần hố học mặt trời: Hrơ chiếm khoảng 70-71% khối lượng, hêli từ 27-29% , lại từ 1-3% ngun tố nặng cacbon, ơxy

• Cứ giây mặt trời tiêu hao hrơ để tạo lượng

• Gió mặt trời dịng hạt prơton electron xuất phát từ bề mặt mặt trời bay vào không gian Khi dòng hạt thổi tới lớp khí trái đất với vận tốc khoảng 400-500 km/s gây tượng bão từ cực quang Vào ngày gió mặt trời hoạt động mạnh việc thơng tin vơ tuyến điện trái đất bị cản trở khơng thực

Năng lượng xạ mặt trời

Hình 1.1 Sơñồ Hệ mặt trời - trái ñất

Do khối lượng hạt nhân H1 lớn khối lượng hạt nhân He3 ðộ hụt khối lượng phản ứng chế sinh lượng theo công thức Anhxtanh: E = ∆mc2 Năng lượng tổng hợp hạt nhân H1 thành hạt nhân He3 E = (4m

H - mHe).c2 Trong đó: ∆m = (4mH - mHe); c = 107 Jun Nếu có g hạt nhân H1 chuyển thành He3 ∆m = 0,01g lượng giải phóng 10 12 Jun

• Cơng suất xạ mặt trời lượng toàn phần mặt trời chiếu diện tích mặt cầu có tâm mặt trời, bán kính (d/2) đvtv giây Nếu số mặt trời I0 W = I0 4πd2 /60 = 3,86.1026 W ( tức 3,86.1026 J/s) nói cách khác phút mặt trời phát vào không gian xung quanh lượng lượng vào khoảng 5,5.1024 Kcal trái ñất nhận ñược phần nhỏ lượng ñó ( khoảng 0,5 phần tỉ cơng suất xạ lượng tồn phần mặt trời)

• Mặt trời khơng phát xạ dạng tia sóng điện từ mà từ mặt trời phát dòng liên tục hạt ( chủ yếu electron pozitron) Ngồi người ta cịn

152 106 km (5/VII) 147.106 Km (3/I)

Xuân phân (21/III)

Thu phân(23/IX)

hàng loạt chất tạo thành giới hữu phong phú

ðể hiểu ñầy ñủ lượng xạ mặt trời cần nghiên cứu biến ñổi cường ñộ số đặc trưng

2 CƯỜNG ðỘ BỨC XẠ MẶT TRỜI 2.1 Khái niệm ñơn vịño:

Cường ñộ xạ mặt trời (I) lượng xạ chiếu tới ñơn vị diện tích đặt vng góc với đơn vị thời gian

Theo định nghĩa, ta dùng ñơn vị ño cường ñộ xạ mặt trời : calo/cm2/phút, calo/cm2/ngày, Kcal/cm2/tháng, Kcal/cm2/năm

Calo (cal) lượng nhiệt cần thiết làm cho nhiệt ñộ gam (1 ml) nước nóng lên 1oC nhiệt độ nước từ 14,5oC ñến 15,5oC

Kilocalo (Kcal) lượng nhiệt cần thiết làm cho kg nước (1lít) tăng lên 1oC nhiệt ñộ nước từ 14,5oC ñến 15,5oC Kcal = 1000 cal

Mặt khác, lượng xạ mặt trời chuyển hố thành nhiệt cơng năng, dùng ñơn vị ño lượng ñể làm ñơn vị ño cường ñộ xạ mặt trời

Một số ñơn vị sở ño lượng xạ mặt trời Jun = 0,24 calo

1 watt = 1J/s = 14,3 calo

1 B.T.U ( British Thermal Unit) = 251,9 calo ( B.T.U lượng nhiệt cần thiết làm cho funt nước nóng lên 1oF)

1 lengli = cal/cm2

1Watt/m2 = 10 microeinsteins/m2/s = 100 lux cal/cm2/phút = 69 930 lux

2.2 Hằng số mặt trời ( Io)

Hằng số mặt trời lượng xạ toàn phần mặt trời truyền thẳng góc đến diện tích cm2 phút khoảng cách trung bình từ mặt trời tới trái ñất (1 ñvtv) Tại giới hạn khí cường độ xạ mặt trời tương ñối ổn ñịnh ñược gọi số mặt trời (Solar constant) Thực khoảng cách từ mặt trời ñến trái ñất thay ñổi theo thời gian năm nên số mặt trời có thay đổi nhiều ( từ 1308 W/m2 đến 1398 W/m2 , dao ñộng khoảng 3,5%) Những lần ño gần ñây thiết bị ñặt vệ tinh ñịa tĩnh số mặt trời 1,95 cal/cm2/phút

Hằng số mặt trời (I0) xác định theo biểu thức sau: I0 r20

= (1) 1,88 r2

Ở Việt Nam I0 = 1,98 cal/cm2.phút

2.3 Sự suy yếu của bức xạ mặt trời đi qua khí quyển

Khí bao bọc xung quanh địa cầu gồm có thành phần tạo nên nitơ, oxy, acgôn, nước, ôzôn, bụi (sol khí) Bức xạ mặt trời qua khí bị suy yếu ñi số nguyên nhân như:

• Một phần xạ mặt trời bị số chất ôxy, ôzon, cacbonic, nước, bụi hấp thụ có chọn lọc, nghĩa chất hấp thụ tia xạ có bước sóng ñịnh

ðối với oxy (O2) : Oxy có dải hấp thụ khoảng phổ nhìn thấy cực tím Trong phổ nhìn thấy, dải hấp thụ bước sóng 0,69 - 0,76 µ Mức độ hấp thụ tia xạ dải không lớn nên suy giảm xạ oxy hấp thụ khơng đáng kể Oxy hấp thụ tia cực tím với bước sóng nhỏ 0,2 µ mạnh Sự hấp thụ tia cực tím lớp khí cao dẫn ñến phân ly phân tử oxy để tạo thành ozơn

ðối với ozơn (O3) : Dải hấp thụ xạ quan trọng ozơn có bước sóng λ = 0,2 - 0,32 µ Các tia xạ dải sóng ñi qua lớp ozon bi suy giảm ñi nửa Nhờ có lớp ozon hấp thụ tia xạ cực tím mặt trời mà sống trái ñất ñược bảo vệ Ngoài dải tia xạ có bước sóng λ = 0,43 - 0,75 µ bị ozơn hấp thụ

ðối với khí cacbonic (CO2) : Dải xạ bị hấp thụ mạnh bước sóng khoảng 2,05 đến 2,7µ 4,3 µ, nhiên quan trọng dải có bước sóng từ 12,9 đến 17,1 µ Như khí cacbonic hấp thụ dải sóng dài nên có tác dụng làm nóng trái đất

ðối với nước (H2O): Hơi nước có nhiều dải xạ hấp thụ 0,58-0,61 µ, 0,68 - 0,73 µ, đặc biệt từ - 40 µ Tuy nhiên, dải xạ từ 8-12 µ gọi cửa sổ khí quyển, không bị nước hấp thụ lại vùng phát xạ mặt đất khí mạnh nhất, nhờ trái đất nguội nhanh nhiệt vào khơng gian vũ trụ

ðối với sol khí (bụi): Sự hấp thụ xạ phức tạp tuỳ thuộc vào chất, kích thước hàm lượng bụi Tuy nhiên, bụi nhiều làm giảm trực xạ Khi cháy rừng diện rộng núi lửa hoạt động phun tro bụi vào khí làm giảm cường ñộ xạ mặt trời, nhiệt ñộ khơng khí đột ngột giảm xuống

• Một phần xạ mặt trời bị phần tử khơng khí, nước, bụi mây làm khuếch tán xạ mặt trời ñi qua khí bị suy yếu Khi xạ mặt trời qua khí gặp phải phần tử gây khuếch tán nêu tạo dao động cưỡng Sau phần tử khuếch tán lại trở thành nguồn phát sóng điện từ thứ cấp tần số với xạ mặt trời Do xạ mặt trời bị ñi phần lượng

• Một phần xạ mặt trời bị ngăn cản ñám mây bị phản xạ trở lại khí nên bị suy yếu

Hình 1.2 Phổ bức xạ mặt trời chiếu xuống mặt ñất (Gates, 1965)

[Không bị sai lệch xuyên qua khí (I) ; mặt biển nhận vào ngày trời nắng (II); xuyên qua lớp mây dày (III); xuyên qua thảm thực vật (IV) xuyên qua mái kính (V)]

Nếu ñộ cao mặt trời thấp ñường ñi tia xạ dài Do phải qua nhiều lớp khơng khí có lượng nước chiết suất khác nên tia sáng bị khúc xạ tạo thành ñường cong ñường gấp khúc

Hình 1.3 Sơñồñường ñi của tia sáng khí quyển vào độ dài đường

Hình 1.4 ðộ cao mặt trời ñường ñi của tia sáng khí quyển ở vĩđộ quy ước mà tia xạ ñi qua

Io: số mặt trời (cường ñộ xạ mặt trời giới hạn khí quyển)

P: độ suốt khí quyển, phụ thuộc vào lượng nước khí quyển, bụi, mây Khi khí khơ, độ suốt lớn nhất, trung bình P = 0,75

Bảng 1.1 Khối lượng khí quyển (m) tia sáng đi qua ứng với ñộ cao mặt trời (ho) ðộ cao mặt

trời (ho)

90o 70o 60o 50o 40o 30o 20o 10o 5o 3o 1o 0o Khối lượng khí

quyển (m)

1 1,06 1,15 1,30 1,55 2,00 2,90 5,60 10,4 15,3 28,9 37,4

2.4 Các dạng bức xạ mặt trời

Căn vào hướng truyền xạ, ñặc ñiểm tia xạ mặt trời khí mặt đất, chia xạ mặt trời thành dạng sau:

a) Bức xạ mặt trời trực tiếp (S’)

Bức xạ mặt trời trực tiếp gọi trực xạ Trực xạ phần lượng mặt trời chiếu trực tiếp xuống mặt ñất dạng chùm tia song song Vào ngày trời nắng phần phổ nhìn thấy xạ mặt trời, trực xạ phần tạo vết sáng mặt ñất (chỗ mặt ñất ñược chiếu sáng)

Cường ñộ trực xạ (S’) lượng chùm tia sáng trực tiếp chiếu ñến đơn vị diện tích bề mặt đặt vng góc với tia tới ñơn vị thời gian

Bức xạ mặt trời trực tiếp tiêu quan trọng dùng để đánh giá đặc điểm khí hậu vùng Khí hậu đạt tiêu chuẩn nhiệt đới phải có cường độ xạ trực tiếp

quyển dài, lên vĩ độ cao, cường ñộ xạ giảm

Bức xạ mặt trời chiếu tới mặt ñất ñuợc xác ñịnh theo cơng thúc Bughe:

I = Io.Pm (2) Trong đó:

ho ñộ cao mặt trời ( góc tạo tia xạ với mặt phẳng nằm ngang hay nằm nghiêng) (hình 1.5)

☼

C

S

Sng ho A B mặt nằm ngang

Trong thiên văn học người ta xác ñịnh ñộ cao mặt trời vĩ ñộ ñịa lý theo công thức:

Sinho = sinφsinδ + cosφcosδcosω (4)

Trong đó: φ vĩ độ địa lý, δ xích vĩ " góc mặt phẳng xích đạo mặt phẳng hồng đạo", thay đổi theo thời gian năm hai giá trị ± 23o27', cịn ω góc giờ, ω = 2πt/τ với τ chu kỳ quay trái ñất quanh trục ( τ ≈ 24 giờ), cịn t thời gian thực ngày

Như qua công thức (3) (4) dễ dàng nhận thấy yếu tố chi phối trực xạ độ cao mặt trời yếu tố ðộ cao mặt trời thay đổi khơng theo vĩ độ địa lý mà cịn thay đổi theo thời gian năm Nhìn chung trực xạ phụ thuộc vào yếu tố sau ñây:

• ðộ cao mặt trời: hàng ngày vào sáng sớm mặt trời mọc ñộ cao mặt trời nhỏ trực xạ nhỏ, sau độ cao mặt trời tăng dần trực xạ tăng theo, ñến buổi trưa ñộ cao mặt trời lớn trực xạ lớn Trong năm quy luật thay ñổi trực xạ theo ñộ cao mặt trời tương tự Vào thời kỳ mặt trời thiên đỉnh trực xạ lớn nhất, vào thời kỳ mặt trời xa thiên đỉnh trực xạ có giá trị nhỏ

• ðộ cao so với mặt biển: nhìn chung lên cao so với mặt biển, độ suốt khí cao nên trực xạ tăng

• Vĩ độ địa lý: lên vĩ ñộ cao, ñộ cao mặt trời giảm nên trực xạ giảm • Lượng mây: trời nhiều mây trực xạ giảm, trời đầy mây khơng có trực xạ

• ðịa hình: Cường độ trực xạ chiếu đến bề mặt có độ nghiêng hướng nghiêng khác khác Lượng xạ chiếu đến bề mặt có độ dốc

rất khác chúng khác hướng, vĩ ựộ ựịa lý thời gian năm đất dốc theo hướng đơng - Tây có cường ựộ trực xạ lớn so với hướng Bắc - Nam (bảng 1.2)

Mặt nằm ngang 20 44 102 196 276 319 269 223 165 81 25 15 1735 Sườn dốc phía Nam 54 91 161 248 303 326 283 263 235 149 63 45 2221 Sườn dốc phía ðơng 18 42 96 182 251 289 240 204 153 76 24 14 1589 Sườn dốc phía Tây 19 42 92 175 245 281 239 198 149 76 25 15 1556 Sườn dốc phía Bắc - - 15 91 176 228 183 124 50 - - - 867

b) Bức xạ khuyếch tán ( D)

Bức xạ khuyếch tán cịn gọi tán xạ Tán xạ phần lượng xạ mặt trời khí quyển, mây khuyếch tán từ bầu trời xuống mặt ñất Vào ban ngày đứng bóng dâm ngồi phịng khơng ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu vào ta nhìn rõ vật, phần xạ mặt trời giúp ta nhìn rõ vật trường hợp tán xạ

Cường ñộ tán xạ lượng tính calo xạ khuyếch tán từ bầu trời chiếu cm2 bề mặt nằm ngang phút (cal/cm2/phút)

Giá trị cực ñại xạ khuyếch tán thường thấp nhiều so với xạ trực tiếp ðộ cao mặt trời, độ vẩn đục khí ñịnh ñộ lớn xạ khuyếch tán Vào ngày trời xạ khuyếch tán ñạt tới 0,10 - 0,25 cal/cm2/phút, ngày trời ñầy mây xạ khuyếch tán ñạt 0,08 - 0,1 cal/cm2/phút Bản chất vật lý xạ khuyếch tán trình bày phần 2.3

+ Chỉ số khuyếch tán: ðặc trưng cho mức ñộ khuyếch tán tia xạ mặt trời người ta dùng số khuyếch tán hay ñộ khuyếch tán (d) Trong trường hợp các phần tử gây khuyếch tán có kích thước nhỏ độ dài bước sóng tia xạ độ khuyếch tán tỉ lệ nghịch với luỹ thừa bậc bốn ñộ dài sóng Quy luật gọi quy luật Roley Quy luật Roley biểu diễn cơng thức sau:

C

dλ = ― Iλ (5) λ4

Trong đó: dλ ñộ khuếch tán tia xạ ñơn sắc có bước sóng λ Iλ cường độ tia xạ đơn sắc có bước sóng λ

C số phụ thuộc vào số phân tử khơng khí có đơn vị thể (N) tích chiết suất khí (n), γ số thực nghiệm

γ.π2.(n-1)2 C = - (6) 3N

tượng quang học khí trời có màu xanh vào ngày đẹp trời, bầu trời có ráng đỏ trời xấu, lúc bình minh hồng mặt trời có màu đỏ

+ Cường ñộ xạ khuyếch tán: Nếu coi lượng xạ mặt trời bị khí hấp thụ khơng đáng kể (1 - 2%) nửa lượng xạ khuyếch tán hướng xuống mặt đất

cường độ xạ khuếch tán (D) xác định theo cơng thức sau:

D = ― Io (1- Pm) sinh ho (7)

Trong đó:

Io số mặt trời

m khối lượng khí quy ước P độ suốt khí ho độ cao mặt trời

Từ cơng thức (7) ta thấy yếu tố chi phối tán xạ độ cao mặt trời Nhìn chung yếu tố ảnh hưởng tới tán xạ gồm có:

- ðộ cao mặt trời: ñộ cao mặt trời lớn tán xạ lớn ngược lại Hiện tượng khuyếch tán khúc xạ ánh sáng có từ trước mặt trời mọc sau mặt trời lặn chừng 15 - 20 phút (bình minh hồng hơn) cường độ nhỏ Hàng năm cường độ xạ khuyếch tán có gía trị nhỏ vào thời kỳ mặt trời xa thiên ñỉnh ñạt giá trị lớn vào thời kỳ mặt trời gần thiên ñỉnh

- Khí nhiều mây, bụi nước cường độ tán xạ tăng Tuy nhiên, mây dầy đặc phủ kín bầu trời tán xạ giảm xuống Như ngày nhiều mây, thời kỳ nhiều mây bề mặt khuất nắng ánh sáng tán xạ chiếm ưu so với ánh sáng trực xạ

- Bức xạ khuyếch tán giảm dần theo ñộ cao so với mặt biển

- Càng lên vĩ ñộ cao tỷ lệ tán xạ tổng lượng xạ chiếu đến mặt đất tăng đường tia sáng khí dài nên tia sáng bị khuyếch tán mạnh Cường ñộ xạ khuyếch tán thực tế đạt đến 0,25 cal/cm2/phút

c) Tổng xạ (Q)

Tổng xạ lượng xạ mặt trời tổng cộng chiếu xuống mặt ñất Q = S + D (8)

Tổng xạ phụ thuộc vào yếu tố chi phối trực xạ tán xạ Tuy nhiên yếu tố ảnh hưởng tới tổng xạ độ cao mặt trời, mây độ suốt khí

Hàng ngày tổng xạ thường có giá trị lớn vào trưa Chừng 60 % tổng xạ hàng ngày nhận ñược vào thời gian từ 10 ñến 14

H

ìn

h

1

.6

P

h

â

n

b

ố

t

ru

n

g

b

ìn

h

n

ă

m

c

ủ

a

t

ổ

n

g

x

ạ

(

K

ca

l/

cm

2 /n

ă

m

Nhiều kết nghiên cứu cho thấy phụ thuộc tổng xạ vào lượng mây biểu diễn theo biểu thức sau:

Q = Q0[1 - (a +b)n] (9) Trong đó:

Q tổng xạ mặt đất trời có mây Q0 tổng xạ mặt ñất trời khơng mây n lượng mây tính theo phần mười

a, b hệ số biến ñổi phụ thuộc vào vĩ độ

Cơng thức (9) cho biết trời khơng mây tổng xạ tới mặt đất 80% so với giới hạn khí lượng mây che phủ 50 % bầu trời (n = 0,5) tổng xạ mặt ñất khoảng 65% lượng mây che phủ bầu trời (n = 1) tổng xạ xấp xỉ 20% so với giới hạn khí

Nhìn chung xạ tổng cộng giảm dần từ xích đạo cực Tuy nhiên có khác biệt ñặc ñiểm ñịa lý ñịa phương gây nên, chẳng hạn cự ly cách biển, ñịa hình, thời tiết Do phân bố địa lý tổng xạ năm phức tạp Tổng xạ lớn quan sát thấy vùng áp cao cận chí tuyến Bắc Nam bán cầu khơng phải vùng xích đạo Ở vùng cận chí tuyến lượng mây ít, thời gian chiếu sáng ngày lớn so với vùng xích đạo Hình 1.6 ñồ phân bố tổng xạ trái ñất (ñơn vị Kcal/cm2/năm) Tổng xạ có vai trị quan trọng q trình hình thành chế độ khí hậu vùng khác giới Trên ñồ cho thấy, tổng xạ lớn lục ñịa châu Phi, châu Úc số nơi có vĩ ñộ - 200, trị số tổng xạ từ 180 - 220 Kcal/cm2/năm Ở nước ta tổng xạ miền Bắc từ 90 - 110 Kcal/cm2/năm; miền Nam từ 120 - 130 Kcal/cm2/năm

d) Phản xạ ( Rn)

Bức xạ mặt trời chiếu xuống mặt ñất phần lớn ñược hấp thu ñể biến thành nhiệt Tuy nhiên phần xạ sóng ngắn bị phản chiếu (phản xạ) trở lại khí Phản xạ (Rn) phần xạ mặt trời chiếu tới mặt ñất bị phản xạ trở lại khí Mức độ phản xạ phụ thuộc vào tính chất bề mặt màu sắc, ñộ gồ ghề, ñộ ẩm, loại ñất, lớp phủ thực vật phụ thuộc vào góc tới tia xạ ðể biểu diễn khả phản xạ bề mặt khác người ta dùng ñại lượng gọi suất phản xạ hay Albedo (A) bề mặt

Albedo tỷ số xạ phản chiếu xạ tổng cộng (tổng xạ), ñược biểu diễn biểu thức sau:

Rn

A (%) = ― 100% (10) Q

ðất xám ướt 1-20 Rừng thường xanh 10-20

ðất sét 20-35 Rừng to 15-20

ðất cát khô 25-45 Rừng kim 10-15

Mặt ruộng khoai tây 15-25 Mặt nước 70-85

ðồng lúa 15-25 Mặt tuyết rơi 80-95

Tất nhiên hệ số phụ thuộc vào độ cao sóng, độ đục nước

Thực vật phản xạ tia xanh hồng ngoại Cây trồng vùng nhiệt ñới phản xạ tia hồng ngoại nhiều so với trồng xứ lạnh

Trong kỹ thuật viễn thám người ta sử dụng hệ số phản xạ ñể theo dõi biến ñộng nhiều tiêu ñộ cao sóng biển, phun trào dung nham, sinh trưởng phát triển trồng, hạn hán, ngập lụt, cháy rừng, sâu bệnh hại rừng, ñồng ruộng diện rộng Tuy nhiên quan trắc kỹ thuật viễn thám (hàng không, vệ tinh) ln chịu ảnh hưởng khí ðể giảm bớt ảnh hưởng này, theo số tác giả phải lấy giá trị độ phản xạ cực tiểu quan sát năm, coi giá trị mặt đệm ðể kiểm tra độ xác số liệu vệ tinh người ta phải so sánh chúng với số liệu quan trắc mặt đất

e) Bức xạ sóng dài của mặt đất khí quyển

Mọi vật có nhiệt ñộ lớn 0oK ñều có khả xạ, tức khả phát lượng dạng tia sóng điện từ ðối với vật đen tuyệt ñối khả xạ (phát lượng) khả hấp thụ (nhận lượng) lớn Cường ñộ xạ (Eo) vật ñen tuyệt ñối phát tính theo cơng thức Stefan-Boltzmann :

Eo = σ.T4 ( 11) Trong ñó:

σ số Stefan-Boltzmann, σ = 0,826.10-10 [cal/cm2/phút.ñộ-4] T nhiệt ñộ vật (0K)

Bức xạ của mặt ñất Eñ:

Sau nhận lượng xạ mặt trời, mặt ựất bị nóng lên hấp thụ xạ Theo ựịnh luật nhiệt ựộng học, nhiệt mặt ựất lại tiếp tục chuyển sang dạng sóng ựiện từ Mặt ựất vật ựen tuyệt ựối nên xạ ln nhỏ so với vật ựen tuyệt ựối Bức xạ mặt ựất tắnh theo công thức (11) thêm vào hệ số gọi khả xạ tương ựối (δ) Công thức xạ mặt ựất có dạng:

Eñ = δ.σ.T4 (12)

Hệ số khả xạ tương ñối loại bề mặt khác thay ñổi khoảng từ 0,85 đến 0,99 Chẳng hạn cát có hệ số xạ tương ñối 0,89; lớp cỏ phủ 0,98; tuyết 0,99; đất đen 0,87; nước 0,96 Vì hệ số xạ tương đối mặt đất lấy trung bình 0,95

Biểu thức Wien có dạng:

λmax = b/T (13) Trong đó: b số Wien, b = 2,886.10-3 mm.ñộ

Giả sử nhiệt ñộ mặt đất trung bình 15oC (288oK), áp dụng cơng thức (12) ta thấy lượng xạ có bước sóng lớn mặt đất phát xấp xỉ λmax = 10 µ Như vậy, xạ mặt đất nói riêng vật có nhiệt độ thấp khác xạ sóng dài

Bức xạ nghịch của khí quyển (Eng):

Bức xạ nghịch khí phần xạ sóng dài khí hướng xuống mặt đất Bức xạ nghịch khí phụ thuộc vào độ ẩm khơng khí Người ta tính độ lớn cường độ xạ nghịch (Eng) dựa vào công thức sau:

Eng = σ.T4(a1 + b1)√e (14)

Trong đó: e áp suất nước khơng khí (ñộ ẩm)

a1, b1 hệ số phụ thuộc vào đặc điểm thành phần khơng khí khí Bức xạ hữu hiệu (Ehh):

Bức xạ hữu hiệu hiệu số xạ mặt ñất xạ nghịch khí

Ehh = Eñ - Eng (15)

Nếu Ehh > lượng nhiệt mặt đất ñi xạ lớn lượng nhiệt mà nhận được, mặt đất bị lạnh Thơng thường vào đêm trời trong, gió nhẹ nhiệt độ khơng khí mặt đất tương đối thấp,do Ehh lớn nên đêm thời tiết giá lạnh

Những ngày có Ehh = nhiệt ñộ mặt ñất không thay ñổi, thường xảy vào đêm trời có nhiều mây, độ ẩm khơng khí cao

Ehh < , trường hợp thường xảy vào ngày có lớp nghịch nhiệt, khơng khí nóng truyền nhiệt xuống mặt đất cách xạ nhiệt

g) Cân bằng bức xạ của mặt ñất

Cân xạ mặt ñất tổng ñại số lượng thành phần xạ nhận vào thành phần xạ khỏi mặt đất Nếu quy ước thành phần nhận vào có dấu cộng (+) thành phần mang dấu trừ (-) cân xạ (B) viết sau:

B = S+D+Eng -Eñ - Rn (16) Trong đó:

S trực xạ D tán xạ

H

ìn

h

1

.7

S

ự

p

h

â

n

b

ố

c

â

n

b

ằ

n

g

b

ứ

c

x

ạ

tr

ên

t

rá

i

ñ

ấ

t

(K

ca

l/

cm

2 /p

h

ú

nhiệt vùng khác Cân xạ thời ñiểm ñịa phương sở ñể dự báo thời tiết Ngoài cân xạ cần thiết việc xác ñịnh cấu mùa vụ, sinh trưởng, phát triển suất loại trồng Phân bố ñịa lý cân xạ bề mặt trái đất nhà khí hậu học người Nga M.I Bưcơ khảo sát vẽ ñồ (hình 2.8) Trên hình 2.8 ta thấy cân xạ nơi trái đất có giá trị dương Cân xạ mặt ñất lớn vùng xích đạo giảm dần cực trái ñất

3 QUANG PHỔ CỦA BỨC XẠ MẶT TRỜI

Bức xạ mặt trời lan truyền xuống mặt đất dạng sóng điện từ Quang phổ xạ mặt trời dải bước sóng liên tục Về lý thuyết, quang phổ xạ mặt trời gồm tia có bước sóng λ từ µ (micromet) đến vơ lớn Tuy nhiên bước sóng ngắn dài có lượng nhỏ, thực tế coi quang phổ xạ mặt trời bao gồm tia có bước sóng từ 0,1 đến 5µ Gần 99% lượng xạ mặt trời nằm khoảng phổ từ 0,17 đến 4,0 µ, tia xạ mang lượng lớn có bước sóng 0,474 µ, người ta thường gọi xạ mặt trời xạ sóng ngắn

Khi xem xét ảnh hưởng tia xạ ñối với sinh trưởng, phát triển thực vật P.N Thoxki cho quang phổ xạ mặt trời tia có bước sóng từ 0,2 đến 24 µ chia thành nhóm tia:

• Các tia tử ngoại (tia xạ sóng ngắn) có bước sóng từ 0,2 - 0,38 µ • Các tia trơng thấy (ánh sáng nhìn thấy) có bc súng t 0,39à ủn 0,76 ã Cỏc tia hồng ngoại (tia sóng dài) có bước sóng từ 0,76µ ñến 24,0 µ µ = 10-6 m; 1mµ = 10-3 µ (cịn gọi nanomet)

Năng lượng nhóm tia tử ngoại chiếm khoảng 7%, nhóm tia trơng thấy chiếm 46% nhóm tia hồng ngoại chiếm 47% tổng lượng xạ mặt trời (Bảng 1.5)

C B A

0.20 - 0,28 0,29 - 0,32 0,33 - 0,39

0,008 0,025 0,107 0,4 1,2 5,4

Bị O3 hấp thụ Trông thấy

A B C

0,39 -0,76 0,39 - 0,52 0,52 - 0,62 0,62 - 0,76

0,910 0,350 0,300 0,260 46,0 18,0 15,0 13,0 Tím, chàm,lục, vàng, đỏ Hồng ngoại A B C

0,76 - 24,00 0,76 - 1,40 1,40 - 3,00 3,00 - 24,00

0,930 0,640 0,250 0,040 47,0 32,0 13,0 2,0 Gần ñỏ

Tổng số 0,20 - 24,00 1,980 100,0

4 QUANG CHU KỲ

Quang chu kỳ thay ñổi lặp ñi lặp lại ñộ dài ngày Tại địa phương đó, tùy thuộc vào mùa khí hậu mà quang chu kỳ dài, ngắn khác ðộ dài ngày ñộ dài khoảng thời gian chiếu sáng ngày tính từ mặt trời mọc mặt trời lặn Vì độ dài ngày thay đổi có tính chu kỳ nên độ dài ngày gọi quang chu kỳ

Ngồi thay đổi theo mùa, quang chu kỳ cịn thay ñổi theo vĩ ñộ ñịa lý

• Quang chu kỳ thay đổi theo mùa năm: Quả đất hình cầu di chuyển xung quanh mặt trời theo quỹ ñạo hình elip, q trình di chuyển trục đất ln ln nghiêng góc 66o33' so với mặt phẳng quỹ đạo, năm quay vịng xung quanh mặt trời Mặt khác ngày ñêm (24 giờ) trái đất tự xoay quanh trục vịng

Hàng năm có ngày, quỹ ñạo chuyển ñộng xung quanh mặt trời, trục đất nằm vị trí vng góc với tia xạ mặt trời ngày xn phân (21/3) ngày thu phân (23/9) Vào ngày này, vĩ ñộ ñịa lý nửa trái ñất ñược mặt trời chiếu sáng nửa cịn lại khơng ñược chiếu sáng, ñó nơi trái ñất ñều có ngày ñêm dài (12 giờ)

Từ ngày xn phân đến ngày hạ chí (22/6) Bắc bán cầu ngày nghiêng nhiều phía mặt trời Khi trái đất quay quanh trục nó, vịng vĩ độ phần trái đất chiếu sáng nhiều phần khơng chiếu sáng, phía Bắc ngày dài ra, đêm ngắn lại Vào ngày hạ chí, Bắc bán cầu nghiêng nhiều phía mặt trời độ dài ngày vĩ ñộ lớn ðặc biệt, vĩ ñộ vùng cực ñới (>66033’B) mặt ñất ñều ñược chiếu sáng, ñộ dài ban ngày kéo dài 24 giờ, khơng có ban đêm Sau đó, qng thời gian từ hạ chí đến thu phân (23/9) Bắc bán cầu giảm dần độ nghiêng phía mặt trời nên ñộ dài ban ngày Bắc bán cầu lại ngắn dần cịn đêm lại dài dần

• ðộ dài ngày thay đổi theo vĩ độ địa lý:

Do vị trí trung tâm dao động góc thiên đỉnh nên vùng xích đạo ngày đêm ln ln suốt năm Càng ñi lên vĩ ñộ cao chênh lệch ñộ dài ngày, ñêm tăng Riêng cực trái đất (900 ) có ngày dài (6 tháng) ñêm dài (6 tháng) Người ta phân biệt ñộ dài chiếu sáng thiên văn ñộ dài chiếu sáng ñịa phương ðộ dài chiếu sáng thiên văn tính tốn dựa cơng thức lý thuyết, phụ thuộc vào thời gian năm vĩ ñộ ñịa lý

ðộ dài chiếu sáng ñịa phương thường sai khác so với ñộ dài chiếu sáng thiên văn bị chi phối điều kiện tự nhiên vùng địa hình, thời tiết, khúc xạ ánh sáng (bảng 1.6 )

Chu kỳ chiếu sáng có ảnh hưởng lớn đến đời sống sinh vật, ñặc biệt nhịp ñiệu sinh trưởng phát dục chúng Khi xem xét ảnh hưởng ñộ dài chiếu sáng tới số trình sinh lý thực vật người ta tính đến khoảng thời gian trước lúc mặt trời mọc sau mặt trời lặn vào thời gian cường ñộ ánh sáng khoảng 250 - 650 lux, có tác dụng cho thực vật quang hợp ðộ dài ngày trường hợp người ta gọi ñộ dài chiếu sáng sinh lý (bảng 1.7)

Bảng 1.6 ðộ dài ngày thiên văn tính theo vĩđộđịa lý (ñơn vị: giờ, phút) Vĩ ñộ

Thời gian

o 10o 20o 30o 40o 50o 60o 65o 66o33

Giờ 12 12 13 14 14 16 18 21 24

Ngày dài

nhất Phút 05 40 18 02 58 18 45 43

Giờ 12 11 10 10 05

Ngày

ngắn Phút 05 30 53 10 16 35 22

Bảng 1.7 ðộ dài chiếu sáng sinh lý ở vĩñộ khác ðơn vị: giờ/phút ( Theo Sunghin, 1987)

Vĩ ñộ Tháng

0o 10o 20o 30o 40o 50o 60o 70o

3 Trình bày ñặc ñiểm vật lý phân bố tán xạ, trực xạ tổng xạ ? Các nhân tố ảnh hưởng đến chúng ?

4 Trình bày đặc điểm vật lý phân bố xạ phản chiếu sóng ngắn, xạ sóng dài mặt đất khí ? Các nhân tố ảnh hưởng ñến chúng ?

5 Trình bày khái niệm độ dài ngày nhân tố ảnh hưởng ñến ñộ dài ngày ?

1 CẤU TRÚC THEO CHIỀU THẰNG ÐỨNG CỦA KHÍ QUYỂN

Dựa ñặc tính vật lý tính chất hoạt ñộng, khí trái ñất ñược chia thành tầng tầng có đặc trưng vật lý khác (xem sơđồ hình 2.1)

1.1 Tầng đối lưu (Troposphere)

Là tầng khơng khí gần mặt đất nhất, độ cao trung bình vào khoảng 11 km: hai cực trái ñất cao từ - 10 km, cịn vùng xích đạo 15 - 18 km Ðộ cao tầng khí độ cao dịng đối lưu định, thay đổi theo mùa năm thay đổi theo vĩđộđịa lý, tính chất nhiệt lực định

Tầng đối lưu tầng khí quyền hoạt động Các tượng thời tiết, mưa, nắng, mây, dông bão xảy tầng khí Tầng đối lưu mơi trường sống tất sinh vật trái ñất

Ðặc ñiểm quan trọng tầng ñối lưu nhiệt ñộ giảm dần theo độ cao Trung bình lên cao 100m nhiệt ñộ giảm xuống 0,640C Nhiệt ñộở giới hạn xuống thấp, có thểđạt - 700C vùng xích đạo trái đất

Ở tầng thường xảy tượng dịng khơng khí lên ñi xuống (do Hỗn hợp chất khí tạo nên khí quyển được gọi khơng khí Trong khí quyển liên tục xẩy trình hiện tượng vật lý: sự tuần hồn nước, hiện tượng quang học, ñiện học Tập hợp hiện tượng q trình vật lý đó chếñộ thời tiết của một vùng Ở một chừng mực đó sự biến đối của thời tiết ñã tạo nên những ñiều kiện cần thiết cho sự sống nói chung cho ngành sản xuất nơng nghiệp nói riêng Sự biến động thái q của có thế dẫn đến những thiên tai đe dọa cuộc sống hoạt ñộng sản xuất của con người

Giữa khí quyển, sinh quyển, thủy quyển địa quyển ln ln trao đổi tương tác lẫn nhau suốt trình lịch sử hình thành trái ñất ñă tạo nên những cân bằng ñộng Những cân bằng có tác dụng trì, tái tạo pha của cân bằng tư nhiên Nếu một điều kiện đó cân bằng bị phá vỡ sẽ gây những tổn thất không lường trước ñược Sự hoạt ñộng thiếu ý thức bảo vệ thiên nhiên của người ngày xâm phạm cân bằng sinh thái, làm cho nguồn tài nguyên ngày cạn kiệt Hàng năm 17 triệu hecta rừng nhiệt ñới, 300.000 rừng thưa bị khai thác q mức Một phần ba diện tích đất đai bịđe doạ bởi nạn hoang mạc hóa Nạn nhiễm khơng khí, nhiễm nước đã làm mất đi ước chừng - 10% số loài sinh vật từ đến năm 2020; đến năm 2050 số lồi sinh vật bị diệt chủng sẽ lên ñến 25% Sinh quyển bị phá vỡ sẽ gây sự biến ñộng khí hậu khơ hạn, lũ lụt trái ñất ngày một gia tăng

(Khảo sát khí quyển, Oklahoma - 1997) Chúng ta biết chất khí chứa đựng lượng ñược gọi ñộng Ðộng chất khí phụ thuộc vào áp suất khí quyển, ñiều khiển trạng thái nhiệt: bị nén chúng nóng lên, giãn nở chúng bị lạnh ñi Từ nguyên lý ta suy rằng: Khối khơng khí chuyển động lên, áp suất giảm dần giãn dó chúng lạnh

Kết thống kê số liệu cao không 30 năm (1961 - 1990) Hà Nội cho thấy, vào mùa đông lớp không khắ 500 mét thường xuất lớp nghịch nhiệt (thể rõ giá trị nhiệt ựộ tối cao), mùa Hè lớp nghịch nhiệt yếu Do có lớp nghịch nhiệt, lớp không khắ cao thường xảy ngưng kết nước

Bảng 2.1 Nhiệt độ khơng khí khảo sát lúc 7h (0h GMT) ñộ cao Hà Nội (Số liệu 30 năm 1961 -1990)

Mực (mét) Tháng I Tháng VII

0 Ttb Tmax Tmin Ttb Tmax Tmin

0 14,6 23,0 5,5 27,3 31,4 21,6

200 13,8 21,7 3,5 26,2 31,9 20,3

500 12,5 24,7 0,9 25,2 30,0 19,1

1000 10,6 21,4 0,6 22,8 27,7 16,0

1500 9,3 19,1 -1,5 20,0 24,8 15,3

2100 7,9 18,1 -1,7 16,6 20,8 2,0

3100 5,0 14,2 -3,7 11,1 15,7 7,9

Nguồn: TS Hoàng Thị Phương Hồng (ðài khí tượng cao khơng Hà Nội) Hiện tượng thăng, giáng khối khơng khí tầng đối lưu thường diễn hàng ngày, với cường ñộ mạnh hay yếu tùy theo chếñộ nhiệt mặt ñất nguyên nhân làm nước ngưng kết, tạo thành mây, mưa Hiện tượng ñi xuống khối khơng khí (ở trung tâm áp cao, sườn núi xuống ) làm cho khơng khí nóng lên, ñộẩm xa dần trạng thái bão hòa Hiện tượng thăng, giáng khối khơng khí tượng ñặc trưng quan trọng tầng ñối lưu

Tầng đối lưu chiếm 80% khối lượng khí 90% nước, thành phần khí tầng ln ln diễn trao đổi mặt đất, mặt đại dương khí

1.2 Tầng bình lưu (Stratosphere)

Tầng bình lưu tầng tiếp giáp với tầng ñối lưu, lên cao tới 50 - 55km Ðặc điểm tầng bình lưu khơng khí bị xáo trộn theo chiều thẳng đứng Có thể tách tầng thành hai lớp:

khoảng 00C ởñộ cao 55km

1.3 Tầng trung gian (Mesosphere)

Tầng trung gian nằm tầng bình lưu độ cao 80 - 90 km Tầng nhiệt ñộ giảm dần theo ñộ cao ñạt ñến giá trị - 700C ñến - 800C

1.4 Tầng ñiện ly (Thermosphere)

Tầng ñiện ly hay cịn gọi tầng nhiệt tầng khơng khí có độ cao từ 80 đến 800km Ở tầng khơng khí thưa loăng Dưới tác dụng tia xạ, chất khí bị phân ly bị ion hố mạnh Khí ởđây có ñộ dẫn ñiện cao

Ðộ dẫn ñiện cao tầng ñiện ly nguyên nhân làm phản hồi sóng vơ tuyến phát từ mặt đất, nhờ mà thiết bị vơ tuyến điện mặt đất, vệ tinh nhân tạo hoạt động bình thường

Tầng ion nhận thấy hai cực đại ion hóa ởđộ cao 100 km 180 - 200km

Ðặc ñiểm quan trọng tầng khí nhiệt độ khơng khí cao tăng nhanh theo độ cao Ởđộ cao 200km có nhiệt độ 6000C, cịn giới hạn 20000C

1.5 Tầng khuyếch tán (Exosphere)

Giới hạn tầng vào khoảng 2000 ñến 3000 km, tầng chuyển tiếp khí khơng gian vũ trụ (Outer space), khơng khí tầng thưa lỗng thành phần chủ yếu hydrơ hêli

2 MẬT ÐỘ, KHỐI LƯỢNG VÀ SỰ PHÂN BỔ KHÍ QUYỂN THEO CHIỀU CAO 2.1 Mật độ khơng khí

Mật độ khơng khí khối lượng chất khí có 1m3 khơng khí, tỷ số khối lượng thể tích chất khí, kí hiệu ρ

Lần giới, mật độ khơng khí xác định vào kỷ thứ 17 sau sáng chế bơm không khí Mật độ khơng khí ởđiều kiện tiêu chuẩn (áp suất khí 760 mm; nhiệt độ khơng khí 00C) 1,293 kg/m3 Cịn áp suất khí quyến 1000 mm mật độ khơng khí 1,276 kg/m3

vật lý Boymariotte Gayluitsac

PV = RT (2) Trong đó: P- áp suất khí (mm);

V- thể tích riêng; R- số chất khí;

T- nhiệt độ tuyệt đối khơng khí Thay (1) vào (2) ta có:

P

ρ =

R.T

1 Thừa nhận số chất khí R = 2,064 cal/mol ñộ =

0,4845 P hay ρ = 0,4845 x

273 + t t nhiệt độ khơng khí tính theo độ bách phân (0C)

Ta dùng phương trình (3) để xác định mật độ khơng khí bất kỳđiều kiện nhiệt độ áp suất khí

Từ phương trình (3) ta suy rằng: Mật độ khơng khí tỷ lệ thuận với áp suất khí (áp suất tăng khối lượng chất khí có 1m3 khơng khí 1ớn mật độ khơng khí tăng) Mật độ khơng khí tỷ lệ nghịch với nhiệt độ Nhiệt độ khơng khí tăng mật độ khơng khí giảm, nhiệt độ tăng thể tích tăng làm cho khối lượng đơn vị thể tích khơng khí giảm

Bảng 2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ ẩm độ đến mật độ khơng khí Nhiệt độ khơng khí (0C) Mật độ khơng khí (g/m3)

0 10 20 30

Mật độ khơng khí khơ 1293 1247 1203 1165

Mật độ khơng khí bão hoà nước 1290 1241 1194 1194

Chênh lệch khơng khí khơ ẩm 11 18

Mật độ khí cịn phụ thuộc vào ẩm độ khơng khí Ẩm độ khơng khí tăng mật độ khơng khí giảm (bảng 2.2)

Khối lượng khí trái đất 5,26.1018 kg Trong khối lượng địa 5,96.1024 kg Như khối lượng khí 1/1.000.000 khối lượng ñịa Các kết nghiên cứu gần cho thấy: Gần 50% khối lượng khí phân bố từ mặt ñất ñến ñộ cao 5km, 75% ởñộ cao 10km 95% ởñộ cao từ mặt ñất ñến 20km Lớp khí 80km chứa 0,5% khối lượng Cho đến việc xác định độ cao khí cịn gặp nhiều khó khăn lên cao khơng khí thưa lỗng Người ta quan sát thấy tượng cực quang ñộ cao 1.100 km Ðiều ñó cho ta thấy ởñộ cao cịn khơng khí Những chất khí ởđộ cao 1000 km trở lên loăng Các chất khí có tốc độ chuyển động lớn gần khỏi trường trọng lực trái đất tỏa vào không gian vũ trụ Nhiều kết nghiên cứu cho thấy khí trái đất khơng có dạng đối xung mà lép phía mặt trời làm thành chất khí trái đất kéo dải hàng chục vạn số 3 THÀNH PHẦN KHƠNG KHÍ TRONG KHÍ QUYỂN TRÁI ÐẤT

3.1 Thành phần khơng khí lớp khí gần mặt đất

Bảng 2.3 Thành phần khơng khí khơ, khơng bị ô nhiễm

STT Tên chất Công thức Tỉ l ệ Tổng khối lượng (tấn)

1 Nitơ N2 78,09% 3850 1012

2 Oxy O2 20,94% 1180 1012

3 Argon Ar 0,93% 65 1012

4 Cacbonic CO2 0,032% 2,5 1012

5 Neon Ne 18 ppm 64 109

6 Heli He 5,2 ppm 3,7 109

7 Metan CH4 1,3 ppm 3,7 109

8 Kripton Kr 1,0 ppm 15 109

9 Hydro H2 0,5 ppm 0,18 109

10 Nitơ ôxit N2O 0,25 ppm 1,9 109

11 Cacbon monoxit CO 0,10 ppm 0,5 109

12 Ôzon O3 0,02 ppm 0,2 109

13 Sulfurdioxit SO2 0,001 ppm 11 106

14 Nitơ dioxit NO2 0,001 ppm 106

Là chất khí chiếm tỷ lệ lớn nhất, xương khí trái đất Nitơ ngun tố dinh dưỡng cho thể sống, tham gia cấu tạo nên nhiều phận quan thểñộng vật thực vật Trong sản phẩm trồng hàm lượng nitơ tổng số không cao, song giữ vai trị quan trọng q trình sinh trưởng, phát triển, hình thành suất phẩm chất trồng Viện sĩ N.A Macximov cho rằng: Về số lượng, nitơ chiếm vị trí thứ tư thành phần thể thực vật sau chất cacbon, hydro ôxy Ba chất tạo nên 95% trọng lượng thể thực vật, nitơ chiếm từ đến 3%, thiếu nitơ khơng sống ñược

Nitơ tự nhiên nguồn vơ tận, thực vật khơng có khả đồng hóa Chỉ số lồi vi khuẩn sống tự ñất Azotobacter, Clostridium pasterianum, vi khuẩn cộng sinh rễ họ ñậu (Rhisobium), tảo cộng sinh bèo hoa dâu (Anabaena) có khả đồng hóa nitơ phân từ - tạo thành hợp chất chứa ñạm, bổ sung nguồn dinh dưỡng cho ñất Phần lớn thực vật sống tình trạng thiếu nitơ rễ hút nitơ dạng hợp chất NH4+ , NO3-, urea [CO(NH2)2 ] Alanin (axit amin phân tử nhỏ)

Nguồn ñạm cung cấp thường xuyên cho ñất hợp chất nitơ tan nước mưa, sương mù, sương muối Hợp chất hình thành chủ yếu q trình phóng ñiện khí cung cấp lượng ñạm khoảng - kg/ha/năm, Ở vùng khí hậu nhiệt đới nhiều mưa dơng, lượng đạm thu từ nước mưa tới 13 - 14 kg/ha/năm

Các sản phẩm phế thải sinh vật (rễ, lá, thân ) mục nát nguồn cung cấp ñạm cho ñất Trong sản xuất nơng nghiệp, ngồi nguồn đạm tự nhiên kể nơng dân cịn bón phân đạm vơ hữu cho ñất Những xác chết ñộng, thực vật, sản phụ phẩm nông nghiệp nguồn bổ sung lượng ñạm ñáng kể cho ñất

Quá trình chuyển ñổi nitơ mặt ñất tượng tự nhiên, tạo nên vòng tuần hồn nitơ khí quyển, giữ trạng trái cân nitơ đất khí Ðiều giải thích ñược tồn thực vật bề mặt trái đất khơng cần có tác động người

ðể khai thác nguồn tài nguyên nitơ khí người ñã sử dụng nhiều phương pháp khác dùng nhiệt ñộ áp suất cao sản xuất phân vô cơ, sử dụng phân vi sinh, trồng họđậu thả bèo hoa dâu…

b) Ơxy (O2)

Ơxy chiếm gần 21% thể tích khí quyển, chất có khả hấp thụ chọn lọc số tia xạ mặt trời góp phần vào việc điều tiết chếđộ nhiệt khí Ơxy chất cần cho q trình hơ hấp thể sống, q trình ơxy hố chất thểđồng hóa ñược, giải phóng lượng cung cấp cho hoạt động thể Trong q trình hơ hấp, sinh vật hút ơxy từ khí tự thải khí cacbonic (CO2)

quang hợp thải ơxy vào khí quyển, nơi có xanh hàm lượng O2 cao khơng khí lành Hàm lượng oxy khơng khí kỷñịa chất trước ñây thấp, hàm lượng tăng dần qua các kỷ Ðá vôi (Cổ sinh), Chu la (Trung sinh), kỷ Ðệ Tam (Tân sinh) cường ñộ quang hợp cao Sự suy giảm O2 gây nên hậu nghiệm trọng hô hấp cho giới sinh vật, tình trạng nghèo oxy kéo dài thể chết Ðối với thực vật, hàm lượng 21% oxy khí chưa đáp ứng đầy ñủ cho nhu cầu sinh trưởng Chỉ có thực vật thuộc nhóm C4địi hỏi lượng oxy lượng CO2 thấp Thế nhưng, việc đốt cháy nhiên liệu hố thạch cơng nghiệp, giao thơng tiêu tốn oxy thải CO2 vào khí Vào thập kỷ gần đây, tăng cường hoạt động cơng nghiệp, nhiên liệu hố thạch bị thai thác mức Ngoài ra, nhu cầu nguyên liệu gỗ gia tăng nên diện tích rừng bị thu hẹp nguyên nhân làm giảm hàm lượng ơxy, tăng hàm lượng CO2 khí

c)Ơzơn(O3)

Là dạng thù hình ơxy, có mùi đặc biệt, gọi tên theo tiếng Hi Lạp Ơzơn - có mùi) Ơzơn hình thành tác dụng tia sóng ngắn xạ mặt trời Các tia xạ có lượng lớn làm phân ly phân tử ôxy thành nguyên tử; nguyên tử ôxy lại liên kết lại thành ôzôn Lượng ơzơn khí khơng nhiều có mặt tầng khí cao từ 10 đến 50 km, tập trung chủ yếu tầng từ 25 ñến 50 km Ơzơn loại khí lớp khơng khí gần mặt đất Mỗi phân tử ơzơn tạo thành từ nguyên tử oxi, nhiều người tin ơzơn có ích cho thể giống ơxi Nhưng thực tế vậy, nhiều kết nghiên cứu rõ ơzơn độc hại, nhiễm ôzôn tác ñộng xấu ñến suất trồng Mặt khác, lớp ơzơn cao lại có ích làm nhiệm vụ phận lọc, hấp thụ xạ tử ngoại từ mặt trời chiếu xuống mặt đất Những tia tử ngoại nguy hiểm, tác ñộng ñến ADN tế bào, gây ñột biến ung thư da Như ôzôn tác nhân gây nhiễm với khơng khí lớp gần mặt ñất tác nhân bảo vệ sống, chống tia tử ngoại tầng bình lưu Trên tầng bình lưu khí quyển, tia tử ngoại từ mặt trời tác động với oxy chuyển hóa thành ơzơn Ơzơn chuyển thành oxy (O2) nhờ phản ứng quang hoá Trong tự nhiên tồn cân động ơxy ơzơn, trì lớp ơzơn tầng bình lưu Một số loại khí cơng nghiệp phát thải có khả phân hủy O3, làm thủng tầng ơzơn

Ơzơn - chắn bảo vệ

UV - A Trong số tia UV - B có tác dụng tích cực động, thực vật người UV - C bị hấp thụ thành phần O3 khí UV - A xuyên qua tầng ôzôn, lại bị phản xạ oxi nitơ trở lại vũ trụ Như vậy, thực tế tồn chế tự nhiên bảo vệ sinh chống lại tác ñộng nguy hiểm tia tử ngoại Sở dĩ tia tử ngoại có bước sóng 0,28 µ khơng xun qua tầng bình lưu có tầng ơzơn Khí ơzơn tự nhiên hình thành tia tử ngoại chiếu vào phân tử oxi (O2), phân tách chúng thành nguyên tử (O), nguyên tử oxi lại tiếp tục kết hợp với phân tử oxi khác để hình thành ơzơn (O3) Phản ứng diễn theo bước:

O2 + Bức xạ tử ngoại = O + O O + O2 = O3

Ơzơn hấp thụ lượng xạ tử ngoại lại phân huỷ theo phản ứng: O3 + Bức xạ tử ngoại = O2 + O

Như vậy, thiên nhiên, khí ơzơn ln ln phân huỷ tái tạo, giữđược tồn ổn định cho lớp ơzơn Khí ơzơn hấp thu tia tử ngoại nên có tác dụng che chắn cho bề mặt trái đất Vì thế, lớp ơzơn khí gọi "ơ bảo vệ" hay "lá chắn" cho sinh vật Trái ñất Ở giới hạn ngồi khí quyển, xạ tử ngoại chiếm 7% tổng lượng xạ mặt trời, qua tầng khí bị ơzơn giữ lại, cịn l% chiếu tới mặt ñất Ở mặt ñất hàm lượng xạ sóng ngắn khơng khơng gây độc hại cho thể sống mà cịn có tác dụng kích thích, thúc đẩy q trình trao đổi chất, làm tăng cường sinh trưởng, phát triển ñể cho suất cao

Trong nhiều thập kỷ qua, hoạt động thiếu ý thức người làm tổn hại đến lớp ơzơn khí Một nguyên nhân quan trọng hoạt động thái cơng nghiệp, giao thơng vận tải, sử dụng ngày nhiều than, dầu khí đốt, thải vào khí năm hàng trăm triệu khí độc CO2, CFC, CO, CH4…, gây nhiễm khí phá hủy tầng ơzơn Các nhà khoa học dựđốn đến năm 2030 suy thối tầng ơzơn phạm vi tồn cầu 6,5% Ðặc biệt, suy thái xảy mạnh vĩđộ cao, đến năm 2030 cĩ thể 16% 600N Nếu việc cấm sản xuất CFC cĩ hiệu suy thối trung bình mức 2% 8% 600N

d) Khí cacbonic(CO2)

Ở điều kiện bình thường khí CO2 chiếm 0,032% thể tích khí nguồn dinh dưỡng quan trọng thực vật, yếu tố tạo thành suất Hoạt động núi lửa, q trình cháy, q trình hô hấp sinh vật, phân hủy hợp chất hữu nguồn bổ sung khí CO2 thường xuyên cho khí Bộ thực vật nơi hấp thu khí CO2 chủ yếu tự nhiên

ngộ độc gây chết Vì cơng trình xây dựng nhà chuồng trại phải đảm bảo điều kiện thơng thống ñể lượng CO2 không tăng tới mức gây hại

Thực vật hấp thụ CO2 qua khí khổng cố ñịnh cacbon qua hàng loạt phản ứng trình quang hợp Bức xạ mặt trời nguồn lượng sử dụng ñể tổng hợp chất photphat cao (ATP - Anñenozintriphotphate), tách hydro từ phân tử nước cốđịnh CO2 thành glucoze

Hình 2.2 Quang hợp của thông nồng độ CO2 trong khơng khí

Cùng lúc đó, lượng tương ứng O2được giải phóng vào khí Lượng cacbon mà thực vật cố định hàng năm phạm vi toàn cầu khoảng - 9.1013kg Trong ngày thực vật hấp thụ CO2 suốt từ sáng sớm đến chiều tối, ban ngày hàm lượng CO2 giảm ñi, oxy tăng lên ñạt ñến cực ñại vào buổi chiều Sự trao ñổi CO2 xảy khí đại dương, nước biển chứa lượng CO2 lớn 50 lần so với không khí đại dương đóng vai trị điều chỉnh nồng độ CO2 khí CO2 có khả hấp thụ xạ sóng dài phản xạ từ mặt đất ban đêm nhiệt độ khơng khí khơng xuống q thấp Hiện khơng khí bị ô nhiễm, hàm lượng CO2 ngày tăng gây nên "hiệu ứng nhà kính", nhiều thập kỷ qua nhiệt độ khí tăng lên (xem chương IX)

e) Hơi nước

Hơi nưóc mắt xích vịng tuần hồn nước tự nhiên điều kiện nước ngưng kết tạo thành sương, sương muối mặt ñất, sương mù mây tầng khí quyền gây mưa, tạo nên tượng thời tiết khác

Lương nước chứa khí tạo nên độẩm khơng khí Lượng nước biến động từ vài phần nghìn đến 4% thể tích khí (khoảng 0,02% vùng cực ñới 2,5% vùng nhiệt ñới) Hơi nước giảm nhanh theo ñộ cao khí quyển, độ cao 10-15 km khơng cịn thấy nước Hơi nước đóng vai trị quan trọng nhiều q trình vật lý xảy khí hấp thu, khúc xạ, khuếch tán xạ mặt trời tạo nên tượng quang học (quầng, tán mặt trăng, mặt trờì, cầu vồng, ráng…) Hơi nước cịn có vai trị việc điều tiết chếđộ nhiệt khí nhờ khả hấp thu sóng dài xạ, khả chuyển trạng thái từ sang thể lỏng, thể rắn ngược lại Hơi nước có vai trị đặc biệt quan trọng đời sống thực vật, ñộng vật người Chúng ta tiếp tục nghiên cứu kỹ vấn ñề phần sau (xem chương IV)

g) Bụi

ẩm dễ tan nước Khi hút phần tử nước, bụi dễ hòa tan tạo thành hạt dung dịch nhỏ bé trở thành hạt nhân ngưng kết tốt Ở ñiều kiện thuận lợi hạt nhân ngưng kết lớn dần lên ñể tạo thành giọt nước mưa

Bụi có vai trị quan trọng việc điều tiết chếđộ nhiệt khơng khí Những phần từ bụi nhỏ bé có khả hấp thu xạ nhiệt Lợi dụng ñặc ñiểm người ta dùng biện pháp hun khói để chống sương muối, bảo vệ trồng mùa đơng

Trong khơng khí chứa nhiều bụi gây nhiều bất lợi cho trồng Hiện tượng sương mù khô, sương mù ñen ngăn cản phần lớn tia xạ mặt trời chiếu tới mặt lá, làm giảm cường độ quang hợp Bụi bịt kín khí khổng cản trở việc thoát nước mặt lá, ảnh hưởng xấu ñến chức sinh lý trồng Hiện tượng mưa axit, mưa mầu Nga Bắc Mỹ ñã tàn phá rừng, đồng ruộng bụi cơng nghiệp thải vào khí mang tính axit ðể nghiên cứu bụi, người ta phân loại theo nhiều tieu chí khác

+/ Phân loại theo kích thước: bụi: Φ >10 µm; mù: Φ = 0,1 - 10 µm; khói: Φ < 0,1 µm Gồm loại: bụi bay bụi lắng

• Bụi bay: có kích thước Φ = 0,001 - 10 µm (tro, muội, khói hạt chất rắn nhỏ chuyển ñộng Braonơ rơi theo ñịnh luật Stok Gây tổn thương quan hô hấp, bệnh nhiễm bụi thạch anh (silicose)

• Bụi lắng :có kích thước lớn 10 µm, rơi theo định luật Niutơn, gây bệnh cho mắt, nhiễm trùng, dịứng da

+/ Phân loại theo nguồn gốc: bụi hữu (phấn hoa, phấn côn trùng); bụi vô (bụi khoáng, bụi kim loại, hỗn hợp); bụi tự nhiên: bụi vũ trụ; bụi núi lửa, bão cát; bụi nhân tạo: bụi công nghiệp, bụi giao thông…

+/ Phân loại theo tính xâm nhập vào đường hơ hấp: bụi khơng lại phế nang: Φ <0,1 µm; bụi lại phế nang: Φ = 0,1 - 5,0 µm; bụi vào phổi lại ñược ñào thải ra: Φ = -10 µm; bụi đọng lại ngồi mũi: Φ > 10 µm

+/ Phân loại theo ñặc ñiểm khác: theo tác hại (nhiễm ñộc, gây ung thư, xơ phổi, nhiễm trùng)

3.3 Thành phần khơng khí đất

Ðất cấu tạo hạt có kích thước khác nhau, hạt khe hở chứa đầy nước chứa đầy khơng khí Những loại đất trồng trọt thường có dung tích khe hở lớn tác ñộng biện pháp kỹ thuật làm ñất, xới xáo rễ tạo nên

Khơng khí đất yếu tố quan trọng ñảm bảo cho sinh trưởng, phát triển rễ trồng, loài sinh vật vi sinh vật sống ñất dồng thời yếu tố thúc đẩy q trình phong hố, hình thành đất

rất thấp (H2S, NH3, CH4…)

Theo Vítkêvic, thành phần chất khí đất gồm nitơ, cacbonic, ơxy bảng 2.4 Khơng khí đất lớp khơng khí sát mặt đất thường xun diễn q trình trao đổi tạo nên cân động làm cho khơng khí đất có đủ thành

phần tỷ lệ cần thiết cho sống sinh vật ñất Cường ñộ trao ñổi phụ thuộc vào tính chất lý, hóa học, chếđộ nước đất q trình canh tác

Trong tự nhiên q trình trao đổi bị nhiều yếu tố chi phối:

* Áp suất khí Sự biến động áp suất khí xúc tiến q trình trao đổi khí đất Khí áp tăng tạo nên lực nén khơng khí vào đất, khí áp giảm tạo lực hút chất khí từ đất Áp suất khí yếu tố biến ñộng mạnh thường xuyên, ñộng lực thúc đẩy q trình trao đổi

* Gió: Cũng áp suất khí quyển, gió vừa tạo nên lực hút lực nén khơng khí vừa xúc tiến q trình vận chuyển khơng khí mặt đất Cường ñộ trao ñổi xảy mạnh hay yếu phụ thuộc vào tốc độ hướng gió mặt đất

Bảng 2.4.Thành phần chất khí đất (Theo Vitkêvic, 1966)

Chất khí Giới hạn dao động chất khí (% thể tích)

* Bức xạ mặt trời: Bức xạ mặt trời đốt nóng lớp đất mặt, khơng khí đất bịđốt nóng nên giãn nở thể tích, trở nên nhẹ bay khỏi đất Khơng khí cao lạnh nên có tỷ trọng lớn, lắng xuống thay vị trí khơng khí vừa bay lên

* Nước mưa, nước tưới Cũng yếu tố tích cực làm thay đổi chế

Nitơ Ơxy Cácbonic

từ 76 ñến 87 từ 10 ñến 20 từ 0,01 đến 10-12 độ khơng khí đất Nước mưa nước tưới nước chui vào khe hở đất, đẩy khơng khí Hầu hết khe hở ñất ñều chứa ñầy nước sau mưa, độ ẩm đất giảm khơng khí chiếm lại khe hở ñất Sự xen kẽ thời kỳ mưa không mưa, thời kỳ tưới khơng tưới, chếđộ khơng khí ñất sẽñược cải thiện theo hướng có lợi cho sinh vật ñất

* Thành phần giới cấu trúc đất yếu tố có vai trị quan trọng q trình trao đổi khí Các loại đất tơi xốp có kích thước hạt Φ > 0,l cm tạo khoảng cách lớn viên ñất, trao ñổi khí loại ñất xảy manh so với loại ñất chặt

nhiều khơng khí quần thể so với khơng khí tự Khi trưởng thành, độ che phủ tán lớn khác biệt thành phần khơng khí quần thể thực vật khơng khí tự trở nên đáng kể

Nguyên nhân gây khác biệt tán thực vật ñã ngăn cản trao ñổi khơng khí quần thể khí tự (tốc độ gió giảm, hạn chế xạ mặt trời chiếu xuống mặt ñất Do hấp thu, phản xạ ñiều tiết nhiệt ñộ nhờ thực vật mà chếđộ nhiệt khơng khí quần thể biến động so với khơng khí bên ngồi Mặt khác hoạt động sống nước, hấp thu cácbonic, quang hợp, hô hấp khiến cho khơng khí quần thể thực vật có biến ñộng thành phần tỷ lệ số chất

a) Khí CO2

CO2 nguyên liệu q trình quang hợp đồng thời lại sản phẩm q trình hơ hấp, vào ban ngày lượng CO2 giảm ñi ñáng kể Nếu khảo sát từ gốc lên tầng tán dầy thấy hàm lượng CO2 giảm dần theo chiều cao Vào ban đêm xanh khơng hấp thu CO2 mà thải lượng đáng kể q trình hô hấp làm cho hàm lượng CO2 tăng vọt lên có thểđạt tới mức 0,06% - gấp đơi hàm lượng CO2 có khí tự b) Ơxy

Ơxy quần thực vật có tỷ lệ biến ñộng mạnh ngược chiều với CO2 Lượng O2 tăng lên vào ban ngày nhờ trình quang hợp lại giảm ñi ñáng kể vào ban ñêm bị sử dụng cho q trình hơ hấp

c) Hơi nước

Hơi nướctrong quần thể thực vật cao hoạt động nước qua bề mặt xanh Vào ban ñêm nước quần thể thực vật thường mức bão hòa bão hòa Tuy nhiên, tán dày khơng khí có nhiệt độ cao mặt tán độẩm quần thể thấp ðộẩm cao thường thúc ñẩy hoạt ñộng nấm bệnh vi sinh vật quần thể thực vật, kỹ thuật canh tác người ta thường phải tỉa cành, tạo tán, trồng che bóng… thích hợp đểđiều tiết độẩm

Bảng 2.5 Ảnh hưởng biện pháp trồng che bóng sâu, bệnh hại cà phê chè Catimor huyện Hướng hóa, Quảng trị

Bệnh gỉ sắt (%)** Biện pháp kỹ thuật Tỷ lệ bị sâu

ñục thân (%)* Tỷ lệ bị bệnh Chỉ số bệnh

Vườn khơng che bóng 4,3 5,3 0,47

Vườn che bóng thưa 2,9 5,6 0,56

Vườn che bóng dày 1,8 10,3 0,91

Nguồn: ðồn Văn ðiếm, Lê Quang Vĩnh, 2001

3 Phân tích đặc điểm thành phần nitơ, CO2, O2, nước, bụi lớp khơng khí sát mặt đất ? Vai trị chúng sinh vật, phương pháp khai thác ?

4 Thành phần Ơzơn (O3) khơng khí, Vai trị Ơzơn khí hậu trái đất, q trình phân hủy Ơzơn nguy tầng Ơzơn bị thủng ?

1 CHẾ ðỘ NHIỆT CỦA ðẤT 1.1 Các đặc tính nhiệt lực của đất a) Nhiệt dung của ñất

Nhiệt dung ñất ñại lượng dùng để đánh giá khả nóng lên nhanh hay chậm ñất Nhiệt dung ñược chia làm hai loại:

• Nhiệt dung trọng lượng (Cp): Là lượng nhiệt cần thiết làm cho gam đất nóng lên 1oC ðơn vị tính nhiệt dung trọng lượng calo/g/độ

• Nhiệt dung thể tích (Cv): Là lượng nhiệt cần thiết làm cho 1cm3đất nóng lên 1oC ðơn vị tính nhiệt dung thể tích calo/cm3/ñộ

Nhiệt dung trọng lượng nhiệt dung thể tích có quan hệ mật thiết với biểu thị

bằng biểu thức sau ñây:

(1) Trong đó: Cv: Nhiệt dung thể tích

Cp: Nhiệt dung trọng lượng d: Tỷ trọng ñất

Nhiệt dung ñất phụ thuộc phần lớn vào nhiệt dung chất hình thành nên đất Từ bảng 3.1 rút nhận xét sau:

Bảng 3.1 Nhiệt dung của chất cấu tạo ñất

-

+ Các loại ñất cát pha cát có nhiệt dung nhỏ, nóng lên nhanh nguội nhanh chóng

+ Nhiệt dung thành phần cấu tạo nên ñất khác

+ Nhìn chung nhiệt dung thể tích thành phần rắn chủ yếu ñất giống nhau, vào khoảng từ 0,5 – 0.6 calo/cm3/ñộ

Thành phần của ñất

Nhiệt dung trọng lượng (Calo/g/ñộ)

Nhiệt dung thể tích (Calo/cm3/độ)

Cát 0,18 0,4900

Sét 0,23 0,5900

Than bùn 0,48 0,6000

Khơng khí đất 0,24 0,0003 Nước ñất 1,00 1,0000 Cv = d Cp

Nhiệt độ đất có vai trị đặc biệt đối với q trình vật lý xẩy đất khí quyển, những yếu tố mơi trường quan trọng tác ñộng tới hoạt ñộng sống của sinh vật Khơng khí một chất suốt rất được đốt nóng trực tiếp bởi bức xạ mặt trời vì khả năng hấp thu năng lượng bức xạ mặt trời của chúng rất Tính trung bình khí quyển của trái ñất chỉ hấp thu ñược 14% tổng năng lượng bức xạ mặt trời đi qua, cịn lại trên 80% năng lượng nhận ñược chủ yếu nhờ mặt đất cung cấp cho ðặc tính hấp thu, truyền nhiệt của đất khơng khí đều mang những sắc thái riêng Nghiên cứu tính chất nhiệt cũng như chế độ nhiệt của đất khơng khí giúp hiểu rõ bản chất tác

+ ðất khơ có nhiệt dung nhỏ so với đất ẩm Vì loại đất khơ thiếu ẩm thường có chế độ nhiệt khơng ổn ñịnh, chúng nóng lên ban ngày nhanh chóng lạnh ñi nhanh vào ban ñêm Sự biến ñộng nhiều nhiệt ñộ ảnh hưởng lớn ñến trình sinh trưởng phát triển trồng, ñặc biệt vùng ñất cát ðất ẩm, loại đất thịt, thịt pha có chế độ nhiệt ơn hồ, dao động so với loại ñất Do làm ẩm ñất cách

Bảng 3.2 Nhiệt dung thể tích của một số loại đất có độ ẩm khác

(ðơn vị: Cal/cm3/ñộ)

ðộ ẩm ñất (%) Loại ñất

0 20 50 80 100

ðất cát 0,35 0,40 0,48 0,58 0,63

ðất sét 0,26 0,36 0,53 0,72 0,90

ðất nhiều mùn 0,15 0,30 0,52 0,75 0,90

ðất than bùn 0,20 0,32 0,56 0,79 0,94

tưới nước điều tiết chế độ nhiệt thích hợp cho trồng, giữ nhiệt mùa đơng làm giảm nhiệt ñộ mùa hè

b) Hệ số dẫn nhiệt (ñộ dẫn nhiệt) của ñất

Hệ số dẫn nhiệt ñại lượng vật lý biểu thị khả truyền nhiệt loại ñất Là lượng nhiệt qua đơn vị diện tích cm2, có độ dày 1cm, thời gian giây nhiệt ñộ chênh lệch lớp ñất 1oC

Ký hiệu hệ số ñẫn nhiệt: λ; đơn vị tính calo/cm2/cm/giây/độ

Hệ số dẫn nhiệt loại ñất khác phụ thuộc vào hệ số dẫn nhiệt chất cấu tạo nên ñất, ñộ xốp, ñộ ẩm ñất

Bảng 3.3 Hệ số dẫn nhiệt của một số vật chất cấu tạo ñất

(ðơn vị: Calo/cm2/cm/giây/ñộ)

Các chất λ Các chất λ

1 Bột phenspat 0,00580 đá vôi 0,00190

2 Cát khô 0,00026 Cát ẩm (20%) 0,00252

3 Hạt sét 0,00440 Thạch cao 0,00220

4 Nước 0,00130 Khơng khí 0,00005

Hệ số dẫn nhiệt cát thấp, ñất cát ñất pha nhiều cát có hệ số dẫn nhiệt nhỏ Vì thế, truyền nhiệt xuống lớp đất sâu chậm, lớp đất mặt nóng lên nhanh so với lớp phía vào ban ngày lạnh ñi nhanh vào ban ñêm Ngược lại

ñất sét đất sét pha có hệ số dẫn nhiệt lớn, khả truyền nhiệt nhanh lớp ñất nên nóng lên lạnh chậm, chế độ nhiệt biến động

Nước có hệ số dẫn nhiệt lớn khơng khí, có mặt nhiều hay nước khơng khí ảnh hưởng đến tính dẫn nhiệt đất Khi độ ẩm ñất tăng lên làm tăng hệ

số dẫn nhiệt, nhờ mà nhiệt ñộ mặt ñất cao vào ban ngày ñược truyền nhanh xuống lớp

biên ñộ nhiệt ñộ ngày ñêm nhỏ

c) Hệ số truyền nhiệt ñộ của ñất

Hệ số truyền nhiệt ñộ ñất tỷ số hệ số dẫn nhiệt nhiệt dung thể tích

đất biểu thị công thức:

) (2)

Như tăng nhiệt ñộ lớp ñất ñó tỷ lệ thuận với lượng nhiệt (λ) ñi qua tỷ lệ nghịch với nhiệt dung thể tích (Cv) đất Trong đất, thành phần rắn có nhiệt dung thể tích khơng thay đổi, độ ẩm ñộ xốp ñất tác ñộng nhiều ñến hệ số truyền nhiệt ñộ ñất Do ñất ẩm chứa nhiều nước có độ truyền nhiệt độ nhỏ so với đất khơ nên đất ẩm thay đổi nhiệt ñộ theo ñộ sâu biến thiên nhiệt ñộ ngày ñêm nhỏ so với ñất khô Nghiên cứu Gupalo hệ số truyền nhiệt ñộ ñược trình bày

ở bảng 3.4

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của tỷ trọng ñộ ẩm ñối với hệ số truyền nhiệt ñộ của ñất

Tỷ trọng của ñất (g/cm3)

ðộ ẩm ñất

(%) 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

0 0,0012 0,0013 0,0015 0,0016 0,0017

4 0,0013 0,0015 0,0016 0,0017 0,0017

10 0,0023 0,0026 0,0027 0,0030 - -

20 0,0033 0,0035 0,0038 0,0041 0,0043

25 0,0031 0,0033 0,0035 0,0037 0,0039

Hệ số truyền nhiệt ñộ phản ảnh tốc ñộ truyền nhiệt ñộ ñất Ở tầng ñất canh tác tốc độ truyền nhiệt độ có ý nghĩa lớn kỹ thuật trồng trọt Mùa đơng giá lạnh, hệ số

truền nhiệt độ cao rễ trồng hoạt ñộng tốt

d) Lưu lượng nhiệt

Lưu lượng nhiệt ñại lượng dùng ñể tổng lượng nhiệt ñược truyền xuống lớp ñất sâu khoảng thời gian định Lưu lượng nhiệt phụ thuộc vào yếu tố sau

đây:

• Hệ số dẫn nhiệt lớn lượng nhiệt truyền xuống lớp đất sâu nhiều • Thời gian dài tổng lượng nhiệt truyền xuống lớp đất sâu lớn

• Gradient nhiệt độ lớp đất cao tổng lượng nhiệt truyền xuống lớp ñất sâu lớn

Cơng thức tính lưu lượng nhiệt sau:

(3) (t2 - t1)

Q = - λ - τ

(z2 - z1) K =

v C

nhiệt ñộ lớp ñất

Ví dụ: Tính lưu lượng nhiệt truyền xuống lớp đất cát sâu 30cm có nhiệt độ 250C khoảng thời gian 60 giây diện tích 100 cm2 , biết rằng nhiệt ñộ của lớp ñất mặt 350 C, hệ số dẫn nhiệt λ = 0.00252 calo/cm2/cm/giây/ñộ

Giải:

100 cm2 = m2 , nên theo cơng thức ta tính được: (t1 - t2))

Q = - λ - τ = 0,00252 x (35 - 25) /30 x 60 x 100 = 5,04 (Cal/m2) (z2 - z1)

Vậy lượng nhiệt truyền xuống lớp ñất 30 cm2 phut 5,04 (Cal/m2)

1.2 Cân bằng nhiệt của mặt ñất

Cân nhiệt mặt ñất hiệu số phần lượng nhận ñược phần lượng ñi mặt đất Nếu cân nhiệt có giá trị dương, mặt đất nóng lên, cịn có giá trị âm mặt đất bị lạnh ðiều phụ thuộc nhiều vào khả nhận nhiệt nhiệt mặt ñất vào ban ngày ban ñêm

Vào ban ngày, mặt ñất nhận ñược nguồn nhiệt từ mặt trời gồm có: xạ trực tiếp (S’), xạ khuyếch tán (D), xạ nghịch khí (Eng), đồng thời tự nguồn nhiệt phản xạ sóng ngắn (Rn), phát xạ sóng dài mặt ñất (Eñ), truyền nhiệt phân tử vào khí (V), nhiệt bốc nước (LE), truyền nhiệt vào lịng đất (P) Do phương trình cân nhiệt mặt đất vào ban ngày có dạng:

B1 = S’ + D + Eng - Eñ – Rn - V - LE - P

Hay B1 = S’ + D – (Ehh + Rn + V + LE + P) (4) Ban đêm, khơng có xạ mặt trời, mặt ñất nhận ñược nhiệt từ xạ nghịch khí (Eng), nhiệt từ khí truyền nhiệt phân tử (V), nhiệt từ trình ngưng kết nước (LE), nhiệt từ lịng đẩt truyền lên (P) ñi lượng nhiệt lớn từ xạ

sóng dài mặt đất () Như phương trình cân nhiệt mặt đất vào ban ñêm có dạng:

B2 = V + LE + P + Eng- Eñ

Hay B2 = V + LE + P – Ehh (5) Thông thường B1 có giá trị dương nhận nhiều lượng từ xạ mặt trời, cịn B2 có giá trị âm ban ñêm mặt ñất nhận ñược lượng khơng bù phần lượng ñi xạ sóng dài

1.3 Sự biến ñổi của nhiệt ñộ ñất a) Diễn biến hàng ngày của nhiệt độ đất

Sự nóng lên ban ngày lạnh ñi ban ñêm mặt ñất gây biến thiên nhiệt ñộ liên tục suốt thời gian ngày ñêm gọi diễn biến hàng ngày nhiệt ñộ ñất

Diễn biến hàng ngày nhiệt ñộ mặt ñất dao ñộng tuần hồn nhiệt độ với cực đại cực tiểu thời gian ngày ñêm Từ mặt trời mọc, nhiệt ñộ mặt

cực tiểu nhiệt ñộ ñất vào mùa hè thường sớm mùa đơng

Trong ngày ñêm, hiệu số nhiệt ñộ cao thấp quan sát ñược gọi biên ñộ nhiệt hàng ngày mặt đất tính theo cơng thức:

(6)

Trong đó: ∆t: biên độ nhiệt ñộ (oC); tmax: nhiệt ñộ cao (oC); tmin: nhiệt ñộ thấp (oC)

Biên ñộ hàng ngày nhiệt ñộ ñất yếu tố biến ñộng lớn phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

- Thời gian năm: Mùa hè biên ñộ nhiệt ñộ lớn so với mùa đơng - Vĩ độ địa lý: Vĩ độ nhỏ biên độ nhiệt độ hàng ngày tăng - Lượng mây: Trên bầu trời lượng mây biên độ nhiệt độ cao

- Tính chất nhiệt đất: ðất có nhiệt dung lớn biên độ nhiệt độ hàng ngày nhỏ đất có tính dẫn nhiệt cao biên độ nhiệt độ hàng ngày thấp

Bảng 3.5 Biến thiên nhiệt ñộ hàng ngày của một số loại ñất, ñá tại Huế (oC)

Nhiệt ñộ ðá granit Cát Than bùn Nhiệt ñộ tối cao (tmax) 34,8 42,3 27,7 Nhiệt ñộ tối thấp (Tmin) 14,5 7,8 6,3

Biên ñộ nhiệt ñộ 20,1 34,5 21,4

Nguồn: Lê Quang Vĩnh (2004)

Bảng 3.5 cho thấy, biến thiên nhiệt ựộ hàng ngày mặt ựất khác loại ựất có tắnh dẫn nhiệt khác đá granit loại ựá chắc, dẫn nhiệt tốt; cát loại ựất xốp nên dẫn nhiệt hơn; than bùn loại ựất xốp chứa ẩm nhiều nên dẫn nhiệt tốt cát Vì ựất cát có biên ựộ nhiệt ựộ lớn nhất, granit có biên ựộ nhỏ loại

- Màu sắc ñất: Biên ñộ nhiệt ñộ ñất sẩm màu lớn biên ñộ nhiệt ñộ ñất nhạt màu

- Lớp phủ thực vật: ðất có lớp phủ thực vật, biên ñộ nhiệt ñộ nhỏ so với

đất trơ trụi khơng có thực vật

- địa hình hướng dốc: Các dạng ựịa hình lồi (ựồi, núi) có biên ựộ nhiệt ựộ nhỏ vùng ựất lõm (các vùng ựất trũng, thung lũng) đất sườn phắa Tây biên ựộ nhiệt ựộ lớn sườn phắa đông

b) Diễn biến hàng năm của nhiệt ñộ ñất

Diễn biến hàng năm nhiệt độ đất có liên quan với biến thiên hàng năm lượng xạ mặt trời Tại Bắc bán cầu, thời ñiểm cực ñại nhiệt ñộ mặt ñất xuất vào tháng bảy, tháng tám, thời ñiểm cực tiểu thường vào tháng giêng, tháng hai

Biên ñộ hàng năm nhiệt ñộ ñất hiệu số nhiệt độ trung bình tháng có giá trị lớn nhiệt độ trung bình tháng có giá trị nhỏ

Vĩ ñộ ñịa lý tăng biên độ nhiệt độ đất hàng năm lớn chênh lệch nhiều nhiệt ñộ mùa hè mùa đơng Biên độ nhiệt độ mặt ñất năm vùng xích ñạo vào khoảng 3oC, cịn vùng cực đới lên tới 70oC

Biên ñộ biến thiên hàng năm hàng ngày nhiệt ñộ ñất giảm theo độ sâu, đến độ sâu nhiệt ñộ không ñổi Tuỳ theo ñặc ñiểm ñất mà độ sâu có biên độ

nhiệt độ khơng đổi khác Tại vùng nhiệt đới, lớp đất có nhiệt độ hàng năm khơng

đổi độ sâu - 10 mét, cịn vùng vĩ độ trung bình, lớp đất có nhiệt độ hàng năm khơng ñổi ñộ sâu 15 - 20 m

Trên vùng hồ, biển hay ñại dương, bề mặt hoạt ñộng rộng nên lượng nhiệt trao ñổi lớn lớp nước, biến thiên nhiệt ñộ mặt nước nhỏ nhiều so với mặt ñất

Hình 3.1 Biến thiên nhiệt độ đất feralit trồng cà phê theo chiều sâu tại Tây Hiếu, Nghệ An (Theo Fritland - 1968)

c) Những quy luật về sự lan truyền nhiệt ñộ xuống tầng đất sâu

Nhờ q trình trao đổi nhiệt lớp ñất, nhiệt ñộ từ mặt ñất ñược lan truyền xuống lớp ñất sâu Khả truyền nhiệt loại ñất thường khác nhau, chúng ñều tuân theo quy luật ñịnh Theo nhiều tác giả, quy luật lan truyền nhiệt ñộ ñất sau:

1) Chu kỳ của những biến thiên nhiệt độ khơng thay đổi theo ñộ sâu:

Chu kỳ biên thiên nhiệt ñộ (T) thường thấy chu kỳ ngày ñêm chu kỳ năm 2) Biên ñộ biến thiên của nhiệt ñộ giảm dần theo ñộ sâu:

Biên ñộ nhiệt ñộ ñất ñộ sâu giảm ñi nhanh chóng theo cấp số nhân chiều sâu tăng theo cấp số cộng Có thể tính biên độ nhiệt ñộ ñất ñộ sâu theo cơng thức:

(7)

Trong đó: ∆tz: biên ñộ nhiệt ñộ ñộ sâu z (oC)

∆to: biên ñộ nhiệt ñộ mặt ñất (oC) T: chu kỳ biến thiên nhiệt ñộ K: hệ số truyền nhiệt ñộ ñất

Từ cơng thức cho thấy độ sâu z tăng biên độ nhiệt độ Az giảm theo cấp số nhân Tại độ sâu biên độ nhiệt ñộ trở nên nhỏ khơng, biến thiên nhiệt độ ngừng hẳn nhiệt độ khơng đổi suốt chu kỳ T Các kết

∆tz = ∆to.e

Kết nghiên cứu Phú Hộ cho thấy, ñất trồng chè Việt nam có ñộ sâu nhiệt ñộ khơng thay

đổi 80 cm

3) Thời gian xuất hiện cực trị của nhiệt ñộ ñất muộn dần theo ñộ sâu

Các giá trị cực trị (cực ñại, cực tiểu) nhiệt ñộ ñộ sâu thay ñổi thời ñiểm xảy tn theo quy luật ðộ muộn - τ (tính theo thời gian) ứng với lớp đất sâu

được tính cơng thức: z

Τ τ =

π Κ (8)

Trong ñó: ñộ muộn τ thời gian chậm trễ (giờ ngày) ðối với đất có độ dẫn nhiệt khác nhau, thời gian chậm trễ khác Trung bình điểm cực đại cực tiểu hàng ngày, ñộ sâu lớp ñất tăng thêm 10 cm chậm ñi 2,5 - 3,5 giờ, ñiểm cực ñại, cực tiểu hàng năm, ñộ sâu lớp ñất tăng thêm 1m chậm 20 -30 ngày

Bảng 3.6 Biên ñộ nhiệt ñộ ngày ñêm của ñất trồng chè Phú Hộ - Phú Thọ (oC)

Các tháng năm

ðộ sâu

(cm) I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 0 7,5 4,7 6,2 10,0 15,5 14,8 15,9 8,4 5,4 5,3 4,5 3,8 5 3,1 2,3 2,8 3,7 6,3 6,2 5,3 4,1 3,8 3,1 2,9 2,2 10 1,4 1,6 1,6 2,1 3,5 3,6 3,2 2,5 2,1 1,9 1,8 1,4 15 0,6 0,8 0,7 1,1 2,3 1,8 2,3 1,6 1,4 1,6 0,7 0,6 20 0,1 0,8 0,4 0,8 1,5 1,8 2,1 1,5 0,9 0,6 0,7 0,1 40 0,1 0,1 0,1 0,1 0,9 0,8 1,4 0,1 0,1 0,0 0,1 0,1 80 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Nguồn: Viện nghiên cứu chè (1961)

4) Những độ sâu có độ giảm biên ñộ nhiệt ñộ như tỷ lệ với căn bậc hai của những chu kỳ biến thiên

Quy luật thể cơng thức sau:

1

2

z T

z = T (9)

Trong z1, z2 ñộ sâu mà biên ñộ nhiệt ñộ (∆t1, ∆t2) giảm ñi số lần; T1, T2 chu kỳ biến thiên

Ví dụ: Nếu ta coi T1 chu kỳ biến thiên ngày, T2 chu kỳ biến thiên năm (365 ngày),

đưa vào cơng thức tính ta có:

1.4 Những biện pháp kỹ thuật ñiều chỉnh chế ñộ nhiệt của ñất

a) Những biện pháp kỹ thuật giữ tăng nhiệt ñộ ñất mùa đơng

Trong mùa ựơng, vùng dun hải miền Trung miền Bắc thường bị ảnh hưởng gió mùa đơng Bắc, ựồng thời lượng xạ mặt trời nhận ựược thấp nên nhiệt ựộ ựất thường bị giảm xuống để giữ nhiệt làm tăng nhiệt ựộ ựất cần ứng dụng số biện pháp kỹ

thuật sau:

- Cải thiện thành phần giới kết cấu ñất: Làm tăng tỷ lệ cát ñất, giảm tỷ lệ

sét làm giảm nhiệt dung đất, cần cung cấp lượng nhiệt nhỏ từ xạ mặt trời nhiệt độ đất tăng Xới xáo kết hợp với bón phân hữu làm cho đất tơi xốp, thống khí làm giảm nhiệt dung độ dẫn nhiệt ñất Do ñộ dẫn nhiệt giảm nên ñất giữ nhiệt tốt

- Dùng vật che phủ mặt đất: Trong mùa đơng dùng rơm rạ, cỏ khơ che phủ lên mặt

đất để hạn chế xạ sóng dài mặt đất vào ban đêm Cũng dùng chất xẩm màu tro, bồ hóng rải lên mặt đất để tăng khả hấp thụ xạ mặt trời vào ban ngày ñể

tăng nhiệt ñộ ñất

- Giữ nước tưới nước cho trồng: ðối với trồng cạn, tưới nước ñể tăng ñộ ẩm

ñất ðối với ruộng lúa nước nên giữ nước mức độ thích hợp để tăng nhiệt dung nhằm làm tăng khả dẫn nhiệt giữ nhiệt cho ñất

- Trồng theo luống, theo hàng, có tác dụng tăng ñược lượng xạ mặt trời chiếu xuống ñất, làm tăng nhiệt ñộ ñất (bảng 3.7.)

Như tất ñộ sâu, nhiệt ñộ ñất nơi có ñánh luống ñều cao so với khơng

đánh luống

- Trồng theo hướng Bắc Nam: Cây trồng nhận ñược ánh sáng ñồng ñều, không bị che chắn trồng hàng

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của việc làm luống tới nhiệt ñộ ñất

Nhiệt ñộ ñất ở ñộ sâu (oC) Trạng thái của ñất

5 cm 10 cm 15 cm 20 cm

Khơng đánh luống 14,9 13,1 12,0 11,2

ðánh luống 17,0 15,9 14,1 14,1

- Xác định thời vụ trồng thích hợp bảo ñảm ñược nhiệt ñộ cần thiết cho loại cây, thời điểm gieo trồng vụ đơng xuân

b) Những biện pháp kỹ thuật làm giảm nhiệt ñộ ñất mùa hè

- Cải tạo tính chất vật lý đất thành phần giới, kết cấu ñất: ðể làm giảm nhiệt

vườn ươm vừa có tác dụng che nắng cho lại vừa hạn chế ñược yếu tố bất lợi khác gió khơ nóng, mưa lớn

- Dùng thực vật che phủ: Trồng sinh trưởng nhanh, có tàn che lớn keo dậu (Leucaena sp.), muồng hoa vàng (Crotalaria sp.), cốt khí (Tephrosia candida)vv che phủ mặt đất có tác dụng hạn chế ñược nhiệt ñộ cao mùa hè

- Tưới nước cho trồng: ðất ñược tưới nước có nhiệt độ cao bốc mạnh Do q trình bốc lấy nhiệt từ mặt đất, nhờ nhiệt độ đất giảm ðối với loại trồng cạn, việc tưới nước cung cấp cho ñủ ẩm, ñáp ứng nhu cầu nước để điều hồ thân nhiệt

- Các biện pháp kỹ thuật làm đất thích hợp có tác dụng làm giảm nhiệt độ ñất: Xới xáo kết hợp bón phân hữu làm cho ñất tơi xốp tăng ñộ thấm nước ñất hạn chế khả tăng nhiệt ñộ mặt ñất San phẳng mặt ruộng ñể làm giảm diện tích tiếp xúc mặt ñất với xạ mặt trời tăng cường phản xạ sóng ngắn giảm nguồn lượng hấp thu

2 CHÊ ðỘ NHIỆT CỦA KHƠNG KHÍ

2.1 Q trình nóng lên lạnh đi của khơng khí

Người ta nhận thấy mặt ñất hấp thu lượng xạ mặt trời chuyển hố thành nhiệt làm cho nóng lên Một phần nhiệt lượng mặt ñất truyền vào lớp ñất sâu, cịn phần lớn truyền cho lớp khí bên Tính trung bình bề

mặt đất truyền vào khơng khí 37% lượng xạ mà hấp thu Riêng bề mặt cát truyền cho khí 43%, mặt nước 0,4% lượng nhiệt Quá trình trao đổi nhiệt mặt đất khơng khí diễn liên tục suốt ngày ñêm Vào ban ngày mặt ñất nhận ñược nhiều lượng xạ mặt trời nên nhiệt độ tăng cao nhường nhiệt cho khí Cịn vào ban đêm mặt đất xạ mạnh, cân nhiệt thường có giá trị âm Mặt đất nhiệt có nhiệt ñộ thấp khí quyển, lúc khí lại xạ ngược cho

Sự truyền nhiệt từ đất cho khơng khí xảy phương thức khác nhau:

a) Phương thức dẫn nhiệt phân tử

Dẫn nhiệt phân tử truyền nhiệt từ phân tử có nhiệt độ cao sang phân tử có nhiệt độ thấp Các phần tử ñất nhận lượng từ xạ mặt trời nóng lên, khơng khí sát mặt đất hấp thu nhiệt từ đất nóng lên truyền nhiệt cho phần tử khơng khí bên Do hệ số dẫn nhiệt khơng khí nhỏ (λ = 0,00005), nên truyền nhiệt xảy chậm có lớp khơng khí mỏng gần mặt đất nóng lên Lượng nhiệt truyền theo hình thức tính theo cơng thức:

(10) Trong đó: dt/dz gradient nhiệt độ lớp khơng khí dẫn nhiệt phân tử

b) Phương thức truyền nhiệt ñối lưu

ðây phương thức truyền nhiệt nhờ q trình đối lưu khơng khí Phương thức xảy mặt đất bị đốt nóng, khơng khí tiếp giáp vớí nóng lên nhanh trở nên nhẹ

dt

tục, khối khơng khí tiếp tục bị đốt nóng lại bốc lên cao Cứ tạo thành dịng khơng khí liên tục lên xuống theo phương thẳng đứng Dịng đối lưu có vai trị lớn q trình trao đổi nhiệt mặt ñất khí theo chiều hướng làm giảm nhiệt ñộ

mặt ñất làm tăng nhiệt ñộ không khí

Hiện tượng đối lưu nhiệt thường diễn mạnh ñất liền vào ban ngày bề mặt biển vào ban ñêm

c) Phương thức truyền nhiệt loạn lưu

Do ñặc ñiểm bề mặt trái ñất, vùng khác thường khơng giống màu sắc,

địa hình, lớp phủ thực vật , nên có nơi nhận nhiều nhiệt, có nơi nhận nhiệt Khơng khí tiếp xúc với mặt ñất nhận ñược nhiệt nơi nhiều, nơi dẫn tới chênh lệch

áp suất khơng khí vùng Khơng khí di chuyển từ nơi có áp suất cao sang nơi có áp suất thấp Nhờ nhiệt truyền theo dịng khơng khí theo phương nằm ngang từ

nơi ñến nơi khác Loạn lưu chuyển động khơng có trật tự khối khơng khí nhỏ riêng biệt Khi khơng khí chuyển động bề mặt không phẳng, ma sát xuất xoáy nhỏ di chuyển theo nhiều hướng khác gây loạn lưu khơng khí Loạn lưu có ý nghĩa đặc biệt lớn chuyển vận nhiệt từ đất vào khơng khí Nhờ mà lượng nhiệt truyền vào khơng khí hiệu ñồng ñều ñộ cao khác

d) Phương thức truyền nhiệt nhờ bức xạ nhiệt

Ban ngày, mặt ñất hấp thu lượng xạ mặt trời nóng lên Do có nhiệt độ cao nên mặt đất lại phát sinh xạ sóng dài truyền vào khí ðộ dài bước sóng xạ mặt ñất phụ thuộc vào nhiệt ñộ tuân theo ñịnh luật Wien Biểu thức Wien có dạng :

(11) Trong đó: b số Wien, b = 2,886.10-3 mm.ñộ

Năng lượng xạ nhiệt tỷ lệ thuận với lũy thừa bậc nhiệt ñộ tuyệt ñối (xem chương 1)

(12) Trong đó:

σ số Stefan-Boltzmann, σ = 0,826.10-10 [cal/cm2/phút.ñộ-4]; nhiệt ñộ của vật (0K) Các lớp khơng khí thấp hấp thu xạ sóng dài phản xạ sóng ngắn từ mặt đất vào ban ngày để nóng lên, sau đến lượt chúng lại phát xạ làm nóng lớp lân cận,

vậy nóng lên lan dần đến lớp cao

Trong thời kỳ lạnh ñi mặt ñất, dòng xạ nghịch hướng từ lớp khơng khí cao xuống mặt đất bổ sung lượng cho mặt đất Q trình thường xảy mạnh vào ban đêm q trình loạn lưu yếu, nhiệt độ khơng khí lớp cao nóng lớp thấp (nghịch nhiệt)

e) Phương thức truyền nhiệt nhờ tiềm nhiệt bốc hơi

ðể bốc gam nước cần cung cấp khoảng 600 calo, ngược lại, ngưng kết gam nước tỏa lượng nhiệt tương tự Vì nước bốc từ mặt ñất

λmax = b/T

Trong tất phương thức truyền nhiệt, phương thức ñối lưu loạn lưu quan trọng Người ta nhận thấy truyền nhiệt ñối lưu loạn lưu lớn gấp 125 lần truyền nhiệt xạ gấp 500.000 lần dẫn nhiệt phân tử

Như vậy, nhờ q trình trao đổi nhiệt mặt đất khí làm cho nhiệt độ

mặt đất ln ln thay đổi nhờ mà nhiệt độ khơng khí mặt đất điều hịa quy mơ tồn cầu

2.2 Sự biến thiên của nhiệt độ khơng khí a) Biến thiên hàng ngày của nhiệt độ khơng khí

Sự dao động nhiệt độ khơng khí giống dao ñộng nhiệt ñộ

trong ñất Theo độ cao cột khơng khí, xa mặt ñất nhiệt ñộ biến thiên nhỏ

dần, thời ñiểm xảy cực ñại cực tiểu chậm dần

Diễn biến hàng ngày nhiệt độ khơng khí dao động đơn giản với cực ñại xảy lúc 13 – 14 cực tiểu xảy trước mặt trời mọc Biên ñộ biến thiên hàng ngày nhiệt độ khơng khí ln nhỏ biên độ hàng ngày nhiệt ñộ mặt ñất phụ

thuộc vào số yếu tố sau ñây:

- Phụ thuộc vào vĩ ñộ ñịa lý: Biên ñộ nhiệt ñộ giảm vĩ ñộ tăng Biên ñộ nhiệt ñộ lớn quan sát thấy vĩ ñộ cận nhiệt ñới (khoảng 20 – 25oC) sa mạc, biên ñộ

nhiệt ñộ nhỏ quan sát thấy vùng cực đới Trung bình biên độ nhiệt ñộ ngày vùng nội chí tuyến 10 - 12oC, vùng ơn đới – 9oC, vùng cực ñới – 4oC

- Phụ thuộc vào mùa năm: Tại vùng cực đới vào mùa đơng, biến thiên hàng ngày hẳn, vào mùa hè nhỏ Ngược lại, vào mùa xuân mùa thu biến đổi nhiệt

độ vùng có biên độ lớn Tại vĩ độ ơn đới, biên độ nhỏ thường thấy vào mùa đơng (2 – 4oC), lớn vào ñầu mùa hè (8-12oC) Tại vĩ ñộ nhiệt ñới, nhiệt ñộ biến thiên hàng ngày năm

- Phụ thuộc vào ñịa hình: dạng ñịa hình lồi (ñồi, núi) biên ñộ biến thiên hàng ngày nhỏ, cịn địa hình lõm (vùng trũng, thung lũng) biên ñộ nhiệt ñộ hàng ngày cao Ngun nhân địa hình lồi, bề mặt tiếp giáp đất khơng khí nhỏ, trao đổi tự lớp khơng khí cao thấp lớn Ban ngày, đám khơng khí mới, chưa

được sấy nóng đưa tới làm cho khơng khí mát mẻ Cịn ban đêm khơng khí lạnh nặng hơn, trượt theo sườn núi chảy xuống Ở cao, khơng khí nóng dồn tới làm lạnh nhập vào dịng chảy xuống tạo thành vịng khép kín Cịn địa hình lõm, thấp ban ngày khơng khí nóng lên nhanh mặt đất truyền nhiệt tới Vì địa hình trũng khuất nên khơng khí thay đổi Ban đêm khơng khí lạnh từ sườn núi tràn xuống, nhiệt ñộ giảm nhanh nên biên ñộ nhiệt ñộ ngày ñêm cao

- Phụ thuộc vào ñặc ñiểm mặt ñệm: mặt ñệm thường mặt ñất, mặt nước, thực bì Sự khác đặc tính mặt đệm có ảnh hưởng nhiều đến biên độ hàng ngày nhiệt

độ khơng khí Biên ñộ hàng ngày mặt nước nhỏ ñất liền mặt ñất hấp thu nhiều nhiệt mặt nước, mặt nước phẳng, khơng có chướng ngại vật, tốc

độ gió thường lớn Biên độ biến thiên hàng ngày nhiệt độ khơng khí đất cát lớn đất sét, ñất sẫm màu ñất ñã ñược xới xáo lớn đất màu nhạt khơng

được xới xáo Trên đất có lớp phủ thực vật biên độ nhiệt độ khơng khí nhỏ

hơn đất khơng có lớp phủ thực vật

- Vị trí tương đối biển lục địa: Càng xa biển, vào sâu đất liền biên

Biên ñộ nhiệt ñộ ngày của tháng (oC) Khoảng cách từ

bờ biển (km) Tháng I Tháng IV Tháng VII Tháng X

0 5,5 5,0 5,8 6,3

50 6,2 5,7 6,2 6,6

100 6,6 6,3 6,7 7,3

200 7,0 7,0 7,7 8,6

300 7,0 7,4 8,1 9,0

Nguồn: Viện Khí tượng thủy văn (1990)

- Phụ thuộc vào lượng mây bầu trời: Trong ngày nhiều mây biên độ nhiệt độ

khơng khí nhỏ so với ngày quang mây Mây nhiều vào ban ngày giữ lại lượng xạ phản xạ mặt ñất nhiều hơn, vào ban ñêm giữ lại phát xạ sóng dài mặt ñất, hạn chế nhiệt

- Phụ thuộc vào ñộ cao so với mực nước biển: ðộ cao tăng biên độ giảm thời gian xảy cực ñại, cực tiểu chậm lại

b) Diễn biến hàng năm của nhiệt độ khơng khí

Trên lục ñịa, hàng năm cực ñại nhiệt độ khơng khí quan sát thấy vào tháng bảy, cực tiểu vào tháng giêng Trên ñại dương miền duyên hải lục ñịa, cực ñại xảy vào tháng tám, cực tiểu xảy vào tháng hai, tháng ba

Biến thiên hàng năm nhiệt ñộ khơng khí phụ thuộc vào yếu tố sau:

- Vĩ ñộ ñịa lý: Vĩ ñộ ñịa lý tăng biên độ nhiệt độ tăng vùng vĩ ñộ cao chênh lệch cân nhiệt mùa đơng mùa hè khác Chênh lệch ñạt trị số lớn vĩ ñộ cực ñới Trị số nhỏ biên ñộ hàng năm quan sát thấy vùng xích

đạo, nơi lượng nhiệt xạ mặt trời quanh năm khơng thay đổi Trên trái đất, phân biệt kiểu biến thiên nhiệt ñộ hàng năm sau ñây:

* Kiểu xích đạo: nhiệt độ biến thiên kép, năm có cực đại vào dịp xn phân (21/3) thu phân (23/9), cực tiểu vào dịp hạ chí (22/6) đơng chí (22/12) Biên độ nhiệt ñộ nhỏ: lục ñịa từ - 100C, mặt biển 10C, vùng duyên hải - 30C

* Kiểu nhiệt ñới: nhiệt ñộ biến thiên kiểu ñơn, năm có cực đại xuất vào sau ngày hạ chí (22/6) cực tiểu xuất sau ngày đơng chí (22/12) Biên độ nhiệt độ lục

ñịa từ 10 - 200C, ở ñại dương khoảng 50C

* Kiểu ơn đới: tương tự kiểu nhiệt ñới giá trị cực trị thường ñến muộn Cực ñại nhiệt ñộ thường xảy vào tháng 7, cực tiểu xảy vào tháng lục ñịa ñại dương, cực ñại nhiệt ñộ quan sát thấy vào ñầu tháng 8, cực tiểu vào tháng Biên ñộ nhiệt ñộ

khá cao cực tiểu thường thấp, lục địa 20 - 400C, ñại dương 10 - 200C

* Kiểu cực ñới cận cực ñới: hàng năm có mủa đơng kéo dài -9 tháng, mùa hè mát mẻ

và ngắn Biên ñộ nhiệt ñộ cao, ñất liền biên ñộ 65 -750C, vùng duyên hải biên ñộ nhiệt

ñộ 25 - 400C, ñại dương 20 - 300C

- ðặc ñiểm mặt ñệm: Trên mặt biển, biến thiên hàng năm nhiệt ñộ nhỏ, xa bờ biển vào sâu lục ñịa biên ñộ tăng lên Ở vùng cực ñới, ñất liền biên ñộ

và mưa

c) Biến thiên của nhiệt độ khơng khí theo phương thẳng đứng

Sự biến thiên nhiệt độ khơng khí theo độ cao ñặc trưng gradien nhiệt ñộ thẳng ñứng, ký hiệu γ

Trị số gradien nhiệt ñộ thẳng ñứng ñược biểu thị biến thiên nhiệt ñộ ứng với 100 m ñộ cao (lấy với dấu âm), nghĩa là:

γ= − c t c t t t z z

− − =

o t 100 m

∆

− (13)

Trong đó: tc nhiệt độ ứng vởi độ cao zc, tt nhiệt ñộ ứng với ñộ cao zt (tính theo khoảng cách hàng trăm mét độ cao tầng đối lưu khí quyển)

Nếu tc< tt tức nhiệt ñộ giảm theo ñộ cao gradien nhiệt độ thẳng đứng có giá trị dương (γ>0) Nếu tc>tt nghĩa nhiệt ñộ tăng theo độ cao gradien nhiệt độ thẳng đứng có giá trị âm (γ<0), tc = tt nghĩa nhiệt độ khơng thay đổi theo độ cao γ =

Qua nhiều lần quan sát, người ta nhận thấy gradien nhiệt độ thẳng đứng trung bình có trị số γ≈0,64oC, nghĩa lên cao 100 m nhiệt độ khơng khí giảm khoảng 0,64oC Tuy nhiên, thực tế có lớp khơng khí có nhiệt độ tăng theo độ cao (lớp nghịch nhiệt), có lớp khơng khí có nhiệt ñộ không thay ñổi theo ñộ cao (lớp ñẳng nhiệt)

So sánh biến ñổi nhiệt ñộ theo ñộ cao theo phương nằm ngang người ta thấy, theo phương nằm ngang dọc theo kinh tuyến từ xích đạo lên vùng ñịa cực, thay ñổi 100 vĩ

(1100km) nhiệt độ trung bình giảm 100C cịn lên cao 10 km nhiệt ñộ ñã giảm ñi 50 - 600C

2.3 Những q trình đoạn nhiệt khí quyển

Q trình biến đổi trạng thái vật lý vật thể mà khơng kèm theo trao đổi lượng với mơi trường xung quanh gọi q trình đoạn nhiệt

Trong khí quyển, tượng khơng khí thăng (đi lên) hay giáng (đi xuống) thường thực hai q trình đoạn nhiệt, đoạn nhiệt khơ đoạn nhiệt ẩm

a) Q trình đoạn nhiệt khơ

Là q trình đoạn nhiệt xảy khơng khí khơ chưa bão hịa nước Khi khơng khí bốc lên cao, lên khơng khí thưa lỗng (áp suất thấp) nên khối khơng khí bị giản nở thể tích Cơng giản nở cần nhiệt lượng khối khơng khí bị giảm nhiệt độ Khi xuống áp suất tăng dần, khối khơng khí bị nén lại, ngoại lực tác động sinh cơng làm tăng lượng nội tại, nhiệt độ khối khơng khí tăng lên ðộ biến thiên nhiệt độ q trình đoạn nhiệt khơ gọi gradientđoạn nhiệt khơ (ký hiệu làγa) Thơng thường gradien đoạn nhiệt khơ có trị số: ± γ ≈a 1oC/100 m

Khi khối khơng khí thăng gradiant mang dấu âm biểu thị nhiệt dộ giảm dần, khơng khí giáng gradient mang dấu dương biểu thị nhiệt ñộ tăng dần khối khơng khí xuống

b) Q trình đoạn nhiệt ẩm

2.4 Những chỉ tiêu đánh giá nhiệt độ khơng khí

Trong nơng nghiệp, nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí q trình sinh trưởng, phát triển suất trồng người ta thường dùng tiêu sau

ñây:

a) Nhiệt ñộ trung bình

Người ta thường phân biệt tiêu nhiệt độ trung bình nhiệt độ trung bình ngày nhiệt độ trung bình giai đoạn khí hậu

- Nhiệt độ trung bình ngày giá trị trung bình nhiệt độ lần quan trắc ngày ðể có giá trị nhiệt ñộ ứng với số lần quan trắc ngày, người ta dùng nhiệt kế

khí tượng (nhiệt kế thường) ñể quan trắc tuân theo quy phạm quan trắc khí tượng bề mặt Tổng cục khí tượng thủy văn Nhiệt độ trung bình ngày tính theo cơng thức:

(14)

Trong đó: tngay: Nhiệt độ trung bình ngày (oC)

t1, t2, t3, t4: Giá trị nhiệt ñộ quan trắc vào thời ñiểm 1h, 7h, 13h 19h (oC) (Quy phạm quan trắc - 1994)

ðối với trạm khí tượng tự động, số lần quan trắc ngày ñược tự ñộng ghi lại thời ñiểm chẵn (24 lần ngày), nhiệt độ trung bình ngày trung bình cộng nhiệt độ 24 thời ñiểm quan trắc

- Nhiệt ñộ trung bình giai đoạn khí hậu giá trị trung bình cộng nhiệt độ trung bình ngày giai đoạn khí hậu Giai đoạn khí hậu khoảng thời gian dài ngắn khác tùy mục đích nghiên cứu cụ thể Trong nghiên cứu nơng nghiệp, giai đoạn khí hậu thường tuần (10 ngày), tháng, năm, quý (3 tháng), kỷ (100 năm) giai ñoạn sinh trưởng, phát triển trồng, vụ sản xuất Nhiệt độ trung bình tháng (nếu giai đoạn khí hậu tháng) tính công thức sau:

1 30

tha ng t t t t

t

30

′ = + + + + (15) Trong đó: ttha ng′ : Nhiệt độ trung bình tháng (oC)

1, 2, 30

t t t t : Nhiệt độ trung bình ngày tháng (oC)

- Tương tự vậy, nhiệt ñộ trung bình năm (nếu năm giai đoạn khí hậu) giá trị

trung bình cộng nhiệt độ trung bình tháng năm, tính theo cơng thức:

tn a m t1 t2 t3 t1

1

+ + + +

=

( (16) Trong đó: tnam( : Nhiệt độ trung bình năm (oC)

1, 2, 12

t t t t : Nhiệt độ trung bình tháng 1,2,3 tháng 12 (oC) Cơng thức tổng qt tính nhiệt độ trung bình gai đoạn khí hậu sau:

(t1 + t2 + t3 + t4)

ti : nhiệt độ trung bình ngày thứ i, n số ngày giai đoạn khí hậu (oC)

b) Nhiệt độ tối cao

Nhiệt độ tối cao có loại: nhiệt ñộ tối cao ngày, tối cao tuyệt ñối, nhiệt ñộ tối cao trung bình giai ñoạn khí hậu nhiệt ñộ tối cao sinh vật học

- Nhiệt ñộ tối cao ngày nhiệt độ cao quan trắc ngày Thơng thường vào khoảng 13h - 14h hàng ngày nhiệt ñộ khơng khí đạt giá trị cao

- Nhiệt ñộ tối cao tuyệt ñối giai ñoạn khí hậu giá trị nhiệt độ cao xảy quan trắc ñược giai ñoạn khí hậu Ví dụ, nhiệt độ tối cao tuyệt ñối số

nơi sau:

ðể xác ñịnh nhiệt ñộ cao kỳ quan trắc, người ta sử dụng nhiệt kế tối cao Từ

các số liệu quan trắc ñược hàng ngày người ta tìm giá trị nhiệt độ tối cao tháng, năm giai ñoạn sinh trưởng trồng

Bảng 3.9 Nhiệt ñộ tối cao tuyệt ñối tháng mùa nóng năm (0C)

Tháng

ðịa phương

IV V VI VII VIII IX

Năm

ðiện Biên 38,5 38,6 37,9 36,0 35,2 35,0 38,6

Hà Nội 38,5 42,8 40,4 40,0 39,0 37,1 42,8

Vinh 39,9 41,1 42,1 41,1 39,5 39,4 42,1

ðồng Hới 41,2 42,2 41,8 40,9 41,5 40,9 42,2

Huế 40,0 41,3 40,7 39,8 39,4 38,2 41,3

Nha trang 35,9 38,5 39,5 39,0 39,5 38,3 39,5 Buôn Mê Thuột 39,4 37,0 35,1 32,1 34,6 31,5 39,4

TP HCM 40,0 39,0 37,5 35,2 35,0 35,3 40,0

Nguồn: Chương trình 42A - viện KTTV (1989), giai đoạn khí hậu 1958 -1985

- Nhiệt độ tối cao trung bình giai đoạn khí hậu trung bình cộng giá trị nhiệt

ñộ tối cao ngày giai đoạn khí hậu Nhiệt độ tối cao trung bình tháng (giai đoạn khí hậu tháng) tính công thức:

m ax1 m ax2 m ax3 m ax30

m axtha ng t t t t

t

30

′ = + + + + (18)

Trong đó: tmaxtha ng′ : Nhiệt độ tối cao trung bình tháng (oC) max1 max30

t t Nhiệt ñộ tối cao ngày từ mồng ñến ngày 30 (oC)

Nhiệt ñộ tối cao trung bình năm giá trị trung bình cộng nhiệt độ tối cao trung bình tháng năm:

maxI maxII maxIII maxXII

maxnam t t t t

t

12

+ + + +

=

( (19)

Trong đó: tmaxnam( : Nhiệt độ tối cao trung bình năm (oC) maxI maxXII

sống sinh vật bị ngừng lại Hầu hết loại trồng nhiệt ñộ tối cao sinh vật học vào khoảng 45 – 55oC

Nhiệt độ cao xúc tiến q trình nước bề mặt lá, ñiều kiện hạn hán kéo dài, trồng bị thiếu nước dẫn đến khơ héo chết Nhiệt độ cao làm tăng q trình hơ hấp thực vật, làm giảm khả tích lũy chất dinh dưỡng dẫn tới suất chất lượng sản phẩm bị suy giảm Nhiệt ñộ cao cịn ảnh hưởng đến khả thụ phấn, thụ

tinh thực vật dẫn ñến tỷ lệ ñậu quả, kết hạt thấp

c) Nhiệt ñộ tối thấp

Tương tự khái niệm nhiệt ñộ tối cao, nhiệt độ tối thấp có loại:

- Nhiệt ñộ tối thấp ngày nhiệt ñộ thấp quan trắc ngày Thơng thường vào khoảng - hàng ngày nhiệt độ khơng khí ñạt giá trị thấp

- Nhiệt ñộ tối thấp tuyệt đối giai đoạn khí hậu giá trị nhiệt ñộ thấp ñã xảy quan trắc giai đoạn khí hậu Ví dụ, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối

một số nơi sau:

Bảng 3.10 Nhiệt ñộ tối thấp tuyệt ñối tháng mùa lạnh năm (0C)

Tháng

ðịa phương

X XI XII I II III

Năm

ðiện Biên 7,7 4,0 0,4 -0,4 4,8 6,6 -0,4

Hà Nội 12,4 6,8 5,1 2,7 5,0 8,5 2,7

Vinh 14,3 8,4 5,4 4,0 7,3 9,5 4,0

ðồng Hới 14,6 12,3 7,8 7,7 8,0 10,5 7,7

Huế 16,9 12,9 11,1 8,8 11,0 12,0 8,8

Nha trang 18,8 16,9 15,1 14,6 14,6 16,4 14,6 Buôn Mê Thuột 14,9 10,7 7,4 9,1 12,0 12,3 7,4

TP HCM 16,5 15,9 13,9 13,8 16,0 17,4 13,8

Nguồn: Chương trình 42A - viện KTTV (1989), giai đoạn khí hậu 1958 -1985

ðể xác ñịnh nhiệt ñộ thấp kỳ quan trắc, người ta sử dụng nhiệt kế tối thấp Từ

các số liệu quan trắc ñược hàng ngày người ta tìm giá trị nhiệt ñộ tối thấp tháng, năm giai ñoạn sinh trưởng trồng

- Nhiệt độ tối thấp trung bình giai đoạn khí hậu trung bình cộng giá trị

nhiệt độ tối thấp ngày giai đoạn khí hậu Nhiệt độ tối thấp trung bình tháng (giai

đoạn khí hậu tháng) giá trị trung bình cộng nhiệt độ tối thấp ngày tháng Nhiệt độ tối thấp trung bình năm giá trị trung bình cộng nhiệt độ tối thấp trung bình tháng năm Cách thức tính loại nhiệt độ tối thấp trung bình tương tự

nhiệt độ tối cao trung bình

- Nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học thường ñược xác ñịnh cho giai ñoạn sinh trưởng, phát triển sinh vật Nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học nhiệt độ thấp mà sinh vật ngừng sinh trưởng, hoạt động sống bị ngừng lại

Nhiệt ñộ thấp làm cho hàm lượng nước nguyên sinh chất tế bào thực vật bị giảm

Nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học loại trồng khác tùy theo nguồn gốc

ñiều kiện sống mà chúng thích nghi Ví dụ vùng ơn đới, loại lúa mì mạch sống

ở nhiệt ñộ - 8oC ñến – 10oC đó ở vùng nhiệt đới nhiệt độ hạ xuống – 4oC nhiều loại ngũ cốc ñã bị chết

Nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học cịn thay đổi tùy theo giai đoạn sinh trưởng trồng Ví dụ theo nhiều tác giả, nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học lúa giai ñoạn gieo - 10 - 14oC, giai đoạn trổ bơng 20 – 22oC ðối với ngơ, giai đoạn từ gieo đến mọc số giống 13 – 14oC, giai ñoạn phun râu, trổ cờ 16 – 17oC

Nhìn chung nhiều loại trồng thời kỳ thời kỳ hoa khả chịu rét địi hỏi nhiệt độ tối thấp sinh vật học cao Nếu vào thời kỳ gặp rét kéo dài ảnh hưởng xấu ñến suất phẩm chất trồng

d) Tổng nhiệt độ trung bình

Tổng nhiệt độ cịn gọi tích ơn, với ý nghĩa nhiệt độ tích lũy giai đoạn khí hậu Người ta phân biệt loại tổng nhiệt ñộ theo ý nghĩa chúng: tổng nhiệt độ trung bình, tổng nhiệt độ hoạt ñộng tổng nhiệt ñộ hữu hiệu

Tổng nhiệt độ trung bình tính theo cơng thức:

(20) Trong đó:

ATS: Tổng nhiệt độ trung bình (oC)

1 , , n

t t t t : Nhiệt độ trung bình ngày giai đoạn khí hậu (từ ngày thứ

nhất ñến ngày thứ n.)

Hoặc viết tổng qt cơng thức tính tổng nhiệt độ trung bình sau: (21)

Trong đó: ATS: Tổng nhiệt độ trung bình (oC)

t : Nhiệt độ trung bình ngày giai ñoạn (oC) n: Số ngày giai ñoạn

Tổng nhiệt ñộ trung bình tiêu dùng ñể ñánh giá tiềm nhiệt vùng khí hậu đuợc sử dụng phân vùng khí hậu Người ta phân chia tổng nhiệt độ trung bình tiềm theo mức sau:

Vùng có ATS < 7000oC: Vùng nóng Vùng có ATS từ 7000oC – 8000oC: Vùng nóng vừa Vùng có ATS từ 8000oC – 9000oC: Vùng nóng

Tổng nhiệt độ trung bình cịn tính cho giai đoạn sinh trưởng, phát triển trồng cho thời kỳ sinh trưởng chúng, ví dụ:

Lúa xuân: ATS = 3300oC – 3500oC Lúa hè thu: ATS = 3400oC – 3600oC Khoai tây: ATS = 1400oC – 2000oC

Căn vào tổng nhiệt ñộ trung bình tiềm tổng nhiệt độ trung bình loại trồng tính cấu mùa vụ vùng

Lúa xn Lúa hè thu Rau màu thu đơng (3300 – 3500oC) (3400 - 3600oC) (1700 – 1900oC)

e) Tổng nhiệt ñộ hoạt ñộng

Trong giai ñoạn sinh trưởng, phát triển đó, sinh vật thường hoạt động khoảng từ nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học ñến nhiệt ñộ tối cao sinh vật học Tổng nhiệt ñộ

hoạt ñộng tiêu phản ảnh nhu cầu tích ơn hoạt động sinh vật giai đọan sinh trưởng, phát triển Tổng nhiệt độ hoạt động tính theo cơng thức sau:

(22) Trong đó: AcTS: Tổng nhiệt độ hoạt ñộng (oC)

tminSVH: Nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học giai ñoạn sinh trưởng, phát triển (oC) t : Nhii ệt độ trung bình ngày thứ i giai đoạn (i = 1,2 ,3 n) (oC) tmaxSVH: Nhiệt ñộ tối cao sinh vật học giai ñoạn sinh trưởng, phát triển (oC)

g) Tổng nhiệt ñộ hữu hiệu

Tổng nhiệt ñộ hữu hiệu tổng số phần nhiệt ñộ có hiệu sinh trưởng, phát triển sinh vật tính theo cơng thức:

(23) Trong đó: ETS: Tổng nhiệt độ hữu hiệu (oC)

i

t : Nhiệt độ trung bình ngày thứ i, (i = 1,2 ,3 n) (oC) n: Số ngày giai ñoạn sinh trưởng, phát triển

b: Nhiệt ñộ tối thấp tối cao sinh vật học (oC)

Trong loại tổng nhiệt ñộ nêu trên, ñối với sinh vật, tổng nhiệt ñộ hữu hiệu tiêu ổn

ñịnh ñối với giai ñoạn sinh trưởng, phát triển chu kỳ sống Dựa vào ñặc

ñiểm này, Sugơlep ñã ñưa công thức dự báo thời kỳ phát dục trồng sau: (24)

Trong đó: n: Số ngày hồn thành giai đoạn phát dục ETS: Tích ơn hữu hiệu (oC)

t : Nhiệt ñộ trung bình giai ñoạn theo tin dự báo thời tiết dài hạn (oC) b: Nhiệt ñộ tối thấp (hoặc tối cao) sinh vật học (oC)

Như nhiệt độ có vai trị định đến tốc ñộ phát dục trồng Nếu trồng sống ñiều kiện nhiệt ñộ cao rút ngắn thời gian sinh trưởng nó, giai

đoạn phát dục rút ngắn lại

Ví dụ: Ở bảng 3.11 trình bày tổng nhiệt độ trung bình tổng nhiệt ñộ hữu hiệu giai ñoạn từ gieo ñến mọc mầm ngơ Bioseed 9670 Nhiệt độ tối thấp sinh vật học giai ñoạn 13oC

AcTS =Σ(tminSVH < t < ti maxSVH )

ETS = Σ(t - b) i

Ngày Chỉ tiêu

1/XI 2/XI 3/XI 4/XI 5/XI

Tổng số

Nhiệt độ trung bình ngày 23 25 14 10 20 92

Nhiệt ñộ hoạt ñộng 23 25 14 - 20 82

Nhiệt ñộ hữu hiệu 10 12 30

Giả sử theo dự báo, nhiệt độ trung bình tuần tới 15oC, nếu áp dụng cơng thức Sugơlep ta tính số ngày giai ñoạn sau:

30 30

n 15

15 13

= = =

− (ngày)

2.5 Những biện pháp cải thiện chế độ nhiệt độ khơng khí

- Cần nghiên cứu nắm vững nhu cầu nhiệt giống trồng giai ñoạn khác ðể xác định xác tiêu nhu cầu nhiệt trồng tích ơn hoạt động, tích ơn hữu hiệu, nhiệt độ tối thấp, tối cao sinh vật học người ta thường dùng phương pháp thống kê thực nghiệm Cần có thí nghiệm đồng ruộng nhiều năm thật cơng phu, tỷ mỉ để thu thập tài liệu sinh trưởng, phát triển suất trồng, dãy số

liệu thực nghiệm dài loại trừ sai số thống kê Kết thu

được qua phân tích tương quan, hồi quy dãy số liệu thực nghiệm trồng dãy số liệu nhiệt ñộ số thống kê phản ánh ñúng nhu cầu nhiệt trồng

- Kết hợp ñánh giá nguồn tài nguyên nhiệt vùng, tần suất xuất tượng bất thường nhiệt độ khơng khí ảnh hưởng chúng trồng, vật nuôi với việc nghiên cứu phân vùng khí hậu nơng nghiệp, xây dựng thời vụ gieo trồng, xác

ñịnh cấu giống hợp lý ñể sử dụng hiệu tài nguyên nhiệt, ñồng thời hạn chế tổn thất biến ñộng ché ñộ nhiệt gây

- Trồng rừng phịng hộ có tác dụng hạn chế tốc độ gió (gió lạnh, gió khơ nóng), tăng cường độ ẩm khơng khí, nhờ mà ñiều hòa ñược chế ñộ nhiệt vùng (làm giảm nhiệt độ

khơng khí mùa hè, tăng nhiệt độ khơng khí vào mùa đơng)

- Xây dựng hồ chứa nước ñể giữ nước mùa mưa, làm tăng độ ẩm khơng khí, nhờ mà điều hịa ñược chế ñộ nhiệt vùng

- Che phủ loại vật liệu rơm rạ, cỏ khô mục, cành, mặt ñất quanh gốc ñể hạn chế ảnh hưởng tăng, giảm nhiệt ñộ ñất mùa hè mùa

đơng, từ cải thiện nhiệt độ khơng khí mặt đất

Bảng 3.12 Chế độ nhiệt bức xạ vườn cà phê ở Khe Sanh (Quảng Trị)

(Quan trắc ngày 17/6/1999) Chỉ tiêu nghiên cứu ðất trống

(ð/C)

Vườn không trồng cây che bóng

Vườn trồng muồng che bóng Bức xạ trung bình (1000 lux) 98,9 98,1 62,0

Nhiệt độ đất trung bình (0C) 40,6 38,7 30,2

Nhiệt ñộ tối cao lớp ñất mặt (0C) 50,5 49,0 34,8 Nhiệt ñộ tối thấp lớp ñất mặt (0C) 28,8 27,0 25,5 Nhiệt độ khơng khí trung bình (0C) 29,7 29,9 28,6

cải tạo ñất vừa có tác dụng hạn chế nhiệt khơng khí vào mùa đơng, tăng nhiệt vào mùa hè

- Trồng che bóng vừa có tác dụng hạn chế bớt ánh sáng cho số trồng ưa bóng cà phê, chè, sa nhân, ca cao ñồng thời cải thiện ñược chế ñộ nhiệt vườn Các bóng mát thường trồng keo dậu (Leucaena leucocephala), muồng ñen (Cassia siamea L.), so ñũa (sesbania grandifplora)

- Các biện pháp kỹ thuật canh tác khác gieo trồng ñúng mật ñộ, ñiều chỉnh sinh trưởng, xới xáo ñất, tưới nước, bón phân hữu có tác dụng điều hịa chế ñộ nhiệt ñất, ñồng thời gián tiếp điều hịa chế độ nhiệt khơng khí

3 CÂU HỎI ƠN TẬP

1 Các đặc tính nhiệt đất phụ thuộc vào yếu tố ? Mối quan hệ nhiệt dung, hệ số dẫn nhiệt ñộ truyền nhiệt ñộ ñất ?

2 Hãy tính lưu lượng nhiệt truyền xuống tầng rễ trồng ñộ sâu 30 cm, diện tích thời gian vùng nhiệt ñới Biết nhiệt ñộ mặt ñất 250C, nhiệt ñộ tầng rễ 200C, ñộ dẫn nhiệt ñất λ = 0,00252 ?

3 Lập phương trình cân nhiệt bề mặt ñất vào ban ngày ban ñêm ? Ý nghĩa chúng ?

4 Trình bày diễn biến hàng ngày hàng năm nhiệt ñộ ñất ? Những nhân tố ảnh hưởng ñến trị số biên ñộ biến thiên hàng ngày hàng năm nhiệt ñộ ñất ?

5 Biến thiên nhiệt ñộ ñất diễn theo quy luật ? Ứng dụng để giải thích số tượng nêu ý nghĩa quy luật ñó ?

6 Một số biện pháp kỹ thuật ñiều chỉnh chế ñộ nhiệt ñất mùa ñông mùa hè nước ta ?

7 Cơ chế nóng lên lạnh khơng khí lớp sát mặt đất khí ? Mối quan hệ

giữa nhiệt độ đất nhiệt độ khơng khí ?

8 Diễn biến hàng ngày hàng năm nhiệt độ khơng khí ? Biên độ nhiệt độ khơng khí hàng ngày hàng năm phụ thuộc vào nhân tố ? Sự khác kiểu biến thiên nhiệt độ khơng khí hàng năm trái ñất ?

9 Gradien nhiệt ñộ thẳng ñứng gì, phương pháp xác ñịnh trị số dấu

thế ?

10 Những q trình gọi đoạn nhiệt ? Mơ tả q trình đoạn nhiệt khơ đoạn nhiệt ẩm khơng khí chuyển vận khí ?

11 Các tiêu nhiệt độ trung bình, tối cao tối thấp khơng khí ? Phương pháp xác

định tiêu ?

12 Trình bày tổng nhiệt độ trung bình (tích ơn trung bình) giai đoạn khí hậu ? Phương pháp xác ñịnh ý nghĩa chúng thực tiễn ?

13 Trình bày tổng nhiệt độ hoạt động (tích ơn hoạt động) giai ñoạn sinh trưởng, phát triển sinh vật ? Phương pháp xác ñịnh ý nghĩa chúng thực tiễn ?

14 Trình bày tổng nhiệt độ hữu hiệu (tích ơn hữu hiệu) giai đoạn sinh trưởng, phát triển sinh vật ? Phương pháp xác ñịnh ý nghĩa chúng thực tiễn ?

1 CHU TRÌNH NƯỚC TRONG TỰ NHIÊN

Vì mực nước đại dương giới tính trung bình khơng thay đổi, lưu lượng trung bình nhiều năm dịng sơng khơng thay đổi, nên coi lượng nước tổng cộng tự nhiên ba thể: rắn, lỏng khí khơng thay đổi Do ta suy rằng, thiên nhiên có chế độ xác định chu trình nước lượng nước tổng cộng rơi bề mặt trái ñất lượng nước bốc tổng cộng

Thẩm mao mạch

thấu Mạch nước ngầm

Bảng 4.1 Cân bằng nước trái ñất hàng năm

Nước bổ sung Nước ñi Thành phần nước luân chuyển

V (km3) L (mm) V (km3) L (mm)

Lục địa (diện tích 148 628 000 km2)

Giáng thuỷ (mưa, tuyết) 108 400 720

Dịng chảy (sơng, suối) 37 300 250

Bốc 71 100 470

ðại dương, biển (diện tích 361 455 000 km2)

Giáng thuỷ (mưa, tuyết) 411 600 140 Dịng chảy (sơng, suối) 37 300 100

Bốc 448 900 240

Tổng cộng 520 000 520 000

(Nguồn: M.I Lvotvis - 1964)

[Ghi chú: L (mm): bề dày lớp nước quy ñổi; V (km3): thể tích nước]

Ngồi vịng tuần hồn đó, lục địa có vịng tuần hồn nước Hơi nước ñược mang từ ñại dương tới, ngưng kết lại, tạo thành mây lục ñịa có mưa rơi xuống Một phần lượng nước lại bốc nguồn gốc lượng mưa Ngồi ra, mưa đất liền hình thành bốc địa phương Sơ đồ vịng tuần hồn nước khoảng giới hạn đất liền trình bày hình 4.2 Lượng ẩm ñược ñưa từ ñại dương tới lãnh thổ (A0); phần lượng ẩm rơi xuống thành mưa (O1); phần cịn lại đưa ngồi giới hạn lãnh thổ (A0 - O1); Lượng mưa rơi xuống (O1) bị bốc lượng nước bốc (UC) hình thành mây Một phần lượng nước mưa (O2) từ đám mây rơi xuống lãnh thổ, phần cịn lại gió mang (AC) dịng sơng mang ñi (C)

A0

- - - - - - - - -

- - -

O1 O2 Uc

A0 - O1 - - Ac - - - -

C

1mb = 3/4 mmHg

Trong khối không khí đóng kín (ví dụ: bóng), khơng khí gây xung quanh áp suất P Áp suất P tổng hợp áp suất thành phần gây chất khí chứa khối khơng khí ñó:

P = p1 + p2 + pi + + pn (1)

Trong đó: p1: áp suất O2, p2: áp suất CO2, pi: áp suất nước, pn: áp suất chất khí thứ n pi ký hiệu e.

b) Áp suất bão hòa E (mb; mmHg)

Ở nhiệt ñộ ñịnh, áp suất nước ứng với giới hạn tối ña nước khơng khí gọi áp suất nước bão hịa hay áp suất cực đại nước khơng khí kí hiệu E

E tính theo cơng thức: E = 6,1 t

t +

242 ,

10 (2) Trong đó:

6,1 áp suất bão hịa nhiệt độ 0OC; 7,6 242 hệ số thực nghiệm; t nhiệt ñộ khơng khí

Sự phụ thuộc áp suất nước bão hịa vào nhiệt độ khơng khí trình bày hình 4.3

c) ðộ ẩm riêng (ρρρρ)

Là lượng nước tính gam chứa kg khơng khí ẩm.(g/kg) 622e

ρ =

P - 0,378e (g/kg) (3) d) Ðộ ẩm tuyệt ñối (a):

Trong ñó:

t nhiệt độ khơng khí α hệ số giãn nở khơng khí, α = 0,00366

Nếu áp suất nước e tính milimét thủy ngân ta có cơng thức:

1,06 a = x e (g/m3) (5) + αt

1,06

Tỷ số ≈ + αt

nên trị số ñộ ẩm tuyệt ñối a áp suất nước e (tính milimet thủy ngân) nhiệt độ khơng khí 16,50C Do đó, thực hành khí tượng, áp suất nước thường ñược gọi ñộ ẩm tuyệt ñối Nhưng áp suất nước tính miliba trị số khác rõ rệt với trị số ñộ ẩm tuyệt ñối Trường hợp khơng gọi áp suất nước độ ẩm tuyệt ñối Chẳng hạn, nhiệt ñộ t = 200C áp suất nước e = 18mb, ñộ ẩm tuyệt ñối là:

0,81 18 a =

1 + 0,00366 20 = 13,5 g/m

Nếu áp suất nước e = 18 mm Hg, 1,06 18 a =

1 + 0,00366 20 = 17,6 g/m

E

Ðộ ẩm tương đối cho biết khơng khí ẩm xa hay gần trạng thái bão hịa Nếu nước đạt mức bão hịa khoảng khơng gian xét áp suất e nước chứa khơng khí áp suất E nước bão hịa nhiệt độ đó, độ ẩm tương ñối trường hợp 100%

h) ðộ thiếu hụt bão hòa (d):

Là hiệu số áp suất bão hòa áp suất nước khơng khí nhiệt ñộ ñịnh

d = E - e (7)

Ðại lượng biểu thị ñơn vị milimet thủy ngân miliba Ðộ thiếu hụt bão hịa lượng nước cần thêm vào khơng khí để có lượng nước hồn tồn bão hịa khơng khí nhiệt độ định

i) Ðiểm sương ττττ (0C):

Là nhiệt độ mà nước chứa khơng khí đạt tới trạng thái bão hịa Ðiểm sương tính ñộ nhiệt ñộ

Người ta xác ñịnh ñiểm sương bảng tra phụ thuộc áp suất nước bão hịa vào nhiệt độ biết trị số áp suất nước Vì nhiệt độ điểm sương, nước chứa khơng khí trở nên bão hịa nghĩa e = E, t = τ Trong bảng người ta tìm trị số E = e nhiệt ñộ ứng với trị số điểm sương

Những đại lượng vật lý đặc trưng độ ẩm khơng khí nêu ñược ứng dụng rộng rãi nghiên cứu khoa học thực tiễn

2.2 Diễn biến ñộ ẩm khơng khí

a) Những dao động hàng ngày hàng năm ñộ ẩm tuyệt ñối

Dao ñộng hàng ngày ñộ ẩm tuyệt ñối khơng khl có liên quan mật thiết với diễn biến hàng ngày nhiệt ñộ Trên mặt biển ñại dương bờ biển, ñộ ẩm tuyệt ñối thời gian ngày ñêm tăng lên nhiệt độ tăng Tình trạng quan sát thấy lục địa mùa đơng Trong trường hợp vừa nêu, trị số lớn ñộ ẩm tuyệt ñối xảy vào lúc 14 - l5 thời gian nhiệt độ khơng khí đạt tới điểm cực ñại hàng ngày Trị số nhỏ ñộ ẩm tuyệt ñối xảy vào trước lúc mặt trời mọc thời gian nhiệt độ khơng khí giảm xuống ñiểm cực tiểu ngày Nếu ñể ý nhiệt độ tăng lên bốc tăng lên lượng nước chứa khơng khí tăng lên, ta hiểu rõ dao ñộng hàng ngày ñộ ẩm tuyệt ñối lại liên hệ mật thiết với diễn biến hàng ngày nhiệt độ khơng khí

ngưng kết lại thành sương sương mù Vì nguyên nhân đó, độ ẩm tuyệt đối sau lúc mặt trời lặn giảm xuống ñạt tới ñiểm cực tiểu vào trước lúc mặt trời mọc

Dao ñộng hàng năm độ ẩm tuyệt đối khơng khí thường trùng với diễn biến hàng năm nhiệt ñộ Trong thời gian năm, trị số lớn ñộ ẩm tuyệt ñối xảy Bắc bán cầu vào tháng bảy tháng nóng nhất; trị số nhỏ xảy vào tháng giêng tháng lạnh năm

b) Những dao ñộng hàng ngày hàng năm ñộ ẩm tương ñối

Dao ñộng hàng ngày ñộ ẩm tương ñối tỷ lệ nghịch với nhiệt ñộ, nhiệt ñộ tăng ñộ ẩm tương ñối giảm nhiệt độ giảm độ ẩm tương ñối tăng

Vì nhiệt ñộ tăng bốc tăng lên lượng nước nhập vào khí tăng lên, kết độ ẩm tuyệt đối khơng khí tăng lên, đồng thời áp suất nước bão hòa tăng Nhưng áp suất bão hòa tăng nhanh so với độ ẩm tuyệt đối, tỷ số áp suất nước áp suất nước bão hòa (e/E) giảm nhiệt độ tăng, có nghĩa độ ẩm tương đối giảm Khi nhiệt độ khơng khí giảm độ ẩm tuyệt đối giảm, giảm chậm nhiều so với áp suất bão hòa, nhiệt độ khơng khí giảm độ ẩm tương ñối tăng Ví dụ: lúc 200C áp suất nước thực tế 18,7 mb, áp suất bão hịa 23,4 mb độ ẩm tương ñối

e 18,7

r =

E x 100 = 13,4 x 100 = 80%

Lúc 13 300C áp suất nước thực tế 21,2 mb, áp suất bão hòa 42,04 mb, độ ẩm tương đối là:

e 21,2

r =

E x 100 = 42,04 x 100 = 50%

Như vậy, nhiệt ñộ tăng từ 200C lên 300C áp suất nước thực tế tăng từ 18,7 mb lên 21,2 mb, ñộ ẩm tương ñối giảm từ 80% xuống 50%

Cực tiểu hàng ngày ñộ ẩm tương ñối xảy vào khoảng 13 - 14 thời gian có cực đại nhiệt độ khơng khí Những trị số cực ñại ñộ ẩm tương ñối thường quan sát thấy vào ban ñêm buổi sáng gần thời ñiểm mặt trời mọc thời gian nhiệt độ khơng khí ñạt tới ñiểm cực tiểu Chỉ vùng ven biển ban ngày gió đưa khơng khí ẩm từ biển tới, cực đại độ ẩm tương đối đơi xảy vào buổi trưa tức ñồng thời với cực đại nhiệt độ khơng khí

Dao ñộng hàng năm ñộ ẩm tương ñối nghịch ñảo với diễn biến hàng năm nhiệt ñộ không khí Những trị số cực đại độ ẩm tương ñối xảy vào tháng lạnh nhất, cực tiểu xảy vào tháng nóng

yêu cầu trồng

Những biện pháp cải thiện độ ẩm khơng khí:

- Trồng ñai rừng bảo vệ cánh ñồng ñể hạn chế tốc ñộ phân tán ẩm

- Xây dựng hệ thống tưới tiêu hồn chỉnh có tác dụng lớn việc điều tiết độ ẩm khơng khí Bởi phần lượng nước chứa khơng khí nước từ đất, từ thực vật bốc lên Những cánh ñồng ñược tưới ñầy ñủ, độ ẩm khơng khí cao cánh đồng tưới

- Diện tích có trồng ngắn ngày, dài ngày, lâm nghiệp ñộ ẩm khơng khí cao diện tích để hoang hóa Ruộng ñược trồng xen, trồng tăng mật ñộ dùng phương pháp tưới phun mưa làm tăng độ ẩm khơng khí

- Xây dựng hồ chứa nước cải thiện chế độ ẩm khơng khí phạm vi rộng hiệu cao

Muốn sử dụng yếu tố độ ẩm khơng khí thích hợp cần phải nắm vững diễn biến ñộ ẩm khơng khí theo khơng gian thời gian Nắm phân bố độ ẩm khơng khí vùng khác sở để bố trí trồng hợp lý Ví dụ, bơng phải trồng vùng mưa, độ ẩm khơng khí thấp qua tháng năm Ngồi ra, nắm vững chế độ ẩm có ý nghĩa việc bố trí thời vụ, bảo quản sản phẩm, phòng trừ bệnh hại trồng dịch bệnh gia súc

3 SỰ BỐC HƠI

3.1 Bản chất trình bốc

Sự bốc trình nước chuyển từ trạng thái lỏng rắn sang trạng thái Lượng nước bốc ño chiều dày lớp nước bốc (ñơn vị mm) Tốc ñộ bốc lượng nước bốc ñơn vị thời gian

Bản chất vật lý của trình bốc hơi

Những phân tử nước lỏng trạng thái chuyển động khơng ngừng, với tốc độ khác theo hướng khác nhau, chuyển ñộng Brao-nơ Những phân tử mặt nước lỏng có tốc độ lớn thắng lực kết dinh phân tử bay khỏi nước lỏng vào khơng gian xung quanh Nhiệt độ lên cao, phân tử nước chuyển ñộng nhanh, ñó số phân tử bay tăng Kết nước lỏng chuyển sang trạng thái Các phân tử nước chuyển ñộng theo hướng khác phần quay trở lại mặt nước

Lúc : e > E

Như vậy, bốc xảy nhanh nhiệt ñộ nước lỏng cao Quá trình bốc làm cho nước lỏng giảm nhiệt ñộ Muốn cho nước lỏng bốc giữ nhiệt độ khơng đổi, cần phải truyền cho lượng nhiệt từ ngồi vào Lượng nhiệt gọi nhiệt hóa Nhiệt hóa ñược xác ñịnh theo công thức thực nghiệm:

L = 597 - 0,6 t (8) Trong đó: L nhiệt hóa tính calo/gam;

t nhiệt độ

Ở 00C nhiệt hóa nước thể lỏng Ln = 597 cal/g nhiệt hóa nước thể rắn (băng) Lb = 677 cal/g Nước thể lỏng chuyển sang thể rắn (đóng băng) cần 677 - 597 = 80 cal/gam Vậy nhiệt lượng mà g nước giảm ñi bốc gọi nhiệt hóa

3.2 Các yếu tố ảnh hưởng diễn biến bốc a) Các yếu tố ảnh hưởng ñến bốc từ mặt nước:

Sự bốc tượng phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố Nhưng trước tiên phụ thuộc vào nhiệt độ khơng khí tốc độ gió Khi nhiệt độ khơng khí tăng nước chứa khơng khí xa trạng thái bão hịa, độ thiếu hụt ẩm trở nên lớn hơn, bốc mạnh lên Gió đưa nước hình thành từ mặt nước, mặt ñất ẩm lớp phủ thực vật ñi nơi khác Gió làm tăng cường trao ñổi theo phương nằm ngang khơng khí nước chứa khơng khí, thuận lợi cho bốc Ðộ ẩm khơng khí nhỏ, độ thiếu hụt bão hịa lớn, tốc ñộ bốc tăng Áp suất khí tăng bốc giảm cách tỷ lệ

Tốc ñộ bốc phụ thuộc vào ñiều kiện khí tượng, biểu diễn cơng thức Ðan-tơng (Dalton):

E - e W = A

P (9)

Trong đó:

W- tốc độ bốc (g/cm2/s); A- hệ số phụ thuộc tốc độ gió;

E- áp suất nước bão hịa nhiệt độ bề mặt bốc hơi; e - áp suất thực tế nước bề mặt bốc hơi; P- áp suất khí

- Phụ thuộc vào tạp chất chứa nước: nước có nhiều tạp chất làm giảm diện tích bề mặt bốc hơi, ñó bốc chậm Nước biển bốc chậm nước tinh khiết

b) Các yếu tố ảnh hưởng ñến bốc từ ñất

Ngoài ñiều kiện khí tượng, bốc từ mặt đất cịn phụ thuộc vào tính chất vật lý đất, trạng thái mặt đất, địa hình, v.v Kết cơng trình nghiên cứu cho thấy:

- Ðất cát khơ bốc nhanh ñất giàu mùn, ñất sét Ðất ẩm bốc nhiều - Trạng thái mặt ñất có ảnh hưởng lớn tới lượng bốc bơi Mặt ñất gồ ghề bốc nhiều mặt ñất phẳng Nơi ñất cao bốc mạnh nơi ñất thấp, ñất lõm

- Mặt đất màu sẫm bốc mạnh mặt đất màu sáng - Ðất cĩ kết cấu cục bốc mạnh đất cĩ kết cấu đồn lạp - Ðất cĩ mực nước ngầm cao bốc mạnh

c) Các yếu tố ảnh hưởng ñến bốc từ thực vật

Lớp phủ thực vật có ảnh hướng lớn đến cường độ bốc Khi có lớp phủ thực vật bốc trực tiếp từ mặt đất bị yếu ñi nhiều Sở dĩ thực vật che phủ, mặt đất bị tia mặt trời đốt nóng Lớp phủ thực vật làm độ ẩm khơng khí tăng lên, làm giảm tốc độ gió trao đổi loạn lưu khơng khí gần mặt đất Tất ngun nhân làm tốc độ bốc giảm Nhưng cần ý thân thực vật từ mặt nhiều nước mà rễ ñã hút ñược từ ñất diện tích cao Cho nên mặt đất có lớp phủ thực vật bốc nhiều mặt đất khơng có phủ thực vật

Q trình bốc từ thực vật trình sinh lý, khác với bốc vật lý từ nước từ ñất Như người ñều biết, phần lớn lượng nước hút ñược ñất dùng vào việc bốc qua Một ngô thời kỳ sinh trưởng cần hút từ đất 200 - 250 lít nước, có - 2% lượng nước trực tiếp dùng ñể tạo chất hữu cơ, phần cịn lại bị bốc hết Một hecta lúa mì bốc tới 300 nước vụ

Lượng nước tiêu hao để hình thành đơn vị chất khơ gọi hệ số nước cây:

Lượng nước thoát (g) Hệ số thoát =

Lượng chất khô tạo nên (g) (10) Hệ số thoát nước số trồng sau:

Lúa 500 - 800 Ðậu 200 - 400 Khoai tây 300 - 600 Ngô 250 - 300 Bông 300 - 600 Cây gỗ 400 - 600

Diễn biến hàng ngày gió ảnh hưởng đến tốc độ bốc theo chiều hướng tương tự vậy: Ban ngày tốc độ gió tăng lên, trao đổi loạn lưu tăng, tạo ñiều kiện thuận lợi cho tăng tốc ñộ bốc Ban ñêm trao đổi loạn lưu giảm đi, khơng khí gần sát mặt đất trở nên gần bão hịa, bốc giảm xuống mạnh, bị ngừng hẳn

+ Trong mùa hè, diễn biến hàng ngày tốc ñộ bốc biểu rõ rệt mùa ñông Nhiệt ñộ ảnh hưởng lớn ñến diễn biến hàng năm tốc ñộ bốc Cho nên ñộ bốc lớn thường xảy vào tháng 6, tháng 7, đơi vào tháng Cịn độ bốc nhỏ xảy vào tháng 12 tháng

3.3 Các phương pháp xác ñịnh lượng bốc tự nhiên

ðể xác ñịnh lượng bốc tự nhiên người ta dùng máy dụng cụ ño bốc (Xem phần thực tập) Dưới chúng tơi xin giới thiệu số phương pháp xác ñịnh lượng bốc

a) Phương pháp thực nghiệm + Công thức Maietikhômirôp:

W = (E - e) (15 + 3u) (11) Trong đó: W- lượng nước bốc tháng (mm/tháng);

E- áp suất nước bão hịa ứng với nhiệt độ trung bình tháng (mmHg/tháng) e - áp suất nước thực tế ứng với nhiệt độ trung bình tháng (mmHg/tháng) u- tốc độ trung bình tháng gió tính m/s độ cao - 10m

+ Công thức Pôliacôp:

W = 18,6 (1 + 0,2 U) d2/3 (12) W- lượng bốc tháng (mm/tháng);

U- tốc ñộ gió trung bình tháng (m/s/tháng);

d- độ thiếu bụt bão hịa trung bình tháng (mmHg/tháng) + Cơng thức Ðavit:

W= 0,5.d (13) W- lượng bốc ngày (mm/ngày);

L - nhiệt hóa (Kcal/m3) W - lượng nước bốc (m3)

V - thơng lượng nhiệt trao đổi với khơng khí (Kcal) P - lượng nhiệt truyền xuống đất (Kcal)

Q - lượng nhiệt tích lũy mặt ñệm (Kcal) c) Phương pháp cân nước

Phương trình cân nước tự nhiên

R - W - Y = (15) W = R - Y

Trong đó: R - Tổng lượng mưa năm (m3);

W - lượng bốc tổng cộng diện tích lưu vực (m3); Y - dịng chảy (xác định qua lưu lượng nước sông - m3) d) Phương pháp khuếch tán

Ðây phương pháp Bưkơ đề xuất:

S1 - S2

W = K.ρ

Z1

(g/cm2/s)

(16)

ln Z2

Trong đó: W - cường ñộ bốc (g/cm2/s)

(tức lượng nước bốc ñơn vị diện tích ñơn vị thời gian) K - hệ số trao ñổi chuyển ñộng loạn lưu khơng khí;

ρ - mật độ khơng khí;

(S1 - S2) - chênh lệch độ ẩm riêng ñộ cao Z1 Z2 (g/kg) 3.4 Quan hệ bốc sản xuất nông nghiệp

a) Vai trị đời sống thực vật

- Thốt nước động lực chủ yếu cho q trình hút vận chuyển nước thực vật, nguyên nhân sinh dịng nước cây, nhờ muối khống từ mơi trường ngồi thâm nhập vào thể thực vật thông qua rễ cách dễ dàng

b) Vai trò bốc mặt ñất:

Bốc mặt ñất thành phần cân nước đất Do đó, tính tốn cân nước đồng ruộng cần xác định lượng bốc ñặc trưng tổn thất nước ñồng ruộng Thơng số liên quan đến việc xác định lượng nước cần trồng số khô hạn vùng Nếu lượng bốc lớn lượng mưa dẫn đến khơ hạn

Nhờ bốc mà nước đất giảm đi, hàm lượng khơng khí đất tăng lên, có lợi cho sinh trưởng rễ hoạt ñộng vi sinh vật ñất

Ở vùng ven biển, bốc ñã ñưa lương muối lên mặt ñất làm ñất bị mặn hóa có hại cho trồng

c) Những biện pháp hạn chế bốc ñộng ruộng:

- Làm ñất kịp thời vụ, san phẳng mặt ruộng, lên luống vừa phải, xới xáo làm cho ñất tơi xốp, phá váng sau mưa

- phủ ñất trồng, xác thực vật nilon

- Trồng rừng chắn gió, trồng đai bảo vệ, ñào hồ, ao chứa nước, thả bèo hoa dâu 4 SỰ NGƯNG KẾT HƠI NƯỚC

4.1 Những ñiều kiện trình ngưng kết nước khí

Q trình nước từ thể chuyển sang thể lỏng thể rắn gọi ngưng kết Sự ngưng kết tỏa tiềm nhiệt ñã hao phí cho bốc trước Trong khí để nước ngưng kết cần phải có điều kiện định Các điều kiện ñó là:

a) Áp suất nước (e):

Hơi nước chứa khí chuyển sang thể lỏng thể rắn trường hợp áp suất nước thực tế (e) ñạt tới áp suất bão hồ vượt qua áp suất bão hịa (E) nhiệt độ lúc đó, nghĩa e ≥ E Trong điều kiện nói trên, nhiệt độ khơng khí phải hạ thấp ñến ñiểm sương thấp hơn, tức t ≤ τ Ðây ñiều kiện ñể nước khí ngưng kết Sự giảm nhiệt độ khơng khí xuống điểm sương thấp ñiểm sương thực ñược trường hợp sau:

- Mặt đất lớp khơng khí sát mặt đất lạnh bị xạ nhiệt ban đêm - Sự tiếp xúc khơng khí nóng với mặt đất mặt nước lạnh

- Sự xáo trộn khối khơng khí bão hịa gần trạng thái bão hịa có nhiệt ñộ khác

-Do bốc lên cao khí áp giảm, khơng khí giãn nở tích dẫn tới nhiệt độ bị giảm xuống -Do khối khơng khí có đặc tính nhiệt, ẩm khác tiếp xúc với bề mặt

1m không khí Trên đại dương số hạt nhân trung bình 1.000 1m khơng khí

Các hạt nhân ngưng kết hạt nước nhỏ có khả hút ẩm cao thường gây ngưng kết nước bề mặt làm chúng lớn dần lên

Quá trình ngưng kết hạt chất rắn khơng có khả hút ẩm xảy tương tự trường hợp Khi chuyển động khơng gian, phần tử nước va chạm với hạt nhân không hút ẩm, lọt vào khe hở li ti bề mặt hạt nhân đó, nước bao phủ bề mặt hạt nhân tạo thành giọt nước mới, giọt nước lớn lên Sự ngưng kết trường hợp xảy dễ dàng

Nếu khơng khí khơng có hạt nhân ngưng kết ngưng kết xảy nước vượt bão hịa xa (độ ẩm tương đối phải tới 400 - 600%) Nếu nhỏ trị số hạt nước tạo bị bốc hết, nên q trình ngưng kết khơng xảy Nếu có hạt nhân ngưng kết ngưng kết xảy ñộ ẩm tương ñối khoảng 110 - 120%, ñôi thấp 100%

4.2 Các sản phẩm ngưng kết a) Sương

Lớp khơng khí tiếp xúc với mặt ñất với vật thể lạnh mặt đất, bị giảm nhiệt độ xuống tới điểm sương, lớp khơng khí trở nên bão hịa nước; chúng lạnh thêm lượng ẩm dư thừa bắt ñầu ngưng kết Khi ñó tùy theo ñiều kiện lạnh mà hình thành sản phẩm ngưng kết: sương, sương muối đơng kết váng nước

Sương lớp nước mỏng giọt nước nhỏ, thường bao phủ mặt ñất, cây, cỏ vật thể Sương hình thành điều kiện nhiệt độ khơng khí > 00C Sương thường xuất vào buổi chiều ban ñêm, mặt ñất vật thể mặt đất lạnh phát xạ, nhiệt độ hạ xuống điểm sương Lúc đó, trình ngưng kết nước xảy mặt ñất bề mặt vật thể

Khi mặt đất lạnh, sương hình thành ẩm từ lớp ñất sâu bốc lên Vì giọt sương bám bề mặt vật thể

Sương có tác dụng tốt trồng cung cấp lượng ẩm cho trồng, có ý nghĩa thời kỳ khô hạn Hàng năm sương cung cấp lượng nước từ 30 - 40mm cho trồng Ngoài ra, hình thành sương kèm theo toả nhiệt làm cho mơi trường đỡ lạnh ngăn cản hình thành sương muối

b) Sương muối

Sương muối gây nhiều tác hại cho trồng, bị héo rũ nhiệt ñộ thấp gây Lá tiếp xúc với sương muối, nước mơ bị đóng băng lại, tế bào bị biến dạng, hoạt ñộng sinh lý bị tê liệt Nếu khơng có biện pháp phịng chống ccây trồng bị chất hàng loạt, không cho thu hoạch (tác hại sương muối biện pháp phòng chống trình bày chương VII)

c) Sương mù

Sương mù tượng ngưng kết nước lớp khí thấp, làm giảm tầm nhìn xa Khi nhiệt độ dương, sương mù hạt nước nhỏ, lơ lửng có bán kính từ 2-5µ Khi nhiệt độ âm, sương mù tinh thể băng lạnh Sương mù làm giảm xạ mặt trời, trồng thiếu ánh sáng ñể quang hợp Mặt khác cịn điều kiện tốt cho sâu, bệnh phát triển

Tuỳ theo điều kiện hình thành, người ta chia sương mù nhiều loại: sương mù xạ, sương mù bình lưu, sương mù bốc hơi, sương mù hỗn hợp sương mù front Phổ biến loại sương mù sương mù xạ sương mù bình lưu

- Sương mù bức xạ: thường xuất kết lạnh ñi ban đêm mặt đất lớp khơng khí gần mặt đất xạ nhiệt Ðộ dày sương mù xạ từ vài mét đến vài chục mét, bao trùm khoảng không gian rộng lớn hàng chục Sương mù xạ thường thấy vào ban ñêm, buổi sáng mùa xuân, mùa thu hay mùa đơng Sau mặt trời mọc sương mù tan dần đi, tồn tới buổi trưa

- Sương mù bình lưu: Sương mù bình lưu hình thành khơng khí nóng ẩm chuyển dịch mặt ñệm lạnh (mặt ñệm bề mặt ñất, mặt nước ), chúng phát triển lên tới ñộ cao vài trăm mét bao trùm khoảng không gian rộng lớn Sương mù bình lưu xuất vào mùa thu, mùa đơng mùa hạ Các khối khơng khí mang đặc điểm nhiệt, ẩm cao hồ trộn với khơng khí lạnh vùng lãnh thổ tạo thành sương mù bình lưu Sương mù bình lưu thường thấy vùng ven biển, ven hồ nước lớn Trong sương mù bình lưu tầm nhìn xa bị hạn chế nghiêm trọng nên thường xảy tai nạn giao thông

- Sương mù bốc hơi: Sương mù bốc quan sát thấy trường hợp nhiệt ựộ bề mặt bốc lớn nhiệt ựộ không khắ Chúng hình thành lạnh ựi ngưng kết nước bốc lên từ mặt nước Sương mù bốc thường hình thành vào mùa thu hoặ mùa ựơng bbề mặt sơng, ngịi, ao hồ loại sương mù mỏng, màu trắng thường quấn quanh núi non bộ, gốc quanh ao, hồẦ

- Sương mù hỗn hợp: Hình thành nhiều nguyên nhân khác nhau, có xáo trộn khối khơng khí có độ ẩm gần đạt đến trạng thái bão hồ với khối khơng khí có nhiệt ñộ khác biệt xạ nhiệt vào ban ñêm

nhỏ (đường kính giọt nước từ - 8µ, kích thước hạt băng lớn hơn, khoảng vài chục ñến hàng trăm µ) Những phân tử mây tụ lại thành đám, lơ lửng khơng khí

Mây hình thành nguyên nhân sau:

- Do tượng ñối lưu nhiệt (ñối lưu chuyển ñộng dịng khơng khí di chuyển ngược chiều theo phương thẳng ñứng) Kết chuyển ñộng ñối lưu khí sinh nhiều dạng mây Dạng ñộ dày mây ñối lưu phụ thuộc vào tốc độ dịng thăng khơng khí

- Khi có xạ điều kiện thời tiết ổn định, mây hình thành kết lớp khơng khí chứa nhiều nước bụi xạ nhiệt (thường mây tằng - St)

- Kết trượt lên khối khơng khí bề mặt front nóng Thường khơng khí nóng chuyển động trượt lên bề mặt tiếp xúc dốc khối khơng khí lạnh ñã sinh nhiều loại mây NS, AS, CS, Ci

Hình 4.4 Mây hình thành front lạnh Hình 4.5 Mây hình thành front nóng ( Nghĩa chữ tiếng Anh hình: Cool air: khơng khí lạnh; warm air: khơng khí nóng.)

-Trên bề mặt khối khơng khí lạnh tiếp xúc với khối khơng khí nóng có front lạnh mây hình thành

- Ngồi ngun nhân trên, ngun nhân hình thành mây cịn chuyển động dạng sóng khơng khí khí quyển, q trình chuyển động loạn lưu (chuyển động khơng theo phương định) khơng khí, khối khơng khí bị nâng lên địa hình dốc

Chân mây cao 6km Hoàn toàn cấu tạo tinh thể băng, có màu trắng, sáng bạc, mây không gây mưa Mây tầng cao gồm loại:

- Mây ti (Cirrus - Ci) Là ñám mây trắng xốp, biệt lập, có dạng tơ sợi, khơng in bóng mặt đất Số lượng khơng nhiều, có chiếm phần bầu trời, mây ti mỏng, không làm giảm xạ mặt trời

- Mây ti tích (Cirro-cumulus - Cc) Loại mây hình thành đám, dải, hình thành khối nhỏ, màu trắng Ðơi chúng có dạng hình cầu dạng sóng lăn tăn Mây khơng in bóng mặt đất

- Mây ti tằng (Cirro-stratus - Cs) Là loại mây màu trắng mở xanh mờ, có kiến trúc tơ sợi, qua mây nhìn thấy rõ đường viền mặt trời mặt trăng Thông thường mây phát triển thành mây, bao phủ góc bầu trời

* Mây tầng giữa

Chân mây có độ cao từ - km Khác với mây ti chỗ phần tử mây lớn hơn, dày ñặc Mây tầng cấu tạo giọt nước tinh thể băng Mây thường có màu xám có bóng râm mặt đất Mây tầng có loại

- Mây trung tích (Alto-cumulus - Ac) Là loại mây có dạng sóng, tạo thành dải mây, luống mây cuộn mây, phần lớn có màu trắng, đơi có màu xanh mờ xám mờ Hiện tượng tiêu biểu loại mây tán mặt trời, mặt trăng tượng ánh sáng ngũ sắc

- Mây trung tằng (Alto-stratus - As) Ðám mây có kiến trúc tơ sợi, phần lớn có màu xám xanh Thông thường mây bao phủ khắp bầu trời, đơi quan sát thấy tượng tán mây

* Mây tầng thấp

Chân mây 2km Mây tầng thấp gồm đám mây có phần tử lớn, kích thước đạt tới từ 0,05 đến 0,5mm, đám mây khơng có đường viền rõ rệt Là dấu hiệu thời tiết xấu

- Mây tằng (Stratus - St): Lớp mây ñồng nhất, màu xanh màu vàng, giống sương mù, từ mây có mưa phùn rơi xuống Mây tằng che phủ hầu khắp bầu trời, đơi phân bố thành đám, tơi tả

- Mây tằng tích (Strato-cumulus - Sc) Hợp phần tử mây lớn, đám mây có dạng hình nấm, hình sóng hình luống

nhưng đơi có bờ ngồi rách tơi tả

Mây tích có màu trắng, màu đen thường xuất vào buổi sáng mùa hè, phía chân trời, đến khoảng trưa phát triển mạnh, buổi chiều tỏa rộng phát triển thành khối ñồ sộ trái núi

- Mây vũ tích (Cumulo-nimbus - Cb) Khối mây màu trắng lớn, có chân màu xám thẫm Mây vũ tích tiếp tục phát triển mây tích Cu Mây vũ tích có hình dạng núi tháp, phần đỉnh mây có kiến trúc tơ sợi Ở chân mây Cb thường quan sát thấy mưa (Virga)

Hình 4.6: Mây ti - Ci (Cirrus) Hình 4.7 Mây ti tằng - Cs (Cirro - stratus)

Hình 4.10 Mây trung tích - Ac (Alto - cumulus) Hình 4.11 Mây tằng - St (Stratus)

đám mây có cấu tạo nước, băng Vì có lực cản khơng khí, phần tử mây kích thước nhỏ (giọt nước, hạt băng) nên không rơi xuống, trạng thái lơ lửng khơng khí Nếu đám mây có dịng khơng khí lên, phần tử mây bị đẩy lên cao khí quyền Các phần tử mây rơi xuống thành mưa trường hợp kích thước chúng lớn lên nhiều, đến mức độ thắng dịng khơng khí lên lực cản khơng khí

Các phân tử mây lớn lên hai nguyên nhân chính:

a) Các phần từ mây lớn lên ngưng kết nước diễn liên tục:

Trong ñám mây có giọt nước kích thước khơng giống áp suất nước bão hồ bề mặt hạt nước nhỏ thấp hạt nước lớn Bởi nước chuyển từ giọt nước nhỏ sang ngưng kết bề mặt hạt nước lớn làm cho hạt nước lớn to thêm, cịn hạt nước nhỏ bị hóa hết Nếu đám mây có lẫn hạt nước tinh thể băng nước chuyển dần từ hạt nước sang tinh thể băng áp suất nước bão hoà bề mặt tinh thể băng lớn hơn, làm cho tinh thể băng ngày lớn Các hạt mây tăng kích thước đến mức độ trọng lực thắng dịng khơng khí lên sức cản khơng khí

Các phần tử mây lớn lên phương pháp ngưng kết chậm b) Các phân tử mây lớn lên tụ hợp:

- Sự tụ hợp ñược thực chuyển ñộng phần tử mây (chuyển ñộng Brao-nơ) làm cho hạt nước nhỏ va chạm, nhập lại với Quá trình xảy chậm

- Sự tụ hợp thực khơng khí chuyển đơng loạn lưu làm hạt nước (hạt băng) tiếp xúc với nhập lại Quá trình phần tử mây lớn lên nhanh

- Sự tụ hợp ñược thực phần tử mây tích điện trái dấu, hút làm tăng kích thước

- Sự tụ hợp ñám mây xảy mạnh phần tử mây có kích thước khác nhau, dẫn ñến tốc ñộ rơi khác Các phần từ mây lớn rơi nhanh ñuổi kịp phần tử mây nhỏ, quyện lấy phần tử nhỏ lớn lên Người ta gọi cách tụ hợp tụ hợp trọng lực

Các ñám mây tầng cao Ci, Cs, Cc cấu tạo hạt băng kích thước nhỏ ñều, trữ lượng nước nhỏ nên khơng tạo mưa

Các đám mây tầng Ac, As mây Cu cấu tạo giọt nước kích thước đồng đều, nên khơng gây mưa (hãn hữu có mưa tuyết)

Các đám mây tầng thấp St, Sc có độ phát triển theo chiều thẳng đứng nhỏ, nên phân tử mây khơng đủ trọng lượng để rơi Vì dịng lên đám mây yếu, phần tử mây khó tăng kích thước nên đơi mây có mưa nhỏ mưa phùn

Những ñám mây hỗn hợp Ns, Cb thường có độ dày lớn Phần đỉnh ñám mây gồm tinh thể băng, phần gồm giọt nước hỗn hợp với tinh thể băng, phần gồm giọt nước nhỏ nên dễ cho mưa

5.2 Các dạng mưa quy ñịnh mưa a) Các dạng mưa

Người ta gọi giáng thủy tức mưa thể nước thể rắn, hạt nước, tinh thể băng rơi từ ñám mây xuống mặt ñất Theo ñặc ñiểm rơi hạt mưa người ta chia dạng chính: mưa phùn, mưa dầm mưa rào

- Mưa phùn: loại giáng thủy thường rơi từ mây Si, Sc Giọt nước nhỏ, đường kính khơng q 0,5mm, dạng hạt tuyết nhỏ

- Mưa dầm: loại giáng thủy từ ñám mây Ns As đơi từ Sc Ðặc điểm mưa dầm cường độ thay đổi ít, thời gian mưa kéo dài Mưa dầm thường gắn liền với tràn qua dải hội tụ nội chí tuyến hay front nóng Giọt nước mưa dầm có kích thước trung bình Mưa dầm gặp dạng mưa tuyết

- Mưa rào: loại giáng thủy từ mây Cb Ðặc ñiểm mưa rào cường ñộ lớn thay đổi nhiều, thời gian mưa ngắn, giọt nước có kích thước lớn Mưa rào thường bắt ñầu kết thúc ñột ngột

b) Những quy ñịnh mưa

Lượng mưa ñược tinh chiều dày milimét lớp nước rơi mặt phẳng nằm ngang trường hợp khơng có bốc hơi, khơng bị thấm chảy

Cường ñộ mưa lượng mưa tính milimét nước phút Cường độ vượt 1mm/phút ñược gọi mưa rào

Quy ñịnh diện mưa (khu vực mưa):

- Mưa vài nơi: số trạm có mưa ≤ 1/3 tổng số trạm ño mưa khu vực - Mưa rải rác: số trạm có mưa từ 1/3 - 1/2 tổng số trạm đo mưa khu vực - Mưa nhiều nơi: số trạm có mưa > 1/2 tổng số trạm ño mưa khu vực Quy định lượng mưa:

- Mưa khơng đáng kể: Lượng mưa từ 0,0 - 0,5 mm/ngày - Mưa nhỏ: Lượng mưa từ 0,5 - 10,0 mm/ngày

- Mưa vừa: Lượng mưa từ 10,0 - 50,0 mm/ngày - Mưa to: Lượng mưa từ 50,0 - 100,0 mm/ngày - Mưa to: Lượng mưa > 100 mm/ngày 5.3 Diễn biến mưa

a) Biến trình ngày mưa:

Kiểu lục địa có cực đại cực tiểu Cực đại quan sát thấy vào sau buổi trưa, mây ñối lưu phát triển lớn Cực ñại phụ (biểu rõ rét) xẩy vào buổi sáng lúc dạng mây tằng phát triển nhiều Cực tiểu quan sát thấy vào ban ñêm cực tiếu phụ xẩy vào trước buổi trưa

Trong vùng cận nhiệt đới thường mưa, đặc biệt mùa hạ Mùa hạ xảy khô hạn vùng có khí áp cao suốt thời kì Trong vùng khí áp cao, khơng khí lạnh từ cao xuống nên mây khó hình thành, gây mưa

Ở vĩ độ ơn đới, mưa có liên quan chủ yếu với hoạt động xốy thuận Trên ñại dương, cực ñại mưa quan sát thấy vào mùa đơng, cực tiểu quan sát thấy vào mùa hạ Trên lục ñia, cực ñại quan sát thấy vào mùa hạ, cực tiểu quan sát thấy vào mùa đơng

5.4 Mưa sản xuất nông nghiệp

a) Ảnh hưởng mưa sản xuất nơng nghiệp So sánh ba loại mưa phùn, mưa dầm mưa rào ta thấy:

- Mưa phùn cung cấp nước, có ý nghĩa sản xuất nông nghiệp làm giảm bốc giảm bớt tính khơ hạn Mưa phùn thường với thời tiết âm u, tạo ñiều kiện cho sâu bệnh phát triển

- Mưa dầm dạng mưa thích hợp cho việc gieo trồng nước mưa đất hấp thụ từ từ, đất khơng bị phá vỡ cấu trúc, rửa trơi chất màu mỡ, nước mưa sử dụng có hiệu Nhưng thời gian mưa kéo dài có hại cho trồng

- Mưa rào: Nước mưa rơi nhiều thời gian ngắn Nước phần lớn chảy mặt ñất Những hạt nước to làm phá vỡ kiến trúc ñất, ñất bị bào mòn mạnh, làm cho chất màu mỡ bị theo dịng chảy sơng, biển Mưa rào tập trung thời gian ngắn dễ gây lũ lụt, úng ngập vùng trũng Mưa rào lớn làm dập, rách lá, trôi phấn hoa Nhưng mưa rào có ý nghĩa lớn mặt cung cấp nước, dự trữ nước Một số loại sâu bị trôi mưa rào Ðặc biệt mưa dơng cung cấp lượng đạm đáng kể Kết nghiên cứu cho thấy: Ở vùng Ðồng Bắc Bộ khoảng từ tháng đến tháng 10, mưa dơng ñã cung cấp cho ñất từ 8-10 kg ñạm nguyên chất

Ngoài mưa kéo dài làm hư hại hạt giống, sức sống hạt phấn giảm tỷ lệ ñậu quả, mưa nhiều thời kỳ sinh trưởng làm cho lớn chậm Mưa kéo dài tạo ñiều kiện cho sâu bệnh phát triển Mưa lớn gây trở ngại cho việc thu hoạch, làm hư hỏng nông sản thất thu sản lượng

Trái lại, mưa khơng đủ nước cung cấp cho trồng, gây hạn hán, sinh trưởng còi cọc, giảm sản lượng, lúc ñang hoa

b) Sử dụng ñiều tiết lượng nước mưa

Mưa yếu tố khí hậu biến đổi mạnh theo khơng gian thời gian Biến ñộng chế ñộ mưa ảnh hưởng ñến chế ñộ xạ mặt trời, chế ñộ nhiệt, ẩm bốc

Trong nơng nghiệp, ngồi lượng mưa cần phải ý ñến quy luật phân bố mưa theo khơng gian thời gian sử dụng cách hợp lý nâng cao hiệu suất sử dụng nước mưa

ứng với ñặc ñiểm diễn biến mưa vùng Những nơi có nhiều diện tích tiêu nước chậm, để tránh tác hại mưa lớn nên tăng tỷ lệ gieo cấy giống lúa chịu úng cấu lúa vụ mùa Vụ mùa mùa mưa nên gieo cấy khu trũng trước, để mưa lớn lúa hồi xanh, khơng bị chết ngập Xây dựng thời vụ phải tính đến thời kỳ cần nhiều nước, trở ngại mưa thời kỳ thu hoạch bảo quản nông sản Ví dụ: Vụ đậu tương đơng ðồng Bắc thu hoạch vào thời kỳ mưa phùn hạt hư hỏng nhiều, cần gieo trồng kịp thời vụ ñể thu hoạch sớm

Ðầu vụ đơng Ðồng Bắc cịn có trận mưa cuối mùa lớn, làm úng ñất, chậm thời vụ gieo trồng số vụ đơng làm hư hỏng hạt củ giống Bởi việc xác ñịnh ngày kết thúc trận mưa lớn (≥ 50 mm) ứng với suất bảo ñảm khác có ý nghĩa lớn thời vụ vụ đơng

Bảng 4.2 Hệ số tương quan giữa lượng mưa với thời gian sinh trưởng yếu tố cấu thành năng suất ngô LVN10 vụðông ở ðồng bằng sông Hồng

Yếu tố cấu thành năng suấtt STT

Giai ñoạn sinh trưởng

Thời gian sinh trưởng

(Ngày) Hàng hạt/bắp Số hạt/hàng P1000 hạt(gr)

1 Gieo - 3lá (A) 0,528 -0,314 -0,374 0,573

2 3 - 10 (B) 0,817 -0,536 -0,902 -0,635

3 10 - trỗ cờ (C) -0,878 0,643 0,861 0,727

4 Trỗ cờ - thu hoạch (D) -0,735 0,885 0,818 0,806

Nguồn: ðoàn Văn ðiếm CS (ðề tài cấp Bộ B2001-32-35)

Tình trạng xói mịn đất mưa xảy nghiêm trọng Phương thức trồng xen, trồng gối loại phủ ñất (nhất chân ñất bãi, ñất dốc), trồng theo ñường ñồng mức, trồng cỏ phủ ñất, trồng rừng vùng ñồi núi biện pháp chóng xói mịn có hiệu cao

6 ðỘ ẨM ÐẤT

mặt tạo nên ñộ ẩm ñất, bảo ñảm cung cấp nước cho thực vật

Bản thân đất có khả giữ nước, đặc điểm ñất Trạng thái ñộ ẩm ñất liên quan ñến nhiều nhân tố tự nhiên Ðộ ẩm ñất phụ thuộc chủ yếu vào lượng mưa, mực nước ngầm, cấu tạo loại đất, bốc, nước…

6.2 Diễn biến ñộ ẩm ñất

Cần khảo sát ñộng thái ñộ ẩm ñất tháng vùng nhằm rút quy luật diễn biến ñộ ẩm ñất theo thời gian ñộ sâu tầng ñất

Ðộng thái ñộ ẩm ñất phụ thuộc vào diễn biến lượng mưa, diễn biến bốc nhiệt độ khơng khí Vì diễn biến ñộ ẩm ñất gắn liền với diễn biến trị số cân nước ñất

Một tiêu ñể ñánh giá ñộng thái ñộ ẩm ñất Hệ số ẩm ướt (K) N.N Ivanơp đề xuất:

R

K = EW (17)

Trong đó:

R lượng mưa tháng (mm);

EW lượng nước bốc từ mặt nước tự tháng (mm) EW = 0,0018 (25 + t)/ (100 - r)

(t nhiệt ñộ khơng khí trung bình ngày; r độ ẩm tương đối khơng khí) Nếu K < 0,6: Ðất khơ hạn;

K = 0,6 - 1,0: Ðất thiếu ẩm; K = 1,0 - 1,5: Ðất ñủ ẩm; K = 1,5 - 2,0: Ðất dư ẩm

Trong năm ñộ ẩm ñất thay ñổi lớn Sự thay ñổi phụ thuộc mùa, khu vực ñịa lý loại ñất khác

Mùa xuân, nhiệt ñộ khơng khí nhiệt độ đất tăng lên làm cho lượng bốc đất tăng Nhưng vùng có mưa phùn, nước đất bão hịa

Mùa hạ, biến ñổi ñộ ẩm ñất phụ thuộc vào lượng mưa lượng bốc hơi, lượng mưa lớn ñã làm tăng ñộ ẩm ñất

Mùa ñông, mưa dẫn tới khơ hạn đất

tháng 12 tháng Vào ñầu vụ mùa hay có hạn, cịn tháng 7, 8, lại hay bị ngập úng

Chế dộ ẩm ñất Trung Bộ chịu chi phối chặt chẽ chế ñộ mưa, bốc nên hàng năm biến ñộng nhiều Ở tầng ñất từ 0-100 cm ñộ ẩm khơng chịu chi phối mùa khí hậu, mà phu thuộc chặt chẽ vào phân bố lượng mưa Sau trận mưa > 40 mm ñộ ẩm tầng đất - 100 cm đạt ñến ñộ ẩm tối ña Nhưng vào thời kỳ khô hạn, có gió Lào, độ ẩm giảm xuống tới độ ẩm héo

Nhìn chung vào mùa khơ, lớp đất từ 0-100cm độ ẩm thường giảm xuống thấp xấp xỉ tới ñộ ẩm héo Tình trạng xẩy từ cuối tháng 11 ñến tháng vùng núi Bắc Bộ, từ tháng 12 ñến tháng ñồng Bắc Bộ, từ tháng ñến tháng Trung Bộ từ tháng 11 ñến tháng Tây nguyên Nam Bộ Trên loại đất, tình trạng thiếu nước trồng xẩy mùa khô mà mùa mưa, khoảng cách hai trận mưa dài, lớp ñất - 50 cm

6.3 Các ñại lượng vật lý biểu thị độ ẩm đất

Trong khí tượng nơng nghiệp người ta dùng mốc để xác ñịnh giới hạn giới hạn ñộ ẩm đất cung cấp cho trồng Những mốc gọi số nước ñất ðơn vị ño ñộ ẩm ñất biểu thị %, tính mm nước

a) Ðộ ẩm héo:

Là ñộ ẩm ñất ứng với lượng nước cịn lại đất bắt đầu héo Ðây giới hạn ñộ ẩm hữu hiệu Khi ñộ ẩm ñất ñộ ẩm héo, thực vật sống được, khơng thể hoạt động bình thường Khi đất khơ tới mức thấp ñộ ẩm héo, nguyên sinh chất bị phá hoại, khơng thể hồi phục thường chết ðộ ẩm héo phụ thuộc vào loại ñất khả chịu hạn trồng

b) Sức chứa ẩm cực ñại - SCACð (ðộ ẩm ñồng ruộng):

Là lượng nước mao quản treo lớn Ðây giới hạn ñộ ẩm hữu hiệu Ðộ ẩm ñồng ruộng ñộ ẩm ứng với lượng nước ñất sau nước trọng lực, nước tự ñã di chuyển ñi Nó ñược giữ lại ñiều kiện tự nhiên trạng thái cân lượng nước bốc lượng nước bổ sung SCACð lớn đất có cấu tạo thích hợp, giữ nước tốt (thành phần giới, hàm lượng sét, ñộ xốp, dung trọng, tỷ trọng), khả giữ nước ñất giảm sút trị số ñộ ẩm nhỏ Ðộ ẩm ñồng ruộng thường giới hạn tối ña (về ñộ ẩm) ñất cần ñạt ñược sau lần tưới cho trồng cạn

c) Ðộ ẩm bão hịa: (cịn gọi độ ẩm tồn phần):

Ðộ ẩm tuyệt ñối Ðộ ẩm tương ñối (%) =

Ðộ ẩm ñồng ruộng x 100 (18) 6.4 ðặc tính vật lý nước ñộng thái ñộ ẩm ñất feralit

a) ðất feralit phù sa cổ:

Dung trọng 1,31 - 1,40 g/cm3, tỷ trọng từ 1,65 - 1,73, thành phần giới thịt, thịt nặng, sét nhẹ, hàm lượng sét vật lý 45 - 71%, tương ñối tơi xốp ðộ ẩm héo từ - 10%, SCACð 33,9 - 36,5%

ðịa ñiểm khảo sát vườn trồng dâu năm Kết khảo sát ñộ ẩm tuyệt ñối tháng mùa khô ( từ tháng 11 ñến tháng năm sau) tầng ñất mặt - 10cm 11 - 16%, ñạt mức 40 - 50% SCACð Trong mùa mưa (từ tháng ñến tháng 10) ñộ ẩm tuyệt ñối trung bình ñạt từ 15 - 25%, tương ñương với 40 - 65% SCACð

b) ðất feralit phát triển phiến thạch:

Dung trọng 1,3 - 1,4 g/cm3, tỷ trọng từ 2,6 - 2,7, thành phần giới thịt trung bình, hàm lượng sét vật lý 34 - 45%, ñộ xốp tổng số 47 -48% ðộ ẩm héo từ 10 - 11%, SCACð 24 - 25%

ðiểm khảo sát ñặt khu ñồi bỏ hoang khoảng năm gần ñây, năm trước trồng sả, ñộ dốc 7-80 Kết khảo sát mùa khô (từ tháng 11 đến tháng năm sau) tầng đất mặt có ñộ ẩm tuyệt ñối - 9%, ñạt 30 - 40% SCACð Trong mùa mưa (từ tháng ñến tháng 10) ñộ ẩm tuyệt ñối 12 - 15%, ñạt mức 50 - 60% SCACð

c) ðất feralit phát triển sa thạch:

Dung trọng 1,4 -1,5 g/cm3, tỷ trọng từ 2,73, thành phần giới thịt nhẹ, cát pha, hàm lượng sét vật lý 23 - 26%, tương ñối tơi xốp ðộ ẩm héo từ - 8%, SCACð 18 - 23%

ðiểm khảo sát diễn biến ñộ ẩm ñất tiến hành đất trồng trọt, ln canh ngơ, mạch hoa, cốt khí… Theo số liệu khảo sát cho thấy, lớp đất mặt vào mùa khơ (từ tháng 11 đến tháng năm sau) ñộ ẩm tuyệt ñối ñất khoảng - 10%, ñạt mức 40 - 50% so với SCACð Trong mùa mưa (từ tháng ñến tháng 10) ñộ ẩm tuyệt ñối ñạt 15 - 18%, 70 - 90% SCACð

6.5 Cải thiện ñộ ẩm ñất

Muốn cho trồng có ñược sản lượng cao trước hết phải thỏa mãn nhu cầu nước thời kỳ sinh trưởng Nhưng tự nhiên vùng, thời kỳ phát dục trồng thường thiếu thừa nước Lượng nước ñộ ẩm ñất cao thấp ñều có hại cho trồng

xáo

- Trồng ñai rừng, che phủ mặt ñất, che phủ đất polyetylen hay giấy khơng ngấm nước, tàn dư thực vật loại vật liệu khác

- Có thể sử dụng loại vật liệu giữ ẩm, hút ẩm tổng hợp công nghiệp 7 CÂU HỎI ƠN TẬP

1 Phân tích chu trình nước tự nhiên ? chu trình nước, trình vật lý xảy ?

2 Q trình bốc nước mặt đất ? Những yếu tố ảnh hưởng tới trình bộc ? Hãy nêu phương pháp tính lượng bốc ñiều kiện tự nhiên ? Ưu nhược ñiểm

của phương pháp ?

4 Hãy nêu tiêu độ ẩm khơng khí (độ ẩm tuyệt ñối, sức trương nước, sức trương nước bão hịa, độ ẩm tương đối, điểm sương) ? Cơng thức xác định tiêu ? Diễn biến ñộ ẩm tuyệt ñối ñộ ẩm tương ñối hàng ngày hàng năm ?

6 Cho biết lúc 13 nhiệt độ khơng khí 250C, độ ẩm tương ñối 80% ðến 19 nhiệt ñộ giảm xuống 200C Hãy tính độ ẩm tuyệt đối, sức trương nước thực tế, sức trương nước bão hòa thời ñiểm cho biết lúc 19 có sương khơng ? tính thời điểm bắt đầu có sương ?

7 Có khối khơng khí mặt ñất nhiệt ñộ 240C, ñộ ẩm 85% Do có dơng nhiệt nên khối khơng khí bị ñẩy lên cao Biết trình thăng (ñi lên), khối khơng khí thay đổi nhiệt độ theo hiệu ứng ñoạn nhiệt ẩm Cứ lên cao 100 mét nhiệt ñộ giảm ñi 0,50C Anh (chị) tính ñộ cao chân mây hình thành ?

8 Phương pháp điều tiết độ ẩm khơng khí q trình bốc nước ?

9 ðiều kiện trình ngưng kết nước ? tự nhiên ñiều kiện xảy ?

10 Các dạng sản phẩm ngưng kết (sương, sương mù, sương muối) ? nguyên nhân hình thành ý nghĩa thực tiễn chúng ?

11 Hãy nêu phương pháp phân loại mây theo ñộ cao chân mây ? Những loại mây thường gây mưa ?

12 Nguyên nhân hình thành mưa ? Diễn biến lượng mưa theo không gian thời gian ?

13 Ảnh hưởng mưa ñối với sản xuất nơng nghiệp phương pháp điều tiết lượng mưa ? 14 Hãy nêu ñại lượng ñộ ẩm ñất ? ý nghĩa đại lượng vật lý ?

1. ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN

1.1.Khái niệm

Trong khí tượng, người ta định nghĩa áp suất khí sau: Áp suất khí trọng lượng cột khơng khí thẳng đứng có tiết diện đơn vị diện tích có chiều cao từ mực quan trắc đến giới hạn khí Như lên cao, chiều cao cột khơng khí giảm nên áp suất khí giảm

Áp suất khí thường đo hai đơn vị milimét thuỷ ngân (mmHg) milibar (mb)

Khí áp kế thủy ngân Tơ ri xen li (1608 -1647) sáng chế dùng ñộ cao cột thuỷ ngân tính milimet (mmHg) để đo áp suất khí Dựa vào nguyên tắc cân áp ñầu dốc ngược vào chậu chứa thủy ngân (xem phần thực tập) lực khí trọng lượng cột thuỷ ngân chứa thủy tinh ñược hàn kín Khi áp suất khí tăng độ cao cột thuỷ ngân tăng

1 mb = 0,75 mmHg

1mb = 10-3 Bar = 103 dyn/cm2 = 102 N/m2

Người ta gọi áp suất khí điều kiện 0oC, vĩ ñộ 45o mực nước biển áp suất tiêu chuẩn Trị số áp suất tiêu chuẩn 760 mmHg hay 1013,25 mb Giữa áp suất khí quyển, mật độ khơng khí nhiệt độ quan hệ với theo biểu thức sau:

(1) Trong đó:

ρ mật độ khơng khí (số phân tử khơng khí chứa đơn vị thể tích) R số chất khí (R = 8,3114 Jun/mol.độ =1/0,4845 cal/mol.độ) T nhiệt độ tuyệt đối khơng khí (T0K = t0C +273)

1.2 Sự biến ñổi của áp suất khí quyển

Giống yếu tố khí tượng khác, áp suất khí biến đổi theo thời gian khơng gian Biến đổi áp suất khí theo khơng gian bao gồm biến đổi theo phương

sức va chạm của nhiều phân tử khơng khí có tốc độ trung bình tác dụng lên một bề mặt có diện tích bằng một đơn vị thời gian ngắn sinh áp suất Trong khí quyển khơng khí có thể chuyển động đi lên, đi xuống, chuyển động loạn lưu, chuyển động xốy, giật hoặc kết hợp nhiều dạng chuyển ñộng, chẳng hạn như với một xốy thuận đồng thời tham gia cả dạng chuyển ñộng như vừa chuyển động xốy trịn từ ngồi vào trong, vừa chuyển

ñộng từ dưới thấp ñi lên cao vừa chuyển ñộng tịnh tiến Chỉ những dạng chuyển ñộng theo phương nằm ngang mới được gọi gió Gió nguồn nămg lượng sạch vơ tận nhưng gió cũng gây nhiều ảnh hưởng xấu đối với sản xuất nông nghiệp

a) Biến đổi của áp suất khí quyển theo chiều cao

Áp suất khí lên cao giảm, mặt khác lớp khí thấp có mật độ khơng khí lớn so với lớp khí cao nên áp suất khí giảm khơng theo độ cao Ở lớp khí thấp áp suất khí giảm nhanh so với lớp khí khí cao Ví dụ, mặt đất áp suất khí 1013,2 mb, ñộ cao 1000 mét áp suất 898,5 mb, ñộ cao 5000 mét áp suất 539,5 mb độ cao 11000 mét áp suất cịn 225,6 mb

Giới hạn

KQ P + dP P

Po (mặt ñất)

Z

+

d

Z

Z

Xét cột khơng khí thẳng đứng độ cao Z áp suất khí P, ởđộ cao Z + dZ, áp suất P - dP, rõ ràng dP trọng lượng cột khơng khí có độ cao dZ, giới hạn từ độ cao Z đến Z+dZ (hình 5.3.) Do vậy:

dP = - ρ.g.dZ (2)

Trong đó: ρ mật độ khơng khí g gia tốc trọng trường (g = 9,82m/s2)

ðối với P lấy tích phân từ Po đến P, với Z lấy từ Zo đến Z, ta có :

P Z

dP g

―― = - ―― dZ

Po P RT Zo

Cho T giá trị trung bình g giá trị khơng đổi thì: P g

ln ― = - ― ( Z - Zo) (3) P

0 RT

g (z-zo)

P = Poe RT (4)

Nếu Po áp suất mặt đất Zo = ta có :

g z

P = Poe RT (5)

Từ cơng thức (4) có nhận xét sau: − Càng lên cao khí áp giảm

− Ở điều kiện nhiệt độ thấp khí áp giảm nhanh so với ñiều kiện nhiệt ñộ cao ñộ cao tăng lên

Khi triển khai cơng thức (3) người ta thu cơng thức đơn giản gọi cơng thức Babinê biến thiên áp suất khí theo độ cao

P - P h

Z = 16000 (1 + αt) ——— (6) P+ Ph

Trong đó:

Z - chênh lệch độ cao trạm đo áp suất khí P, Ph áp suất khí trạm áp suất trạm

t - nhiệt độ trung bình cột khơng khí trạm α - hệ số giãn nở khơng khí, α = 0,00366

Công thức Babinê cho phép giải số vấn ñề thực tiễn như:

1 Tìm chênh lệch độ cao địa điểm có áp suất P1 P2 Việc ño ñộ cao

phương pháp xác thuận tiện thay cho phương pháp ño máy trắc ñịa ðặc biệt, ñường ngắm máy trắc ñịa bị che khuất phải ño ñộ cao hai ñịa ñiểm cách xa

P

(α = 0,00366 = 1/273) α hệ số giãn nở thể tích khơng khí Từ cơng thức (7) ta thấy bậc khí áp tỷ lệ

nghịch với áp suất tỷ lệ thuận với nhiệt ñộ Càng lên cao bậc khí áp lớn giá trị khí áp vùng nóng có bậc khí áp lớn vùng lạnh Như vậy, vùng khơng khí lạnh khí áp giảm nhanh hơn, vùng khơng khí nóng khí áp giảm chậm theo chiều cao Hệ có cột khơng khí nóng, lạnh khác cạnh độ cao cột khơng khí nóng có áp suất cao cột khơng khí lạnh

Nóng Lạnh 650mb

780mb

800mb 650mb

780mb

900mb 800mb

900mb

1000mb 1000mb

Cột Cột Hình 5.4 Sơ đồ chênh lệch bậc khí áp Do chênh lệch khí áp, cao, khơng khí nóng di chuyển phía cột khơng khí lạnh Tuy nhiên, mặt đất khí áp cột khơng khí lạnh lại cao cột khơng khí nóng Do khơng khí chuyển động thấp cao có chiều ngược nhau, tạo thành hồn lưu khép kín

b) Biến đổi của áp suất khí quyển theo phương nằm ngang

Các vùng khác bề mặt trái đất ln có khác nhiệt độ áp suất khí theo phương nằm ngang khơng đồng ðể biểu diễn khác khí áp theo phương nằm ngang người ta dùng ñại lượng gọi gradient khí áp ngang (G)

P1 - P2 dP

G = - = - (8) L1 - L2 dL

Trong đó:

dP: chênh lệch khí áp ñịa ñiểm

dL: khoảng cách theo phương nằm ngang địa điểm

Gradient khí áp theo phương nằm ngang thường ñược xác ñịnh cho ñộ vĩ ñịa lý (1 ñộ vĩ khoảng 111km), ñơn vị G mb/111km ðể biểu diễn biến thiên khí áp theo phương nằm ngang người ta thường vẽ đồ đường đẳng áp (hình 5.5) ðường ñẳng áp ñường liền nét, khép kín nối liền điểm có trị số khí áp Do mật độ trạm đo khí áp q nên phải dùng phương pháp nội suy ñể xác ñịnh khí áp mặt đất Trên đồ khí áp, ñường ñẳng áp thường ñược vẽ cách 5mb Tuỳ theo phân bố khí áp mà đồ đường đẳng áp có hình dạng khác nhau:

• ••

• ••

• Rãnh khí áp phần khí áp thấp nhơ ra, trục nằm hai vùng có khí áp cao •

••

• Lưỡi khí áp vùng khí áp cao nhơ ra, trục nằm hai vùng có khí áp thấp •

••

• n khí áp vùng nằm hai vùng khí áp cao khí áp thấp xếp xen kẽ

ðặc điểm gradient khí áp nằm ngang ln ln vng góc với đường đẳng áp hướng từ nơi có khí áp cao nơi có khí áp thấp Khơng khí thường di chuyển theo chiều Gradient khí áp nằm ngang tạo thành gió Khi gradient khí áp nằm ngang lớn gió thổi mạnh Trên đồ đẳng áp, vùng mà đường đẳng áp dày trị số gradient khí áp lớn

c) Diễn biến hàng ngày của áp suất khí quyển

Diễn biến hàng ngày khí áp có cực đại cực tiểu Cực đại khí áp xảy vào lúc 10 22 giờ, cực tiểu xảy lúc 16 Hàng ngày, khí áp tăng từ sáng đến 10 ñạt cực ñại, sau ñó giảm dần ñến 16 ñạt cực tiểu Từ 16 khí áp lại tăng dần đến 22 đạt cực đại thứ hai tiếp tục giảm dần đến sáng hơm sau lại ñạt cực tiểu thứ hai Diễn biến hàng ngày khí áp đặc biệt thể rõ vùng xích đạo nhiệt đới, biên độ ngày khí áp vào khoảng - mb Càng lên vĩ độ cao biên độ dao động khí áp giảm dần, vĩ độ 60o biên độ khí áp vào khoảng 0,3 mb

Khi thời tiết thay đổi đột ngột khí áp có biến thiên mạnh mẽ, biên độ ngày đêm đạt tới 10 - 15 mb Ví dụ, có bão tiến đến khí áp giảm đột ngột tăng nhanh trở lại bão ñi qua

ngược lại nên biển khí áp cao so với lục ñịa, vào mùa đơng khí áp lục địa lại lớn so với biển Biên ñộ dao ñộng hàng năm khí áp lục địa thường lớn nhiều so với đại dương, đơi đạt đến 40 mb Ví dụ: Ở Luctrum (Trung Á), vĩ độ 42041’ N; kinh độ 89042’; độ cao âm 17 mét có khí áp lớn vào tháng 12 1041,3mb, khí áp nhỏ vào tháng 1004,0mb, biên ñộ 37,3mb

Tuy nhiên, khí áp trung bình ñại dương lớn so với lục ñịa Biên ñộ dao ñộng hàng năm khí áp tăng dần lên vĩ ñộ cao, vùng nhiệt ñới dao động hàng năm khí áp khơng thể rõ

2 Gió

2.1 Nguyên nhân sinh gió a) Khái niệm:

Gió chuyển động khơng khí theo phương nằm ngang so sánh tương mặt đất Trong khí khơng khí chuyển động lên, xuống, chuyển động loạn lưu, chuyển động xốy, giật kết hợp nhiều dạng chuyển ñộng, chẳng hạn với xốy thuận đồng thời tham gia dạng chuyển động chuyển động xốy trịn từ ngồi vào trong, chuyển ñộng từ thấp lên cao chuyển ñộng tịnh tiến Chỉ dạng chuyển ñộng theo phương nằm ngang gọi gió

b) Nguyên nhân sinh gió:

Nguyên nhân sinh gió phân bố khí áp bề mặt trái đất khơng đồng địa điểm Khi có chênh lệch khí áp theo phương nằm ngang khơng khí chuyển dịch từ nơi có khí áp cao đến nơi có khí áp thấp tạo thành gió Có thể tóm tắt hình thành gió theo sơ đồ sau:

Chênh lệch nhiệt độ Chênh lệch khí áp GIĨ

to cao to thấp

KA thấp KA cao

Gió thổi từ nơi KA cao nơi

− Chênh lệch khí áp dẫn đến có gió thổi:

Ta xem xét lực phát ñộng gradient khí áp nằm ngang (Gn), lực làm cho khối khơng khí chuyển động Giả sử ta có khối khơng khí hình lập phương cạnh cm Khối khơng khí có mặt bên song song với hai đường đẳng áp, đường thứ có trị số 1005 mb, đường thứ hai có trị số 1010 mb Gọi lực F1, F2, F3, F4, F5, F6 tác ñộng vào lần

lượt mặt 1, 2, 3, 4, 5, Mặt mặt chịu áp suất nên lực tổng hợp F2 F5 Mặt chịu áp suất lớn mặt chịu thêm áp lực trọng lượng

khối khơng khí

F = F6 - F3 = P - (P + dP/dx) = - dP/dx (9)

Nếu ñem nhân lực với khối lượng khơng khí, nghĩa ñại lượng nghịch ñảo mật Paz Pbz

Vùng A (nóng) Vùng B (lạnh)

Pzoa Pzob

Ta = Tb áp suất khơng khí mặt đất Pa = Pb Sau vùng A nóng lên nhiệt ñộ vùng A cao vùng B, Ta > Tb Lúc áp suất cột khơng khí vùng A giảm theo ñộ cao chậm so với vùng B (xem phần 1.2.1), kết từ ñộ cao Z áp suất khí vùng A Paz lớn áp suất Pbz vùng B Vì thếởđộ cao z, khơng khí di chuyển từ vùng A sang vùng B làm tăng khối lượng cột khơng khí vùng B Ở mặt đất, áp suất cột khơng khí vùng B lớn vùng A, tức Pzoa < Pzob Tóm lại, có

chênh lệch nhiệt ñộ vùng A vùng B ñã tạo chênh lệch khí áp vùng

Hình 5.7 Sơ đồ giải thích chênh lệch nhiệt ñộ dẫn ñến chênh lệch khí áp

1005 mb

F1

F2

F6 1010 mb

F3

P F5

(P+ dp)/dx F4

Hình 5.8 Sơ đồ giải thích lực gradient khí áp Tổng hợp hai lực F1 F4 lực

hướng lên cân với trọng lượng khối khơng khí Mặt chịu áp lực lớn mặt bị tác động lực gradient khí áp (Gn), tổng hợp F3 F6

là lực có hướng với gradient khí áp Chính lực lực làm cho khối khơng khí chuyển động tạo thành gió Nếu ta vẽđường đẳng áp tiếp xúc với mặt có trị số khí áp P, ñường ñẳng áp tiếp xúc với mặt có trị số khí áp P + dP/dx Khi F6 = P F3 = P + dP/dx Tổng

hợp lực F6 F3 F:

2.2 Các lực ảnh hưởng tới gió

Khi khơng khí chuyển động theo chiều nằm ngang chịu tác dụng nhiều loại lực khác lực Cơriơlít, lực ly tâm, lực ma sát

a) Lực làm lệch hướng gió chuyển ñộng quay của trái ñất

Năm 1838, Cơriơlít chứng minh rằng, vật chuyển ñộng mặt ñất ñều có khuynh hướng lệch khỏi hướng chuyển động ban đầu bên phải Bắc bán cầu bên trái Nam bán cầu

Nguyên nhân lệch hướng trái ựất tự quay xung quanh ựồng thời chuyển ựộng ựều có khuynh hướng trì hướng ban ựầu theo quán tắnh Giả sử phần tử không khắ (ở Bắc bán cầu) tác dụng lực gradient khắ áp bắt ựầu chuyển ựộng theo phương kinh tuyến NS, hướng AC Vì trái ựất quay xung quanh trục từ Tây sang đông nên kinh tuyến NS, sau khoảng thời gian ựó tới vị trắ NS1, hướng

chuyển ñộng phần tử A1C1 song song với hướng ban đầu AC (Hình 5.9)

N

C c1

A A1

W E

S S1

(ω = 2π/24.60.60 = 7,27.10-5 Rad/giây) Như vậy, xích đạo (φ = 0o) nên lực Cơriơlít bị triệt tiêu, lên vĩ độ cao lực Cơriơlít lớn ñạt cực ñại cực (φ = 90o) Trong tự nhiên có nhiều tượng bờ sơng Bắc bán cầu phía phải bên lở, phía trái bên bồi, cịn Nam bán cầu ngược lại; hai đường ray có bị mịn nhiều đường tàu chạy chiều; bão khơng thể hình thành vùng biển có vĩ độ thấp (50N đến 50S) ñều chịu ảnh hưởng lực Cơriơlít

Lực Cơriơlít ảnh hưởng đến hướng dịng chuyển động khơng ảnh hưởng đến tốc độ dịng chuyển động Lực tác dụng theo phương thẳng góc với Trên hình vẽ ta thấy dịng khơng khí Bắc bán cầu ñang chuyển ñộng bị lệch khỏi kinh tuyến lệch khỏi hướng gradient khí áp bên phải Tương tự vậy, Nam bán cầu phần tử khơng khí bị lệch bên trái hướng chuyển động ðộ lớn lực Cơriơlít (CF) tác dụng lên ñơn vị khối lượng ñược biểu diễn công thức:

CF = 2.ω.V.sinφ (11) Trong đó:

ω - vận tốc góc quay trái ñất V - vận tốc phần tử chuyển ñộng

φ - vĩñộñịa lý Hình 5.9 Tác dụng lực làm lệch

như Ma sát loại ảo lực, lớn phân tử khơng khí có trao đổi lượng

Ma sát ngồi xuất khơng khí chuyển động cọ sát, tiếp xúc với mặt ñệm mặt ñất, thảm thực vật, nhà cửa ðộ lớn lực ma sát ngồi (F) biểu thị sau:

F = - kV (12) Trong đó:

V: vận tốc chuyển động khơng khí k: hệ số ma sát

Trong trường hợp ñường ñẳng áp song song, hướng lực ma sát, nhìn chung phụ thuộc vào vĩ ñộ hệ số ma sát, khơng hẳn ngược với hướng chuyển động mà lệch so với hướng góc chừng 145o Song để ñơn giản nhiều người ta coi hướng lực ma sát ngược chiều hoàn toàn với hướng chuyển ñộng

Hình 5.10 cho thấy tác dụng lực gradient, lực Cơriơlít, lực ma sát lên phần tử khơng khí trường hợp trường khí áp có ñường ñẳng áp ñường thẳng song song Trường hợp khơng khí chuyển động đường đẳng áp trịn, tác dụng tổng hợp lực Cơriơlít lực ma sát, khơng khí thường chuyển động theo ñường cong phân kỳ hội tụ

c) Lực ly tâm

Lực ly tâm (Centrifugal force) xuất phần tử khơng khí chuyển động theo quỹ ñạo cong ðộ lớn lực ly tâm (Fc) ñược biểu diễn công thức:

V2

Fc = — (13)

r Trong đó:

V - vận tốc chuyển động khơng khí r - bán kính quỹ ñạo chuyển ñộng

FC

V Hệ số ma sát phụ thuộc vào ñộ cao

của lớp khơng khí chuyển động so với mặt ñất mức ñộ gồ ghề mặt ñất Lớp khơng khí chuyển động cao hệ số ma sát giảm, mặt đất gồ ghề hệ số ma sát tăng

Ta dễ dàng giải thích vận tốc gió lớp khơng khí cao thường lớn lớp khơng khí thấp mặt biển gió thường có vận tốc lớn ñất liền

1010 mb

V 1015 mb

Gn CF F

Hình 5.10 Hướng lực ma sát hướng chuyển động khơng khí

N

NW NE

NNW NNE WNW ENE

W E WSW ESE

SW SSW SSE SE

S

a) Hướng gió

Hướng gió hướng chuyển động dịng khơng khí Người ta xác định hướng gió theo cách sau:

• ••

• Chọn hướng gió hoa gió: ðây cách dùng phổ biến nhất, theo cách gió xác định 16 hướng (Hình 5.12.)

Người ta ký hiệu tên gọi hướng gió theo chữ ựầu từ tiếng Anh tiếng Việt: hướng Bắc (N), hướng Nam (S), hướng đông (E), hướng Tây (W) Hướng đông Bắc (NE),

b) Vận tốc gió

hướng đơng Nam (SE), hướng Tây Bắc (NW) hướng Tây Nam (SW) bắc đông Bắc (NNE), đông đông Bắc (ENE), đông đông Nam (ESE), Nam đông Nam (SSE), Nam Tây Nam (SSW), Tây Tây Nam (WSW), Tây Tây Bắc (WNW) Bắc Tây Bắc (NNW) không cần biết chi tiết hướng gió người ta dùng ựến hướng, hướng chắnh hướng phụ

• • •

• Biểu thị hướng gió góc độ: Dùng vịng trịn chân trời để biểu diễn hướng gió theo độ lớn

góc chia độ (Hình 5.13) Hình 5.12 Hoa gió xác định hướng gió •

••

• Xác định hướng gió theo địa danh: lấy địa danh để gọi tên hướng gió Ví dụ, gió từ Lào thổi sang gọi gió Lào, gió từđất thổi đến gọi gió đất, gió từ biển thổi tới gọi gió biển, gió từ núi thổi xuống gọi gió núi, gió từ thung lũng thổi lên gọi gió thung lũng

(N) 0o

315o 45o

(W) 270o 90o(E) 225o 135o

180o (S)

Sự phân bố khí áp mặt đất có liên quan chặt chẽ với trạng thái khí quyển, khí áp thay đổi kéo theo biến thiên mạnh mẽ yếu tố khí tượng nhiệt độ, tốc độ gió, độ ẩm, lượng mây, Như vậy,phân bố khí áp yếu tố ñể dự báo thời tiết

ðể khảo sát phân bố khí áp mặt ñất ñộ cao khác khí người ta thường dùng phương pháp biểu diễn trị số khí áp đo tất trạm khí tượng lên đồ Vì trạm khí tượng có độ cao so với mực nước biển khác nhau, người ta quy định trị số khí áp đo trạm phải quy khí áp mực nước biển

Nếu dùng trị số trung bình khí áp để vẽ đồ đường đẳng áp phân bố khí áp mặt đất sau:

• Tại xích đạo có vùng khí áp thấp bao quanh địa cầu vành đai khí áp thấp xích đạo Ngun nhân hình thành vành đai khí áp thấp vùng xích đạo xạ mặt trời nhiệt độ khơng khí ln ln cao so với vùng khác

Ớ Hai vành ựai khắ áp cao nằm dọc theo vĩ tuyến 30o - 35o Bắc Nam bán cầu gọi vành ựai khắ áp cao cận chắ tuyến Nguyên nhân hình thành vành ựai khắ áp cao khơng khắ nóng vùng xắch ựạo bốc lên cao di chuyển vùng chắ tuyến (23027Ỗ Bắc Nam bán cầu) Do chịu ảnh hưởng lực Cơriơlắt nên dịng khơng khắ lệch bên phải hướng chuyển ựộng Bắc bán cầu, bên trái Nam bán cầu, ựến khoảng vĩ ựộ 30-35o ựộ lệch ựạt ựến 900, gió thổi theo hướng Tây Bắc bán cầu hướng đơng

ở Nam bán cầu Tại khơng khí khơng tiến lên vĩ độ cao mà tích tụ lại ñi xuống vùng cận nhiệt ñới ñể hình thành nên vành ñai áp cao cận chí tuyến mặt đất Trên thực tế, vành đai áp cao khơng tồn liên tục mà bị cắt vụn thành nhiều trung tâm khí áp cao ảnh hưởng địa hình trái ngược đất biển • Từ vành đai khí áp cao cận chí tuyến đến vĩ ñộ 66033’, khí áp giảm dần Giá trị khí áp

cực tiểu khoảng vĩ tuyến 66033’ Bắc Nam bán cầu Vùng hình thành vùng khí áp thấp gọi vành đai khí áp thấp cận ñịa cực Ở Bắc bán cầu vành ñai khí áp thấp bị chia nhỏ thành trung tâm khí áp thấp ảnh hưởng khác ñất liền ñại dương Trái lại, Nam bán cầu khơng có lục địa nên đường ñẳng áp ñường liên tục bao quanh đất trì vành đai khí áp thấp cận ñịa cực • Ở ñịa cực nhiệt ñộ quanh năm thấp nên khí áp cao ðây trung tâm khí áp

cao địa cực

3.2 Hồn lưu khí quyển

Hồn lưu khí thuật ngữ dùng để vận động nói chung luồng khơng khí khí Nhờ có hồn lưu khí mà có trao đổi khơng khí vùng khác trái đất vậy, tính chất nhiệt, ẩm khơng khí trao đổi Có thể phân biệt loại hồn lưu khí hồn lưu địa cầu, hồn lưu gió mùa

a) Hồn lưu địa cầu (gió hành tinh)

N

ô

n

g

n

g

h

i

ệ

p

1

G

iá

o

t

rì

n

h

K

h

í

t

ư

ợ

n

g

N

ô

n

g

n

g

h

i

ệ

p

-

khí áp thấp cận ñịa cực

Do ảnh hưởng lực Coriolit gió bị lệch hướng thành gió Tây Nam Bắc bán cầu Tây Bắc Nam bán cầu

+ đới gió đơng ựịa cực: Gió từ trung tâm khắ áp cao ựịa cực thổi xuống vành ựai khắ áp thấp cận ựịa cực, bị lệch hướng thành hướng đông, người ta gọi gió đơng ựịa cực

+ ðới lặng gió xích ñạo: Trong vùng xích ñạo nhiệt ñộ chênh lệch, lực gradient khí áp lực Cơriơlít nhỏ nên gió yếu, tạo thành đới lặng gió xích đạo

Tuy nhiên, thực tế hướng gió đới gió địa cầu khơng hồn tồn ổn định vẽ hình 5.14

b) Hồn lưu gió mùa

Gió mùa loại gió có hướng thay ñổi theo mùa, tạo thành quy luật xuất năm Mùa hè gió thổi từ biển, đại dương vào lục địa, mùa đơng gió thổi từ lục địa biển, đại dương

Ngun nhân hình thành gió mùa mùa hè lục địa nóng biển, đại dương nên hình thành trung tâm khí áp thấp cịn biển, đại dương hình thành trung tâm khí áp cao

riêng địa phương Một số loại gió địa phương thường gặp gồm có gió đất - biển, gió núi - thung lũng, gió fonh

a) Gió đất - biển

Gió đất - biển cịn gọi gió Breeze quan sát thấy vùng ven biển, ban ngày gió thổi từ biển vào đất liền (gió biển), ban đêm gió thổi từ đất biển (gió đất)

Ngun nhân hình thành gió đất biển nóng lên khơng nước biển mặt ñất ven biển vào ban ngày ban ñêm Ban ngày, mặt ñất ven biển hấp thu nhiều xạ mặt trời so với nước biển, vùng đất ven biển có nhiệt độ cao so với nước biển hình thành vùng khí áp thấp cịn mặt biển vùng khí áp cao Khơng khí từ biển di chuyển vào ñất liền tạo nên gió biển Ban ñêm, mặt ñất ven biển xạ nhiệt, lạnh ñi nhanh so với nước biển nên vùng ñất ven biển có khí áp cao so với khơng khí mặt biển Khơng khí di chuyển từ vùng đất liền biển tạo thành gió đất

Gió đất biển xuất rõ có thời tiết tốt, tức có chênh lệch đáng kể nhiệt ñộ mặt ñất ven biển nước biển Hàng ngày gió biển bắt đầu hoạt động từ sáng, sau mạnh dần đến khoảng 14 - 15 đạt cực đại, chiều gió yếu dần đến đêm đổi chiều (Hình 5.15) Gió biển thường mạnh gió đất tương phản nhiệt ñộ mặt ñất ven biển nước biển ban ngày thường rõ

Gió biển có tốc độ khoảng 2,5 m/giây thổi vào sâu đất liền tới 40 - 50 km Gió ñất thổi xa khơi khoảng 10 - 15 km

b) Gió núi - thung lũng:

Thường hình thành hàng ngày đổi chiều ban ngày ban ñêm miền núi, thung lũng sườn núi Ban ngày gió thổi từ thung lũng lên sườn núi gọi gió

☼

Lạnh

Nóng

Lạnh Nóng

Gió biển thổi ban ngày Gió đất thổi ban ñêm

Lạnh

Nóng

(P: gradient khí áp; V : gradient thể tích riêng ) Thơng thường 9-10 sáng bắt đầu xuất gió thung lũng, đến 14 - 15 mạnh nhất, sau yếu dần Vào ban đêm gió đổi chiều tạo thành gió sườn núi Những ngày thời tiết chịu ảnh hưởng hoàn lưu địa cầu hồn lưu gió mùa khơng xuất gió núi - thung lũng

c) Gió phơn (Fohn)

Hình 5.16 Gió núi - thung lũng (ban ngày) ra, nhẹ bốc lên cao tạo thành gió

thung lúng cịn khơng khí phía thung lũng nặng lại chìm xuống

Ban ñêm ngược lại, sườn núi bị xạ nhiệt nên khối khơng khí tiếp xúc với bị lạnh nhanh chóng cịn khơng khí phía thung lũng trở nên nóng Do khơng khí từ sườn núi chìm xuống đẩy khơng khí phía thung lũng bốc lên cao, tạo thành gió sườn núi (xem hình 5.16)

Gió núi - thung lũng xuất trời quang mây, thời tiết tốt, nghĩa có chênh lệch nhiệt độ đáng kể khơng khí phía thung lũng khơng khí sát sườn núi

Kết xuống đến chân núi sườn khuất gió, khối khơng khí trở nên nóng Do lượng chứa ẩm tuyệt ñối lại thấp nên diều kiện nhiệt độ cao khơng khí trở nên khơ Hiện tượng khối khơng khí ẩm vượt qua dãy núi cao trở nên khơ nóng gọi

hiệu ứng phơn (Fohnstadium) Ở nước ta, gió fohn xuất vào mùa hè, ảnh hưởng nhiều vùng ven biển miền Trung Gió fohn thời kỳ thường có hướng Tây từ Lào

thổi qua dãy Trường Sơn nên thường gọi gió Lào (xem hình 5.17) ðể hiểu chế hình thành gió fohn tìm hiểu ví dụ sau:

3.4 Gió vùng khí áp cao khí áp thấp

Các đường đẳng áp vùng khí áp cao hay thấp thường có hướng gradient khí áp từ ngồi vào trung tâm hay ngược lại Khi có chênh lệch khí áp vùng xuất gió Hướng tốc độ gió định hướng độ lớn gradient khí áp

a) Gió vùng khí áp cao

Trong vùng khí áp cao, hướng gradient khí áp từ ngoại vi vào trung tâm hướng gió thổi từ trung tâm xung quanh Khi khơng khí chuyển động, chịu ảnh hưởng lực Cơriơlít nên bị lệch bên phải hướng chuyển ñộng Bắc bán cầu, gió tạo thành đường cong phân kỳ thuận chiều kim đồng hồ (hình 18)

Gió vùng khí áp cao ln đựoc trì ổn định, trung tâm có dịng khơng khí từ Ví dụ:

Có khối khơng khí ban đầu nhiệt ñộ 200C, ñộẩm 80%, thổi qua dãy núi cao 2000 mét Vậy bên sườn khuất gió nhiệt độ ñộẩm ?

Giải:

Ở sườn đón gió: t = 200C nên tính (các cơng thức tính tốn chương IV): E = 6,1 10(7,6.20/242 + 20) = 23,4 mb e = 23,4 x 80/100 = 18,72 mb

a = 0,81 x 18.72/(1 + 0,00366 x 20) = 14,13 g/m3

Ởđỉnh núi: Do lên theo q trình ñoạn nhiệt ẩm nên nhiệt ñộ giảm ñi so với ban ñầu 100C:

t = 200C - 100C = 100C E = 12,3 mb ởñây e = E hay r = 100% a = 0,81 x 12,3/ (1 + 0,00366 x 10) = 9,6 g/m3

Lượng chứa ẩm tuyệt ñối gây mưa là: 14,13 - 9,6 = 4,53 g/m3

Ở chân núi sườn khuất gió: Do khơng khí xuống theo q trình đoạn nhiệt khơ nên nhiệt độ tăng lên so với ởñỉnh núi 200C hay nhiệt ñộở chân núi là: t = 100C + 200C = 300C

E = 6,1 10(7,6.30/242 + 30) = 42,05 mb Sức trương nước thực tế t = 300C a = 9,6 g/m3 là: e = 9,6 x (1 + 0,00366 x 30)/0,81 = 13,15 mb

r % = (13,15/42,05) x 100 = 31,28%

Vậy nhiệt ñộở sườn khuất gió t = 300C ñộẩm r = 31,28%

1

②

b) Gió vùng khí áp thấp:

Vùng khí áp thấp vùng có đường đẳng áp đóng kín có hướng gradient khí áp từ trung tâm ngoại vi Khi gió thổi từ ngồi vào trung tâm, Bắc bán cầu ảnh hưởng lực Cơriơlít khơng khí chuyển ñộng theo ñường cong hội tụ ngược chiều kim đồng hồ (hình 5.19) Khơng khí từ bốn phía dồn vào trung tâm bốc lên cao toả xung quanh Gió vùng khí áp thấp trì liên tục suốt thời gian dài với tốc độ tăng dần Các khối khơng khí nóng, ẩm bốc lên cao bị lạnh theo q trình đoạn nhiệt Ở cao nước ngưng kết tạo thành mây gây mưa Nói chung, thời tiết vùng khí áp thấp thường xấu biến động nhiều

Gió vùng khí áp thấp ñạt tốc ñộ lớn trận bão Ở ñây lực ly tâm chiều tác ñộng với lực Cơriơlít, nên chúng thúc đẩy chuyển động khơng khí theo quỹ đạo có độ cong lớn trước đến trung tâm Chênh lệch khí áp trì tăng cường thời gian dài, gió trì tăng cường

Hình 5.18 Hướng gió vùng khí áp cao

4 Thế gió hành tinh gió mùa Ngun nhân hình thành yếu tố ảnh hưởng tới chúng ?

5 Trình bày ngun nhân hình thành đặc điểm gió fohn ? Nêu ví dụ biến tính fohn qua dãy núi Tam đảo có độ cao 1500 mét khối khơng khí có nhiệt độ ban đầu 250Cvà ñộ ẩm 82% ?

6 Trình bày nguyên nhân hình thành đặc điểm gió núi - thung lũng ? Giải thích loại gió thể rõ dấu hiệu thời tiết tốt ?

7 Trình bày ngun nhân hình thành đặc điểm gió đất - biển ? Giải thích gió biển lại mạnh gió đất, loại gió khơng xuất ?

8 Giải thích gió biển lớp khí cao thường có vận tốc lớn đất liền lớp khí thấp ?

1 BỨC XẠ MẶT TRỜI

Mặt trời cầu lửa khổng lồ với đường kính quang cầu 1.392.000 km Năng lượng xạ toàn phần mặt trời truyền thẳng góc đến diện tích cm2 , khoảng cách

ñơn vị thiên văn, phút ñạt ñược 1,95 calo/cm2/phút gọi Hằng số mặt trời

Khi qua khí quyển, lượng xạ mặt trời bị suy yếu ñáng kể Theo Gate (1965), vào buổi trưa nắng mùa hè có khoảng 67% lượng xạ mặt trời chiếu xuống bề mặt sinh quyển, tức 1,34 calo/cm2/ phút ðối với sinh vật, lượng xạ mặt trời nguồn lượng chuỗi chuyển hố lượng cá thể quần thể Bức xạ

mặt trời có đặc trưng đặc biệt ảnh hưởng tới đời sống sinh vật cường độ, độ dài bước sóng (λ), ñộ dài thời gian chiếu sáng

1.1 Cường ñộ bức xạ mặt trời

Năng lượng xạ mặt trời nhân tố ñịnh sống thực vật chi phối yếu tố thời tiết, khí hậu vùng

a) Ảnh hưởng của cường ñộ bức xạ mặt trời tới cường ñộ quang hợp

K.A Timiriazep phát q trình quang hợp giới thực vật nhờ chất diệp lục hấp thu xạ mặt trời Chất hữu cơñầu tiên glucoza (C6H12O6) ñược tổng hợp từ CO2 H2O

6 CO2 + 12H2O → C6H12O6 + H2O + O2↑ Quá trình quang hợp tiến hành theo pha:

Pha sáng: 12 H2O 12[H2] + O2 Pha tối: CO2 + 12[H2] → C6H12O6 + H2O

Năng lượng ánh sáng dùng ñể phân ly nước, giải phóng O2 [H2] sản sinh pha sáng A.S

D.L

kiện mơi trường, đó khí hậu một những điều kiện quan trọng ảnh hưởng sâu sắc nhất Trong đời sống sinh vật, yếu tố khí hậu, khí tượng chi phối trình sinh trưởng, phát triển quyết định năng suất chất lượng nơng sản phẩm Nghiên cứu tác ñộng của yếu tố thời tiết, khí hậu đối với đời sống sinh vật một công việc không thể thiếu

trình quang h p t ng s n ng l ng BXMT chi u di n tích b m t qu n th th c v t Năng lượng BXMT bề mặt quần thể thực vật khoảng 1,34 calo/cm2/ phút Chỉ có gần 50% quần thể thực vật hấp thu Trong đó, có 50% lượng tia sáng có hoạt ñộng quang hợp Trong ñiều kiện tự nhiên, thực vật quang hợp với ánh sáng trắng 28% lượng hấp thu dùng để đồng hố CO2 8% bị tiêu hao hơ hấp Vì vậy, hiệu suất sử dụng BXMT tối ña chỉñạt ñược: 50% x 50% x (28% - 8%) = 5%

Mỗi loài thực vật, chí cá thể sử dụng lượng BXMT ñể quang hợp với hiệu suất khác Hiệu suất quang hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chất giống, cấu trúc quần thể, sức sinh trưởng, yếu tố ngoại cảnh (nhiệt ñộ, ñộ ẩm, dinh dưỡng ) Theo Duvigneaud P (1967), hecta rừng nhiệt đới hàng năm cho suất trung bình gỗ cành, Nếu ñốt tồn sản phẩm thu lượng lượng sau:

6 gỗ cho: 27.106 Kcal cho: 19.106 Kcal - Tổng số: 46.106 Kcal

Trong năm vùng nhiệt ựới, mặt ựất nhận ựược khoảng 9.109 Kcal/ha Như vậy, hiệu suất sử dụng xạ mặt trời thực vật tắnh ựược là: (46.106/9.109) x 100% = 0,5% Cây rừng có hiệu suất sử dụng xạ mặt trời thấp khơng ựược chon giống, chăm sóc, phịng trừ sâu bệnh trồng hiệu suất sử dụng xạ mặt trời cao ựáng kể Theo đào Thế Tuấn (1982), hiệu suất sử dụng BXMT trồng thông thường chỉựạt 1,5 - 3% vùng ựồng sông Hồng (lúa mùa 1,5 - 2%; ngô - 2,5%; khoai tây 2,5 - 3%) Ở vùng nhiệt ựới, hiệu suất sử dụng BXMT thường khoảng 2,5% thấp vùng ôn ựới với trị số khoảng 3,5% (IRRI, 1997) Người ta nhận thấy, suất giống lúa IR747 có quan hệ với cường ựộ BXMT giai ựoạn sinh trưởng khác Vào giai ựoạn sinh trưởng dinh dưỡng, ựủ ánh sáng suất lúa cao số nhánh ựẻ tăng lên Cường ựộ chiếu sáng giai ựoạn cần từ 100-400 calo/cm2/ngày, giai ựoạn làm hạt cũng cần cường ựộ BXMT cao từ 100-600 calo/cm2/ngày cho suất lúa từ 30-80 tạ/ha (Yoshida Parao, 1976)

Trong ñiều kiện ñược tưới nước tăng cường khâu quản lý kỹ thuật, số nước tiên tiến, hiệu suất sử dụng BXMT sau (bảng 6.1):

Bảng 6.1 Hiệu suất sử dụng bức xạ mặt trời ñiều kiện kỹ thuật tối ưu

Năng lượng (Kcal/m2 /ngày) Tỷ lệ (%) Cây trồng, ñịa ñiểm Bức xạ

(BX)

Tổng sản lượng (TS)

Sản lượng nguyên (SLN)

TS/ BX

SLN /BX

cứu lúa quốc tế (IRRI) sử dụng từ tạo giống lúa thấp cây, đứng, có suất cao, hiệu suất sử dụng xạ cao giống IR8 Ngày nay, hàng loạt giống trồng có suất cao ñược trồng rộng rãi khắp nơi ñều có "kiểu cây" sử dụng hiệu nguồn xạ

mặt trời

b) Bức xạ quang hợp (Photosynthesis Active Radiation) (PAR):

Là phần lượng xạ mặt trời mà thực vật hấp thụ để quang hợp ñược Bức xạ quang hợp ñược chấp nhận nước ASEAN giới ñiều kiện chưa có máy đo thực tế nửa xạ tổng cộng Chính xác hơn, M.K Ross đưa hệ số chuyển ñổi từ trực xạ, tán xạ xạ tổng cộng sau:

PARS' = CS.ΣS' PARD = CD.ΣD PARQ = CQ.ΣQ

Trong đó: PARS', PARD, PARQ xạ quang hợp tính theo trực xạ (S’), tán xạ (D) xạ tổng cộng (Q); CS, CD, CQ hệ số tương ứng; ΣS', ΣD, ΣQ tổng giá trị trực xạ, tán xạ xạ tổng cộng tháng

Thông thường hệ số C thay ñổi theo ñộ cao mặt trời CS từ 0,2 ñến 0,45

CD từ 0,5 ñến 0,80 CQ gần bằng 0,5

Ở Việt Nam, Viện khí tượng thuỷ văn (1989) tính tốn xạ quang hợp cho vùng khí hậu sau:

Bảng 6.2: Bức xạ quang hợp tháng ở một số nơi

ðơn vị: Kcal/cm2/tháng Tháng

ðịa ñiểm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Cnăảm Hà Nội 2,8 2,6 3,1 4,3 7,1 7,0 7,6 6,9 6,3 5,4 4,3 3,9 61,4 Phủ Liễn 2,8 2,1 2,2 3,6 6,4 6,4 7,3 6,4 5,7 5,4 4,7 4,0 56,9 Vinh 2,3 1,8 2,6 4,3 6,8 6,8 7,6 6,3 5,1 4,1 2,6 2,6 53,1

đà Nẵng 4,1 5,2 6,9 7,4 7,5 7,6 7,6 7,6 5,6 5,6 3,9 3,3 75,8 TPHCM 6,8 7,6 8,8 7,4 6,7 6,3 6,3 6,6 6,2 6,0 5,6 6,2 81,0 Hậu Giang 6,4 6,6 7,8 7,2 6,0 5,4 6,2 5,6 5,4 5,2 5,4 5,9 73,3 Nguồn: Trung tâm nghiên cứu Khắ tượng nông nghiệp, viện KT - TV (1989)

Như vậy, xạ quang hợp Hà Nội, đà Nẵng, TPHCM Hậu Giang cao, ựặc biệt tháng mùa hè vùng có tiềm năng suất cao

hợp cường độ hơ hấp Nói cách khác, cường độ ánh sáng đủđể trì trọng lượng khơ Khi cường độ ánh sáng tăng lên cường độ quang hợp tăng lên trồng bắt đầu tích lũy sản phẩm quang hợp để sinh trưởng

+ ðiểm bão hoà ánh sáng: Khi cường ñộ ánh sáng tiếp tục tăng lên, cường ñộ quang hợp tiếp tục tăng lên ñến lúc khơng tăng ðiểm bão hồ ánh sáng cường độ ánh sáng mà trồng có cường độ quang hợp đạt tối đa

Các loại trồng khác nhau, nồng ñộ CO2 điều kiện khí tượng khác có trị số khoảng cách điểm bù điểm bão hồ ánh sáng khác Dựa vào yêu cầu cường ñộ

ánh sáng với quang hợp người ta chia thực vật làm nhóm:

- Cây ưa bóng: có điểm bù ánh sáng từ 500 - 1000 lux, ñiểm bão hoà ánh sáng từ 10.000 - 50.000 lux Loại có đặc điểm thực vật học điển rộng, mỏng, lớp cutin mỏng, khí khổng lớn (Ví dụ: phong lan, họ đậu, cà phê chè, tam thất ) Cây ưa bóng thường có nguồn gốc vĩ độ cao Cũng có loại có nguồn gốc nhiệt đới hay nhiệt đới cư trú lâu dài bóng khác nên chúng trở thành ưa ánh sáng yếu Cây cà phê chè sống rừng thưa nhiệt ñới, quanh năm ñược tán rừng che phủ nên yêu cầu cường

ñộ ánh sáng 1/2 - 3/4 cường ñộ ánh sáng tự nhiên Nếu trồng ởñiều kiện cường ñộ

bức xạ mặt trời cao hoa bị rụng nhiều, bị vàng Cây tam thất trồng cao nguyên Bắc Hà (Lào Cai) yêu cầu cường ñộ ánh sáng không 500 lux Mặc dù vùng trồng thời tiết thường nhiều mây, ánh sáng người dân phải làm dàn che cho chúng - Cây ưa sáng: có điểm bù ánh sáng từ 3.000 - 5.000 lux; điểm bão hồ từ 50.000 - 100.000 lux ðặc điểm thực vật có nhỏ, cutin dày, khí khổng bé (Ví dụ: gỗ dẻ, xà cừ, cam, quýt ) Cây ưa sáng thường có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới

Trong nơng nghiệp, lợi dụng đặc điểm ưa sáng, ưa bóng, người ta xây dựng cấu trúc rừng nhiều tầng, trồng xen, trồng gối ðể tận dụng xạ mặt trời

1.2 Ảnh hưởng của quang chu kỳ tới sinh vật

ðộ dài chiếu sáng ảnh hưởng lớn tới đời sống trồng, vật ni, đặc biệt tới

phát dục chúng Quan niệm ñầu tiên quang chu kỳ ảnh hưởng tới trồng ñược Garner Alard (1920) phát Các tác giả nhận thấy thuốc Mariland Mamooth không hoa vào mùa hè trồng khác hoa Tuy nhiên đưa thuốc vào nhà kính để tránh băng giá đến dịp Noel thời gian có độ chiếu sáng ngắn chúng hoa Ngày nay, người ta ñã phát nhiều loại trồng có phản ứng với quang chu kỳ như: lúa mì, spinat, bắp cải hoa ñiều kiện ngày dài Lúa nước,

ñậu tương, hoa cúc hoa ñiều kiện ngày ngắn Người ta chia thực vật thành nhóm có cảm ứng khác với độ dài chiếu sáng sau:

- Nhóm ngày ngắn: hoa ñược gặp ñiều kiện ngày ngắn khơng hoa gặp điều kiện ngày dài Những thực vật thường có nguồn gốc

vùng nhiệt ñới lúa (nếp, tám, dự ), thuốc lá, đậu rồng, đay, mía

- Nhóm dài ngày: gồm thực vật hoa gặp ñiều kiện chiếu sáng ngày dài khơng thể hoa điều kiện quang chu kỳ ngắn Các giống phản ứng với ñiều kiện chiếu sáng ngày dài thường có nguồn gốc vùng ơn đới Ví dụ: bắp cải, lúa mì, beta vulgarit; spinat Chúng ta ñều biết, số giống cải bắp khó hoa điều kiện quang chu kỳ ngắn nước ta, muốn có hạt giống bắp cải phải nhập nội xử

lý gibberilin để kích thích hoa

- Nhóm trung tính: số lồi thực vật giống trồng hoa khơng phụ

thuộc vào ñộ dài chiếu sáng mà cần ñạt ñược mức ñộ sinh trưởng, phát triển

định Nhóm trồng thường có phản ứng với điều kiện nhiệt độ (tích ơn) Ví dụ: cà chua, ñậu Hà Lan, số giống lúa Các giống trồng lai tạo thường phản ứng trung tính với quang chu kỳ tính di truyền chúng chưa ổn định nên chưa phản

ứng với ñiều kiện quang chu kỳ Thực tế, giống có suất cao trồng

ñược thời vụ năm

Phản ứng quang chu vật ñã ñược nhà sinh lý thực vật nghiên cứu kỹ

cơ chế chúng nhằm ngăn ngừa hay thúc ñẩy hoa Người ta ñã phát rằng, phản

ứng quang chu chất cảm ứng với ñộ dài tối Năm 1938, Hammer Bonner ñã nhận thấy ngày ngắn Xanthium ngắt quãng thời gian tối thời gian chiếu sáng ngắn khơng hoa, ngắt qng thời gian tối ngắn pha sáng hoa Trailachyan ñã nêu học thuyết hoocmon hoa Theo ông, chất phản

ứng quang chu kỳ tác nhân kích thích hoa gọi hoocmon hoa (florigen) Các hoocmon ñược hình thành điều kiện chiếu sáng định (Giáo trình sinh lý thực vật)

Trong sản xuất nơng nghiệp, người ta ứng dụng phản ứng quang chu vật ñể ñiều chỉnh tỷ lệ hoa, làm tăng suất trồng Ở vùng Nam Trung Bộ người nơng dân thường dùng đèn thắp sáng ban ñêm ñể kéo dài quang chu kỳ giúp Thanh long hoa nhiều tập trung hơn, suất tăng lên ñáng kể Vùng hoa nhài Sóc Sơn, Hà Nội người nơng dân áp dụng biện pháp tương tựñể nâng cao suất hoa nhài, cung cấp nguyên liệu cho nhà máy chế biến chè… Việc nhập nội giống trồng nông nghiệp, ứng dụng phản ứng quang chu kỳ giúp lựa chon giống phát huy ñược tiềm năng suất chúng ñiều kiện quang chu kỳñịa phương

ðối với ñộng vật, số lồi có phản ứng với quang chu kỳ thể hoạt tính sinh dục tốc độ sinh trưởng Cũng thực vật, lồi động vật có nguồn gốc vùng ơn

đới có hoạt tính sinh dục mạnh vào mùa xn độ dài ngày tăng Ngược lại số lồi

động vật có nguồn gốc vùng nhiệt đới lại sinh trưởng có hoạt tính sinh dục mạnh vào mùa thu thời gian chiếu sáng rút ngắn dần

vật nói riêng sống nói chung

Nhóm xạ trơng thấy thực vật mặt đất hấp thu ðặc biệt tia trơng thấy có bước sóng khoảng 660 mµ (tia đỏ) 400-500 mµ (tia lam) bị hấp thu diệp lục tham gia phản

ứng quang hoá Những tia gọi tia xạ sinh lý

Bức xạ hồng ngoại tia tải nhiều lượng, nguồn lượng từ tia làm tăng nhiệt độ mặt đất khơng khí cần thiết ñối với trồng Bức xạ hồng ngoại thường xuyên qua lớp khí quyển, bị khí hấp thu lại bị mặt ñất hấp thu hầu hết Nhờ

vậy mặt đất nung nóng sưởi ấm lớp khơng khí sát mặt đất ðối với thực vật, để tránh bị nung nóng q mức, hấp thu xạ hồng ngoại mang nhiều nhiệt từ mặt trời Ngoài ra, xạ hồng ngoại liều lượng có tác dụng kích thích sinh trưởng chiều cao thực vật, trồng nằm tán cây, nơi thành phần ánh sáng chủ yếu có bước sóng dài thường có xu tăng trưởng mạnh chiều cao đốt lóng

b) Ảnh hưởng ñối với ñộng vật

Ánh sáng mặt trời ñược hấp thu trực tiếp qua da, có tác dụng kích thích q trình

đồng hố thể súc vật, khiến súc vật mau lớn Nhân dân ta thường nói: "Trưởng

hạ" nghĩa súc vật mau lớn mùa hạ, mùa hạ nắng nhiều mà mùa đơng thường u ám Ánh sáng mặt trời có ý nghĩa quan trọng ñối với hoạt ñộng nội tiết khả sinh sản gia súc, gia cầm Thiếu ánh sáng chất nội tiết súc vật không sản sinh ñược Cường ñộ chiếu sáng yếu thời gian chiếu sáng ngắn kìm hãm phát triển lịng ñỏ

trứng hình thành vỏ trứng, khiến cho khả ñẻ trứng gia cầm bị giảm

Ngồi ánh sáng cịn có ảnh hưởng gián tiếp đến trạng thái sinh lý lồi vật Do ảnh hưởng tia xạ sóng ngắn, phân tử khí phân ly thành ion mang điện, gây cảm ứng thể, thiếu ánh sáng, khí trời ẩm ướt súc vật mệt mỏi, khả làm việc giảm sút

Trong thành phần quang phổ xạ mặt trời, nhóm tia tử ngoại có tác dụng sinh lý mạnh ñộng vật Người ta nhận thấy, tia tử ngoại nhóm A (bước sóng λ = 0,32 - 0,39µ) gây ban ñỏ tạo thành sắc tốở da

Các tia tử ngoại nhóm B (λ = 0,28 - 0,32µ) có tác dụng kích thích hoạt động steroid sinh học Ðặc biệt, nhờ tia nhóm này, tiền vitamin D biến thành vitamin D3 theo chiều hướng sau: (Esgosterin → 7.dehydrocolesterin (D3)

Vitamin D3 kích thích q trình đồng hố canxi lân, giúp cho động vật mau lớn, xương cứng cáp Người ta nhận thấy, nhờ tia nhóm B xạ tử ngoại, loại thức ăn khơ (cỏ, rơm) động vật nhai lại tích luỹ tiền vitamin D (esgosterin), sau ñó vi sinh vật cỏ lại biến esgosterin thành D3ñể cung cấp cho thể

phân tử , dịng đối lưu, loạn lưu, mật độ thành phần khơng khí yếu tố chi phối chếñộ nhiệt Chếñộ nhiệt có ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống sinh vật tác nhân mơi trường trực tiếp, ảnh hưởng tới nhịp điệu sống, q trình sinh trưởng, phát triển sinh vật Nhiệt độ cịn đóng vai trị quan trọng chu trình nước tự nhiên

phân bố khí áp bề mặt trái đất Vì nhiệt độ biến đổi nguyên nhân gây tượng thời tiết phức tạp ñịa phương

2.1 Các giới hạn nhiệt ñộ sinh vật học

Các loại trồng gia súc sống ñiều kiện nhiệt ñộ thích hợp sinh trưởng phát triển tốt, cho suất cao, phẩm chất tốt Ngược lại, ñiều kiện nhiệt độ q thấp q cao có ảnh hưởng xấu tới trình sống

Các giống trồng, vật nuôi, tuỳ thuộc vào nguồn gốc sức sống mà sinh trưởng, phát triển tốt giới hạn nhiệt ñộ cho phép Người ta phân biệt giới hạn nhiệt ñộ sinh vật học sau:

a) Nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học:

Nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học nhiệt độ thấp mà trồng bắt ñầu ngừng sinh trưởng Trên giới, vĩñộ cao có loại thực vật động vật sống

ñược nhiệt ñộ thấp Ở vùng ơn đới, loại lúa mì, mạch sống nhiệt ñộ -8 oC ñến -10 oC Ở vùng nhiệt ñới, nhiều loại trồng ñã bị chết nhiệt độ khơng khí xuống 3-4 oC Kết nghiên cứu số tác giả nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học sau:

Theo I Trircơp (Nga), ngũ cốc có nhiệt độ tối thấp sinh vật học khoảng 10 oC Theo L.N Babusơkin (Nga), bơng có nhiệt độ tối thấp sinh vật học khoảng 13 - 15 oC

Nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học thay ñổi theo thời kỳ phát dục trồng Hầu hết loại trồng yêu cầu nhiệt ñộ tương ñối cao vào thời kỳ gieo hạt hoa kết quả, thời kỳ khác yêu cầu mức thấp Theo nhiều tác giả, nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học lúa miền Bắc nước ta 10-13 0C, riêng giai đoạn trỗ bơng 18-200C Ðối với ngơ, nhiệt độ tối thấp sinh vật học giai ñoạn từ gieo ñến mọc 8-10 0C; giai ñoạn trỗ cờ, phun râu 15-170C

Bảng 6.3 Một số giới hạn nhiệt độ thích hợp của trồng (oC)

(FAO, Rome, 1991)

Cây trồng t0 nảy mầm t0 tối cao t0 hoa

Tỏi 15-25 18 14-16

Cây dứa 18-26 30 24

Lạc 15-34 35 18

Ớt 20-24 27 18

Cà phê chè 18-25 31 18-22

Lúa 15 35 22-30 Nhiệt ñộ thấp làm cho ñộ nhớt nguyên sinh chất tăng lên, hàm lượng nước nguyên sinh chất tế bào thực vật giảm ñi, nồng độ dịch bào tăng lên, q trình vận chuyển nước dinh dưỡng bị cản trở, gây nên tượng co nguyên sinh, ảnh hưởng xấu tới q trình sinh lý Nếu nhiệt độ xuống 0oC, nước gian bào bịđóng băng lại, giãn nở thể tích, gây nên tượng dập vỡ tế bào, biến dạng tế bào chất, bị chết b) Nhiệt ñộ tối cao sinh vật học:

Nhiệt ñộ tối cao sinh vật nhiệt ñộ cao mà hoạt động sống sinh vật bị ngừng lại Hầu hết loại trồng, nhiệt ñộ tối cao sinh vật học vào khoảng 35-45oC Tuy nhiên có số sinh vật sống nhiệt ñộ cao vùng sa mạc vùng có gió khơ nóng nhiệt độ lên tới 45-50oC Dưới ảnh hưởng lâu dài nhiệt ñộ cao, thời gian sinh trưởng trồng bị rút ngắn lại, q trình phát dục khơng bình thường làm giảm suất chất lượng

Nhiệt ñộ cao xúc tiến q trình nước bề mặt lá, ñiều kiện ñất khô hạn làm trồng thiếu nước, bị khơ héo mà chết Nhiệt độ cao làm tăng cường q trình hơ hấp thực vật, tiêu hao chất dinh dưỡng tích luỹ thể, dẫn ñến giảm sức sống, dễ bị sâu bệnh Nhiệt ñộ cao làm suy yếu sức nảy mầm hạt hạt phấn, gây nên tượng lép ngũ cốc Bảng 6.3 6.4 số kết nghiên cứu

tiêu nhiệt ñộ trồng ñiều kiện ñịnh c) Giới hạn nhiệt ñộ thích hợp của thực vật:

Giớihạn nhiệt độ thích hợp thực vật khoảng nhiệt ñộ thuận lợi ñối với trình sinh trưởng phát triển Người ta nhận thấy rằng, giới hạn nhiệt độ thích hợp q trình sinh trưởng, phát triển thực vật tuân theo quy tắc Vant-Hoff tương tự phản

ứng hoá học Tuy nhiên, hệ số Q10 thay ñổi từ ñến tức nhiệt ñộ tăng lên 10oC trình sinh trưởng tăng lên từ ñến lần Hệ số Q10 thực vật cao hay thấp tùy thuộc vào tình trạng sinh trưởng, giai ñoạn phát dục trồng Ngoài giới hạn nhiệt độ tối thích, quy tắc Vant-Hoff khơng cịn

Bảng 6.4 Giới hạn nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học ( B 0C) của trồng

(FAO, Rome, 1991)

Loại BoC Loại BoC

Chanh -4 ÷ -5 Chuối, ñu ñủ +5 Mơ, ñào -2 ÷ -3 Cà phê vối +5

Cam, quýt -2 ÷ -3 Cà phê chè +1

Mận, táo, lê -1 Hồ tiêu +9

Quế, trẩu -8 ÷ -10 Cao su +15

ñộ tối cao sinh vật học gọi giới hạn nhiệt ñộ cận tối cao ðây khoảng nhiệt ñộ gây cản trở ñối với sinh trưởng phát triển Trong khoảng nhiệt ñộ trồng sinh trưởng, phát triển kém, nhiệt ñộ thấp là yếu tố hạn chế khoảng nhiệt ñộ cận tối thấp nhiệt ñộ cao yếu tố hạn chế khoảng nhiệt ñộ cận tối cao chúng

Ở nước ta, miền Bắc có mùa đơng lạnh, nhiệt độ thấp ảnh hưởng ñến trồng nghiêm trọng, thời kỳ có sương muối Ngược lại, vùng ven biển miền Trung có gió lào khơ nóng mùa hè, nhiệt độ cao thường gây cháy lá, khơ héo thoát nước mạnh, làm giảm suất thất thu nghiêm trọng ñối với số trồng

2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độđất đến sản xuất nơng nghiệp

Nhiệt ñộ ñất yếu tố ảnh hưởng đến q trình sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng Nhiệt độđất có vai trị quan trọng

nẩy mầm hạt, phát triển rễ, chu trình dinh dưỡng khống hoạt động vi sinh vật ñất Ở giai ñoạn nảy mầm, nhu cầu nhiệt lượng phù hợp loại hạt giống trồng khác Nếu nhiệt ñộñất thấp giới hạn nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học, hạt giống khơng nảy mầm Hạt giống nằm lâu ñất, dễ bị thối nấm bệnh, vi sinh vật, vi khuẩn bị loại trùng phá hoại, đặc biệt loại hạt giống có hàm lượng dầu cao lạc, vừng, hướng dương Trong khoảng nhiệt độ thích hợp, nhiệt độ tăng rút ngắn thời gian từ gieo ñến mọc, tỷ lệ nảy mầm cao, chất lượng mầm tốt, sức sống cao

Bảng 6.5 Nhu cầu nhiệt ñộñất của một số hạt giống trồng thời kỳ nảy mầm

(FAO, 1986) Nhiệt ñộñất (oC)

Loại hạt giống

Tối thấp Tối thích Tối cao Tiểu mạch ñại mạch - 20 - 25 28 - 32 Hướng dương - 10 31 - 37 37 - 44

Ngô - 10 25 - 35 40 - 44

Bầu bí 10 - 15 37 - 44 44 - 50

Lúa 12 - 14 25 - 30 45

Dưa bở 15 - 18 31 - 37 44 – 50

Khi nhiệt ñộñất vượt nhiệt ñộ tối cao sinh vật học làm cho hạt giống khả nảy mầm, nảy mẩm với tốc ñộ nhanh, chất lượng mầm thấp, phát triển

Nhiệt ñộñất cịn ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng phát triển rễ phận ñất Nhiệt ñộ ñất ảnh hưởng ñến tốc ñộ sinh trưởng rễ ngơ điều kiện trồng ống nghiệm sau:

Bảng 6.6 Ảnh hưởng của nhiệt ñộñến tốc độ sinh trưởng chiều dài của rễ ngơ

nguồn lượng có vai trị việc huy ñộng chất dinh dưỡng cho rễ Nhiệt độđất cịn ảnh hưởng đến q trình hút nước chất khống trồng Nhiệt độ đất thích hợp làm tăng khả hồ tan chất dinh dưỡng đất, làm tăng tính hoạt động dung dịch ñất, giúp cho rễ trồng sử dụng dinh dưỡng cách thuận lợi Nhiệt độđất tăng lên thúc đẩy q trình nước lá, tạo áp lực vận chuyển nước chất dinh dưỡng nhanh, góp phần tăng cường q trình trao đổi chất

Nhiệt ñộ ñất ảnh hưởng ñến hoạt ñộng loại sâu, bệnh hại trồng Thường nhiệt ñộñất thích hợp với sinh trưởng phát triển cẩy trồng thích hợp với sinh trưởng phát triển sâu bệnh Do cần có biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp

để tiêu diệt nguồn sâu bệnh ñất

2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới q trình phát dục của thực vật

Nhiệt độ có vai trị định tốc ñộ phát dục trồng Nhiệt ñộ cao rút ngắn thời gian sinh trưởng, phát dục trồng Thực tế sản xuất cho thấy, giống trồng gieo trồng vụ đơng xn thời gian sinh trưởng dài vụ mùa Sở dĩ tháng vụđơng xn có nhiệt độ thấp tháng vụ mùa Ví dụ: giống lúa CR203 gieo cấy vụ xuân thời gian sinh trưởng từ 135-140 ngày, gieo cấy vụ mùa thời gian sinh trưởng rút ngắn 115-125 ngày

Mỗi giống trồng giai ñoạn phát dục chúng thường yêu cầu tích ơn (tổng nhiệt độ) tương đối ổn định Từ năm 1734, Reomoure ñã ñề xuất tiêu tổng nhiệt độ hoạt độngm cịn gọi tích ơn hoạt động (Active Temperature Sum - AcTS) ñể nghiên cứu nhu cầu nhiệt trồng

Tổng nhiệt ñộ hoạt ñộng tổng số học giá trị nhiệt ñộ lớn nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học nhỏ nhiệt ñộ tối cao sinh vật học giai đoạn phát dục

Tổng nhiệt ñộ hoạt ñộng chưa ñánh giá ñúng ñắn ñược hiệu nhiệt ñộ ñối với tốc ñộ

phát dục trồng Người ta ñã ñưa tiêu khác để làm xác hiệu gọi tổng nhiệt độ hữu hiệu (tích ôn hữu hiệu - Effective Temperature Sum- ETS)

Tổng nhiệt ñộ hữu hiệu tổng số giá trị nhiệt độ có hiệu quảđối với q trình phát dục trồng tính theo cơng thức:

ETS = ∑ ( ) =

−

n

i

i B

t

1

Trong đó: ETS : tích ơn hữu hiệu

B: nhiệt ñộ tối thấp (hoặc tối cao) sinh vật học t: giá trị nhiệt độ trung bình của giai đoạn n: số ngày giai đoạn phát dục

Tích ơn hữu hiệu tiêu ổn ñịnh ñối với giai ñoạn phát dục chu kỳ

sống thực vật Dựa vào ñặc ñiểm này, Sugơlep ñã ñề nghị công thức dự báo thời kỳ

ETS: tích ơn hữu hiệu ( C)

B: nhiệt ñộ tối thấp (hoặc tối cao) sinh vật học (0C) 2.4 Hiện tượng cảm ứng nhiệt hình thành hoa

Trong giới thực vật có lồi trồng chịu ảnh hưởng nhiệt ñộñến khởi ñầu phát triển quan sinh sản Năm 1857, Klipart thành cơng việc biến lúa mì mùa đơng thành lúa mì mùa xn việc xử lý nhiệt độ thấp Lúa mì mùa đơng gieo vào tháng IX hàng năm, trải qua tháng mùa ñông băng giá, ñến mùa xuân bắt ñầu sinh trưởng cho thu hoạch vào tháng VII Nhiều thí nghiệm đem gieo lúa mì vào tháng III (mùa xn) khơng cho thu hoạch vào tháng VII năm chúng sinh trưởng tốt Những lúa mì giữ lại qua mùa đơng năm sau cho thu hoạch Như

vậy, giai ñoạn băng giá mùa ñông bắt buộc ñối với hình thành hoa lúa mì gọi “giai đoạn xn hóa” Thí nghiệm Klipart tiến hành gieo hạt lúa mì qua xử lý lạnh vào tháng III cho thu hoạch bình thường Chính vậy, người ta gọi việc xử lý lạnh xử

lý xuân hoá

Hiện tượng cảm ứng nhiệt độ thấp để hình thành hoa cịn gặp loại năm: năm

ñầu chúng trạng thái dinh dưỡng, năm thứ hai sau trải qua thời kỳ mùa đơng lạnh giá hoa Những loại năm thứ hai chưa gặp lạnh phần lớn khơng hoa Người ta cho rằng, giai đoạn xn hố lồi thực vật khác nhau: có lồi qua giai đoạn xuân hoá từ thời kỳ hạt quả, có lồi muộn Giới hạn tác

động nhiệt độ thời gian tiếp xúc có hiệu thay ñổi tuỳ theo mức ñộ mẫn cảm khác Nói chung, đa số thực vật u cầu nhiệt độ xn hố từ 0-15oC ởđiều kiện nhiệt

độ cao có tượng phản xn hố

Việc hiểu biết tượng cảm ứng nhiệt ñộ thấp đến phát triển có ý nghĩa thực tiễn lớn Ngày người ta ñã tiến hành xử lý xuân hoá cho nhiều loại năm năm

ñể tăng suất trồng 3 CHẾðỘ MƯA, ẨM

3.1 Nhu cầu nước của thực vật

Trong suốt thời gian sinh trưởng, cần nhiều nước Nước hoà tan chất dinh dưỡng khống đất để chất dễ dàng thâm nhập qua rễ mạch dẫn nuôi dưỡng phận Nước qua bề mặt có tác dụng điều hồ nhiệt độ thểđồng thời động lực dịng nước dinh dưỡng tuần hồn Nước nguyên liệu trình quang hợp ñể tạo chất hữu cấu tạo nên thể sản phẩm thu hoạch Do nguồn gốc tiến hố thực vật cạn nước nên thực vật ngày nay, ñã khác xa tổ tiên chúng, cần nước Nước mơi trường để

Hệ số tiêu thụ nước số trồng sau (FAO, 1991): Lúa mì

Ngơ Kê Lúa Bông Ðậu

300-600 250-400 200-250 500-800 300-600 250-300

Ðay

Hướng dương Cỏ

Khoai tây Rau Cây gỗ

600-800 500-600 500-700 300-600 300-500 400-600

Nhu cầu nước trồng thay ñổi nhiều qua giai ñoạn sinh trưởng Thời kỳ cần nước nhiều thời kỳ mà trồng hoạt ñộng sinh trưởng, phát triển mạnh Ví dụ: Ðối với lúa giai đoạn đẻ nhánh, làm địng , trỗ bơng phơi màu Ðối với ngơ giai đoạn trỗ cờ, phun râu, chín sữa

3.2 Ảnh hưởng của độẩm khơng khí đối với sinh vật

ðộ ẩm khơng khí đại lượng vật lý biểu thị thành phần nước khơng khí ðộẩm khơng khí có ảnh hưởng nhiều mặt tới đời sống sinh vật

- Trước hết, độẩm khơng khí ảnh hưởng tới q trình nước bề mặt da bề mặt

động thực vật ðộẩm khơng khí cao, q trình nước bị hạn chế, dẫn tới nhiệt ñộ

thể tăng lên, trình sinh lý khác bịảnh hưởng Ngược lại, độ ẩm khơng khí thấp có hại cho trồng ðộẩm khơng khí thấp thúc đẩy q trình nước, rễ

khơng hút đủ nước bị héo, bị chết

- ðộẩm khơng khí thời kỳ thụ phấn ảnh hưởng tới sức nảy mầm hạt phấn ðộ ẩm cao thấp ñều làm giảm sức sống hạt phấn Ở miền Bắc, số trồng bịảnh hưởng thời tiết ẩm ướt, mưa phùn rả vào mùa xn (tháng II-III) khơng thụ

phấn, thụ tinh ñược làm thất thu giảm suất nghiêm trọng (như xoài, nhãn , vải ) - ðộẩm khơng khí có ý nghĩa quan trọng cơng tác bảo quản nơng sản ðộẩm khơng khí cao, hàm lượng nước nông sản lớn, phải phơi lâu, hạt dễ mọc mầm, chất ñường, chất béo bị phân giải làm giảm chất lượng hạt

Rau, hoa quảñược bảo quản tốt điều kiện độẩm khơng khí 80-90% ðộẩm thấp rau hoa bị nước bốc mạnh, bị vàng úa, giảm chất lượng

- ðộẩm khơng khí ảnh hưởng tới q trình chín hạt ðộẩm thấp thường thúc ñẩy trình chín Củ khoai tây sau thu hoạch phải để khơ khơng khí thời gian chín sinh lý Một số giống lúa thu hoạch phải xử lý kích thích nảy mầm

- ðộẩm khơng khí cao cịn ảnh hưởng tới phát triển sâu bệnh Ðối với gia súc, độẩm khơng khí cao, chuồng trại ẩm thấp ñiều kiện phát sinh nhiều loại bệnh viêm phế quản, viêm phổi, nhiễm trùng da

- ðộẩm khơng khí ảnh hưởng tới phát dục số loài sinh vật Mỗi thể sinh vật ñồng hồ sinh học, độẩm thay đổi nhận biết ñược Một số sinh vật thị với ñộẩm cụp xuống độẩm q cao q thấp Một số lồi trùng chuồn chuồn, kiến, mối thường thay ñổi quy luật hoạt ñộng thời tiết thay ñổi

thay ñổi ñều có lợi hay có hại ñối với trồng Trong phần nghiên cứu số mặt ảnh hưởng mưa ñối với ñất trồng, Những ảnh hưởng tiêu cực nghiêm trọng mưa ñược ñề cập ñến phần thiên tai khí tượng nơng nghiệp ( chương 7)

Các dạng mưa có ảnh hưởng khác trồng:

- Mưa rào có cường độ lớn, tốc ñộ cao, phần lớn nước chảy ñi mưa rào thường phá hoại kiến trúc đất, gây xói mịn ñất mạnh, làm trôi chất màu mỡ ñất Mưa rào kéo dài dẫn ñến lũ lụt, gây úng ngập cho vùng trũng Mưa rào làm rách lá, dập ngọn, trơi phấn hoa Tuy nhiên mưa rào có ý nghĩa lớn mặt cung cấp nước dự trữ

nước Ở vùng có mùa khơ khắc nghiệt cần có kế hoạch dự trữ nước vào bể chứa, hồ

ao ðặc biệt, mưa dơng cịn cung cấp cho trồng lượng ñạm ñáng kể Kết

nghiên cứu ñồng Bắc Bộ hàng năm mưa cung cấp cho đất từ 80 - 100kg ñạm nguyên chất hecta

- Mưa phùn cung cấp nước cho trồng mưa phùn thường có thời gian kéo dài nên có ý nghĩa việc giữẩm, chống bốc nước Trong mùa khô, có mưa phùn giải phần nhu cầu nước cho trồng, giảm tính khơ hạn Tuy nhiên, mưa phùn thường liền với kiểu hình thời tiết âm u, nắng nên sâu bệnh phát triển nhanh

- Mưa nhỏ dạng mưa thích hợp cho trồng Nước mưa cung cấp từ từ nên ngấm sâu xuống đất Mưa nhỏ khơng gây rửa trơi, xói mịn đất, nước mưa trồng sử dụng triệt ñể Tuy nhiên mưa dầm kéo dài dễ làm hư hại hạt giống, làm sức nảy mầm phấn hoa, giảm tỷ lệñậu Trong mùa thu hoạch, mưa gây trở ngại cho việc thu hái, vận chuyển bảo quản, làm giảm chất lượng nơng sản phẩm

4 GIĨ VÀ SẢN XUẤT NƠNG NGHIỆP

Gió ngun nhân trực tiếp gây thay đổi thời tiết khí hậu Gió đưa nước

đi khắp trái đất, mang nước đến vùng khơ hạn, khơng có nước, vận chuyển nhiệt từ

vùng ñến vùng khác ðối với sản xuất nông nghiệp, ảnh hưởng gió trồng thể điểm sau đây:

- Gió có ảnh hưởng mặt học trồng: dơng bão gió mạnh làm đổ

cây, gãy cành, rụng lá, rách lá, khơ đầu Gió làm thay đổi hình thái cây, làm cong thân cành làm đổ rạp loại có thân mềm Gió thường làm cho loại ăn quả, công nghiệp lâu năm, lâm nghiệp bịđổ, gãy Gió có tốc độ 60-70 km/h làm đổ to rừng Gió thổi lực F cao L(m) mơmen (M) tạo nên M = F.L Cây cao mơ men lớn Vì to cần nghiên cứu trồng độ cao thích hợp để chống đổ Các tiêu: chiều cao cây, diện tích lá, đường kính thân, độ

sâu độ toả rộng rễ liên quan đến tốc độ gió ðây tiêu chuẩn chọn giống trồng vùng vụ khác

- Gió ảnh hưởng ñến thụ phấn, thụ tinh trồng Nhiều trồng thụ phấn nhờ gió, gió q mạnh khơng thụ phấn làm hoa bị rụng Gió nhẹ thổi phấn hoa rải

đều, tỷ lệđậu cao Gió ngun nhân gây lai tạp giống, nhiều loại giống quý bị lai tạp làm ñi ñặc ñiểm tốt Khi nghiên cứu chọn tạo giống trồng cần phải cách ly nghiêm ngặt ruộng thí nghiệm giống với ruộng sản xuất khác Gió làm phát tán hạt giống ñi xa, lan truyền cỏ dại, sâu bệnh từ nơi tới nơi khác

- Gió nóng, gió lạnh, gió khơ làm giảm sản lượng trồng, tác hại vào thời kỳ hoa thu hoạch

- Gió ngun nhân gây xói mịn đất, hạt ñất nhỏ, màu mỡñể

lại sỏi ñá làm ñất cằn cỗi, ñối với vùng cao Gió có liên quan tới vấn đề sa mạc hóa Ở vùng khơ hạn, gió thổi mạnh làm hạt sét, hạt limon khơ tung lên khơng trung, chỉđể lại hạt cát làm cho đất dần tính dẻo, tính dính, trở nên khơ cằn gọi bị

sa mạc hóa Gió ựưa cát từ bờ biển vào vùng nội ựê, dồn thành ựụn cát làm giảm diện tắch trồng trọt tượng cát lấn ựồng ruộng vùng ven biển Gió mang cát ựi xa phủ lên cây, gây tác hại cho chồi non

Trong kỹ thuật trồng trọt để hạn chế tác hại gió người ta thường chọn giống thấp cây, cứng ñổi với lúa hoa màu Ở vùng gió mạnh, áp dụng biện pháp chon giống, kỹ thuật canh tác để giảm chiều cao có hiệu rõ rệt Thí nghiệm chống

đổ cho ngơ vùng gió to cách giảm chiều cao 20% thấy suất tăng 20-30%, giảm suất khơng thấy tăng Bón phân cân đối phát triển vững ðối với lúa bón q nhiều đạm thân lúa mềm, bị lướt, gặp gió to lúa bịđổ Rút nước phơi ruộng biện pháp làm cho rễ lúa ăn sâu có tác dụng chống đổ tốt Vào mùa lạnh, chọn ruộng khuất gió để gieo mạ xn, thả bèo hoa dâu vào ruộng làm ấm nước hơn, dùng biện pháp che chắn cho non, vườn ươm phủ gốc xác thực vật

ựều có tác dụng hạn chế tác hại gió lạnh Trồng khoai lang loại chịu rét vào ngày gió mùa đơng Bắc sẽảnh hưởng ựến sinh trưởng suất Công việc chiết, ghép cần tránh thời kỳ có gió lạnh gió khơ, nóng

Trồng ñai rừng ñại bảo vệ làm giảm tốc độ gió, chống gió khơ, gió nóng, gió lạnh, giảm phát tán nước gió

Ở Tây Nguyên thường có gió lớn nên phải nghiên cứu trồng ñai rừng chắn gió Tầng cao trồng mít, keo dậu, Acacia auriculiformis; tầng vừa thấp chọn có chiều cao thích hợp đai cịn có tác dụng chống xói mịn đất

Bảng 6.7 Tốc độ gió lơ cà phê có đai rừng chắn gió ở Khe Sanh (Số liệu khảo sát lúc -9 giờ ngày 18 tháng XII năm 1998)

Tốc độ gió khảo sát khoảng cách từđai rừng (m/s) Lơ cà

từng vùng, sở sử dụng hợp lý có thểđề biện pháp phịng chống gió nóng, gió lạnh, gió khơ, gió bão cho loại trồng cụ thể

Gió nguồn cung cấp lượng quan trọng Ưu điểm lớn tài ngun lượng gió không cạn Dự trữ lượng tổng cộng gió trái

đất lớn gấp chừng 5.000 lần lượng than ñá dùng năm Năng lượng gió chỉđược khai thác sử dụng chủ yếu nơng nghiệp, dùng để bơm nước, sản xuất ñiện, xay bột chạy ñộng số loại máy máy chế biến thức ăn gia súc Gió có giá trị lớn cơng khí hố ngành chăn ni trồng trọt

5 CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Anh, chị phân tích ảnh hưởng cường độ xạ mặt trời ñối với trồng ? phương pháp nâng cao hiệu suất sử dụng xạ mặt trời ñể tăng suất trồng ?

2 Hãy nêu rõ ảnh hưởng quang chu kỳ ñối với sinh vật ? nơng nghiệp vấn đềứng dụng quang chu kỳ ?

3 Anh, chị phân tích ảnh hưởng chất lượng ánh sáng với sinh vật ? phương pháp phòng chống tác hại tia tử ngoại ñối với sinh vật ?

4 Hãy phân tích ảnh hưởng nhiệt độ đất nhiệt độ khơng khí trồng ? phương pháp ñiều tiết nhiệt ñộñể tăng suất trồng ?

5 Ảnh hưởng chếñộ mưa, ẩm ñối với trồng ? Vận dụng vấn ñềñã nêu ñể có phương án tốt phục vụ sản xuất ñời sống ?

1 SƯƠNG MUỐI

1.1 ðiều kiện hình thành

Sương muối loại thiên tai thường xảy mùa đơng ở tỉnh miền Bắc nước ta

Sương muói những hạt băng nhỏ, xốp, nhẹ, ñọng mặt ñất, hay vật gần mặt ñất

khi nhiệt ñộ hạ xuống dưới 0oC Sương muối cũng có thể xuất hiện nhiệt độ khơng khí

dưới 5oC, nhưng nhiệt độ mặt đất có thể xuống thấp hơn khơng khí nhiều

Sương muối thường xuất hiện vào ban ñêm khoảng gần sáng, mà mặt ñất bức xạ nguội

lạnh ñi nhiều nhất Do nhiệt ñộ thấp, hơi nước chứa khơng khí tiếp giáp với bề mặt lạnh

sẽ ngưng kết lại ở trạng thái băng, dưới dạng những hạt nhỏ như những tinh thể muối Sương

muối cũng có thể hình thành hơi nóng, ẩm từ lớp đất sâu bốc lên Do đó mà sương muối

có thể thấy cảở mặt lẫn mặt dưới lớp khô hoặc vật khác

ðiều kiện thích hợp nhất cho sự hình thành sương muối những đêm có gió mùa ðơng Bắc,

trời quang mây, gió nhẹ Do trời quang mây, bức xạ hữu hiệu của mặt ñất vật mặt ñất được tăng cường, khơng khí ln ln được thay thế hơi ẩm được bổ sung liên tục có gió

nhẹ Sương muối hình thành nhiều nhất ở những nơi có độ ẩm vừa phải Trong thung lũng,

bồn ñịa nhiệt ñộ hạ thấp hơn nơi khác nên sương muối dễ xuất hiện hơn so với sườn núi

hoặc ñỉnh ñồi Sương muối thường xuất hiện với tần suất cao ở những nơi trơ trọc, khơng có

thảm thực vật sườn phía Bắc đón gió mùa ðơng Bắc

Dựa vào ngun nhân hình thành mà người ta có thể chia sương muối làm loại:

- Sương muối bức xạ: Hình thành mặt ñất bức xạ mạnh làm cho nhiệt ñộ mặt ñất giảm

xuống ñột ngột, nhiệt ñộ hạ xuống dưới 0oC Loại thường ñược hình thành trời quang

mây, gió nhẹ, độẩm khơng khí khơng cao lắm

- Sương muối bình lưu: Là loại sương muối được hình thành có bình lưu lạnh tràn về làm

cho nhiệt độ khơng khí mặt đất hạ xuống nhanh chóng, phạm vi phân bố loại sương muối

rất rộng

- Sương muối hỗn hợp: Là sương muối được hình thành khơng chỉ sự xâm nhập của khơng

khí lạnh mà cịn sự lạnh đi bức xạ của mặt đất Sau những đợt gió lạnh tràn về độ –

ngày, nếu trời quang mây, gió nhẹ, nhiệt độ khơng khí tiếp tục giảm thấp, rất dễ xuất hiện

sương muối

Ở miền Bắc nước ta sương muối xảy nhiều nhất vào khoảng tháng 12, tháng những

tháng thời tiết lạnh khô, thuận lợi cho sự bức xạ mất nhiệt của mặt ñất Khu vực có tần suất

xuất nơng nghiệp, thiên tai thường mang lại nhiều tổn thất ñối với năng suất, sản lượng trồng, vật ni, có làm thất thu hồn tồn Có nhiều loại thiên tai Trong chương chúng ta ñi sâu nghiên cứu một số loại thiên tai ảnh hưởng trực tiếp tới sản xuất nông nghiệp

X XI XII I II III

1. Sìn Hồ 0.04 1.6 4.8 4.4 1.0 0.04 11.9

2. Tủa Chùa 1.0 0.3 1.3

3 ðiện Biên 0.1 0.3 0.4

4. Cò Nòi 0.4 1.5 1.0 2.9

5. Mộc Châu 0.6 2.3 2.0 0.2 5.1

6 Sơn La 0.3 1.1 1.2 2.6

7. Bắc Hà 0.1 0.4 1.3 1.6 0.1 3.5

8. Hoàng Liên Sơn 2.0 4.4 2.3 0.2 0.04 5.4

9 Hồ Bình 0.4 0.5 0.9

10. Phó Bảng 1.3 2.3 2.3 0.6 0.1 6.6

11. Trùng Khánh 0.04 0.8 2.2 2.5 0.3 5.8

12. Ðình Lập 0.4 1.5 1.6 0.04 3.5

13 ðịnh Hoá 0.3 0.4 0.7

14 Hàm Yên 0.04 0.6 0.6

15 Lạng Sơn 0.1 0.8 1.2 0.03 2.1

16 Hà Nội 0.1 0.03 0.03 0.2

17 Quỳ Hợp 0.4 0.3 0.7

18 Tây Hiếu 0.2 0.6 0.8

1.2 Tác hại phương pháp phòng chống

Tác hại của sương muối nhiệt ñộ thấp Khi nhiệt ñộ hạ xuống dưới 0oC, nước thân

cây sẽ đóng băng lại giãn nở thể tích, phá vỡ tế bào, ống dẫn nhựa cũng ngừng hoạt động khơng vận chuyển được chất dinh dưỡng ni Vì vậy ngày hơm sau có sương

muối, trồng bắt ñầu xuất hiện những vết “cháy táp” mặt Ngọn khơ dần, lớp vỏ

tróc ra, héo úa rồi chết Ngay cả sương muối chưa hình thành nhưng nếu nhiệt độ khơng

khí xuống rất thấp, trình sinh lý bị ngưng trệ gây hiện tượng héo sinh lý

ðể chủ động việc phịng chống sương muối, cần phải biết trước khả năng có thể xuất

hiện sương muối hay khơng, từ đó có những biện pháp thích hợp để hạn chế tác hại của sương

muối Trong số phương pháp dự báo sương muối, phương pháp Mikhailepski dễ áp dụng

và cho độ xác cao đối với loại sương muối bức xạ sương muối hỗn hợp

Cơng thức dự báo có dạng:

M = t’ – (t – t’).C

M’ = ť – (t – ť).2C

ðộ ẩm C ðộ ẩm C ðộ ẩm C

100 5,0 70 2,0 40 0,9

95 4,5 65 1,8 35 0,8

90 4,0 60 1,5 30 0,7

85 3,5 55 1,3 25 0,5

80 3,0 50 1,2 20 0,4

75 2,5 45 1,0 15 0,3

Nếu lượng mây > 7/10 bầu trời trị số tính phải ñược cộng thêm

Nếu M M’ đều < - khả năng xuất hiện sương muối sẽ 100%

Nếu M M’ đều > +2 khơng xuất hiện sương muối

Nếu M > +2 M’ < - khả năng xuất hiện sương muối 50%

Lưu ý: Hệ số C phụ thuộc vào ñặc ñiểm ởñịa phương nên cần phải xây dựng bảng hệ số C

phù hợp cho từng nơi Theo lý thuyết nêu trên, có thểđề nguyên tắc chung của

biện pháp phịng chống sương muối giữ cho nhiệt độ mặt đất khơng xuống q thấp (dưới

0oC) Những biện pháp thường dùng là:

- Hun khói: Dùng rơm rạ, cỏẩm chất thành những đống ở góc ruộng nơi đầu gió, đốt cháy âm ỷđể tỏa nhiều khói nhằm hạn chế bức xạ hữu hiệu của mặt ñất

- Tưới nước: Nhằm làm ñất ẩm thêm, tăng cường khả năng giữ nhiệt độ dẫn nhiệt, nhờđó

nhiệt từ lịng đất có thể truyền lên, làm tăng nhiệt độ mặt đất Ở những nơi đất thấp có thể

bơm nước vào ruộng ñể hạn chế mặt ñất bức xạ mất nhiệt

- Phủñất: Dùng rơm rạ, bèo, cỏ mục phủ lên mặt ñất ñể giảm khả năng bức xạ nhiệt khiến

cho ñất ñỡ lạnh đi Những vật phủ phải vật có độ dẫn nhiệt

- Chọn giống có khả năng chịu lạnh cao, bị tác hại của sương muối

- Xê dịch thời vụ gieo trồng tránh thời kỳ thường xuất hiện sương muối ðối với vụđơng,

bố trí cho giai đoạn hoa, ñậu quả mẫn cảm với nhiệt ñộ thấp tránh ñược thời kỳ xuất hiện

sương muối

- Trồng đai rừng phịng hộ chống hướng gió lạnh Bố trí mật độ trồng hợp lý

2 GIĨ FOHN KHƠ, NĨNG (gió Lào) 2.1 ðiều kiện hình thành

Gió fohn khơ, nóng hiện tượng thời tiết xảy mùa hè ở nước ta, ảnh hưởng chủ yếu

các vùng thung lũng phía Tây, tình trạng khơ nóng cịn biểu hiện nghiêm trọng hơn, mỗi năm có đến 40 – 50 ngày, đó có 15 – 20 ngày khơ nóng cấp II

Khu vực Thanh Hoá Ðồng bằng Bắc Bộ gió khơ, nóng hơn, khoảng từ 10 đến 20 ngày

mỗi năm Vùng Tây Bắc cũng thường thấy gió Tây mà tính chất cũng tương tự như

Bảng 7.3.Mức độ gió khơ nóng ở một sốñịa ñiểm vùng Bắc Trung Bộ

ðịa ñiểm Tháng III

Tháng IV

Tháng V

Tháng VI

Tháng VII

Tháng VIII

Tháng IX

Tổng cộng Tần số khơ nóng cấp I

Thanh Hóa - 0,4 2,6 3,8 3,7 1,5 0,1 12,1

Vinh 0,2 1,2 5,2 7,2 7,1 5,9 0,4 27,2

Hà Tĩnh 0,3 1,0 5,4 7,3 10,1 6,4 0,6 31,6

ðồng Hới 0,5 1,5 4,9 7,3 6,8 5,2 0,7 26,9

Cửa Tùng 0,6 1,9 3,7 8,7 6,7 5,1 0,7 27,5

Tần số khơ nóng cấp II

Thanh Hóa 0.0 0,0 0,0 0,3 0,3 0,0 0,0 0,6

Vinh 0,2 0,6 1,8 2,1 2,7 0,5 0,0 7,9

Hà Tĩnh 0,2 0,2 0,6 0,9 1,2 0,4 0,0 3,5

ðồng Hới 0,4 1,5 3,1 0,7 1,8 0,7 0,0 8,2

Cửa Tùng 0,2 0,8 1,0 3,0 1,0 0,4 0,0 6,4

Các tỉnh Bình - Trị - Thiên cũng vùng có nhiều gió Tây khơ nóng ðặc biệt khu vực Quảng

Trị có đèo Lao Bảo, nơi thấp nhất của dãy Trường Sơn hút luồng gió Tây khơ nóng thổi thẳng

xuống vùng đồng bằng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất Nơng Lâm nghiệp Về cường ñộ

và tần số, trung bình mùa hè quan sát được 25 – 30 ngày khơ nóng cấp I, đó có – ngày

khơ nóng cấp II Hai tháng nhiều gió Tây khơ, nóng nhất tháng VI VII, trung bình mỗi

tháng có – ngày khơ nóng cấp I, đó – ngày khơ nóng cấp II

Ngồi gió Tây Nam khơ nóng cịn hoạt động mạnh vùng ven biển thuộc

tỉnh Trung Trung Bộ (Nam đèo Hải Vân đến phía Bắc đèo Cả), mức độ khơ nóng có thấp hơn

Tuy vậy cũng có những lúc gió Tây Nam khơ nóng đem lại nhiệt độ 400C độ ẩm dưới

30%

2.2 Tác hại biện pháp phịng chống

Tác hại của gió Tây Nam khơ nóng (gió Lào) nhiệt độ cao độẩm khơng khí thấp

Trong trường hợp tốc độ gió vừa phải (khoảng - m/s), nhiệt ñộ tối cao ngày tới 34 -

nhân gây cháy rừng Trong những trường hợp gió mạnh, cỏ bị khơ héo, dễ bị cháy rừng

lan diện rộng Mặt khác, tác ñộng gián tiếp của yếu tố khí tượng cịn kéo theo làm khơ

kiệt nước ñất, chua phèn muối mặn ngấm lên mặt làm cho bộ rễ như bị ngâm

các dung dịch có nồng độ muối khống a xít cao, trồng có thể bị chết

ðểđề phịng gió Tây Nam khơ nóng, đối với lúa xn cần gieo cấy đúng thời vụ, chăm bón

tốt cho lúa mọc khỏe, trổ sớm, tránh được nhũng đợt gió khơ nóng đầu mùa ðối với lúa mùa,

khi cấy cần giữ nước mặt ruộng cho mát gốc, bón thêm phân ñể làm tăng sức sống

Các biện pháp phịng chống như phủ đất, trồng xen, vun gốc có tác dụng làm giảm tác hại

của gió khơ nóng Việc trồng rừng chắn gió có tác dụng hạn chế tác hại của gió khơ nóng một

mặt làm hạ thấp nhiệt ñộ, mặt khác tăng thêm độẩm của khơng khí

Gió Lào làm cho sức khỏe của trâu, bò bị giảm sút, đó ảnh hưởng đến năng suất lao động

Vì thế cần ý chăm sóc trâu bị mùa gió Lào thơng qua việc bảo đảm cung cấp ñầy ñủ

thức ăn, nước uống, giờ giấc làm việc hợp lý Trên những vùng ñất trồng trọt chăn nuôi cần

tạo nhiều hồ chứa nước trồng rừng chắn gió Vào thời kỳ cuối mùa đơng cần chọn một loại

cây trồng đó vừa chịu hạn vừa sinh trưởng nhanh chóng, tạo lớp phủ thực vật cho

trồng khác có giá trị cao hơn bắt đầu vào mùa gió Lào

3 HẠN HÁN

3.1 ðiều kiện hình thành

Hạn một hiện tượng tự nhiên ñược coi thiên tai, bởi gây sự hơi nước mặt

và bốc hơi mặt ñất mạnh, phá vỡ cân bằng nước cây, ảnh hưởng nghiêm trọng ñến sinh

trưởng, phát triển của trồng Dựa vào nguyên nhân gây hạn mà có thể chia làm hai loại

là hạn đất hạn khơng khí

a) Hạn đất

Hạn đất xảy trời khơng có mưa một thờì gian dài, nhiệt độ cao kéo theo sự bốc hơi lớn

của mặt đất Tình trạng gây sự mất cân ñối giữa lượng nước cần với lượng nước ñược

cung cấp từñất dẫn ñến héo, năng suất trồng bị giảm sút hoặc có thể chết

Hạn đất được xác định bởi thời tiết khơ, nóng kéo dài từ 15 – 20 ngày trở lên Trong thời gian đó trời khơng mưa hoặc chỉ có mưa nhỏ Mức ñộ hạn ñược xác ñịnh bằng nhiều chỉ tiêu:

- Hạn đất tính theo chuẩn sai lượng mưa (∆R):

Chuẩn sai lượng mưa được tính theo cơng thức:

∆R = R – R

Trong đó:

HTC = - ∑t0C

Trong đó: ΣR tổng lượng mưa

∑t0C tổng lượng nhiệt

Khi HTC < bắt đầu có dấu hiệu hạn

HTC = 0,5 – 0,6 hạn trung bình

HTC = 0,4 – 0,5 hạn nặng

HTC < 0,4 hạn rất nặng

Áp dụng công thức ở Việt Nam, Trung tâm khí tượng nơng nghiệp đã đưa cơng thức:

R K

0,16 t

∑ =

∑

Hệ số 0,16 hệ số thực nghiệm thường dùng cho vùng nhiệt đới

Nếu K = – không hạn, những vùng ẩm ướt

K = 0,5 – 1,0 vùng bắt ñầu có dấu hiệu hạn

K< 0,5 vùng hạn

b) Hạn khơng khí

Hạn khơng khí xảy độ ẩm khơng khí q thấp, nhiệt độ cao gió mạnh Hạn khơng

khí đất có thể vẫn ñủẩm nhưng bộ phận của mặt ñất hơi nước nhiều dẫn đến

bộ rễ khơng kịp hút nước cung cấp cho q trình bốc hơi mặt kết quả bị khô héo ðể đánh giá hạn khơng khí có thể dùng chỉ số hạn khơng khí của Subebinler: ðối với hạn

khơng khí, để xác định cường độ hạn cần phải tính đến khả năng bốc hơi, độẩm tương ñối, nhiệt ñộ hoặc ñộ thiếu hụt bão hịa hơi nước (d) của khơng khí cũng như vận tốc gió Khi nghiên cứu

về bản chất của hạn khơng khí, Subebinler nhận thấy rằng hạn khơng khí xảy d = 20 mb ñưa bảng chỉ số hạn sau:

Bảng 7.4 Chỉ số khí tượng của loại hạn khơng khí

ðộ thiếu hụt bão hịa (d) lúc 13 h Hạn khơng khí

Khả năng bốc hơi

(mm/ngày ñêm) Ứng với vận tốc gió < 10 m/gy

Ứng với vận tốc gió > 10 m/gy

Hạn nhẹ 3 – 20 – 32 13 – 27

Hạn trung bình 5 - 33 – 39 28 – 32

Hạn nặng 6 – 40 – 52 33 – 45

Hạn rất nặng > ≥ 53 ≥ 46

Khi S ≥ 2,0 xuất hiện hạn khơng khí

S ≥ 3,0 hạn nặng

Chỉ số hạn S cịn được xác định theo diện, nếu ∆R, ∆T S tính theo diện tích đạt tỷ số:

1 – 10%: Hạn cục bộ

11 – 20%: Hạn rộng

21 – 30%: Hạn rất rộng

31 – 50%: Hạn nghiêm trọng

> 50%: Hạn thiên tai

3.2 Phân bố hạn biện pháp phòng chống

Ở Miền Bắc, tính thất thường của chếđộ mưa nên hạn hiện tượng thường xuyên Ở

vùng ñồng bằng Bắc Bộ, hạn hay xảy vào vụ ðông Xuân trùng với mùa mưa, lượng mưa

trung bình tháng chỉ khoảng 20 – 30 mm, có những giai đoạn liên tục nhiều ngày khơng có mưa

Trong vụ mùa, vẫn có khả năng xảy hạn mặc dù mùa mưa Hạn ở thời điểm gây thiệt hại

nghiêm trọng nhiệt ñộ cao, bốc hơi nước mạnh làm cho bị tàn lụi nhanh chóng

Qua nghiên cứu cho thấy hạn vào thời kỳ lúa làm địng năng suất có thể giảm 30%, hạn vào

lúc lúa trổ bơng phơi màu, năng suất có thể giảm tới 40 – 50%, hạn vào lúc lúa ñang ngậm

sữa năng suất giảm 10 – 15%

Ở tỉnh duyên hải miền Trung, hạn xảy vào cuối mùa xuân suốt mùa hè, hạn

nặng vào tháng VI, VII Thời kỳ bị ảnh hưởng của gió Lào khơ, nóng gây cả hạn đất hạn

khơng khí, làm thất thu nghiêm trọng lúa vụ đơng xn vụ hè thu Nhiều tỉnh khơng trồng được loại rau màu, chân đất màu mỡ, thích hợp với trồng cạn cũng bị bỏ hóa

khơng có nước tưới

Ởđồng bằng sơng Cửu Long thường gặp hạn hán vụđơng xn mùa khơ, từ tháng XI đến tháng IV Vụđơng xuân năm 1992 – 1993, lượng mưa ở hầu hết tháng ñều thấp hơn

Bảng 7.5 Tần suất hạn hán mùa khô ở Quảng Ngãi (%)

Tháng IV Tháng V Tháng VI ðịa ñiểm

Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần

Châu Ô 92 100 92 92 77 62 67 67 58

Trà Khúc 88 94 94 88 69 8 56 69 63

Quảng Ngãi 88 82 88 88 71 77 77 82 81

An Chỉ 88 88 94 88 71 65 65 77 53

Mộðức 88 94 88 77 71 88 77 88 71

Hạn hán cịn có ngun nhân từ hoạt động của El Ninơ (xem chương IX) Nghiên cứu về hạn

hán ở Việt Nam cho thấy, 50 năm hạn diện rộng vào vụđơng xuân chiếm 22%, vụ hè

thu chiếm 12% Trong đó 60% hạn đơng xn 80% hạn hè thu có liên quan đến El

Ninơ Các vụđơng xn 1962 – 1963, 1976 – 1977, 1982 – 1983, 1997 – 1998 vụ hè thu

1963, 1977, 1983, 1993 1998 năm có El Ninơ đặc biệt bị hạn nặng

ðể phòng chống hạn hán, biện pháp chủ yếu bảo vệ nguồn nước giữẩm cho ñất từ đầu mùa khơ Vào đầu mùa khơ cần triển khai một số biện pháp chống hạn như xới xáo ñất ñể

hạn chế bốc hơi, che phủ cho ñất bằng rơm rạ, cỏ mục, bèo hoặc nilon ñể giữẩm Ở những nơi

hạn thường xuyên xảy diện rộng, nên trồng ñai rừng để cải thiện điều kiện khí hậu

Các đai rừng có tác dụng cản gió, giảm bốc hơi của ñất, hạ thấp nhiệt ñộ tăng thêm ñộ ẩm

Theo kết quả nghiên cứu của Lê Quang Vĩnh (2000), phía sau dải rừng ứng với khoảng cách bằng

30 – 40 lần chiều cao của dải rừng, tốc độ gió giảm từ 20 – 60%, ñộ bốc hơi giảm 40%, nhiệt ñộ

hạ thấp hơn 0,5 – 1,5oC độ ẩm khơng khí cao hơn 0,5 – 1,5 mb so với khơng có rừng chắn

Bởi vậy, rừng có tác dụng rất tốt việc chống hạn

Ở vùng đồi núi nên xây dựng hồ tích chứa nước ñể chủ ñộng việc tưới tiêu cho

các loại trồng Những vùng hạn hán gay gắt như Tây Nguyên, ven biển Trung Trung Bộ,

Nam Trung Bộ cần áp dụng biện pháp bảo vệ nguồn nước từ ñầu mùa khơ như đắp đập giữ nước, đóng cống tiêu nước kịp thời, che phủ nilon mặt hồ nước, sử dụng tiết kiệm

các nguồn nước Vùng đồng bằng nên có hệ thống kênh mương hợp lý để có thể dẫn nhập được

các nguồn nước một cách thuận lợi, nhất vào mùa khô hạn

4 LŨ LỤT

Lũ lụt chỉ hiện tượng nước sông dâng lên mưa lớn ñầu nguồn, nước lũñổ về mạnh

hoặc vỡñê, tràn ñê làm ngập hết cả vùng thấp Lũ lụt gây hiện tượng úng ñối với

trồng

Úng cũng thường xảy mùa mưa, mưa nhiều hoặc mưa lớn tập trung

một thời gian ngắn, nước khơng kịp tiêu thốt, đó đất đã no nước, khơng hút thêm được nữa,

làm rễ thiếu khơng khí Nói chung úng, lụt thường có liên quan với những hệ thống thời tiết

gây mưa lớn như bão, áp thấp nhiệt ñới, front

4.1 Tác hại của Lũ lụt

Thiên tai lũ lụt đã được lồi người ghi chép nhiều sử sách Ở lưu vực sông Misisipi

(Mỹ) lũ lụt tháng IV năm 1927 ñã làm ngập lụt 10 triệu hecta, làm chết 500 000 người Gần ñây,

trận ñại hồng thủy sơng Trường Giang (Trung Quốc) năm 1998 đã gây thiệt hại hàng chục

tỷðôla Mỹ làm chết 4150 người, hàng trăm triệu người bịảnh hưởng trực tiếp

1995 259 58 972 4 974 359 551 106,2

1996 624 293 326 97 463 1 227 107 720,0

1997 64 243 961 23 759 15 115 600,0

Nguồn: Trung tâm nghiên cứu KTTV (2000)

Tại miền Trung, năm 1999 mưa lớn diện rộng ñã gây ngập lụt tỉnh từ Huếđến

Bình ðịnh, làm nhiều người chết, nhiều người mất nhà cửa ðồng bằng sông Cửu Long cứ -4

năm lại xảy lụt lớn, điển hình lụt lớn như năm 1961, 1966, 1978, 1996, 2000

Úng gây thiệt hại cho mùa màng chủ yếu đất bão hồ nước, đất thiếu oxy, hạn chế

các q trình hấp thụ của rễ, làm cho rễ bịủng thối rồi chết Nếu đất thiếu oxy, q

trình oxy hố bị ngừng trệ, q trình yếm khí chiếm ưu thế có thể tạo những chất ñộc ñối với

rễ Lá thân bị ngập nước cũng làm tê liệt chức năng quang hợp, hô hấp Nước ngập lâu

ngày, tuỳ loại có thể bị chết hoặc giảm thu hoạch

4.2 ðặc ñiểm lũ lụt ở nước ta biện pháp phòng chống lụt úng

Hàng năm mùa lũ diễn khác ở vùng Tùy theo ñiều kiện ñịa lý tự nhiên thời

tiết mà lũñến sớm hay ñến muộn Mùa lũở vùng thường xảy như sau:

• Vùng Bắc Bộ Bắc Thanh Hóa: từ tháng VI đến tháng X

• Vùng ven biển từ Nam Thanh Hóa ñến Hà Tĩnh: từ tháng VII ñến tháng XI • Vùng ven biển từ Quảng Bình đến Ninh Thuận: từ tháng IX đến tháng XI • Vùng Nam Bộ Tây nguyên: từ tháng VII ñến tháng XI

Biện pháp căn bản ñể chống úng ñiều tiết nước, làm thuỷ lợi tốt ñể chủñộng ñược nước

tưới, rút nước kịp thời úng sẽ khắc phục được tình trạng thất thường của chếđộ mưa

Xây dựng cơng trình thuỷ lợi sơng lớn, xây hồ chứa nước, nạo vét lịng sơng, củng cố bờ đê, đắp thêm một sốđê phụ

Ðối với kỹ thuật trồng trọt, phải ý ñến ñộ cao luống ñất, gieo hạt giống khu đất

cao thích hợp, bố trí giống ngắn ngày, gieo trồng ñúng thời vụñể thu hoạch trước có úng

lụt, hoặc bị úng đã sinh trưởng tốt, có khả năng chịu ngập úng Sau bị úng phải rửa ñất bùn, hoặc phù sa bám vào thân lá, tăng cường chăm sóc phịng trừ sâu bệnh

5 MƯA ðÁ

Mưa ñá loại giáng thủy rắn dưới dạng những hạt nước đá có hình dạng, kích thước khác

nhau Mưa đá thường xảy có dơng phát triển mạnh, dịng khơng khí mây bị cuốn lên

rất cao tới 9-10 km hoặc hơn nữa Do được hình thành ởđiều kiện nhiệt ñộ thấp, những hạt băng

và hạt nước rất lạnh tồn tại ñồng thời với Trong cơn dơng những dịng khơng khí thăng

mạnh, hạt băng lớn lên, lúc ñầu hơi nước từ những hạt nước khác chuyển tới, về sau sự

Mưa đá cũng khơng mấy quan sát thấy ở những vùng nhiều rừng, rừng rậm khơng điều

kiện thuận lợi cho sự phát triển của dông

Diện mưa ñá thường chỉ giới hạn phạm vi một vài trăm km2, có thành một dải

hẹp, hoặc lác đác từng chỗ Mưa đá có sức phá hoại rất mạnh, nhất ñối với lúa chiêm xn

Mưa đá cịn gây tác hại nhiều ñối với ăn quả, hoa màu Hiện chưa có biện pháp hiệu quả để ngăn chặn mưa đá Một vài nơi người ta đã thí nghiệm dùng tên lửa mang theo những chất hoá

học bắn lên đám mây dơng có khả năng sinh mưa đá, phá tan mây trước hình thành hạt

băng Tuy nhiên, kết quả chưa ñược xác nhận một cách ñầy ñủ Sau mưa ñá xảy ra, để cho

cây trồng hồi phục cần tích cực chăm sóc, dựng lại đổ, bón thêm phân vun gốc

6 DÔNG NHIỆT

Bắt ñầu từ tháng III, tháng IV chiều tối thường có dơng xảy Thời tiết dơng

thường thấy có sấm chớp kèm theo gió mạnh, mưa rào, đơi có mưa đá Sấm sét dơng

chính sự phóng điện của những đám mây dày ñặc, phát triển rất cao gọi mây dơng Loại mây

này có thể hình thành nguyên nhân sau:

- Do không khí nóng, ẩm bốc lên cao bị khơng khí lạnh, nặng hơn tràn tới ở bên dưới

- Do khơng khí nóng, ẩm trượt lên theo sườn dốc đồi, núi Trường hợp gọi dơng địa hình

- Do mặt đất bị nóng lên nhận nhiều bức xạ mặt trời, khơng khí gần mặt đất nóng, ẩm giãn

nở thể tích bốc lên cao Loại gọi dơng nhiệt, đây loại dông thường thấy nhiều hơn cả,

xảy vào buổi chiều mùa hè lúc mặt đất bịđốt nóng nhiều nhất

Ở nước ta, hàng năm có từ 50 đến 100 ngày có dơng, có vùng có nhiều ngày xảy 2-3

cơn dơng Mùa dơng bắt đầu từ tháng IV ñến tháng X tập trung vào khoảng từ tháng V đến

tháng VIII Dơng xảy vào mùa lạnh nhiệt độ độẩm đều thấp

Dơng có thể gây tác hại đối với sản xuất nơng nghiệp gió mạnh mưa lớn kèm theo Ðơi

gió cơn dơng rất mạnh có thể làm gãy cành hoặc đổ lớn Bên cạnh tác hại, dơng cũng

có tác dụng cung cấp cho một lượng ñạm ñáng kể nước mưa

7 BÃO VÀ ÁP THẤP NHIỆT ðỚI

7.1 ðiều kiện hình thành bão áp thấp nhiệt đới

Bão một nhiễu ñộng sâu sắc nhất cơ chế gió mùa mùa hè ðó một vùng khí áp thấp

gần trịn, bán kính vào khoảng 200 – 300 km, ñường ñẳng áp gần đồng tâm dày xít nhau,

gây gió rất mạnh có thể lên tới 35 m/s, tức 120 km/h Trừ phần trung tâm của bão

gọi mắt bão lặng gió, cịn tồn bộ hệ thống có chuyển động xốy đi lên rất mãnh liệt Bão có

trữ lượng ẩm rất lớn, có năng lượng nội tại khổng lồ Mây hình thành bão những lớp mây

rìa vào trung tâm Dịng khơng khí nóng, ẩm chuyển động chịu tác dụng của lực Coriơlit sẽ hình

thành xốy thuận Trong đới vĩ độ 50 Bắc đến 50 Nam hầu như khơng có bão lực Côriôlit

nhỏ hoặc bằng khơng mặc dù khơng khí rất nóng ẩm Ở vĩ độ cao, lực Cơriơlit lớn nhưng

khơng khí mặt biển thường có nhiệt độ thấp khơ nên dịng thăng yếu, cũng khơng hình

thành bão

- Bão thường hình thành dải hội tụ nhiệt ñới, mùa bão thời kỳ nhiễu ñộng mạnh của

dải hội tụ nhiệt ñới Về mùa hè ở bán cầu Bắc, vị trí dải hội tụ nhiệt đới thường dịch lên phía Bắc

so với vị trí trung bình của chúng nằm ñới vĩ ñộ từ 10 – 20o Bắc ðường ñi của bão phụ

thuộc vào ñiêù kiện nội lực ngoại lực ðiều kiện ngoại lực tác ñộng ñến bão hệ thống

khí áp, chủ yếu lưỡi áp cao cận nhiệt đới Thái Bình Dương lưỡi áp cao cực đới Bắc bán cầu

Hình 7.1. Ảnh vệ tinh chụp cơn bão Andriu ñổ bộ vào Florida (Mỹ) năm 1992 Tốc ñộ di chuyển của mắt bão khơng giống nhau, có cơn bão suốt q trình tồn tại hầu

như khơng di chuyển, có cơn bão di chuyển rất nhanh ñến 40 km/giờ ðặc biệt đi vào vùng ơn đới, ảnh hưởng của đới gió Tây Nam, bão có thể di chuyển với tốc độ 60 –70 km một giờ Gió

bão gần như ñối xứng qua tâm Ở xa giới hạn ngồi của bão có tốc độ gió từ cấp trở lên,

tới gần tâm bão, gió mạnh, mạnh nhất ở vùng cách tâm bão khoảng vài chục km (tốc độ gió

có thể lên tới 300 km/h) Phạm vi đường kính của khu vực tâm bão lặng gió rất khác nhau,

của khơng khí yếu đi, tỏa sang ngang tạo thành dịng thổi phía ðỉnh khối mây cũng

tỏa thành những mây mỏng vươn xa Ở trung tâm bão một dịng khơng khí từ cao

giáng xuống làm cho mây tan đi, vậy thời tiết ở vùng trung tâm bão lặng gió hoặc gió nhẹ,

mưa lác đác hoặc khơng mưa, ban ngày đơi hửng nắng cịn ban đêm có thể thấy trăng

Hình 7.2.Sơđồ dịng khơng khí sự phát triển của mây vùng bão

Bão phát sinh ở Thái Bình Dương thường đi theo quỹ đạo parabol, nhưng cũng có nhiều

trường hợp đường đi rất phức tạp Nhìn chung, ñi vào vùng biển nước ta thường cơn bão

theo hướng ðông, ðông - Nam Bão ảnh hưởng vào Việt Nam những cơn bão được hình thành ở vùng biển nhiệt đới Tây Thái Bình Dương hoặc biển ðơng Trên biển ðơng, hàng năm trung

bình có – 10 cơn bão hoạt ñộng (theo số liệu 60 năm) Năm nhiều bão nhất lên tới 18 cơn

(1964), năm bão nhất cơn (1925) Số bão từ biển Tây thái Bình Dương đi vào biển ðơng

chiếm 60%, hình thành biển ðơng chiếm 40% Trung bình mỗi năm nước ta chịu ảnh hưởng

của cơn bão áp thấp nhiệt đới, đó, bịảnh hưởng trực tiếp của 3,15 cơn bão, 2,95

áp thấp nhiệt ñới bịảnh hưởng gián tiếp của 0,83 cơn bão 0,42 áp thấp nhiệt ñới (bảng 7.7)

Nếu tác ñộng trực tiếp của cơn bão thường gây những thiệt hại rất lớn, ảnh hưởng gián

tiếp cũng không phải nhỏ, bão xa thường gây mưa diện rộng kéo dài dễ gây úng

lụt Một những nguyên nhân quan trọng gây bão áp thấp nhiệt ñới hoạt động của El

Ninơ El Ninơ ảnh hưởng đến hoạt động của gió mùa mùa hè ở ðơng Nam Á Qua phân tích số

liệu về số lượng cơn bão áp thấp nhiệt ñới ảnh hưởng ñến khu vực vào năm xuất hiện

El Ninô La Nina cho thấy, năm có El Ninơ trung bình có cơn bão áp thấp nhiệt ñới,

Hình 7.3.ðường đi của cơn bão vào Việt Nam qua tháng

Vào năm La Nina, số lượng bão áp thấp nhiệt ñới ảnh hưởng ñến thời tiết nước ta

nhiều hơn, năm nhiều nhất 8,3 cơn, nhìn chung nhiều hơn so với trung bình khoảng cơn ðặc

biệt, năm thường xảy ñợt mưa lớn, diện phân bố rộng, kéo dài nhiều ngày gây

ngập lụt nghiêm trọng.

Bảng 7.7 Tần số bão, áp thấp nhiệt ñới ảnh hưởng trực tiếp (*) hoặc gián tiếp (**)

ðơn vị: Cơn bão Tháng

Loại

3 10 11 12

Cả năm

Bão (*) 0 0,05 0,25 0,40 0,50 0,70 0,80 0,40 0,05 3,15

ATNð (*) 0,05 0,03 0,03 0,38 0,30 0,63 0,65 0,53 0,25 0,10 2,95

Bão (**) 0 0,03 0,08 0,10 0,12 0,10 0,15 0,15 0,10 0,83

ATNð (**) 0,03 0 0,08 0,10 0,08 0,05 0,08 0,42

Cộng 0,08 0,03 0,11 0,79 0,80 1,35 1,53 1,53 0,88 0,25 7,35

Nguồn: Số liệu khí tượng 1956 – 1995

7.2 Hoạt ñộng của bão áp thấp nhiệt ñới ở Việt Nam biện pháp phòng tránh

Mùa mưa bão ở Việt Nam kéo dài từ tháng VI ñến tháng XI, tùy từng khu vực bão hoạt ñộng

sớm hay muộn:

- Khu vực từ Quảng Ninh đến Thanh Hóa: mùa bão từ tháng VI dến tháng IX, nhiều nhất

tháng VIII

- Khu vực từ Nghệ An đến Quảng Bình: mùa bão từ tháng VII ñến tháng VIII, ñến chậm hơn

ðặc điểm của gió bão giật mạnh hướng thay ñổi rất nhanh Trước sau trung tâm bão,

gió gần như trái chiều nên sức phá hoại rất lớn, có thể làm ñổ to, nhà cửa…

Khi có bão thường kèm theo mưa lớn Khu vực vùng bão, lượng mưa ngày ñêm 150 -

300 mm Một ñợt mưa bão kéo dài từ – ngày, mưa tập trung – ngày, lượng mưa ñạt từ 200

– 400 mm, có trường hợp tới 500 – 600 mm

Bão gây rất nhiều thiệt hại ñối với sản xuất nơng nghiệp Khi có bão trồng vừa chịu gió

bão vừa chịu úng lụt nên mùa màng gần như mất trắng Ở những vùng ven biển, bão gây

nạn nước biển dâng gió dồn nước vào bờ, có thể cao tới –7 m tràn sâu vào ñất liền

hàng chục kilômet Nước biển dâng không những cuốn trơi cả hoa màu, nhà cửa mà cịn khiến

ruộng đồng bị nhiễm mặn

Phịng chống gió bão đối với trồng chủ yếu phịng gió mạnh, gió giật gió đổi hướng

Các loại lâu năm thường có tán rộng nên chặt bớt cành, tỉa bớt cho khỏi ñổ, nếu cần, phải

cắm cọc chống ðối với hoa màu nên vun gốc cho chắc làm giàn chống đỡ Một số

như mía, lúa có thể buộc lại thành cụm để giảm tác hại của gió bão

ði đơi với phịng chống gió, phải đề phịng úng lụt Các loại trồng cạn nên vun luống

cao, khơi thêm rãnh cho dễ thoát nước Ở vùng ven biển, cần củng cố hệ thồng ñê ngăn nước

mặn, tránh hiện tượng vỡñê làm nước mặn tràn vào ñồng ruộng

Sau bão tan cần phải xới xáo phá váng, khơi tháo nước ñọng mặt ñất đồng thời xúc tiến

việc chăm sóc, bón phân ñể nhanh hồi phục

8 CÂU HỎI ƠN TẬP

1. Hãy phân tích điều kiện hình thành, tác hại biện pháp phịng chống sương muối ?

2. Thế hạn đất, hạn khơng khí ? Các chỉ tiêu đánh giá hạn hán ? Nguyên nhân hình

thành, tác hại biện pháp phịng tránh? Tình hình hạn hán ở nước ta ?

3. Hãy phân tích điều kiện hình thành gió fohn khơ nóng, Nêu quy luật hoạt động của gió

fohn khơ, nóng ở nước ta ? Phân tích tác hại biện pháp phịng chống ?

4. Hãy phân tích điều kiện hình thành lũ, lụt, Nêu quy luật hoạt ñộng của lũ lụt ở nước ta ?

Phân tích tác hại biện pháp phịng chống ?

5. Hãy phân tích điều kiện hình thành bão áp thấp nhiệt ñới ? Nêu quy luật hoạt ñộng của

1 CƠ CHẾ HÌNH THÀNH KHÍ HẬU VIỆT NAM 1.1 Chếđộ mặt trời nội chí tuyến

Lãnh thổ Việt Nam kéo dài theo phương kinh tuyến, giới hạn vĩ ñộ từ

8030’Bắc ñến 23022’Bắc kinh độ từ 102010’Ðơng đến 109021’ Ðơng Như vậy, Việt Nam

nằm trọn vẹn vùng nội chí tuyến Bắc bán cầu Tiêu biểu cho chếđộ mặt trời vùng

nội chí tuyến tượng mặt trời qua thiên ñỉnh lần năm ñộ cao mặt trời

lớn Ở tất vùng nước ta tượng thể rõ Nhưng Việt Nam nằm

kéo dài theo phương kinh tuyến, chênh lệch nhiều vĩñộ nên khoảng cách lần

qua thiên ñỉnh mặt trời nước ta không ñồng vùng Càng lên phía Bắc,

hai ngày gần Ở Ðồng Văn (23022’B), mặt trời qua thiên ñỉnh trước sau

Hạ chí (22/VI) vài ngày Cịn Cà Mau (8030’ B), hai ngày cách gần tháng

(bảng 8.1)

Trong vùng nội chí tuyến, chuyển ñộng biểu kiến mặt trời quanh năm di

chuyển qua lại ởđó nên độ cao mặt trời lớn vùng khác Như ñều biết, trái ñất vừa quay quanh mặt trời theo quỹđạo elip vừa tự quay xung quanh tạo thành

một trục xoay cốñịnh Trục trái ñất luôn giữ cho trái ñất nghiêng với mặt phẳng quỹ đạo góc 23027' Vì vậy, năm mặt phẳng hồng đạo cắt mặt phẳng xích ñạo

trái ñất tạo thành góc thay ñổi từ 00đến 23027' Nói cách khác, vùng nội chí tuyến có độ

cao mặt trời ln ln lớn vùng khác (bảng 8.2)

hiểu tường tận chế, vị trí địa lý đặc biệt ñặc ñiểm ñặc sắc khí hậu nước ta Khí hậu có ý nghĩa định nhiều mặt ñời sống hoạt ñộng sản xuất, ñiều kiện tiên cho tồn phát triển giới sinh vật, nguồn lượng ñầu tiên q trình tự nhiên Khí hậu ảnh hưởng tới sản xuất suất sinh vật, tới các ñặc ñiểm tự nhiên nhân văn Từ xưa đến nay, nói đến giàu đẹp ñất nước, các học giả ñã không quên nhắc tới khí hậu, tới ưu đãi mà thiên nhiên đã dành cho người, nguồn tài ngun vô quý giá

Việt Nam - tổ quốc bốn mùa xanh tươi, ñồng ruộng phì nhiêu, mùa màng, sản vật ña dạng phong phú Nhân dân Việt Nam cần cù, bền bỉ với 4000 năm lịch sử ñã làm nên văn hố đặc sắc tập qn, tục lệ sinh ñộng

Thiên nhiên, cảnh vật người Việt Nam kết môi trường khắ hậu, tự nhiên riêng Việt Nam Không phải ngẫu nhiên, khắ hậu Việt Nam ựã thu hút quan tâm nhiều nhà nghiên cứu khắ hậu giới Trong sơ ựồ phân loại khắ hậu trái ựất, khắ hậu Việt Nam thường ựược tách riêng thành ngoại lệ Nhiều vấn ựề liên quan ựến chế khắ hậu Việt Nam ựến ựang phải bàn cãi Nhà khắ hậu học người Pháp P Pedelaborde (1958) ựã nghiên cứu chế khắ hậu vùng đông Nam Á nhiều năm trước ựây nói khắ hậu Việt Nam trường hợp ựặc sắc, dị thường khắ hậu nhiệt ựới Theo Ơng, khơng ựâu ở ựây, vùng vĩ tuyến ngang nhau, chỉ có khắ hậu Việt Nam có mùa đơng lạnh khác thường

10 B 17-IV 28-VIII 133

120B 22-IV 22-VIII 122

140B 28-IV 16-VIII 110

150B 2-V 12-VIII 102

160B 5-V 9-VIII 96

200B 21-V 24-VIII 65

210B 27-V 18-VII 51

Tình hình dẫn tới hệ chi phối khí hậu Việt Nam:

• Ðộ cao mặt trời độ dài ban ngày chênh lệch ít, vĩđộ vùng nội chí tuyến tiếp nhận lượng xạ mặt trời lớn Ở miền Bắc, tổng lượng xạ mặt trời

hàng năm ñạt vào khoảng 130-135 Kcal/cm2/năm, cán cân xạ từ 75 - 80

kcal/cm2/năm Còn miền Nam lượng xạ mặt trời nhận ñược tương ứng 125-130

Kcal/cm2/năm 70-75 Kcal/cm2/năm So với điều kiện trung bình vùng có

vĩđộ, xạ tổng cộng Việt Nam thấp chút cân xạ tương đương Xét chung nhiệt độ tồn năm thấy khí hậu Việt Nam có ñặc ñiểm phù hợp với ñiều kiện thông thường khí hậu nhiệt đới

• Phân hố nhiệt ñộ khác vùng phía Nam phía Bắc: Ở phía Nam, khoảng

cách lần mặt trời qua thiên ñỉnh lớn nên dạng diễn biến nhiệt ñộ gần tương tự

lệch mùa từ 5-100C.So sánh với sốñịa ñiểm có vĩñộ tương ñương Bắc bán

cầu chếđộ nhiệt tỉnh phía Bắc Việt Nam có khác biệt đáng kể

Bảng 8.2 Ðộ cao mặt trời ñộ dài ngày ở vĩñộñịa lý

Ðộ cao mặt trời Ðộ dài ban ngày

Ngày 100B 200B 100B 200B

15/I 58045’ 48045’ 11h37’ 11 h03’

15/II 67005’ 57005’ 11 h48’ 11 h29’

15/III 77035’ 67035’ 12 h04‘ 12 h02’

15/IV 89031’ 79031’ 12 h21’ 12 h36’

15/V 81018’ 88042’ 12 h35‘ 12 h55’

15/VI 76043’ 86043’ 12 h42’ 13 h20’

15/VII 78022’ 88022’ 12 h48’ 13 h14’

15/VIII 85043’ 84017’ 12h28’ 12 h40’

15/IX 83018’ 73018’ 12 h09’ 12 h13’

15/X 71045’ 61045’ 11 h53’ 11 h40’

15/XI 60042’ 51042’ 11 h40’ 11 h11’

15/XII 56046’ 46046’ 11 h33’ 10 h56’

Bảng 8.3 Tổng lượng bức xạ lý thuyết nhận ñược hàng năm ở vĩñộñịa lý

Vĩñộñịa lý 00 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Tổng xạ

(Kcal/cm2/năm)

321,0 317,0 305.5 283,0 254,0 220,0 182.5 152,0 137.5 133,0

1.2 Ðặc điểm hồn lưu khí quyển

Nước ta nằm vùng Ðơng Nam Á, phía Bắc tiếp giáp với lục địa Trung Quốc, phía

Tây lục ựịa Lào, Thailand, Ấn Độ, Myanma , phắa đông Nam Thái Bình Dương Ấn Độ Dương Do vị trắ vậy, lãnh thổ Việt Nam chịu tác ựộng mạnh mẽ hệ thống

quy mô lớn hồn lưu tín phong, tiêu biểu cho vùng nội chí tuyến hồn lưu gió mùa, đặc

trưng khu vực Ðơng Nam Á

a) Tín phong Bắc bán cầu

Như ñã biết, tín phong thứ gió hành tinh xuất phát từ vành đai khí áp cao

Một sốđặc trưng khối khơng khí sau:

Bảng 8.4 Một sốñặc trưng thời tiết ở Hà Nội có tín phong mùa đơng

Thời kỳ Nhiệt ñộ (0C) Ðộẩm riêng (g/kg) Ðộẩm tương ñối (%)

Tháng XI 22-24 13-15 85

Tháng XII,I,II 19-21 11-13 85

Tháng III 22-24 14-16 90

b) Gió mùa Ðơng Bắc Á

Hồn lưu gió mùa Việt Nam phức tạp, cường độ quy mơ ảnh hưởng thường

biến ñộng mạnh mẽ Hơn nữa, nước ta lại nơi giao tranh khu vực gió muà khác

hẳn vềđặc tính hướng tác động

Gió mùa đơng Bắc Á khống chế vùng Nga (phần phắa đông) Nhật Bản, Triều Tiên,

Trung Quốc Ðơng Dương Mùa đơng, gió cực đới lục địa lạnh khơ từ trung tâm khí áp

cao Xibiri (Nga) thổi vùng biển đông Nam theo hướng Bắc đông Bắc tới trung tâm

khí áp thấp Xumatra (Indonesia) Trên lãnh thổ Việt Nam, gió mùa Ðơng Bắc Á bị biến

tính nhiều ñường ñi qua lục ñịa Trung Quốc biển Nam Trung Hoa Có thể phân

biệt loại khơng khí cực đới biến tính Việt Nam sau:

Khơng khí cực đới biến tính qua lục ñịa Trung Quốc ảnh hưởng vào thời kỳñầu mùa đơng

từ tháng X đến tháng XII theo hướng Bắc Do gió thổi qua lục địa nên khơng khí lạnh

khơ tạo thành kiểu hình thời tiết lạnh, khô hanh miền Bắc

Không khí cực đới biến tính qua biển Nam Trung Hoa vào nước ta theo hướng gió thịnh

hành đơng Bắc Do gió thổi qua biển nên khơng khắ trở nên lạnh ẩm ướt gây kiểu

hình thời tiết nhiều mây, mù mưa phùn Thời kỳảnh hưởng chủ yếu theo kiểu biến tính

này từ tháng I ñến tháng III (bảng 8.5)

Bảng 8.5 Một sốđặc trưng của khơng khí cực đới thổi về Hà Nội*

Kiểu biến tính Thời kỳ Nhiệt ñộ (0C) Ðộẩm tương ñối (%)

Trung bình TB lúc Trung bình TB lúc

Tháng XI 18-20 - 75 -

Biến tính qua

lục địa Trung

Quốc Tháng XII - I 14 - 16 11,6 70 - 75 80

Tháng II 15 - 17 - 85 - 90 -

Biến tính qua

biển Nam

H

ìn

h

8.

2.

B

ả

n

ñ

ồ

p

hâ

n

b

ố

k

hí

á

p

m

ặ

t b

i

ể

n

và

h

oà

n

l

ư

u

kh

í q

uy

ể

n

th

án

g

Malaixia, Thailand, Ðơng Dương Gió mùa mùa đơng khối khơng khí có nguồn gốc từ

trung tâm khí áp cao Tuakestan thổi phía Nam khơng ảnh hưởng tới nước ta

Về mùa hạ, gió xuất phát từ trung tâm khí áp cao vịnh Bengan (Ấn Ðộ Dương) thổi tới

lục ñịa Ấn ðộ - Mianma lúc trung tâm khí áp thấp hút gió theo hướng Nam Tây

Nam Tuy chất khơng khí nhiệt đới, biển nóng, ẩm thổi tới Việt Nam bị biến

tính ñi qua lục ñịa Thái Lan, Lào, Campuchia ñặc biệt dãy Trường Sơn trở nên khô

và nóng Do hiệu ứng Phơn (Fohn), bên sườn Tây Trường Sơn thường có mưa lớn, đối lập với

tình trạng khơ, nóng sườn Ðơng Trường Sơn (vùng ven biển Trung Bộ)

Khơng khí nhiệt đới vịnh Bengan ảnh hưởng tới nước ta vào ñầu mùa hạ (từ tháng IV ñến

tháng VII) Khu vực ven biển miền Trung, Tây Bắc ñồng Bắc bộñều chịu ảnh hưởng

bởi loại gió Những ngày có gió mùa Nam Châu Á phát triển mạnh, khơng khí có độẩm

giảm xuống 70%, nhiệt độ vượt 350C

Bảng 8.6 Một sốñặc trưng của khơng khí vịnh Bengan lãnh thổ Việt Nam* Nơi khảo sát Thời kỳ Nhiệt độ trung bình (0C) Ðộẩm trung bình (%)

Tháng V- VI 29-34 <75

Phần phía bắc

Tháng VII - VIII 28-33 75 - 80

Tháng V- VI 28-32 <80

Phần phía nam

Tháng VII - VIII 27-30 <80

d) Gió mùa Ðơng Nam Á:

Khu vực gió mùa Ðơng Nam Á ảnh hưởng chủ yếu tới lãnh thổ nước vùng Ðông

Nam Á vùng biển Philippines, Malaysia, Biển đông

Ở Việt Nam, gió mùa Ðơng Nam Á ảnh hưởng mùa nóng, thời kỳ có tần suất cao từ

tháng VI đến tháng IX Ðây khối khơng khí có nguồn gốc nhiệt đới từ Nam bán cầu vượt

xích đạo, thổi theo hướng Ðơng Nam Nơi phát gió trung tâm khí áp cao cận chí tuyến Nam

bán cầu (có cực đại Tahiti), nơi hút gió trung tâm khí áp thấp Ấn ðộ - Mianma Thực chất

Bảng 8.7 Ðặc trưng khái qt của gió mùa Ðơng Nam Á lãnh thổ nước ta*

Nơi khảo sát Thời kỳ Nhiệt ñộ (0C) Ðộẩm trung bình (%)

Tháng VI 28-30 85-90

Phần phía bắc lãnh thổ

Tháng VII IX 27-29 >90

Tháng VI 27-29 85

H

ìn

h

8.

3

B

ả

n

ñ

ồ

p

hâ

n

b

ố

k

hí

á

p

m

ặ

t b

i

ể

n

và

H

oà

n

l

ư

u

kh

í q

uy

ể

n

th

án

g

V

II

(

m

Bảng 8.8 So sánh đặc trưng khí hậu ở một sốđịa điểm vùng nội chí tuyến Hà Nội TP HCM Phnompênh Vientiant La Habana

ϕ = 21002

ϕ = 10047

ϕ = 11033

ϕ = 18000

ϕ = 23020 Ðặc trưng khí hậu

λ = 105040

Ð λ =106

040 Ð

λ = 104051 Ð

λ =102034 Ð

λ = 82034 T Tổng nhiệt ñộ (0C) 8.560 10.000 10.000 9.250 9.500

Q (Kcal/cm2/n

ăm) 111,3 136,4 155,3 140,5 130,0

B (Kcal/cm2/n

ăm) 85,8 111,2 88,9 76,5 100,0

Nhiệt độ TBình năm (0C) 23,4 27,6 28,0 25,7 24,6

Số tháng t > 250C 12 12

Số tháng t < 200C 0 0

N ñộ tháng lạnh (0C) 16,6 26,2 26,4 21,7 21,7

N độ tháng nóng (0C) 28,8 29,8 29,8 28,5 27,2

Lượng mưa năm (mm) 1.600 1.984 1.400 1.670 1.200

Mùa mưa V-X V-X V-X V-X V-X

Ðộẩm TB (%) 84 82 73 80 80

Ghi chú: Q: Bức xạ tổng công (Kcal/cm2/năm); B Cán cân bức xạ (Kcal/cm2/năm)

Gió mùa Ðơng Nam Á xuất vào tháng V Bắc tần suất từ 10 ñến 12%; Nam

bộ từ 20 ñến 30%; từ tháng VI Nam Tới tháng VII, tần suất thứ gió tăng lên

chiếm ưu tuyệt ñối Bắc

Do ñặc ñiểm ñặc sắc chế hồn lưu khí mà khí hậu Việt Nam ñược

xem trường hợp dị thường khí hậu nhiệt đới Bảng 8.8 trình bày sốđặc trưng khí

hậu sốđịa điểm vùng nội chí tuyến

Qua tìm hiểu chếđộ hồn lưu khí quyển, hình dung cấu trúc mùa khí

hậu nước ta sau:

• Mùa lạnh (mùa đơng) khí hậu chịu ảnh hưởng khối khơng khí tín phong

Bắc bán cầu khơng khí cực đới biến tính Khơng khí cực đới ảnh hưởng phần

phía Bắc tới vĩ tuyến 180 Bắc, tín phong Bắc bán cầu bị lấn át chỉảnh hưởng xen kẽ với

khối khơng khí Ở phần phía Nam lãnh thổ tín phong chiếm ưu tuyệt đối

Bảng 8.9 Các khối khơng khí, thời kỳảnh hưởng phạm vi tác ñộng Tên khối

khơng khí Ngu

ồn gốc Ðặc điểm đường ñi

Phạm vi ảnh hưởng

Thời kỳ hoạt ñộng

Ðặc trưng

cơ

Hướng

gió Lục địa

Trung Quốc

Bắc vĩđộ

180B

Từ tháng

XI - I Lạnh, khô Bắc

Cực đới

biến tính

Vùng áp cao cực đới

(Xibiri) BiTrung ển đơng Quốc

Bắc vĩñộ

180B

Từ cuối

tháng I ñến

tháng III L

ạnh, ẩm Ðơng

Bắc

Nhiệt đới

Thái Bình Dương

Áp cao cận chí

tuyến

Biển nam

Trung Quốc

Cả nước

Việt Nam

Tháng IX, X IV Xen kẽ

trong mùa nóng mùa lạnh

Nóng, ẩm Ðơng

Bắc

Nhiệt ñới

Vịnh

Bengan

Áp cao vịnh

Bengan

Thái Lan, Lào, Campuchia

Tây Bắc,

Bắc Bộ,

Trung Bộ

Ðầu mùa hạ:

Tháng IV- VII

Khơ, nóng Tây

Tây- Nam Khơng khí

xích đạo

Nam Thái Bình Dương

Biển đơng

nam Á C

ả nước

Việt Nam

Mùa hạ từ

V- X Nóng,

ẩm Ðơng

Nam

1.3 Nhiễu động khí quyển

Trước ñây người ta cho luồng gió thịnh hành mùa khối

khơng khí đồng nhất: gió mùa mùa đơng có nguồn gốc lục địa, hồn tồn khơ hạn gió mùa

mùa hạ xuất phát từ biển nên thường xuyên ẩm ướt Nhất thiết mưa chỉđược hình thành từ

khối khơng khí mùa hạẩm ướt Thực tế khí hậu nhiều nơi cho thấy khơng thiết

vậy (Ch.Passerat) Kết nghiên cứu gió mùa năm gần chứng minh vai trị hình thành mưa chủ yếu nhiễu động khí Khơng khí hải dương mùa

hạ gây nên giai đoạn khí hậu khơ hạn khơng có hoạt động nhiễu động Ngược lại, khơng khí cực đới lục địa mùa đơng gây nên trận mưa

rất lớn phía Bắc vùng Ðơng Nam Á Ở Việt Nam có nhiễu ñộng khí sau ñây:

a) Front cực ñới

Front cực đới nước ta xuất thời gian năm ảnh hưởng

chủ yếu phần Bắc lãnh thổ, tới vĩ tuyến 180B Tần suất xuất front cực đới

mùa đơng thời gian chuyển tiếp mùa lớn

giữa bên front , hướng gió vận tốc gió trước sau đường đứt có biểu khác

nhau rõ rệt Ðường ñứt nhiễu ñộng thường thấy thời kỳ chuyển tiếp mùa

mùa hạ Ðường đứt tràn khơng làm giảm nhiệt ñộñáng kể, song gây mưa Bắc

Trung Bộ Việt Nam

c) Áp thấp nhiệt ñới Bão

Bão vùng áp thấp gần trịn với bán kính từ 200-300km Những ñường ñẳng áp

rất gần ñã gây gió mạnh tới 30m/s hay 100km/h Trừ vùng trung tâm lặng gió, tồn

hệ thống khơng khí quanh mắt bão có chuyển động xốy lên mãnh liệt, hình thành mây

mưa dội khắp vùng rộng lớn

Bão nước ta thường xuất vào mùa hạ, trung bình hàng năm có 3,7 bão đổ

bộ vào bờ biển miền Bắc, năm nhiều bão có cơn; có năm khơng có bão Ảnh

hưởng bão miền Bắc mạnh miền Nam Mùa bão ựến sớm vùng đông Bắc

Bắc Bộ muộn dần vào Nam Bộ

d) Hội tụ nội chí tuyến

Hội tụ nội chí tuyến nhiễu động đặc trưng vùng nhiệt đới Ðó vùng thời

tiết xấu hội tụ luồng gió ngược hướng (thơng thường luồng gió tín phong Bắc bán

cầu gió mùa mùa hạ)

Hội tụ nội chí tuyến hoạt động miền Nam Việt Nam vào ñầu mùa hạ (khoảng tháng V), lúc ñó rãnh nội chí tuyến vượt qua xích đạo tiến lên phía Bắc, vào cuối mùa hạ

(tháng IX, X) lúc đường rút xích đạo

Ở miền Bắc, từ tháng VIII thấy hội tụ nội chí tuyến hoạt động Lúc này, dọc theo dải

hội tụ, dạng mây tích (Cumulus) hình thành xen kẽ với đám mây dơng

(Cumulo nimbus) Phạm vi thời tiết xấu khoảng 100km

Hoạt động dải hội tụ nội chí tuyến phát sinh xốy khơng khí nhỏ ngun nhân

gây mưa nhiều dai dẳng Ðây dạng mưa ñặc biệt, sụt sùi mưa tạnh, nguồn

gốc huyền thoại trữ tình Ngưu lang Chức nữ

Ở miền Nam hoạt ñộng hội tụ vào tháng IX-X, thường kết hợp với hoạt ñộng bão, gây

ra mưa lớn trung Trung Bộ

e) Rãnh nhiệt đới (trên cao)

Rãnh nhiệt đới hình thành tầng cao khí có ảnh hưởng sâu sắc đến thời tiết vùng

Ðơng Nam Á nói chung Việt Nam nói riêng, vào nửa cuối mùa đơng thời kỳ chuyển

tiếp sang mùa hạ (từ tháng I ñến tháng IV) Ở Việt Nam, rãnh nhiệt ñới gây mưa lớn tới

20-30mm/ngày Tất trận mưa lớn mùa đơng ñều nguyên nhân front cực ñới

mặt ñất điều kiện có rãnh nhiệt đới cao

Trên ñịa phận tỉnh Hà Giang, Tuyên Quang, Bắc Cạn, Lạng Sơn, Cao Bằng,

Quảng Ninh, Hải Dương có hệ thống đồi núi hình nan quạt với vịng cánh cung Sông

Gâm, Ngân Sơn, Bắc Sơn Đơng Triều Vì thế, vào mùa ựơng, gió mùa đơng Bắc có ựiều

kiện thuận lợi thâm nhập vào lãnh thổ nước ta khiến cho vùng lạnh ðịa hình cánh

cung ựón giữ lại ựợt gió đơng Bắc ựầu cuối mùa tạo nên vùng khắ hậu có

mùa đơng dài nước ta Mùa hè, cánh cung đông Triều tạo thành tường chắn gió đơng Nam từ biển thổi vào phân biệt rõ tiểu vùng khắ hậu: vùng ven biển Quảng Ninh có

lượng mưa lớn (2.500-3.000 mm/năm) bịảnh hưởng biển, vùng thung lũng Cao - Lang

ít mưa, bão nhiều nắng (lượng mưa 1.300 mm/năm)

b) Hệ thống núi có hướng Tây Bắc- Ðơng Nam

Dãy Hồng Liên Sơn có đỉnh Phan Si Păng cao tới 3.142m ngăn cản gió mùa cực đới ảnh hưởng tới vùng Tây Bắc tạo thành miền khí hậu riêng biệt có mùa đơng tương đối ấm Trong thung lũng Sơng Mã, n Châu, ðiện Biên nhiệt độ tương tự vùng ðồng

bằng Bắc Bộ, số nơi có địa hình cao (Mộc Châu, Mường Tè, Sìn Hồ) nhiệt độ

thấp Về mùa hè, Hồng Liên Sơn ranh giới ngăn cản luồng gió từ biển đơng thổi vào

vùng Tây Bắc Khí hậu Tây Bắc chịu ảnh hưởng biển, mang tính chất nhiệt đới lục địa

rõ rệt, lượng mưa thấp (Sông Mã, Yên Châu < 1000 mm/năm)

Dãy Trường Sơn Bắc có hướng Tây Bắc - đơng Nam ngăn cản gió mùa đơng Bắc ảnh hưởng

về phía Tây Trường Sơn Ðây dạng địa hình chắn giữ front cực đới, gây mưa lớn

khu Bốn thời kỳ đầu mùa đơng (Kỳ Anh 3000 mm/năm) Mùa hè, dãy Trường Sơn chắn gió

mùa Tây Nam, (từ vịnh Bengan), tạo nên mùa mưa Tây Trường Sơn gió fohn khơ nóng ảnh hưởng Trung Bộ Nhìn chung ựịa hình Tây Bắc - đông Nam ựã tạo nên sựựối lập đông Tây Trường Sơn chếựộ mưa, ẩm rõ

c) Hệ thống núi có hướng Ðơng - Tây

Đáng ý dãy Hoành Sơn Bạch Mã ựâm ngang biển tạo thành ựèo Ngang ựèo Hải Vân Hai dãy núi ngăn cản hoạt ựộng gió mùa đơng - Bắc ảnh hưởng tới

tỉnh phía Nam Vì vậy, Hồnh Sơn Bạch Mã ñược coi ranh giới miền khí hậu:

Miền Bắc có mùa đơng lạnh, cịn miền Nam khơng có mùa đơng, nhiệt độ cao

biến động

d) Các dãy núi có hướng Bắc Nam

Ở miền Bắc số dãy núi thấp chạy theo hướng Bắc- Nam thuộc vùng thượng nguồn

sông Lô, sông Gâm, sông Chảy, hướng với phụ lưu dịng sơng ðịa hình án ngữ hướng gió mùa, hình thành vùng mùa hè mưa lớn Bắc Quang (4000

mm/năm), mùa đơng thời tiết lạnh ẩm, nhiều mây Hà Giang, Tuyên Quang

Hệ thống núi Nam Trường Sơn (Bảo Lộc, Lâm Ðồng) chạy theo hướng Bắc - Nam

có vai trị tương tự Do vùng Bảo Lộc lượng mưa lớn so với phía Bắc cao nguyên

2 MỘT SỐðẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA KHÍ HẬU VIỆT NAM 2.1 Nắng bức xạ

Chếñộ nắng xạở nước ta phong phú Do vị trí địa lý, nước ta

nhận ñược nhiều lượng xạ mặt trời, quy định tính nhiệt đới khí hậu Ở miền

Bắc, tổng lượng năm xạ khoảng 95-100 kcal/cm2/năm, miền Nam trị số tăng

lên tới 130 Kcal/cm2/năm

Trong ñiều kiện quang mây, cường ñộ xạ tổng cộng phụ thuộc vào ñộ cao mặt trời rõ

Về mùa ñông, chênh lệch vềñộ cao mặt trời ñộ dài ban ngày vùng vĩđộ khác

có thểđạt tới mức ñáng kể Ngược lại, mùa hè, chênh lệch thể không rõ nên

xạ tổng cộng nhận ñược ñồng

Xét chung toàn năm, xạ tổng cộng tăng dần từ Bắc vào Nam Tuy nhiên, phân

bố xạ tổng cộng tuân theo quy luật hoạt ñộng gió mùa Vào tháng I-II, xạ

tổng cộng nhỏ toàn miền Bắc với trị số dao ñộng khoảng 7-8 Kcal/cm2/tháng,

chiếm - 5% tổng lượng toàn năm Bức xạ tổng cộng nhỏ khu vực Vinh, Hà Tĩnh

nơi thường có nhiều mây ảnh hưởng front lạnh dừng Trường Sơn Bắc Ở Tây Bắc

và miền Nam, thời kỳ trời thường quang mây nên xạ tổng cộng vượt 10

Kcal/cm2/tháng Bước sang tháng III-IV xạ tổng cộng bắt ñầu tăng Sự tăng diễn

cách ñột ngột vùng Tây Bắc (vượt 10 Kcal/cm2/tháng từ tháng III) Hầu khắp

các tỉnh phía Bắc (trừ vùng Ðơng Bắc), tổng lượng xạ tháng IV vượt 10

Kcal/cm2/tháng, cịn miền Nam đạt từ 14,5 - 16,0 Kcal/cm2/tháng

Bảng 8.10 Tổng lượng bức xạ mặt trời tháng ở một sốñịa ñiểm

ðơn vị : (Kcal/cm2/tháng)

Tháng

ðịa ñiểm

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Cao Bằng 5,8 5,9 8,1 10,5 14,0 13,8 15,8 15,6 13,4 11,1 8,3 7,4

Sa Pa 5,0 5,6 8,5 11,7 10,4 11,6 5,4 8,1 5,4 4,9 3,4 6,0

Hà Nội 5,6 5,2 6,2 8,6 14,2 14,1 15,2 13,8 12,5 10,8 8,7 7,9

Phủ Liễn 5,6 4,2 4,5 7,1 12,9 12,7 14,6 12,7 11,4 10,7 9,4 8,0

Thanh Hoá 5,4 4,8 5,7 8,3 15,1 14,1 16,3 13,2 11,3 9,1 7,6 7,6

Sơn La 7,7 8,7 11,2 12,0 13,4 12,4 12,7 12,5 12,3 11,5 9,8 8,4

Vinh 4,7 3,7 5,3 8,6 13,6 13,7 15,1 12,7 10,2 8,2 5,2 5,2

đà Nẵng 9,2 10,3 13,8 14,9 17,0 15,3 17,3 15,1 13,3 11,1 7,8 6,6

Play -cu 15,5 16,6 19,7 14,8 16,4 11,7 12,3 9,1 11,6 12,3 14,2 14,4

TP.HCM 13,6 15,2 17,6 14,8 13,4 12,6 13,6 13,2 12,5 12,0 11,2 12,3

Cần Thơ 12,8 13,3 15,7 14,4 12,1 10,9 12,3 11,2 10,8 10,5 10,8 11,8

Nguồn: Chương trình 42A, Viện Khí tượng - Thuỷ văn, Hà Nội 1989.

B Ngày kết thúc

Hình 8.5 Tốn đồ suất bảo đảm ngày bắt đầu (A) kết thúc (B) mùa nóng (t0 > 250C)

N

gà

y

tr

un

g

bì

nh

n

hi

ề

u

n

ă

m

N

gà

y

tr

un

g

bì

nh

n

hi

ề

u

n

ă

m

Ngày có thể xảy

Tây Nguyên Nam Bộ thời kỳ có số nắng 200 phân bố từ tháng XI ñến

tháng V Nhiều tháng ñạt 250 - 300 nắng/tháng Từ tháng V ñến tháng IX số nắng

giảm song ñạt tới từ 180-200 giờ/tháng

Nhìn chung chia thành khu vực: Miền Bắc, từ Ðồng Hới trở có tổng số nắng

hàng năm 2.000 giờ, Miền Nam, từ Huế trở vào số nắng xấp xỉ 3.000 giờ/năm

2.2 Chếñộ nhiệt

a) Sự phân hố chếđộ nhiệt

Ảnh hưởng xạ mặt trời tới phân hoá nhiệt ñộở lãnh thổ nước ta

rõ nguyên nhân khác Tác dụng hoàn lưu, biển, địa hình góp phần

vào hình thành chếđộ nhiệt địa phương phân hố mùa khí hậu

Các trị số chêng lệch nhiệt độ trung bình tháng miền Bắc dao ñộng từ 9-140C Biến ñộng

lớn trường hợp đặc biệt vùng nội chí tuyến Ở Nam Bộ dao ñộng nhiệt ñộ

tháng 3-40C Nói chung, chế độ nhiệt nước ta phân hố rõ rệt theo vĩ độ: từ Bắc vào

Nam nhiệt ñộ tăng dần

Bảng 8.11 Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng (0C)

Ðịa ñiểm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Lai châu

ðiện biên

Sơn la

Sa pa Cao

Móng Ha nội

Thanh hoá Vinh Huế

Ðà nẵng

Pleiku BM thuột

Ðà lạt

Nha hố

TP.HCM Tây ninh Cà mau 17.2 15.7 14.6 8.5 14.0 15.1 16.4 17.0 17.6 20.0 21.3 19.0 21.1 16.4 24.6 25.8 25.4 25.1 18.8 17.6 16.5 9.9 14.9 15.7 17.0 17.3 17.9 20.9 22.4 20.7 22.7 17.4 25.8 26.7 26.9 25.8 21.8 20.7 20.0 13.9 19.0 18.8 20.2 19.8 20.3 23.1 24.1 22.7 24.7 18.3 27.2 27.9 28.2 26.8 24.7 23.6 22.8 17.0 22.9 23.2 23.7 23.5 24.1 26.0 26.2 24.0 26.1 19.2 28.4 28.9 28.8 27.9 26.4 25.3 24.7 18.3 26.0 26.0 27.3 27.2 27.7 28.3 28.2 24.0 25.8 19.7 28.7 28.3 28.2 27.7 26.5 25.9 25.1 19.6 27.0 28.4 28.8 28.9 29.2 29.3 29.2 23.0 24.8 19.4 28.7 27.5 27.2 27.3 26.5 25.7 25.0 19.8 27.3 28.1 28.9 29.0 29.6 29.4 29.1 22.4 24.3 18.9 28.6 27.1 26.8 27.1 26.6 25.4 24.6 19.5 26.8 27.8 28.2 28.2 28.7 28.9 28.8 22.2 24.2 18.9 29.0 27.1 26.8 27.0 26.0 24.6 23.7 18.1 25.5 27.1 27.2 26.4 26.8 27.1 27.3 22.3 23.9 18.8 27.3 26.8 26.7 26.9 23.8 22.4 21.7 15.6 22.7 24.4 24.6 24.5 24.4 25.1 25.7 21.7 23.5 18.4 26.6 26.7 26.4 26.7 20.5 19.1 18.2 12.4 18.7 20.6 21.4 22.4 21.6 23.1 24.0 20.7 22.5 17.6 25.9 26.4 26.1 26.3 17.3 15.8 15.0 9.5 15.0 17.1 18.2 18.6 18.9 20.8 21.9 19.3 21.2 16.7 24.6 25.7 25.2 25.5

Nguồn: Chương trình 42A, Viện Khí tượng - Thuỷ văn, Hà Nội 1989

Nguyên nhân chủ yếu gây phân hoá gió mùa Miền Bắc chịu ảnh hưởng

của gió mùa cực đới mùa đơng, tạo thành giai ñoạn khí hậu lạnh khác biệt hẳn với

bảng 8.11 cho thấy phân bố nhiệt ñộở vùng khác qua tháng năm nước

ta

b) Biến ñộng chếñộ nhiệt

Sự biến ñộng chế ñộ nhiệt nhiều hay tuỳ thuộc vào hoạt ñộng mạnh hay yếu gió

mùa Nhìn chung biến động nhiệt tháng mùa đơng mạnh tháng mùa hè,

các tỉnh phía Bắc dao động rõ tỉnh phía Nam Ở miền Bắc, mức độ dao động nhiệt ñộ

các tháng mùa lạnh từ ñến 50C, ngày bắt ñầu kết thúc mùa lạnh dao ñộng từ 15-30 ngày

Trong ñó tháng mùa nóng dao động nhiệt khoảng đến 20C, ngày bắt đầu kết thúc

mùa nóng dao động 15 ngày Ví dụ: Hà Nội, nhiệt ñộ trung bình tháng I năm

lạnh 12,30C (1930), năm nóng 20,60C (1901) Suất bảo ñảm giá trị nhiệt ñộ

tháng I ñạt 16,60C 42% Ðộ biến ñộng nhiệt ñộ giảm ñi Trung Bộ Tây

Bắc Ở Nam Bộ quanh năm nhiệt độ biến động ít, Ðồng Hới nhiệt ñộ tháng I năm lạnh

nhất 16,00C (1930) năm nóng 23,10C (1941) Suất bảo ñảm giá trị nhiệt ñộ tháng

giêng đạt 19,0 0C 52% Thành phố Hồ Chí Minh, nhiệt độ trung bình tháng thường dao động phạm vi 10C Nhiệt độ trung bình tháng I cao thấp 26,80C

24,90C

Bảng 8.12 Biên độ trung bình ngày của nhiệt độ khơng khí

(ðơn vị: 0C)

Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Lai Châu 10,0 11,3 13,1 12,6 10,5 8,0 7,5 8,3 9,3 9,4 9,3 9,7

Sơn La 10,4 10,9 11,8 11,6 10,1 8,2 7,8 8,0 8,9 9,5 9,8 10,6

Sa Pa 6,2 6,4 7,6 7,5 6,2 5,5 5,5 5,7 5,7 5,5 5,9 6,4

Cao Bằng 7,9 7,2 7,2 7,9 9,0 8,4 8,4 8,6 9,2 9,3 9,0 9,2

Lạng Sơn 7,6 6,6 6,3 7,0 8,2 7,8 7,9 7,6 8,0 8,9 9,1 8,9

Móng Cái 6,5 5,2 4.8 5.1 5.8 5.6 5.8 6.0 6.7 7.3 7.6 7.6

Hà Nội 5,6 4,9 4,7 5,6 7,2 6,8 6,8 6,2 6,2 6,7 6,7 6,5

Hồ Bình 7,1 6,3 6,5 7,7 9,3 8,8 8,7 7,9 7,8 8,2 8,2 8,3

Thanh Hóa 5,4 4,5 4,6 5,5 7,0 6,9 7,1 6,5 6,2 6,4 6,5 6,4

Vinh 5,1 4,4 4,7 6,1 7,6 7,6 8,0 7,2 6,0 5,3 5,5 5,5

Huế 6,0 5,6 7,1 8,0 8,8 8,4 9,1 8,7 7,2 6,1 5,2 5,4

BM Thuột 10,7 12,4 13,6 12,5 10,0 7,7 7,8 7,3 7,9 8,5 8,5 9,0

Ðà Lạt 11,6 12,8 13,2 11,1 8,5 6,6 6,9 6,1 7,1 7,6 7,5 9,0

TP HCM 10,5 10,4 9,5 8,8 8,8 7,8 7,7 7,5 6,9 7,3 8,2 9,4

Cần Thơ 8,2 8,3 9,0 8,8 8,0 6,8 6,6 6,5 6,3 6,0 6,0 6,7

Nguồn: Chương trình 42A, Viện Khí tượng - Thuỷ văn, Hà Nội 1989.

Một tiêu quan trong chế ñộ nhiệt biên ñộ nhiệt ñộ Biên ñộ nhiệt ñộ

2.3 Chếñộ mưa

Tính quy luật phân bố thời gian khơng gian mưa nước ta mang nhiều sắc thái ñộc ñáo, không giống nơi khác giới Nguồn cung cấp ẩm tác

nhân gây mưa nơi, thời kỳ khác xa mà nguyên nhân sâu xa hoàn lưu

và địa hình tạo nên chếđộ mưa ñịa phương ñặc sắc chung

Theo số liệu tính tốn Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn từ 1960 - 1985 700 ñiểm ño

mưa cho thấy lượng mưa trung bình tồn lãnh thổ Việt Nam 1.957 mm, tương ứng với

lượng nước 649 km3/năm Trị số chênh lệch vùng ñáng kể: tổng lượng mưa

năm Nha Hố (Ninh Thuận) từ 700-800 mm, Bắc Quang (Hà Giang) ñạt tới

4.000-5.000 mm/năm, ởñồng Bắc Bộ 1.600-1.800 mm/năm, ñồng Nam Bộ

1.500-2.000 mm/năm

a) Một số trung tâm có lượng mưa lớn là:

1 Huyện Bắc Quang (trung lưu sông Lô) lượng mưa hàng năm 4802 mm/năm Ðây

trung tâm mưa lớn miền Bắc nước ta

2 Hoàng Liên Sơn lượng mưa 3.000 mm/năm

3 Vùng núi Pu Si Lung (Sông Ðà) lượng mưa 3.000 mm/năm

4 Vùng núi Nam Châu Lãnh (Quảng Ninh) lượng mưa trung bình 3.000 mm/năm; năm

mưa cực ñại tới 5.797 mm/năm

5 Hoành Sơn Bắc Ðèo Ngang (Kỳ Anh) lượng mưa 3.000 mm/năm

6 Hải Vân 4.000 mm/năm

7 Bà Nà (đà Nẵng) 5000 mm/năm

8 Ở Trà Mi, Ba Tơ (sông Thu Bồn), Trà Khúc, Hà Giao 3.000- 4.000 mm/năm

9 Sông Hinh 3.000 mm/năm; Trung lưu sông Ðồng Nai 3.000 mm/năm;

10.Phú Quốc 3.000 mm/năm

b) Những trung tâm mưa gồm có:

1 Thung lũng Mường Xén (Nghệ An) lượng mưa từ 800-1.000 mm/năm

2 Thung lũng sông Mã (Tây Bắc) 1.000 - 1.200 mm/năm

3 Vùng Yên Châu lượng mưa 1.200 mm/năm

4 Vùng Lạng sơn 300 mm/năm

5 Trung tâm mưa Nha Hố (Ninh Thuận) 700-800 mm/năm

6 Trung tâm Phan Rang, Phan Rí 700 mm/năm

7 Ven biển Khánh Hồ (Ðèo Cảñến Mũi Dinh) lượng mưa 1.200 mm/năm

8 Thung lũng sông Ðà Rằng 1.300 - 1.500 mm/năm (Cheo Reo 1.300 mm/năm)

9 Gị Cơng 1.170 mm/năm, Vũng Tàu 1.293 mm/năm

Mùa mưa Việt Nam thường trùng với mùa gió mùa mùa hạ (từ tháng V ñến tháng X)

Riêng duyên hải Trung Bộ, địa hình chắn gió dãy Trường Sơn, mùa mưa ñến muộn

kết thúc muộn Bắc Bộ Nam Bộ Mùa mưa Bắc Bộ Khu bắt ñầu từ tháng IV-V,

B Ngày kết thục

N

gà

y

tr

un

g

bì

nh

n

hi

ề

u

n

ă

m

N

gà

y

tr

un

g

bì

nh

n

hi

ề

u

Cái ), vùng Bảo Lộc (Lâm ðồng) có 200 ngày mưa Những vùng có số ngày mưa

sông Mã (Tây Bắc), Lạng Sơn, Cao Bằng, Ninh Thuận, Gị Cơng, có từ 75-100 ngày mưa

mỗi năm Hầu hết vùng có lượng mưa phân bố ñồng ñều tập trung mùa mưa

Về mùa đơng, lượng mưa thường số ngày mưa ít, chủ yếu mưa phùn

Mùa hạ, số ngày mưa đợt kéo dài từ 2-5 ngày, số trường hợp mưa liên tục

5-7 ngày chiếm 25% số trận mưa

Số liệu lượng mưa phân bốở số nơi trình bày bảng 8.13

Bảng 8.13 Lượng mưa trung bình tháng (mm) Tháng

ðịa ñiểm

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Lai Châu 23,6 41,3 55,5 134,7 271,0 423,2 434,1 370,6 158,0 80,8 52,7 20,6 Sơn La 16,4 26,0 39,8 116,5 170,8 253,8 277,2 279,5 155,3 61,8 34,5 12,7 Mộc Châu 14,8 21,2 34,0 98,7 165,5 220,8 266,3 331,4 257,2 106,4 31,8 11,8

Lào Cai 20,7 35,5 59,9 119,7 209,0 236,3 301,3 330,5 241,2 131,2 54,6 24,5 Yên Bái 32,6 49,6 73,7 131,2 225,9 306,9 396,0 399,8 288,5 167,1 59,8 26,3 T.Quang 20,6 31,6 44,2 102,0 211,4 253,7 284,7 304,5 214,4 111,5 44,4 18,7 Cao Bằng 16,1 27,1 39,3 88,0 183,9 250,1 264,6 267,1 156,7 86,0 44,0 29,4

Việt Trì 23,5 29,8 38,9 98,3 189,7 243,4 288,8 312,4 224,0 144,6 53,9 15,7

Móng Cái 37,6 41,8 69,4 111,8 287,6 455,1 598,0 545,5 319,4 168,2 67,7 38,3 Hà Nội 18,6 26,2 43,8 90,1 188,5 239,9 288,2 318,0 265,4 130,7 43,4 23,4

Hưng Yên 24,8 34,4 42,3 85,4 162,7 237,0 260,0 328,1 280,5 185,2 64,4 24,1

Thái Bình 27,5 31,0 45,8 87,2 167,8 206,1 253,8 342,4 343,8 216,6 80,1 22,6 Thanh Hoá 24,9 30,9 40,8 59,2 156,9 178,7 202,7 278,3 404,0 263,5 76,6 28,5 VInh 52,0 44,0 46,6 61,2 136,3 116,4 122,5 188,0 490,1 472,4 191,1 68,7 Huế 161,3 62,6 47,1 51,6 82,1 116,7 95,3 104,0 473,4 795,6 580,6 297,5

Ðà Nẵng 96,2 33,0 22,4 26,9 62,6 87,1 85,6 103,0 349,7 612,8 366,2 199,0

Pley Ku 3,0 6,8 27,5 94,9 225,7 357,0 452,9 492,6 360,0 181,0 57,4 13,3 BM Thuật 4,0 6,0 22,2 97,0 226,0 241,4 265,6 292,8 298,3 204,6 93,0 22,1

Ðà Lạt 7,5 22,9 50,5 152,1 224,5 182,7 223,0 209,2 290,2 251,2 86,9 28,9

TP HCM 13,8 4,0 10,5 50,4 218,4 311,7 293,7 269,8 327,1 266,7 116,5 48,3 Cà Mau 16,0 8,3 34,3 100,4 276,2 322,5 322,6 348,6 347,5 325,8 181,9 81,6

tới 90% Các tháng mùa nóng độẩm khơng khí trung bình biến động xung quanh 85%

Ở ven biển miền Trung, diễn biến ñộẩm ñặc sắc ảnh hưởng gió fohn

khơ nóng mùa mưa, mùa đơng mùa ẩm, trị sốđộẩm trung bình khoảng 90% Mùa hạđộ ẩm xuống thấp, đặc biệt, tháng VI, VII độẩm khơng khí trung bình khoảng 75%, cực tiểu

trong ngày gió Lào chỉđạt 30% Từ tháng IX trởđi độẩm khơng khí lại bắt đầu

tăng lên

Các tỉnh phía Nam, phân hóa mùa khơ ẩm thể rõ rệt, Nam Bộ, Tây

Nguyên hàng năm có khoảng tháng độẩm trung bình 80%, tháng mùa khơ từ

tháng XII đến tháng IV Ðối lập với mùa khô, mùa mưa 5-6 tháng ñộẩm vượt 85% kéo

dài từ tháng V đến tháng XI Thời kỳ khơ vào tháng III có độẩm từ 72-75% Thời kỳẩm

nhất vào tháng IX (Nam Bộ) tháng VII (Tây Nguyên) ñộẩm lên tới 86-88% (bảng 8.14)

Bảng 8.14 Ðộẩm không khí tương đối trung bình ở một số nơi (%)

Ðịa ñiểm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Cao Bằng 79 79 80 80 79 82 84 86 83 81 81 80

Lạng Sơn 78 81 84 83 81 82 84 85 84 80 78 78

Móng Cái 79 83 87 87 85 86 86 86 82 78 76 76

Hà Giang 85 84 83 82 81 84 85 86 84 83 84 85

T Nguyên 80 82 85 86 82 83 83 86 83 81 79 78

Việt Trì 84 85 86 86 82 82 81 85 84 82 81 81

Hà Nội 83 85 87 87 84 83 84 86 85 82 81 81

Ðiện Biên 83 80 78 80 81 85 86 87 86 85 84 84

Sơn La 79 76 73 75 78 84 85 87 85 83 81 80

Hồ Bình 84 85 85 84 82 83 84 86 86 82 84 83

Thanh Hoá 86 88 90 88 84 82 81 85 86 84 83 83

Vinh 89 91 91 88 82 76 74 80 87 86 89 89

Ðồng Hới 88 89 90 87 80 73 71 75 84 86 87 86

Huế 88 89 86 82 77 89 73 74 82 86 88 88

Kon Tum 71 68 67 73 80 85 86 87 87 82 77 74

BM Thuột 78 74 71 73 81 85 87 87 88 87 85 82

TP HC M 72 70 70 72 79 82 83 83 85 84 80 77

Ðà Lạt 80 77 77 82 87 88 89 89 88 87 85 83

Nguồn: Chương trình 42A, Viện Khí tượng - Thuỷ văn, Hà Nội 1989.

2.5 Các hiện tượng thời tiết a) Dông

Ở miền Bắc, số ngày dông dao động từ 70-100 ngày/năm, vùng nhiều dơng

vùng Tiên Yên - Móng Cái (100-110 ngày/năm), tháng nhiều dơng từ tháng VII- VIII có

Theo thống kế 55 năm (1911-1965) trung bình hàng năm có 3,7 bão đổ vào bờ

biển Việt Nam Năm nhiều bão có 11 (1964), năm có (1922, 1945 )

Miền Bắc nhiều bão miền Nam Trung bình miền Bắc có 2,5 cơn/năm, miền Nam 1,2

cơn/năm Phân bố bão từ cuối tháng V kết thúc vào cuối tháng XI, bão tập trung nhiều

vào tháng IX, sau tháng VIII tháng X Ðoạn bờ biển từ Bắc Bộ vào Thanh Hóa bão đến sớm nhất, từ tháng V đến tháng X, ñoạn bờ biển Trung Bộ từ Nghệ An ñến Ba Làng An

bắt ñầu từ tháng VII ñễn tháng X; Từ Ba Làng An ñến Mũi Dinh có chuyển biến mùa

bão, tới tháng IX bắt ñầu mùa bão, kết thúc vào tháng X Vào tới bờ biển Nam Bộ,

bão gặp vào đầu mùa gió mùa Ðơng Bắc với tần số nhỏ

Về cường độ gió bão: vịnh Bắc Bộ ñã quan sát ñược tốc ñộ gió tới 50m/giây (Ðài Bạch

Long Vĩ, ngày 30/V-1960, 9/IX-1963, Ðài Phủ Liễn, ngày 9/IX-1968, Văn Lý, Nam Ðịnh,

ngày 9/IX-1963)

Bảng 8.15 Tần số bão ñộ bộ vào bờ biển Việt Nam (cơn) Tháng

Vùng khí hậu IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

Bắc Bộ, Thanh

Hoá (Bắc 1905' B)

- 0,04 0,11 0,3 0,47 0,32 0,18 - - 1,42

Trung Trung Bộ

(1505' B - 1904' B)

0,02 0,04 0,05 0,20 0,15 0,56 0,31 0,02 - 1,35

Nam Trung Bộ

(1504' B- 1105' B)

0,02 0,04 0,02 - - 0,07 0,31 0,31 0,05 0,82

Nam Bộ (Nam

1104' B) 0,02 0,02 - - - - 0,02 0,05 0,04 0,15

Nguồn: Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất ðắc, Khí hậu Việt Nam NXB KHKT 1975

Ở bờ biển Nam bộ, tốc độ gió bão thường nhỏ Bắc bộ, tốc ñộ cực ñại 30-35

m/giây (Quảng Ngãi ngày 19/X-1971) Nhìn chung, từ Trung Bộ trở vào ảnh hưởng bão

giảm ñi rõ rệt, có 50% số năm gặp gió bão 15m/giây

Về diện mưa bão có qui luật tương tự: Bắc Bộ, diện mưa bão thường lớn; Trung

Bộ ảnh hưởng địa hình nên diện mưa bão ít; Nam Bộ diện mưa nhỏ thường có

cơn bão gây mưa

c) Gió khơ nóng

Khu vực bịảnh hưởng nhiều gió khơ nóng (gió Lào) giải ñất ven biển Trung Bộ,

vùng núi Tây Bắc Ðồng Bắc Bộ: Trung Bộ Tây Bắc hàng năm có 50 ngày

khơ nóng (độẩm 65%, nhiệt độ 330C), Ðồng Bắc Bộ có từ 25-30 ngày/năm

Nhìn chung, đại đa số ngày khơ nóng tập trung vào khoảng tháng IV - V Tây Bắc, tháng

Mộc Châu 1905,0 18,5 1559,9 85 895,7

Lào Cai 1588,4 22,9 1764,4 86 815,8

Yên Bái 1407,9 22,7 2106,9 87 678,2

T.Quang 1559,0 22,9 1641,4 84 760,3

Cao Bằng 1568,9 21,6 1442,7 81 1020,1

Việt Trì 1642,0 23,3 1663,0 83 977,3

Móng Cái 1633,0 22,7 2749,0 83 973,0

Hà Nội 1464,6 23,5 1676,2 84 989,1

Hưng Yên 1668,7 23,2 1728,9 85 878,6

Thái Bình 1654,9 23,2 1804,7 86 971,0

Thanh Hoá 1668,0 23,6 1744,9 85 820,7

VInh 1556,6 23,9 1944,3 85 954,3

Huế 1893,6 25,2 2867,7 83 1000,0

Ðà Nẵng 2096,9 25,7 2044,5 82 1122,7

Nha Hố 2787,5 27,1 794,0 75 1656,0

Plei Ku 2377,0 21,8 2272,1 80 1136,7

BM Thuật 2480,3 23,7 1773,0 82 1631,5

Ðà Lạt 2318,5 18,3 1729,6 84 898,2

TP HCM 2408,8 27,1 1931,0 78 1686,3

Cà Mau 2212,1 26,7 2365,7 84 835,5

Nguồn: Chương trình 42A, Viện Khí tượng - Thuỷ văn, Hà Nội 1989.

Như vậy, mùa gió khơ, nóng có xê dịch chậm dần từ Tây sang đông từ Bắc xuống

Nam phù hợp với quy luật hoạt động gió mùa mùa hạ Số ngày gió khơ nóng xảy

sốñịa ñiểm sau:

Lai Châu: tháng IV-13,6 ngày; tháng V- 17,4 ngày, tháng VI - 6,1 ngày tháng VII- 3,6 ngày, tháng VIII - 6,6 ngày

Hà Nội: tháng IV-0,1 ngày; tháng V- 6,3 ngày, tháng VI - 9,1 ngày

tháng VII- 6,6 ngày, tháng VIII - 2,9 ngày

Vinh: tháng IV-2,0 ngày; tháng V- 5,3 ngày, tháng VI - 9,9 ngày tháng VII - 10,6 ngày, tháng VIII - 5,0 ngày

Ðồng Hới: tháng IV-2,0 ngày; tháng V- 6,1 ngày, tháng VI - 11,0 ngày

tháng VII - 9,9 ngày, tháng VIII - 6,6 ngày

Gió khơ, nóng giảm dần tới khu vực Quảng Nam, Quảng Ngãi phía Tây có nhiều rừng rậm;

nhưng lại hoạt động mạnh lên khu vực Bình Ðịnh, Phú Yên

d) Sương muối

Khu vực bịảnh hưởng sương muối tỉnh miền Bắc Ở Ðồng Bắc Bộ có

Mỗi vùng lại chia tiểu vùng tuỳ theo ñiều kiện ñịa hình

3.1 Vùng khí hậu ðơng Bắc

Giới hạn từ sườn đơng Bắc dãy Hồng Liên Sơn tới biên giới Việt Trung biển đông, gồm tỉnh vùng đông Bắc Việt Bắc đặc ựiểm chung vùng khắ hậu

hàng năm có mùa nóng, lạnh rõ rệt : Mùa nóng (mùa hạ) từ tháng IV ñến tháng IX , mùa

lạnh (mùa đơng) từ tháng X đến tháng III năm sau Mùa lạnh xem trường hợp dị

thường khí hậu nhiệt đới, biên độ dao ñộng yếu tố lớn, gây khó khăn cho sản xuất

và ựời sống Vùng khắ hậu đông Bắc bao gồm tiểu vùng sau ựây :

a) Tiểu vùng ven biển Quảng Ninh :

Gồm dải ựất hẹp ven biển ựược giới hạn cánh cung đơng Triều độ cao ựịa hình

từ ñến 500m (kể ñảo Cái Bầu, Cơ Tơ, Vĩnh Thực …) Khí hậu chia làm mùa

Mùa ựơng : Chịu ảnh hưởng gió mùa đông Bắc từ sớm, mùa ựông thường kéo dài

kết thúc muộn Nhiệt ñộ tháng lạnh 15oC, nhiệt ñộ tối thấp tuyệt ñối 1oC, có

4 tháng nhiệt độ t < 200C

Mùa hạ : Mát dịu, nhiệt ñộ cao tuyệt ñối 39oC ðây mùa mưa, lượng mưa

thường lớn, năm trung bình ñạt 2000mm (trung tâm mưa lớn Móng Cái có lượng

mưa từ 2500mm - 3000mm) Thường gặp bão ñầu mùa với suất lớn vào tháng VI ñến

tháng VIII Thời kì tối ưu sinh thái kéo dài khoảng tháng

b) Tiểu vùng khí hậu Cao - Lạng :

Gồm vùng máng trũng lịng chảo Cao - Lạng có độ cao từ 200 - 500m ðịa hình phức

tạp, xen kẽ với thung lũng ñồi bát úp với dãy núi thấp Mẫu Sơn, Ngân Sơn

Mùa ựơng : Do ựiều kiện ựịa hình hình cánh cung, gió mùa đơng Bắc ảnh hưởng từ sớm

Mùa đơng thường kéo dài tới tháng Nhiệt ñộ tháng lạnh t = 13 - 150C, số ngày

nhiệt ñộ 150C chiếm từ 120 ñến 150 ngày Nhiệt ñộ tối thấp tuyệt ñối 00C ðây

vùng lạnh khô đất nước ta ðộẩm khơng khí từ 75 - 80%, lượng mây nhỏ, độ nắng

lớn kiểu hình thời tiết mưa phùn thường (dưới 30 ngày mùa)

Mùa hạ : Nhiệt ñộ thấp ảnh hưởng độ cao địa hình Số ngày mưa, ẩm không nhiều

lắm, lượng mưa chỉựạt từ 1276 - 1736 mm thời tiết chịu ảnh hưởng bão

tần suất giảm, sức gió yếu Số nắng trung bình đạt 180 - 200 giờ/tháng ðây vùng khí

hậu tương đối thuận lợi phát triển chăn ni trồng trọt Hệ thống trồng gồm

loại chịu lạnh mùa đơng chịu nóng mùa hè

c) Tiểu vùng khí hậu Việt Bắc :

ðây vùng khí hậu có địa hình phức tạp, dãy núi cao xen kẽ với triền sông hẹp,

chạy theo nhiều hướng khác ðộ cao ñịa hình từ 100 - 500m, Cá biệt, có sốđỉnh núi

cao Phu luông (2985m)

thàng I, II, III mưa phùn rả rích, có ngày nắng

Mùa hạ : Kéo dài từ tháng IV - VIII, độẩm khơng khí cao, nóng Nhiệt độ cao

tuyệt đối 41,20C (Văn Chấn) Lượng mưa số ngày mưa ñều tăng so với vùng ñồng

Một số trung tâm mưa lớn Bắc Quang, Sa Pa … ( lượng mưa 4000mm/năm ) ðặc

biệt, mùa hạ vùng Việt Bắc tương đối nhiều dơng nhiệt (có khoảng 100 ngày/năm),

mưa đá có từ - ngày/năm

Về mặt sinh học, tiểu vùng Việt Bắc có khí hậu thuận lợi ñộ ẩm cao, dao ñộng chếñộ

nhiệt lớn

3.2 Vùng khí hậu Ðồng bằng Trung du Bắc bộ:

Là vùng châu thổ có độ cao địa hình - 30 m Khí hậu mang tính chất nhiệt đới, gió

mùa Khí hậu chia thành mùa rõ rệt mùa lạnh (từ tháng X đến tháng IV năm sau)

mùa nóng (từ tháng IV đến tháng IX)

Mùa ðơng: tương ñối lạnh, nhiên nhiệt ñộñã cao vùng Ðông Bắc cách ñáng kể

(nền nhiệt ñộ cao - 30C) Số ngày có nhiệt độ 150C có khoảng từ 40 - 50 ngày

Thời kỳ lạnh kéo dài khoảng tháng, tập trung vào tháng I Nhiệt ñộ tối thấp tuyệt ñối 20C

Mùa lạnh phân biệt nửa mùa rõ rệt: Thời kỳ lạnh khơ từ tháng X đến tháng XII, thời kỳ lạnh ẩm từ tháng I ñến tháng III

Thời kỳ lạnh, khô: thời kỳ chịu ảnh hưởng khối khơng khí cực đới xuất phát từ trung

tâm khí áp cao Xibiri thổi theo hướng Bắc, bị biến tính qua lục địa Trung Quốc, độẩm khơng

khí giảm xuống 75%

Thời kỳ lạnh, ẩm: thời kỳ chịu ảnh hưởng khối khơng khí cực đới xuất phát từ trung

tâm khí áp cao Xibiri thổi qua biển Nam Trung Hoa, bị biến tính nên mang theo nhiều

nước, độẩm khơng khí cao (85 - 99%) Thời tiết thường nhiều mây, có mưa phùn rả rích,

nắng, vùng ven biển

Mùa Hạ: Nền nhiệt độ tương đối cao, nhiệt độ trung bình tháng từ 25 - 280C, nhiệt ñộ cao

nhất tuyệt đối 43 0C Số ngày có nhiệt ñộ 35 0C chiếm khoảng - 10 ngày Tần suất

những ngày khơ nóng cực đoan (thời tiết gió Lào: t > 350C, RH < 50%) 10 -15% ðây

là mùa mưa ởðB TDBB, lượng mưa trung bình 1500 - 1800mm Bão thường hoạt ñộng

mạnh, chiếm tần suất 5% số ngày mùa, tập trung vào tháng VII, VIII, IX Khí

hậu ðB TDBB tương đối thuận lợi ñối với sản xuất ñời sống Quanh năm

phát triển chăn ni, trồng trọt ni trồng hải sản

3.3 Vùng khí hậu Tây Bắc

Bao gồm cao nguyên núi thấp Tây Bắc, giới hạn từ sườn Tây Nam dãy

Hồng Liên Sơn đến biên giới Việt - Lào Ðây vùng cực Tây Tổ quốc Do điều kiện địa

hình, khí hậu chịu ảnh hưởng gió mùa Ðơng Bắc

Bắc Bộ Nhiệt ñộ tối thấp tuyệt ñối 00C, số ngày có nhiệt độ 150C khoảng 70 - 90

ngày vùng thấp, 100 - 120 ngày vùng cao Biên ñộ nhiệt ñộ ngày ñêm lớn 11 -12 0C

Ðộ ẩm khơng khí vùng tương đối thấp, mùa đơng có kiểu hình thời tiết mưa phùn,

nhiều nắng Tần suất sương muối thường cao, số nơi có tần suất cao Sơn La (2,6

ngày/năm), Cò Nịi (2,9 ngày/năm), Mộc Châu (5,1 ngày/năm) Mùa đơng thường kết thúc

sớm vùng Ðồng Bắc Bộ

Mùa Hạ: Kéo dài từ tháng IV ñến tháng IX Khí hậu nóng, nhiệt độ trung bình tháng cao

nhất 26 - 270C It gặp ngày có nhiệt độ 35 0C Nhiệt độ tối cao tuyệt ñối 430C

Mùa hạ thường chịu ảnh hưởng gió Tây khơ, nóng (T >33 0C, RH < 70%) Số ngày khơ

nóng tồn mùa chiếm khoảng 25 -30 ngày Lượng mưa vùng Nam Tây Bắc vùng đồng Bắc Bộ số ngày mưa lại nhiều Một số nơi có lượng mưa thấp

Sông Mã, Yên Châu ðây trung tâm mưa nước ta Mùa Hạ bịảnh hưởng

bão có nhiều giơng mưa đá Như khí hậu vùng Nam Tây Bắc có độ ẩm thích

hợp, nhiều nắng, đối lập nhiệt độ mùa khơng lớn Ðây mặt thuận lợi ñối với

sản xuất nông nghiệp

b) Tiểu vùng Bắc Tây Bắc:

Giới hạn từñèo Pha Ðin ñến biên giới Việt - Lào Ðộ cao địa hình từ 300 - 900 m, địa

hình xen kẽ đồi núi thung lũng hẹp Khí hậu mang đặc điểm nhiệt ñới lục ñịa, ảnh

hưởng gió mùa thể mùa mưa

Mùa Ðơng: Nhiệt độ tương đối cao, thung lũng ðiện Biên có nhiệt ñộ cao vùng

Ðồng Bằng Trung du Bắc Bộ -3 0C ñộ dài mùa lạnh khoảng tháng XII, I, II

Những ngày nhiệt độ 15 0C gặp (khoảng 15 - 20 ngày) Càng lên cao nhiệt ñộ

thấp, ởđộ cao 700 -900 m có tới 50 ngày nhiệt ñộ 15 0C Nhiệt ñộ tối thấp tuyệt ñối

là 0C Số ngày xảy sương muối khoảng -12 ngày/năm (Sìn Hồ - 11,9 ngày/năm, Tam ðường 2,1 ngày/năm) Mùa đơng khơ ráo, nhiều nắng

Mùa Hạ: Thường ñến sớm Ðồng Trung du Bắc Bộ hệ thống gió mùa Tây

Nam hoạt ñộng mạnh, từ tháng III có thời tiết khơ nóng, đặc biệt vùng thấp

như Ðiện Biên Lượng mưa trung bình khoảng 2000 mm, Một số nơi có mưa lớn Sìn Hồ

(2800mm), Tam ðường (2700mm), Mường Tè (2500mm) Giông xảy 10 - 12 lần/tháng

Nhìn chung khí hậu Bắc Tây Bắc có nhiều hạn chế nhiệt ñộ biến ñộng mạnh, sương muối

và gió lào hay xảy Sản xuất nơng nghiệp gặp nhiều khó khăn

3.4 Vùng khí hậu Bắc Trung Bộ

Vùng khí hậu Bắc Trung Bộ gồm tỉnh ven biển miền Trung từ Thanh Hóa ñến ñèo

Hải Vân Ðặc ñiểm chung khí hậu phân hố mùa theo chếđộ mưa, ẩm rõ rệt Ảnh

hưởng gió mùa mùa Ðơng suy yếu dần Trong mùa Hạ, gió Lào ảnh hưởng mạnh tạo

nên thời kỳ khô nóng đầu mùa nghiêm trọng Do điều kiện địa hình, khí hậu phân

nửa tháng ñến tháng Số ngày có nhiệt ñộ 150C từ 35 ñến 50 ngày, nhiệt ñộ tối thấp

tuyệt đối 0C Sương muối có khả xảy với tần số thấp: Quỳ Hợp

tần số sương muối 0,7 ngày/năm; Ở Tây Hiếu 0,8 ngày/năm Thời tiết mùa đông chịu ảnh hưởng vịnh Bắc Bộ nên thường hay có sương mù mưa phùn Thời kỳ khơ hanh ựầu mùa không rõ rệt

Mùa hạ: Thường ñến sớm vùng ðB TDBB, nhiệt ñộ trung bình cao từ 0,5 đến 10C Nhiều ngày có gió Tây khơ, nóng với nhiệt độ 350C, ñộẩm 70% Tần số

xuất gió Lào khơ nóng khoảng 20 - 30 ngày, tập trung vào tháng VI , VII Nhiệt ñộ tối

cao tuyệt ñối 430C ðặc ñiểm bật mùa hạ có thời kì khơ nóng đầu mùa,

lượng mưa thấp kèm theo gió Lào Nửa sau mùa hạ lượng mưa ñột ngột tăng lên, nhiệt ñộ

hạ thấp Ở Vinh lượng mưa tháng VII 131mm, tháng IX tăng lên 457mm, tháng X

372mm; Hà Tĩnh tháng VII lượng mưa 151mm, tháng IX tăng lên 526mm, tháng X

427mm Trong mùa hạ, bão thường ñổ tập trung vào tháng VIII , IX , X Trong vùng

có số trung tâm mưa lớn Bắc đèo Ngang (Kỳ Anh có lượng mưa >3000mm), Bái

Thượng (>2000mm) Vùng Mường Xén (Nghệ An) trung tâm mưa, lượng mưa ñạt

<1000 mm/năm

Về mặt sinh thái, vùng Bắc Trung Bộ có khí hậu mùa đơng tương đối ẩm ướt, lạnh, mùa

hạ khơ nóng, thời tiết có nhiều bất lợi sương muối, gió Lào, hạn hán, giơng bão, mưa

lớn,…, hạn chế khả phát triển sản xuất nông nghiệp

b) Tiểu vùng Quảng Bình - Hải Vân

Gồm tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế phần phắa Bắc đà Nẵng đặc ựiểm chắnh tiểu vùng là:

• Ảnh hưởng gió mùa mùa Ðơng khơng rõ lắm, nhiệt độ mùa đơng khơng thấp Từ

sau đèo Hải Vân khơng khí cực đới hồn tồn bị hất ngồi biển Ðơng Nhiệt ñộ trung

bình tháng I Ðà Nẵng ñã cao Huế 1,3 0C, Quảng bình 0C

• Ðây khu vực ẩm ướt, lượng mưa trung bình năm 2000 - 2200 mm ởđồng bằng, lên

tới 2500 - 3000 mm miền núi Một số nơi có lượng mưa cao Nam đơng (3500

mm/năm, A Lưới >3000 mm/năm, Huế 3000 mm/năm, Bà Nà >5000 mm/năm) ðộẩm

khơng khí cao, trung bình đạt 83 - 85% Bão hoạt động nhiều tương ñối sớm (tập trung

vào tháng IX, tháng X) Giơng hàng năm có khoảng 60 - 80 ngày, tập trung vào mùa Hạ

• Hoạt động gió Lào tương đối gay gắt phần phía Bắc, giảm dần phía Nam đèo Hải

Vân Nhiệt ñộ trung bình năm 24 - 260C, tổng nhiệt ñộ 9000 - 95000C

Mùa đơng: Nhiệt ựộ trung bình ựạt tới 22 -230C, số ngày có nhiệt ựộ 200C Nhiệt ựộ tối thấp tuyệt ựối 130C vùng ựồng 100C miền núi Mùa đơng chắnh

mùa mưa, tháng VIII đến tháng I năm sau Hai tháng có lượng mưa cao

tháng X XI, lượng mưa trung bình 500 - 600 mm/tháng Tổng lượng mưa năm lớn

Trung tâm Bà Nà (đà Nẵng) có lượng mưa lên tới 4000 - 5000 mm/năm Chếựộ mưa tiểu

vùng biến ñộng nhiều, lượng mưa hàng năm chênh lệch so với trung bình lên tới hàng

Giới hạn ựịa lý từđà Nẵng tới Ninh Thuận, Bình Thuận Khắ hậu tương ựối khơ, hạn

Nhiệt độ quanh năm cao, chênh lệch tháng không nhiều Vùng có

thể phân biệt tiểu vùng khí hậu rõ rệt

a) Tiểu vùng ðà Nẵng - Khánh Hòa

Bao gồm phần nam tỉnh đà Nẵng, toàn tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình định, Phú

n Khánh Hồ, kéo dài tới vịnh Cam Ranh

• Sự phân hố nhiệt độ tháng khơng rõ rệt, khơng có tháng nhiệt ñộ thấp

230C Chênh lệch tháng nóng tháng lạnh khoảng - 60C

• ðây vùng mưa, lượng mưa trung bình 1300 - 1700mm Mùa mưa ngắn, kéo dài từ

tháng IX ñến tháng XII, số ngày mưa khoảng 110 ngày Thời kì mưa kéo dài tháng từ

tháng I ñến tháng VIII, lượng mưa trung bình thời kỳ chỉđạt 50 - 60 mm/tháng

• ðộ ẩm khơng khí thấp, trung bình 80% Nhiều nắng, năm có khoảng 2000 -

2200giờ Bão thường ñến muộn, tập trung vào tháng X, XI Gió Lào gay gắt với độ ẩm trung bình 70% (tuy mức độđã giảm so với vùng Quảng Bình, Quảng Trị),

tập trung vào tháng VI, VII, VIII ðặc biệt, ngày có gió Lào nghiêm trọng độ ẩm khơng khí chỉđạt 20 - 25%, t > 35oC

• Nhiệt ñộ trung bình năm 26,5oC, nhiệt ñộ tối cao tuyệt đối 40oC ðộ dài thới kì nóng

khoảng tháng, từ tháng I - VIII

b) Tiểu vùng cực Nam Trung Bộ

Bao gồm toàn tỉnh Ninh Thuận phần tỉnh Bình Thuận với đặc điểm địa hình hết

sức ñặc biệt, bị che khuất vòng cung núi, chắn luồng gió mùa

Tình trạng khô hạn xẩy nghiêm trọng Lượng mưa trung bình năm đạt từ 700 -

800mm (Phan Rang - 653mm), có tháng lượng mưa vượt 100m/tháng, vùng khơ

hạn đất nước ta Số ngày mưa trung bình 50 - 70 ngày ðộẩm khơng khí thấp 80%,

thời kì khơ kéo dài từ tháng I đến tháng III, độẩm xuống 75%

Diễn biến chếñộ nhiệt tương tự phần phía Bắc (Khánh Hồ) Số nắng có khoảng

2300 - 2400giờ/năm Trong tháng kéo dài từ tháng I ñến tháng IV số nắng ñạt

230 giờ/tháng

3.6 Vùng Khí hậu Tây Nguyên a) Tiểu vùng Bắc Tây nguyên

Gồm cao nguyên Kontum, Playku , ðắk Lắk, độ cao địa hình từ 500 - 1000m Phía

Bắc vùng núi cao thuộc dãy Trường Sơn, khối núi Kontum có độ cao lớn 2000

mét, ñỉnh Ngọc Linh cao 2598m ðịa phận cao nguyên ðăk Lăk cao từ 300 - 600 m, ñỉnh

Chư Pha cao 922m Khí hậu nhiệt đới núi cao, phân hố theo mùa, chế độ nhiệt dịu hoà

2 Bắc Tây Nguyên vùng mưa nhiều lượng mưa thay ñổi tuỳ vùng Khu vực

mưa nhiều Pleyku, Yaput ( 2500 - 3000mm) Khu vực mưa Bn Ma Thuột,

Kontum (1700 - 1800mm) Lượng mưa trung bình vùng khoảng 1800 - 2000mm, số

ngày mưa từ 130 - 150 ngày Mùa mưa kéo dài từ tháng V ñến tháng X Thàng mưa nhiều

nhất tháng VII, trung bình đạt 300 - 400 mm/tháng Mưa thường tập trung vào tháng

(VI, VII, VIII, IX)

3 Thời kì mưa kéo dài tháng, từ tháng XI ñến tháng IV Mưa tháng giêng,

lượng mưa - 2mm ðộẩm khơng khí trung bình năm 80 - 85% Thời kì ẩm

các tháng mùa mưa, độẩm 80% Thời kì khơ hạn vào tháng mùa khơ (từ tháng

XI - IV), độẩm khơng khí 75%, tháng III độẩm xuống 70%

4 Số nắng lên tới 2000 - 2200 giờ/năm Gió tương đối thống, mùa đơng có hướng

thịnh hành đơng - Bắc, mùa hè có hướng thịnh hành Tây, Tây - Bắc Giông Bắc

Tây ngun khơng nhiều lắm, tồn năm có khoảng 50 - 90 ngày giơng, tập trung vào đầu

và cuối mùa hè Sương mù thường dầy chậm tan vào mùa lạnh

a) Tiểu vùng Nam Tây Nguyên

Bao gồm toàn vùng núi cao nguyên Lang - Biang, Gi - Ring - Mơ - Nơng, độ

cao địa hình 800 - 1500m ðỉnh núi cao Chư - Yang - Shin - 2405m Về khí hậu,

khác biệt so với bắc Tây Nguyên chủ yếu sốñiểm sau ñây :

• Nền nhiệt ñộ thấp từ - 4oC địa hình cao

• Lượng mưa hơn, trung bình từ 1600 - 2000mm

• Biến trình năm yếu tố khí hậu mang dáng dấp dạng xích đạo với cực ñại

2 cực tiểu, gần giống với khí hậu Nam Bộ

• Nhiệt độ tháng dao động ít, khoảng - 40C Nhiệt độ trung bình năm 20 - 21oC vùng thấp (800 - 1000m ) Tổng nhiệt ñộ 7500 - 7700oC Chỉ có khoảng tháng nhiệt độ xuống 20oC ( XII, I, II) Tháng lạnh tháng XII, nhiệt độ từ 18 - 19oC

Tháng nóng tháng từ tháng IV ñến tháng VIII, nhiệt ñộñạt ñược từ 21 - 22oC

Nhiệt ñộ tối thấp tuyệt ñối - 5oC, tối cao tuyệt ñối không 33oC Biên ñộ nhiệt ñộ

ngày ñêm lớn, từ 10 - 11oC ( lớn mùa khơ) Lượng mưa phân bố khơng đều, phía Tây cao nguyên Gi - Ring , Mơ - Nơng Bắc Lang - Biang lượng mưa đạt

khoảng 2400 - 2800mm Phần đơng Gi - Rinh , Mơ - Nông Nam Lang - Biang lượng

mưa chỉñạt khoảng 1600 - 2000mm Số ngày mưa tương ñối nhiều, trung bình từ 150 -

160 ngày tồn mùa ðấy vùng có số ngày mưa lớn nước ta

• Mùa mưa kéo dài từ tháng IV ñến tháng XI, kết thúc muộn Bắc Tây Nguyên

Lượng mưa phân bố đồng đều, có cực đại nhỏ vào tháng V tháng X Thời kì

mưa tương ñối ngắn, hay tháng, từ tháng XII đến tháng IV Hiện tượng khơ hạn

trầm trọng vùng Bắc Tây Ngun ðộ ẩm khơng khí trung bình 83 - 84% Bốn

ẩm

• Nền nhiệt độ cao khơng phân hố theo mùa, nhiệt độ trung bình năm 26 -

27oC Khơng có tháng nhiệt độ xuống 25oC, chênh lệch tháng nóng

tháng lạnh khơng đáng kể, khoảng - 3,5oC Biến trình năm nhiệt độ có

cực đại vào tháng IV, tháng VIII cực tiểu vào tháng XII, tháng VII Tổng nhiệt độ đạt 9500 - 10000oC Tháng có nhiệt ñộ thấp tháng I, trung bình 25 - 26oC,

riêng miền đông 19 - 20oC Nhiệt ựộ tối thấp tuyệt ựối 14 - 150C ( miền đông 120C )

Thời kì có nhiệt độ cao tháng III, IV, VIII, trung bình 27,5 - 28,5oC, tháng IV

tháng nóng nhiệt ựộ 28oC Nhiệt ựộ tối cao tuyệt ựối 38 - 39oC, miền đơng

40oC Nhìn chung chếđộ nhiệt Nam Bộ tương ñối dịu so với miền Trung Biên ñộ

nhiệt ñộ ngày ñêm cao, khoảng - 10oC, biên ñộ lớn xảy vào tháng mùa

khơ

• ðộẩm khơng khí Nam Bộ trung bình đạt 82%, thấp 20 - 25% Số nắng

nhiều, 2000giờ/năm Mùa khơ có số nắng 200 giờ/tháng Gió mùa đơng

thịnh hành hướng đơng, đơng - Bắc, mùa hè thịnh hành hướng Tây Tây - Nam Nam

Bộ vùng có nhiều giơng nước ta, năm trung bình có từ 100 - 140 ngày giông,

tháng nhiều giông tháng VI có 20 ngày giơng Bão gặp Theo thống kê,

trong vòng 55 năm có bão đổ trực tiếp vào Nam Bộ Bão thường xảy

muộn có cường ñộ yếu Tuy nhiên có trận bão lớn bão số năm

1997 gây nhiều thiệt hại người

• Sự phân hoá theo mùa mưa ẩm sâu sắc, phụ thuộc vào mùa gió Riêng lượng mưa

phân hố theo khu vực khác nhau, chia tiểu vùng sau:

a) Tiểu vùng Nam Bình Thuận:

Khí hậu gần giống phần cực Nam Trung Bộ, lượng mưa hơn, trung bình

1000 - 1300mm, số ngày mưa 70 - 90 ngày Mùa mưa kéo dài từ tháng V - tháng X Tháng

VII có lượng mưa lớn chỉđạt khoảng 200 - 250mm

b) Tiểu vùng ðơng Nam Bộ:

Gồm Bà Rịa - Vũng Tàu, Tây Ninh, Bình Dương, Bình Phước, ðồng Nai, TP

Hồ Chí Minh Mưa tương đối nhiều, lượng mưa trung bình 1800 - 2000mm, số ngày mưa

120 - 140 ngày Mùa mưa kéo dài từ tháng V ñến tháng XI, khoảng tháng Lượng mưa tập

trung 70 - 90% mùa mưa phân bố đồng đều, trung bình đạt 200 - 350 mm/tháng

Tháng mưa lớn tháng IX ( 320 - 350mm), cực ñại phụ tháng IV mùa khô kéo dài

khoảng tháng từ tháng XII ñến tháng IV, tháng mùa có - ngày mưa nhỏ

dưới 10 mm/ngày

c) Tiểu vùng Trung Nam Bộ:

Gồm Long An, Tiền Giang, Bến Tre, ðồng Tháp, Trà Vinh, Vĩnh Long, Cần

Thơ Lượng mưa tương ñối nhỏ phân bố đồng đều, trung bình 1400 - 1500mm (Gò

tháng V - XI Tháng mưa cực ñại tháng IX (300 - 350 mm/tháng), cực ñại phụ ñạt 300 -

320 mm/tháng xảy vào tháng VII Thời kì mưa kéo dài từ tháng XII - IV, tháng khô

nhất tháng I, II, III ( lượng mưa trung bình 30mm/tháng ) Ở Phú Quốc có lượng mưa

lớn địa hình cao (núi đảo núi voi), trung bình 2800 - 3200mm, số ngày mưa

khoảng 140 ngày

4 CÂU HỎI ÔN TẬP

1 ðặc ñiểm chếñộ mặt trời vùng Nội chí tuyến ảnh hưởng chúng khí hậu

Việt Nam ?

2 Hãy trình bày đặc điểm loại hồn lưu chi phối khí hậu Việt Nam ?

3 Thế nhiễu động khí quyển, Các loại nhiễu động khí ảnh hưởng tới khí hậu

nước ta ?

4 ðặc điểm địa hình phân hóa khí hậu nước ta điều kiện địa ?

5 Anh, chị nhận xét vềñặc ñiểm chếñộ nắng xạ vùng khí hậu

Việt Nam ?

6 Anh, chị nhận xét vềñặc ñiểm chếñộ nhiệt phân bố nhiệt độ vùng khí

hậu Việt Nam ?

7 Anh, chị nhận xét vềñặc ñiểm chếñộ mưa, ẩm vùng khí hậu Việt

Nam ?

8 Hãy nêu nhận xét loại hình thời tiết ñặc biệt ảnh hưởng tới sản xuất ñời

sống nước ta ?

9 Hãy phân tích đặc điểm vùng khí hậu Tây Bắc phân hóa khí hậu

như ?

10 Hãy phân tích đặc điểm vùng khí hậu Bắc Trung Bộ phân hóa

khí hậu ?

11 Hãy phân tích đặc điểm vùng khí hậu Nam Trung Bộ phân hóa

khí hậu ?

12 Hãy phân tích đặc điểm vùng khí hậu Tây ngun phân hóa khí

hậu ?

13 Hãy phân tích đặc điểm vùng khí hậu ðồng bằng, Trung du Bắc Bộ ?

14 Hãy phân tích đặc điểm vùng khí hậu Nam phân hóa khí hậu

1 KHÁI NIỆM

Khí hậu trái đất hàng năm có biến đổi Có thể thấy biến ñổi từ hai mặt, dao động có biên độ lớn nhỏ xung quanh trị số trung bình, mặt khác biến đổi khí hậu theo xu trở thành xấu trở thành tốt

Người ta phân biệt thời kỳ biến đổi khí hậu trái ñất khác biến ñổi thời ñại ñịa chất, thời ñại lịch sử thời ñại ñại

Thời ñại ñịa chất thời ñại trước có lịch sử nhân loại Nghiên cứu khí hậu thời đại địa chất gọi "cổ khí hậu học" (Paleoclimatology) Thời đại địa chất có thời gian kéo dài gấp nhiều lần thời đại sau này, biến đổi khí hậu lớn, lớn biến ñổi thời kỳ băng hà Khí hậu Thời đại lịch sử biến đổi hơn, có trường phái quan niệm khác biến đổi khí hậu thời đại lịch sử trường phái “bất biến” trường phái “biến ñổi” Trong thời đại nay, khí hậu có nhiều biến đổi bất lợi ñối với sống hoạt ñộng người gây nạn ô nhiễm môi trường

2 BIẾN ðỔI KHÍ HẬU THỜI ðẠI ðỊA CHẤT

2.1 Phương pháp nghiên cứu

Căn vào nguồn tài liệu gián tiếp loại di tích động, thực vật hố thạch vật vơ hố thạch phát khảo cổ học, trình hình thành hình thức phong hố thổ nhưỡng thời đại địa chất Ví dụ, gỗ hố thạch với nhiều vịng tuổi (WMO) đã chưa thểđưa một vấn đề về biến đổi khí hậu trái đất ngồi việc kết luận

các xu thế hay những biến ñộng dị thường về khí hậu xảy những khoảng thời gian

ngắn so với động thái hồn lưu tổng thể, chưa có những xu thế biến đổi dài hạn Năm 1998

Tổ chức khí tượng thế giới (WMO) có báo cáo về xu thế nóng lên với những minh chứng về

biến đổi khí hậu dài hạn Các tài liệu quan trắc ñược về trạng thái đóng băng ở Bắc

Nam cực, thời gian xuất hiện băng tan băng mặt hồ ở phần châu Âu nước Nga,

Ucraina, nước vùng Baltic, sự thu hẹp diện tích đóng băng đỉnh núi thế

kỷ XX sự gia tăng nhiệt ñộ của phần ñất đóng băng vĩnh cửu… đã cho phép khẳng định

sự biến đổi khí hậu trái đất hiện Sự dao động đáng kể của khí hậu hàng năm ñã phát

hiện thấy ở một vài nơi, ñặc biệt vùng nhiệt ñới với sự gia tăng cường độ yếu tố khí

hậu Cũng đã phát hiện được dịng nước biển nhiệt độ nước biển (SSTs) đóng vai trị

lớn biển đổi khí hậu Các hệ thống gió quy mơ lớn ở vùng nhiệt đới dịng

chảy dưới biển kèm theo sự biến ñổi nhiệt độ nước biển đã tạo nên chu trình nhiễu ñộng

Nam Bán cầu (SO) Bằng chứng mới nhất tần suất của ENSO cường ñộ hoạt động của

nó thời gian gần đây gia tăng đáng kể Ðiều có quan hệ tới sự nóng lên

phạm vi tồn cầu từ giữa thập kỷ 70 thế kỷ trước Các hoạt ñộng của người, trước hết

là việc gia tăng đốt nhiên liệu hố thạch thay đổi ñộ che phủ thực vật mặt ñất ñã

mùa hè tầng hạt nhỏ mùa đơng xen kẽ xuất giải đất sét giúp ta tính số tầng đất sét suy đốn số năm tan băng tốc độ tan khối băng lục địa

Dùng kính hiển vi quan sát phấn hoa thực vật tồn vật trầm tích thống kê phân loại cĩ thể đốn khí hậu Phương pháp ứng dụng để phân tích vật trầm tích sau thời kỳ băng hà Bắc Ðơng Âu thu kết tốt

2.2 Ðặc điểm khí hậu ở thời đại địa chất

Do biến ñổi ñịa chất suốt thời ñại kéo dài hàng triệu năm nên thời đại khí hậu khác xa

1.Thời Thái cổ: Ðộ dày băng tích châu phi lên tới 500m

2 Thời Nguyên cổ: Băng hà phân bố rộng khắp giới

3 Thời cổ sinh: thấy xuất ựới khắ hậu ựịa cầu, ựược chia kỷ:

Kỷ Hàn vũ, cao nguyên Si-bê-ri trước ñây ñã có tầng thạch cao, muối natri, canxi, magiê, ơxit kali trầm tích Do đó, khí hậu lúa nóng khơ

Kỷ Chí lưu, khí hậu tương đối ấm, có nhiều động vật biển nhiệt đới, xuất đới khí hậu khác Ở Bắc Mỹ khí hậu nóng, hình thành sa mạc Cuối kỷ khí hậu lạnh dần

Kỷ Nê Bơn, khí hậu ấm dần lên, cuối kỷ Nê Bơn khí hậu trở nên nóng

Kỷđá vơi, khí hậu ơn hồ ẩm ướt, mang tính chất hải dương Thực vật thiếu vịng tuổi thân chứng tỏ sinh trưởng, phát triển thuận lợi, khí hậu khơng có mùa lạnh giá mùa khơ hạn

Kỷ Nhị tuyển, khí hậu khơ hạn kéo dài ñến tận cuối kỷ Nhị tuyển

4 Thời Trung sinh.

Khí hậu trái đất trở nên ấm áp, nửa đầu thời đại khí hậu nóng

Kỷ Tam tuyển, Châu Âu, Trung Quốc Bắc Mỹ khí hậu nóng khơ

Kỷ Chu la, châu Nam Cực khí hậu ơn hồ, mát mẻ Phần Tây Nam châu Âu tìm di tích thực vật nhiệt đới

Kỷ Bạch Á, khí hậu trái đất đồng nhất, vào thời kỳ cuối, phân đới khí hậu rõ rệt, không thấy dấu hiệu băng hà

5 Thời Tân sinh

Kỷ Ðệ tam, phân chia đới khí hậu rõ rệt Vào thời kỳ cuối, khí hậu lạnh dần từ phương Bắc phương Nam

Kỷ Ðệ tứ, khí hậu có băng hà phân bố rộng, nơi khơng có băng hà có lượng mưa nhiều

6 Khí hậu hậu kỳ băng hà kỷ Ðệ tứ: Theo Pen-kơ Bơ-rúc-ken (1909), lần rút lui sau băng hà kỷ Ðệ tứ núi An-pơ cách ñây khoảng 20.000 năm Theo học giả Nga, băng hà ñã bao phủ nước vùng biển Ban Tích Trung Âu kéo dài tới khoảng thời gian cách ñây từ 9.000 - 10.000 năm

không nêu chi tiết sở khoa học giả thuyết

a) Giả thuyết thiên văn.

Giả thuyết cho biển ñổi khí hậu ngun nhân vũ trụ gây nên, ảnh hưởng từ bên ngồi địa cầu Người ta cho rằng, quỹ đạo địa cầu, độ nghiêng hồng ñạo, tâm sai quỹ ñạo ñiểm xuân phân ñã có thay ñổi lớn thời ñại ñịa chất, khí hậu ñã biến ñổi (Bảng 9.1)

b) Giả thuyết ñịa chất:

Biến ñổi lục ñia hình dạng tỷ lệ phân bố hải - lục thời ñại ñịa chất ñã gây tra biến ñổi khí hậu Giả thuyết cho châu lục trái đất ln di ñộng trượt lớp ñệm nằm sâu lòng đất Vì châu lục thường có q trình tạo sơn di chuyển gây biến đổi khí hậu

c) Giả thuyết vật lý

Giả thuyết vật lý cho biến đổi khí hậu thời ñại ñịa chất thay ñổi ñặc tính phát xạ mặt trời ñặc tính hấp thụ xạ địa cầu Trước đây, thành phần khí trái đất khác xa thay ñổi nhiều qua thời ñại ñịa chất Mặt khác, phát xạ mặt trời ñã có thời kỳ yếu gây băng hà bề mặt trái ñất thời kỳ hoạt động mãnh liệt gây khí hậu khơ, nóng bề mặt trái ñất

Bảng 9.1 Sự thay ñổi vĩñộ ở một số nơi thời ñại ñịa chất Thời ñại

Ðịa ñiểm Kỷ ñá vôi

Kỷ Nhị tuyển

Kỷ Tam tuyển

Kỷ Chu

la

Kỷ Bạch

Á

Ðệ tam

Tân sinh

Kỷ Ðệ tứ

Hiện nay Spi-sư-pếch 240N 320N 420N 400N 400N 380N 650N 700N 790N I-kút-skơ 220N 120N 280N 290N 310N 370N 540N 370N 520N

Cô-lôm-bô 820S 690S 680S 690S 700S 580S 240S 180S 70N

Ma-ña-gát-sca 800S 650S 600S 650S 650S 610S 400S 260S 190S

Bô-sư 780S 720S 670S 700S 700S 400S 460S 540S 320S

Niu York 180N 200N 180N 120N 110N 380N 620N 410N

Núi Ai-ri-pút 600S 640S 800S 750S 680S 530S 800S 800S 770S

3 BIẾN ðỔI KHÍ HẬU THỜI ðẠI LỊCH SỬ

3.1 Phương pháp nghiên cứu khí hậu thời đại lịch sử

biển tiến thoái băng hà Quốc gia, văn minh nhân loại ñã ñược khai thác Những ghi chép biến ñổi mực nước biển Cát-spiên, thời kỳ thu hoạch nho Pháp qua nhiều kỷ chứng có giá trị Gần nguồn số liệu quan trắc thiết bị khí tượng kỷ XVIII, XIX nhiều nơi minh chứng xác thực dùng ñể nghiên cứu biến đổi khí hậu thời đại lịch sử

3.2 Một số kết quả nghiên cứu về biến ñổi khí hậu thời đại lịch sử

a) Các kết quả nghiên cứu

Những kết nghiên cứu biến đổi khí hậu thời đại lịch sử nhiều tác giả chia làm trường phái lý thuyết khác nhau:

1 Thuyết bất biến cho thời đại lịch sử khơng có biến ñổi khí hậu rõ rệt Bằng minh chứng thuyết phục thời kỳ tan băng sông, hồ vùng Bắc Âu, thời kỳ thu hoạch nho số loại khác Pháp (bảng 9.2 bảng 9.3)… người ta cho khơng có biến đổi khí hậu thời ñại lịch sử Trường phái cho dao động khí hậu vùng hay vùng khác thay đổi bình thường chu kỳ dao động khí hậu

Bảng 9.2 Ngày tan băng sông, hồ thuộc Bắc Âu qua thời kỳ Hồ Ma-la-rơ Sông Nê-va Sông Ðôn-na 1753 - 1822, ngày 26 -.IV 1713 - 1792, ngày -.IV 1530 - 1752, ngày 25 - III 1823 - 1892, ngày 25 -.IV 1793 - 1862, ngày - IV 1753 - 1852, ngày 26 - III

Bảng 9.3 Thời ñiểm thu hoạch nho qua thế kỷở Dijion, Pháp

Thế kỷ Ngày thu họach rộ Thế kỷ Ngày thu họach rộ

XIV 25/X XVII 25/X

XV 25/X XVIII 29/X

XVI 28/X XIX 30/X

2 Thuyết biến ñổi cho thời đại lịch sử có biến đổi khí hậu rõ rệt Thuyết có trường phái khác Biến ñổi trực tiến Biến ñổi mạch ñộng Những người theo phái Biến ñổi trực tiến cho rằng, khí hậu biến đổi theo hướng định; Những người theo phái Biến ñổi mạch ñộng cho rằng, thời đại lịch sử khí hậu có biến đổi dạng sóng ln chuyển, từ khí hậu ẩm, lạnh biến thành khí hậu khơ, ấm, từ khí hậu khơ, ấm biến thành khí hậu ẩm, lạnh

b) Các loại chu kỳ của biến đổi khí hậu thời ñại Lịch sử

Năm Châu Âu Châu Á Bắc Mỹ Châu Phi

0 Như Mưa nhiều

nay Giống Sơng Nin có nước lũ lớn

100 Hơi khơ Mưa nhiều Tương đối khô

200 Mưa nhiều

300 Khô hạn Khô hạn Mưa nhiều

400 Mực nước biển Cát-

spiên hạ thấp 15 Inch

Khô hạn Mưa nhiều

500 Tương đối khơ Khơ hạn Mưa nhiều Mưa nhiều

600 Hơi khô Lượng mưa tăng Tương đối khơ Tương đối khơ

700 Khơ, ấm Mưa nhiều

Mùa khô kết thúc Khô hạn

900 Lượng mưa tương

ñối nhiều

Mực nước biển Cát - spiên tăng cao 29 Inch

Mưa nhiều Mưa nhiều

1000 Tương ñối khô Trung quốc khô hạn Khô hạn Tương ñối khơ

1100 Tương đối lạnh,

Lượng mưa lớn Khô, mực biển Cát - spiên hạ thấp 14 Inch Mưa nhiều Rất khơ

1200 Mưa nhiều, gió to Khô Khô Mưa nhiều

1300 Băng hà tiến

triển, khô Mưa nhiều, mực nước biển Cát - spiên cao Mưa nhiều Mưa nhiều

1400 Khí hậu có tính

chất hải dương

Ở Trung quốc khơ hạn Khơ hạn Mưa nhiều

1500 Khí hậu có tính

chất lục địa Băng hà tiến triển nhanh

Mưa nhiều, mực nước biển Cát - spiên tăng cao 16 Inch

Khô hạn

Mưa nhiều, Lượng mưa ñạt cực ñại

1600 Băng hà tiến triển

rất nhanh

Mưa nhiều Mực nước biển Cát - spiên tăng cao 15 Inch

Lượng mưa

khá nhiều Tương đối khơ

1700 Tây Âu khô hạn

Tác dụng băng hà lớn

Gần giống Mưa nhiều Tương ñối khô

1800 Lạnh, mưa tương

ñối nhiều Mực nước biển Cát - spiên cao Mưa nhiều Tương đối khơ 1900 Băng hà rút

nhanh

Mực nước biển Cát spiên hạ thấp

Tương đối khơ Khơ hạn

3 Chu kỳ 16 năm: Wagner A (1928) nhận thấy chu kỳ qua nhiệt ñộ Vien, Enge (1930) nhận thấy chu kỳ qua lượng giáng thủy Rome (Italy)

độ khác Khối lượng khí ước tính khoảng 5,15 x 1015 (Sytnick, 1985) Các đám cháy rừng đốt nhiên liệu hố thạch thải khói, tro, bụi chất gây nhiẽm khí HF, SO2, CFC, CO, CO2 … Sự phát thải chất khí độc vào khơng khí tác

ñộng ñến ñời sống ñộng, thực vật người, làm phương hại tới cơng trình xây dựng đặc biệt làm biến đổi khí hậu trái ñất

Như chung ta ñã biết, khơng khí nhiệt độ bề mặt trái đất vào ban ngày tăng lên cao ban đêm giảm xuống thấp khơng có hấp thu dòng xạ chiếu tới xạ phản xạ Nhiều hành tinh khác khơng có khơng khí có biên độ nhiệt độ rộng,.mọi sống khơng thể tồn

Lượng cacbonic thực vật cố định hàng năm phạm vi tồn cầu khoảng 4,9.1013kg Trong ngày thực vật hấp thụ CO2 lúc mặt trời mọc ban ngày

lượng CO2 giảm thấp oxy tăng lên ñạt ñến cực ñại vào buổi chiều Sự trao ñổi CO2

cũng xảy ñại dương khí đại dương chứa lượng CO2 lớn 50 lần so với

khí ðại dương đóng vai trị điều chỉnh nồng độ CO2 khí CO2 có

khả hấp thụ xạ sóng dài làm cho nhiệt độ khơng khí khơng q lạnh ban đêm Hiện hoạt ñộng người mà hàm lượng CO2 khí ngày

tăng gây nên "hiệu ứng nhà kính", nhiệt độ khơng khí khơng ngừng tăng lên

4.2 Các nguồn gây nhiễm khơng khí

a) Nguồn gốc tự nhiên

• Núi lửa: phun thải vào khơng khí nham thạch nóng nhiều khói, bụi giàu sunfuadioxit,

sunfit hữu cơ, mêtan loại khí khác

• Cháy rừng: phát thải cacbon monoxit (CO), cacbon ñioxit (CO2) tro bụi

• Q trình phân huỷ chất hữu cơ: phát thải amôniac, mêtan, oxit nitơ (N2O, NO) CO2 • Sấm sét: gây tượng ñiện phân Nitơ (N2) làm xuất axit nitric (HNO3)

• Bão bụi: gió mạnh tung bụi cát vào khơng khí

• Sóng biển: tung bọt nước mang theo muối biển lan truyền vào khơng khí

b) Nguồn nhân tạo

Theo thống kê Liên Hiệp Quốc (1991), nước cơng nghiệp phát triển có số dân chiếm 1/4 dân số giới mức tiêu thụ lượng năm 1970 lớn gấp lần, năm 1980 khoảng lần năm 1990 khoảg lần so với nước ñang phát triển Hàng năm lượng phát thải vào khí tồn giới lớn, số liệu thống kê 1992 Liên hợp Quốc trình bày bảng 9.5

4.3 Các tác nhân gây hiệu ứng nhà kính

Ðơn vị: Triệu Tác nhân nhiễm

Nguồn gây nhiễm

CO Bụi SOx Cacbon Hydro NOx

1 Giao thơng vận tải - Ơtơ chạy xăng - Ơtơ chạy dầu diezel - Máy bay

- Tàu hoả loại khác

58.1 53.5 0.2 2.4 2.0 1.2 0.5 0.3 0.0 0.4 0.8 0.2 0.1 0.0 0.5 15.1 13.8 0.4 0.3 0.6 7.3 6.0 0.5 0.0 0.8

2 Ðốt nhiên liệu - Than

- Dầu, xăng - Khí đốt tự nhiên - Gỗ, củi

1.7 0.7 0.1 0.0 0.9 8.1 7.4 0.3 0.2 0.2 22.2 18.3 3.9 0.0 0.0 0.7 0.2 0.1 0.0 0.4 8.8 3.6 0.9 4.1 0.2

3 Sản xuất công nghiệp 8.8 6.8 6.6 4.2 0.2

4 Xử lý chất thải rắn 7.1 1.0 0.1 1.5 0.5

5 Hoạt ñộng khác - Cháy rừng

- Ðốt sản phẩm nông nghiệp - Ðốt rác thải than

- Hàn ñốt xây dựng

15.3 6.5 7.5 1.1 0.2 8.8 6.1 2.2 0.4 0.1 0.5 0.0 0.0 0.5 0.0 3.8 2.0 1.5 0.2 0.1 1.6 1.1 0.3 0.2 0.0

b) Clorofluorocacbon (còn gọi CFC):

CFCl11 CFCl3 CFCl2 CF2Cl2 (tên gọi kinh doanh Freon 12 F12),

đó chất thơng dụng CFC, chúng dạng sol khí khơng sol khí Dạng sol khí thường làm tổn hại tầng ơzơn Do có báo ñộng môi trường, nước phát triển ñã bắt ñầu hạn chế sử dụng dạng sol khí CFC, dạng khơng sol khí tiếp tục sản xuất ngày tăng số lượng CFC có tính ổn định cao khơng bị phân huỷ Có giả thiết cho rằng, phát thải CFC hồn tồn chấm dứt phải cần khoảng 100 năm phân huỷ hết lượng CFC có

c) Mêtan (CH4):

Nguồn gây nhiễm CH4 q trình sinh học, ví dụ lên men

đường ruột lồi động vật móng guốc, phân giải kị khí đất ngập nước CH4 bị oxi hoá

tạo thành nước tầng bình lưu gây hiệu ứng nhà kính mạnh nhiều so với hiệu ứng trực tiếp CH4 Theo Hoffman Wells (1987) hàng năm tồn giới

khí thu nhận khoảng 400 đến 765 x 109 kg CH

được sinh từ q trình đốt cháy nhiên liệu hoá thạch hay phụ phẩm thực vật Kết nitơ ñioxyt ñi, nitơ oxit ñược sinh ra, ôzôn tích luỹ lại số chất ô nhiễm thứ sinh khác ñược tạo thành focmanñehyt, anñehyt peroxyaxetyl nitrat, hỗn hợp gọi Pan (C2H3O5N) Tập hợp tất chất hình thành khói quang hố Khói quang hố

làm chết người Ở Ln đơn, tháng 12/1952 khói quang hố làm chết 3-4 nghìn người Đối với người Pan gây bệnh cay ựau nhói mắt, ho, ựau ựầu, mệt mỏi, suy hô hấp, viêm phổi, khô cổ họng thực vật, Pan gây xạm lá, phá hoại tế bào lá, hạn chế trình quang hợp, phá hủy chất lục lạp, ựặc biệt ựối với thuốc lá, ựậu Hà Lan, khoai tây nho

4.4 Hiệu ứng nhà kính (green house effect)

Khi khí bị nhiễm, hàm lượng chất khí thay đổi, khơng khí chứa nhiều CO2, CO, NO2, CH4, bụi, nước… chất hấp thu nhiều xạ làm khí nóng

lên gọi hiệu ứng nhà kính Nhiệt độ Trái đất tăng lên nguyên nhân làm tan lớp băng bao phủ cực núi cao làm cho mực nước biển dâng cao Theo dự đốn nhà khoa học nồng độ CO2 khí tăng gấp đơi, nhiệt độ trung bình mặt đất

tăng lên khoảng 3,60C Hội nghị Rio De Janeiro (3/6/1992) ñã rằng, 30 năm tới khơng ngăn chặn "hiệu ứng nhà kính" mực nước biển dâng lên khoảng 1,5 - 3,5 mét Số liệu quan trắc cho thấy, khoảng thời gian từ 1885 đến 1940, nhiệt độ trung bình bề mặt trái ñất ñã tăng lên khoảng 0,50C Sau năm 1940, nóng lên tồn Trái đất có xu hướng giảm bớt, riêng Bắc Âu Bắc Mỹ nhiệt ñộ tiếp tục tăng từ năm 1940 đến 1980, khoảng 0,110C Theo Tổ chức Khí tượng quốc tế (WMO) nhiệt độ Trái đất tăng lên gần 0,40C vịng 134 năm trở lại Trong hội thảo Châu Âu, nhà nghiên cứu khí hậu cho nhiệt ñộ Trái ñất tăng lên 1,5 - 4,50C vào năm 2050 "hiệu ứng nhà kính" Biến đổi khí hậu có tác động sâu sắc tới hệ sinh thái tự nhiên xã hội, ñặc biệt hoạt ñộng nông nghiệp, sử dụng nguồn nước Trong vịng hai ngàn năm trước, nhiệt độ Trái ñất ñã tăng lên - 50C thay ñổi sâu sắc rừng, hồ thuỷ vực có tác động nhỏ đến lồi người dân số thấp, phương thức sống cịn đơn giản, nhu cầu người nhỏ Hiện nay, người nhân tố chủ ñạo sinh quyển, hoạt ñộng người cần phải cân nhắc ñể hạn chế ñến mức tối ña "hiệu ứng nhà kính" Hiệu ứng nhà kính gây ảnh hưởng sau:

1 Tác động đến rừng: nóng lên Trái đất dẫn đến thay ñổi lớn loài thực vật, cân quang hợp - hô hấp bị ảnh hưởng

2 Tác động đến trồng: hiệu ứng nhà kính có tác ñộng khác ñối với trồng, lúa mì ngơ bị stress ẩm độ q trình bốc nước tăng Mặt khác, nhiệt dộ tăng làm gia tăng phá hoại sâu bệnh

3 Tác ñộng ñến ñất nguồn nước: nhiệt ñộ tăng lên dẫn tới chế ñộ thuỷ văn thay đổi, mùa hè kéo dài, q trình rửa trơi miền khí hậu ơn đới tăng lên

năng hấp thu tia tử ngoại ñã trở thành tác nhân bảo vệ sống mặt ñất

Bức xạ Mặt trời chiếu xuống trái đất dạng sóng điện từ với phổ bước sóng rộng Ở giới hạn ngồi khí (độ cao cách mặt đất khoảng 3000km) xạ mặt trời gồm tia gamma, rơn ghen, tử ngoại, tia nhìn thấy, hồng ngoại sóng điện (sóng TV, riơ) Tầng điện ly có tác dụng hấp thụ sóng cực ngắn (bước sóng nhỏ 0,099µ) Khả

năng hấp thu tia tử ngoại có bước sóng từ 0,20 - 0,39µ lớp ơzon diễn theo bước

sau: khí ơzơn tự nhiên hình thành tia tử ngoại chiếu vào phân tử oxi (O2),

phân tách thành nguyên tử (O), nguyên tử oxi lại tiếp tục hoá kết hợp với phân tử oxi khác để hình thành ơzơn (O3) theo phản ứng:

O2 + Bức xạ tử ngoại = O + O

O + O2 = O3

Ơzơn hấp thụ xạ tử ngoại bị phân huỷ O3 + Bức xạ tử ngoại = O2 + O

Ccác chất ô nhiễm Clorofluorocacbon (CFC), mêtan (CH4), khí nitơ oxit (N2O, NO)

có khả thúc đẩy phản ứng phân hủy ơzơn thành oxi Trong tự nhiên CFC xâm nhập cách chậm chạp vào tầng ơzơn khí quyển, tiếp xúc với tia tử ngoại xúc tiến phân huỷ ơzơn giải phóng CFClO

CFCl + O3 = CFClO + O2

CFClO tiếp tục hố hợp với phân tử ơzơn khác tạo thành phân tử oxi giải phóng nguyên tử Clo:

CFClO + O3 = 2O2 + Cl + CFC

Một CFC phá huỷ hàng nghìn phân tử ơzơn trước giải phóng nguyên tử Clo ñể gây mưa axit (HCl) Hoạt động tương tự q trình phân huỷ ơzơn cịn có Brơm, NO OH- Ion OH- thường hoạt động ñộ cao 40km:

OH- + O3 = HO2 + O2

HO2 + O2 = OH- + O2

OH- lại ñược tái sinh tiếp tục phân ly phân tử ơzơn OH- tái sinh q trình oxi hố mêtan

CH4 + O = CH3 + OH

-Các nhà khoa học dự đốn đến năm 2030 suy thối tầng ơzơn phạm vi tồn cầu 6,5% Ðặc biệt, suy thái xảy mạnh vĩ độ cao, cĩ thể 16% vĩ độ 600N Nếu việc cấm sản xuất CFC cĩ hiệu suy thối CFC trung bình mức 2% 8% 600N vào năm 2030

4.6 Hiện tượng En Nino Dao ñộng Nam Bán Cầu (EN - SO)

ENSO sâu rộng quy mơ khí hậu tồn cầu, liên quan tới nhiều lĩnh vực kinh tế, trị, xã hội, mơi trường… thu hút nhiều phủ tổ chức giới quan tâm nghiên cứu nhằm phòng chống hạn chế ảnh hưởng Tháng 10/1997 Chính phủ Mỹ tổ chức hội thảo Quốc tế chuyên ñề ENSO

a) Khái niệm cơ bản về ENSO

ENSO phối hợp tượng xảy ựại dương En Nino dao ựộng khắ Nam bán cầu (Sonthern Oscilation - viết tắt SO) Về chất SO tồn thường xuyên khắ quyền Nam Thái Bình Dương, nguyên nhân trao ựổi không khắ Đông Tây Bán Cầu Được biết ựến từ cuối kỷ trước, ựến ựầu năm 30 Walker Bliss mô tả chi tiết quy mô, ựặc trưng khẳng ựịnh mối liên hệ SO với dao ựộng nhiệt ựộ lượng mưa Châu Đại Dương, Nam Á số vùng khác SO ựược xác ựịnh qua trị số chênh lệch áp suất khắ mặt biển Tahiti (17,50S, 149,60W) nằm Đông Nam Thái Bình Dương Darwin (12,40S, 130,90E) nằm Tây bắc Australia Sự biến ựổi áp suất không khắ hai ựịa ựiểm thường trái ngược (hệ số tương quan khoảng -0,8) Khi số SO dương (khắ áp Darwin thấp), tắn phong thổi mạnh từ Nam Thái Bình Dương cung cấp lượng ẩm phong phú cho gió mùa đơng Nam Á Khi số SO âm (khắ áp Darwin cao), tắn phong thổi yếu theo chiều ngược lại, lượng ẩm hội tụ vào khu vực gió mùa Đơng Nam Á suy giảm nhiều

En Nino (viết tắt EN) biểu thị nóng lên khác thường nước biển vùng xích đạo Thái Bình Dương Thuật ngữ En Nino ngư dân Nam Mỹ ven bờ Thái Bình Dương dùng để dịng nước nóng lan truyền từ xích đạo dọc theo bờ biển Pêru Ecuo xuống phía Nam Hiện tượng thường xảy vào sau dịp lễ Giáng sinh, đặt cho tên En Nino theo tiếng Tây Ban Nha có nghĩa chúa (*Christ child)

Thoạt ñầu En Nino ñược xem tượng ñặc trưng vùng biển nhiệt ñới Nam Mỹ Từ kỷ XIX, nghề ñánh bắt hải sản vươn tới vùng biển xa, đo đạc khí tượng, hải văn mở rộng người ta khám phá rằng, khơng có tượng nước biển ấm lên mà cịn có tượng ngược lại - nước biển lạnh ñi (gọi La Nina) Cả tượng xảy vùng biển rộng lớn, từ bờ biển Pêru - Ecuo tới Thái Bình Dương (gần quần đào Marsan)

Thơng thường, tăng đột biến nhiệt độ nước biển khu vực ven bờ phía Ðơng lan truyền sang phía Tây Song có trường hợp q trình lại khu vực Thái Bình Dương phát triển sang phía Ðơng, ñiển hình kiện En Nino 1982 - 1983 1986 - 1987

Trong đó:

dP (Tahiti)-chuẩn sai khí áp trung bình tháng mực mặt biển trạm Tahiti dP (Darwin)- chuẩn sai khí áp trung bình tháng mực mặt biển trạm Darwin SD - hiệu số độ lệch chuẩn sai khí áp tháng Tahiti Darwin

Chỉ số En Nino La Nina xác định thơng qua chuẩn sai nhiệt độ nước biển tầng mặt khu vực A, B, C, D với giới hạn sau:

Khu vực A: Vĩ ñộ 40N - 40S; Kinh ñộ 1600E - 1500W Khu vực B: Vĩ ñộ 40N - 40S; Kinh ñộ 1500W - 900W Khu vực C: Vĩ ñộ - 100S; Kinh ñộ 900W - 800W

Khu vực D: Vĩ ñộ 140N - 0; Kinh ñộ 1300E - 1500W

Trong khu vực trên, xu biến ñổi nhiệt ñộ khu vực D thường ngược với khu vực lại, nghĩa nhiệt ñộ nước biển khu vực A, B, C tăng khu vực D giảm ngược lại Theo giá trị tuyệt đối chuẩn sai nhiệt độ giảm dần từ khu vực C ñến khu vực D, khu vực D giá trị khơng vượt q 10C

Theo quan điểm phần đơng chuyên gia tượng En Nino xuất chuẩn sai nhiệt ñộ nước biển khu vực phía Ðơng có dấu dương, khu vực C B cao 10C liên tục tháng liền, ngược lại tượng La Nina Quan ñiểm chưa thống nhất, số liệu kiện En Nino La Nina, số lần xuất tài liệu cịn có khác nhau, khơng nhiều

c) Cơ chế hiện tượng El Nino La Nina

El Ninô tượng tự nhiên xảy hệ thống khắ hậu trái ựất ựược hình thành tương tác ựại dương khắ Thơng thường ngồi khơi bờ biển nước Pê-ru Ê-cua-ựo Nam Mỹ (đơng Thái Bình Dương) vùng nước tương ựối mát so với vùng biển nhiệt ựới phắa Tây Thái Bình Dương Vùng nước mát ựược hình thành tác ựộng gió đơng Nam (tắn phong thổi từ vĩ ựộ 30o xắch ựạo), dòng hải lưu kéo nước ấm phắa Tây, ựó nước lạnh từ lớp sâu ựùn lên thay Hiện tượng ựược nhà hải dương học gọi tượng nước trồi Nước lạnh từ ựộ sâu mang theo sinh vật chất phù du từ ựại dưong lên mặt làm cho nước mặt trở nên giàu chất dinh dưỡng Nhờ vùng biển khơi Nam Mỹ trở thành vùng biển nhiều cá giới ựó tượng tự nhiên vốn có vùng

Tuy vậy, vào mùa đơng, vùng nước lạnh ngồi khơi Nam Mỹ lại ấm lên, chất dinh dưỡng mặt biển bị suy kiệt, số lượng cá ñến vùng biển giảm hẳn Hiện tượng thường xảy vào dịp lễ giáng sinh nên ngư dân vùng thường gọi El ninô Từ El ninô tiếng Tây Ban Nha có nghĩa “chúa hài đồng” “chú bé con” Hiện tượng kéo dài nhiều tháng liền làm giảm sản lượng ñánh bắt cá nước vùng biển Nam Mỹ

Hiện tương El Ninơ giải thích sau:

28 Ờ 29oC Trong ựó, mặt biển phắa đơng có tượng nước trồi nên nhiệt ựộ thấp hơn, vào khoảng 21 Ờ 26oC

Ở Tây Thái Bình Dương nhờ mặt biển nóng, dịng ựối lưu ựược tăng cường, tạo nên vùng khắ áp thấp mặt biển ựiều kiện cho mây ựối lưu phát triển đến ựộ cao ựịnh, khối khắ di chuyển ngược phắa đông giáng xuống bờ biển Nam Mỹ, tạo thành vùng khắ áp cao đông Thái Bình Dương Ở Nam Mỹ thời gian mưa khô hạn luồng không khắ ựi xuống, ngăn cản việc hình thành mây ựối lưu tạo mưa

Tắn phong thổi mạnh phắa Tây kéo theo hải lưu làm cho mực nước biển In-ựô-nê-xi-a cao phắa Ê-cua-ựo (khoảng 30 Ờ 50 cm), tức mặt biển Thái Bình Dương nghiêng từ Tây sang đơng Dưới sức gió, lớp nước nóng mặt biển bị khuấy ựộng trộn lẫn với lớp nước sâu Vùng nước nóng hình thành Tây Thái Bình Dương áp lực gió bề mặt ựã ựẩy lớp nước nóng bề mặt xuống ựộ sâu khoảng 100 Ờ 200 m tạo thành nêm nước nóng nghịch nhiệt Trong ựó ngồi khơi Nam Mỹ, đơng Thái Bình Dương nước lạnh từ sâu trồi lên thay cho nước ấm mặt ựược gió mang ựi tạo lớp nước lạnh nghịch nhiệt sâu khoảng 15 Ờ 20 m nghiêng từ đơng sang Tây Thái Bình Dương Vùng nước trồi khơi Nam Mỹ giàu chất dinh dưỡng nhờ chất phù du sinh vật ựược kéo theo từ lớp nước sâu lên

Hình 9.1. Nêm nhiệt ở Thái Bình Dương điều kiện bình thường

Như El Ninô rõ ràng kết tương tác khí đại dương mà cụ thể hồn lưu tín phong Nam bán cầu (SO) lớp nước gần mặt biển khu vực xích đạo Thái Bình Dương Sự thay đổi phía gây phản ứng từ phía Chu kỳ xuất El Ninơ khoảng từ đến năm, có cách 10 năm Thời gian kéo dài El Ninơ thường từ tháng đến 1năm

Ngược lại với El ninô La Nina La Nina tượng nước biển khơi Nam Mỹ lạnh so với bình thường gọi pha lạnh ñể phân biệt với pha ấm xảy có El Ninơ Do tượng xảy ngược với El Ninô nên người ta gọi La Nina (đối El Ninơ) Theo tiếng Tây Ban Nha, La Nina có nghĩa “cơ bé con” La Nina xuất sau El Ninô kết thúc, có nhiều truờng hợp sau El Ninơ năm bình thường xuất La Nina

El Ninơ gây biến ựộng thời tiết, khắ hậu nhiều khu vực suốt trình phát triển tồn nó, nhiên biến ựộng thể rõ rệt số khu vực đông Nam Á, Austraylia, bờ biển đông Thái Bình Dương (Hình 9.3 Hình 9.4)

Khi El Ninơ xuất hiện, nhiệt độ tăng hầu hết vùng biển thuộc vành ñai nhiệt ñới trái ñất, số khu vực ôn ñới thuộc châu Mỹ, châu Á châu Úc

Các tượng thời tiết bão, giông, tố, lốcẦ xuất nhiều vùng vốn khô hạn vùng ẩm ướt Khô hạn, cháy rừng xảy thường xuyên vùng nhiệt ựới phắa Tây Thái Bình Dương, Ấn độ, Nam Phi số nước vùng Trung Mỹ Ca-ri-bê, Cô-lôm-bi-a đông Bắc Bra-xin

Hình 9.3 Những khu vực chịu tác động mạnh của El Ninơ mùa đơng

những năm thập kỷ 40 kỷ XX, sau thời kỳ ấm dần vĩ độ cao Bắc bán cầu kết thúc Kơnhipơvich (1921) ý ñến nhiệt ñộ nước biển Barensơ từ năm 1919 bắt ñầu tăng cao: nhiệt ñộ 1919 - 1928 cao nhiệt ñộ 1912 -1918 khoảng 0.80C, băng biển bắc cực giảm Theo Sulighin (1953) Rơđêoan (1953), biển Bắc hải biển Bắc cực năm 1931 - 1950 ấm năm 1901 - 1930 khoảng 0,40 Anôsova (1955) vào số liệu quan trắc từ năm 1771 ñến năm 1950 phát thấy thời kỳ đóng băng sơng Ða-u-ga-va 10 năm rút ngắn khoảng tuần

Ru-bin-sten (1946) cho rằng, nhiệt độ nhiều khu vực tăng cao Ví dụ, Spi-sư-pếch nhiệt độ trung bình năm 1930 - 1938 cao trị số trung bình nhiều năm 1,5 - 3,50C

Ở Upenivich (Tây Greenland) năm 1926 - 1936 có tình trạng tương tự

Lysgaard (1949) so sánh nhiệt ựộ trung bình tháng I tháng VII Greenland vòng 30 năm trước (1881 - 1910) với 30 năm sau (1911 - 1940), ựã thấy rằng, vùng Bắc Á Bắc Mỹ nhiệt ựộ tăng 20- 30C, ngược lại, vùng đông Á châu Úc nhiệt ựộ lại giảm Vilett (1950) vào nhiệt ựộ ựo ựược nhiều trạm khắ tượng, tiến hành vẽ ựường biểu diễn xu nhiệt ựộ ựới vĩ ựộ ựã phát thấy từ sau năm 1885, nhiệt ựộ có xu tăng lên Xu biểu rõ ỏ vùng vĩ ựộ cao ựịa cực Bắc bán cầu, phắa Nam xu giảm ựi

b) Những thơng báo mới đây về biến đổi khí hậu trái đất

Theo quan điểm Tổ chức khí tượng giới (WMO), biến đổi khí hậu vận động bên hệ thống khí hậu, thay ñổi kết cấu hệ thống mối quan hệ tương tác thành phần ngoại lực hoạt động người Năm 1995, ñánh giá hệ thống khí hậu tồn cầu Tổ chức khí tượng giới (WMO) chưa thể đưa vấn đề biến đổi khí hậu ngồi việc kết luận biến động dị thường khí hậu xảy khoảng thời gian ngắn so với ñộng thái hồn lưu tổng thể, chưa có xu biến ñổi dài hạn Năm 1998 Tổ chức khí tượng giới (WMO) có báo cáo xu nóng lên với minh chứng biến đổi khí hậu dài hạn Các tài liệu quan trắc ñược trạng thái đóng băng biển Bắc Nam cực, thời gian xuất băng băng tan mặt hồ phần châu Âu nước Nga, Ucraina, nước vùng Baltic, thu hẹp diện tích đóng băng ñỉnh núi kỷ XX gia tăng nhiệt độ phần đất đóng băng vĩnh cửu cho phép khẳng định biến đổi khí hậu trái ñất Sự dao ñộng ñáng kể khí hậu hàng năm ñã phát thấy vài nơi, ñặc biệt vùng nhiệt ñới với gia tăng cường độ yếu tố khí hậu Cũng phát dịng nước biển nhiệt độ nước biển (SSTs) đóng vai trị lớn chế biến đổi khí hậu Các hệ thống gió

• Làm trầm trọng thêm tính dễ bị tổn thương tượng khí hậu cực đoan

như khơ hạn, lũ lụt

• Sản lượng trồng thuỷ sản bị ñe doạ tổ hợp ức chế nhiệt ñộ, ñộ ẩm,

nước biển dâng, gia tăng lụt lội, gió mạnh, xốy thuận nhiệt đới mạnh

• Các châu thổ vùng trũng ven biển bị ngập chìm dứơi biển nước biển dâng • Lượng nước dự trữ bị cạn kiệt biến đổi khí hậu

• Cường độ mưa tăng mùa mưa làm tăng vùng bị lũ lụt, vùng bị hạn

thì bị sói mịn đất chịu tác động hạn hán nặng nề

• Bão xốy thuận nhiệt đới mạnh

• Dịch bệnh gia tăng ñiều kiện ấm ẩm

• Ða dạng sinh học bị đe doạ trầm trọng việc thay ñổi sử dụng ñất, ñộ che phủ

giảm áp lực dân số tăng lên

c) Một sốñặc trưng chủ yếu của sự kiện En Nino La Nina từ 1949 tới

Theo số tài liệu, kiện ENSO cịn lưu giữ từ kỷ XIX, số liệu chi tiết nhiệt độ nước biển, áp suất khơng khí để đánh giá độ hoạt động chúng có từ thập kỷ 30 trở lại Từ dãy số liệu nhiệt độ nước biển trung bình tháng (1949 - 1997), Viện KTTV ñã thống kê số ñặc trưng chủ yếu kiện En Nino La Nina xuất 50 năm qua trình bày bảng 9.6

Bảng 9.6 số theo dõi En Nino cho thấy:

- Từ năm 1949 đến có 13 lần En Nino, En Nino lần thứ 13 bắt ñầu từ tháng 3/1997 - Trung bình đợt En Nino kéo dài 10 tháng, dài 17 tháng, ngắn tháng

- Trung bình thời gian cường độ En Nino tăng dần ñạt cực ñại kéo dài tháng, dài tháng, ngắn tháng

- Trung bình thời gian cường ñộ En Nino suy giảm từ cực ñại ñến kết thúc kéo dài 4,5 tháng, dài 11 tháng, ngắn tháng

- Trung bình thời gian En Nino tồn cường ñộ cực ñại kéo dài 2,5 tháng, dài tháng, ngắn tháng

- Phân bố tần suất En Nino thấp vào tháng 4,9%, cao vào tháng 5, 7, 8, 9,8%, trung bình 8,3% xem tổng số tháng có En Nino 100%

- Tần suất En Nino cực ñại thấp vào tháng 10, 11 3,2%, cao vào tháng 19,4%, trung bình 8,3%

- Chuẩn sai nhiệt ựộ nước biển tầng mặt số theo dõi tượng En Nino Tổng chuẩn sai ựợt En Nino khu vực C ln có giá trị dương tương ựối lớn Ngược lại khu vực D, khu vực biển phắa ựông Philippines vùng đông Nam Á thường có giá trị âm (9/13 trường hợp, chiếm khoảng 70% số lần En Nino)

Qua chuỗi số liệu thống kê đặc điểm chúng rút kết luận sau:

• Thời gian từ lúc En Nino xuất ñến ñạt cường ñộ cực ñại ngắn thời gian

1951 5/1951 11/1951 +10,5 +0,8

1953 3/1953 9/1953 1 +11,1 -0,5

1957 2/1957 4/1958 11 15 +13,9 -0,7

1963 8/1963 10/1963 1 +1,8 -0,6

1965 4/1965 1/1996 1 10 +11,3 -5,0

1969 31969 12/1969 10 +9,0 +0,1

1972 2/1972 1/1973 12 +23,4 -2,7

1976 5/1976 1/1977 1 +10,7 -2,8

1982 7/1982 10/1983 16 +33,8 -3,5

1987 11/1986 12/1987 17 +17,1 +0,9

1991 3/1991 7/1992 6 14 +13,5 -1,7

1993 3/1993 6/1993 +3,7 -0,7

1997 3/1997 1 +15,3 +1,0

Cộng (ñến En Nino 1993 36 31 57 124

Ghi chú: (1) Thời gian tăng số tháng từ bắt ñầu xuất En Nino ñến cực ñại, thời gian giảm số tháng tính từ sau cực đại đến kết thúc tượng Thời gian tổng cộng số tháng En Nino tồn tại.(2)ΣSST : Tổng chuẩn sai nhiệt độ nước biển tầng mặt

• Tần suất En Nino nhỏ tháng mùa đơng (XII,I,II)

• Sự ngược dấu chuẩn sai nhiệt độ nước biết tầng mặt khu vực C khu vực D

chứng tỏ nóng lên nước biển khu vực C không ảnh hưởng trực tiếp ựến vùng đông Nam Á mà phải thông qua trình vật lý - khắ khác, người ta ựã khẳng ựịnh, ựó chu trình Nam bán Cầu (Southern Oscilation)

• Tần suất En Nino xuất lớn vào tháng V, nhỏ vào tháng mùa đơng

(từ tháng IX năm trước đến tháng I năm sau), ñây thời gian En Nino thường kết thúc

d) Hiện tượng En Nino những ñặc ñiểm thời tiết mùa ở nước ta

1 Thời tiết mùa liền trước En Nino

• Từ 1949 đến 1982, mùa Ðơng Xn liền trước thời kỳ En Nino thường lạnh trung

bình (8/9 năm), có mùa lạnh đơng xuân 1956 - 1957, 1968 - 1969, 1975 - 1976, từ 1991 trở lại có kỳ En Nino mùa Ðơng Xn liền trước ấm trung bình, Ðơng Xn 1990 - 1991 ấm

• Trong 13 kỳ En Nino có kỳ (1987) mùa liền trước mùa mưa bão, mùa có nhiều

mưa ( chuẩn sai +470mm có bão)

2 Thời tiết thời kỳ En Nino

• Chế ñộ nhiệt mùa Ðông Xuân thời kỳ En Nino khơng thể quy luật rõ rệt,

rất ấm Ðơng Xn 1986 - 1987, lạnh mùa Ðông Xuân 1976 - 1977

• Ða số mùa mưa bão thời kỳ En Nino thường mưa (9/14 mùa tổng chuẩn sai

năm (4/5 trường hợp), số lượng bão thất thường, khơng có quy luật rõ rệt, có năm có bão, năm khác có đến 11 bão

e) Những biến ñổi của nhiệt ñộ lãnh thổ Việt Nam thập kỷ 1986 - 1995

1 Nguồn gốc số liệu

Chuỗi số liệu ñược khai thác Clim 40 trạm khí hậu phân bố ñều khắp phạm vi nước 10 năm từ tháng 1/1986 đến tháng 12/1995 Các chuẩn khí hậu ñược khai thác chương trình cấp Nhà nước (mã số 42-A) ñã ñược nghiệm thu

2 Biến ñổi của loại nhiệt độ trung bình Nhiệt độ trung bình năm

Xu biến đổi nhiệt độ trung bình năm lãnh thổ Việt Nam thập kỷ ñược chia thành hai miền rõ rệt: miền Bắc (tính từ Huế trở ra) có nhiệt ñộ trung bình năm tăng từ 0,2 - 0,40C, ngược lại miền Nam (tính từ Huế trở vào) giảm từ 0,1 - 0,20C

Nhiệt độ trung bình mùa hè (tháng 6, 7, 8)

Nhiệt độ trung bình mùa hè phần lớn lãnh thổ thập kỷ tăng trung bình từ 0,2 - 0,40C, xen kẽ có số vùng giảm Cao Bằng, ven biển Trung Trung Bộ, Nam

Tây Nguyên Tây Nam Bộ

Nhiệt độ trung bình mùa đơng (tháng 12, 1, 2)

Nhiệt độ trung bình mùa đơng phần lớn lãnh thổ miền Bắc thập kỷ tăng trung bình từ 0,4 - 0,80C, lãnh thổ miền Nam lại giảm trung bình từ 0,2 - 0,40C

Như vậy, miền Bắc ven biển Nam Trung Bộ nhiệt độ trung bình năm, trung bình mùa đơng trung bình mùa hè thập kỷ tăng, nhiệt độ trung bình mùa đơng tăng mạnh nhiệt độ trung bình mùa hè khoảng lần

Xu biến ñổi nhiệt ñộ trung bình năm, trung bình mùa đơng trung bình mùa hè miền Nam thập kỷ diễn phức tạp so với miền Bắc, xem xét chi tiết thấy số đặc ñiểm sau:

- Vùng Bắc Tây Nguyên nhiệt ñộ trung bình năm trung bình mùa hè tăng, nhiệt độ trung bình mùa đơng lại giảm

- Vùng đồng sơng Cửu Long nhiệt độ trung bình năm, trung bình mùa hè trung bình mùa ñông ñều giảm

3 Biến ñổi của nhiệt ñộ tối cao Nhiệt độ tối cao trung bình năm

Nhiệt độ tối cao trung bình năm phần lớn lãnh thổ thập kỷ tăng trung bình từ 0,2 - 0,40C, ñặc biệt Tây Ninh tăng ñến 1,10C, xen kẽ có số khu vực giảm, tập trung Tây Nguyên, vùng núi Bắc Bộ miền Tây Nam Bộ

Nhiệt ñộ tối cao trung bình mùa hè

Nhiệt độ tối thấp trung bình mùa Ðơng phần lớn lãnh thổ thập kỷ tăng trung bình từ 0,6 - 1,00C, ven biển Nam Trung Bộ từ 0,6 - 0,80C, Nam Bộ Nam Tây Nguyên từ 0,1 - 0,30C, khu vực ñồng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Bắc Tây Ngun tăng mạnh trung bình đạt 1,0 - 1,50C

Như vậy, nhiệt ñộ tối thấp trung bình năm tối thấp trung bình mùa đơng có xu hướng tăng tồn lãnh thổ, loại trừ vài khu vực nhỏ thuộc Nam Bộ ngược lại Về giá trị, nhiệt độ tối thấp trung bình mùa Ðông tăng lớn so với tất yếu tố nhiệt độ trung bình khác Tổng hợp xu biến ñổi nhiệt ñộ khu vực (Bảng 9.7)

g) Cảnh báo xu thế biến ñổi một số yếu tố thời tiết

* Hệ xu biến đổi nhiệt độ trung bình năm, trung bình mùa hè mùa đơng + Nhiệt độ trung bình năm, trung bình mùa hè trung bình mùa đơng yếu tố dùng để đánh giá chế ñộ nhiệt lãnh thổ khu vực Xu biến ñổi ba yếu tố Việt Nam thập kỷ 1986 - 1995 khác hai miền rõ rệt

- Miền Bắc (từ Huế trở ra) vùng ven biển Nam Trung Bộ đồng có chuẩn sai dương phù hợp với xu ấm lên toàn cầu

Bảng 9.7 Chuẩn sai nhiệt độ trung bình của thập kỷ 1986 - 1995 (0C) (Khoảng giá trị phổ biến khu vực)

Nhiệt ñộ trung bình

Vùng núi BB

Ðồng bằng BB

Bắc TB Ven biển NTB

Bắc Tây Nguyên

Nam Tây Nguyên

Nam Bộ

Năm 0.2÷0.4 0.2÷0.4 0.2÷0.4 0.1÷0.2 -0.1 -0.2 -0.1 -0.2 -0.1 -0.2

mùa Hè 0.2÷0.4 0.2÷0.4 0.1÷0.4 0.2÷0.3 0.1÷0.1 -0.5 -0.5 xxx mùa Ðơng 0.4÷0.8 0.4÷0.8 0.3÷0.6 0.1÷0.1 -0.2 -0.3 xxx -0.1 -0.4 Tối cao TB năm xxx 0.2÷0.4 0.2÷0.4 0.2÷0.4 -0.1 -0.1 xxx 0.2÷0.4 Tối cao mùa Hè xxx 0.3÷0.6 0.5÷0.8 0.3÷0.5 0.6÷0.7 0.1÷0.6 0.2÷0.6 Tối thấp TB năm 0.4÷0.6 0.4÷0.8 0.4÷0.6 0.4÷0.6 0.4÷0.6 0.1÷0.3 xxx Tối thấp mùa Ðơng 0.6÷1,0 1.0÷1,5 1.2÷1,3 0.6÷0,8 1.5÷1,8 0.2÷0,3 0.2÷0,4 Ghi chú: xxx - xu biến đổi khơng đồng nhất, nơi tăng xen kẽ nơi giảm

a) Hệ quả của biến đổi khí hậu Ðối với hệ sinh thái rừng:

Kết nghiên cứu hệ BÐKH vùng rừng Ninh Thuận, Bình Thuận cho thấy, Vùng trước cĩ diện tích rừng 1.154.500 bị tàn phá tới 48% tổng diện tích rừng tỉnh Số diện tích rừng cịn lại rừng thưa, thấp Do rừng bị phá hoại nghiêm trọng, khơng cĩ che phủ mà nguồn nước cạn kiệt, nhiệt độ đất khơng khí tăng lên rõ rệt Dự đốn tới năm 2070 nhiệt độ cĩ thể tăng tới 10C so với Ðể ổn định chế độ nhiệt ẩm vùng này, giải pháp trồng rừng tích trữ nguồn nước

Ðối với rừng ngập mặn Việt Nam, trước Cách mạng tháng có tới 400.000 (theo Maurand, 1943) chủ yếu Nam Bộ, đặc biệt Cà Mau, Sóc Trăng Biên Hồ Rừng ngập mặn có tác dụng quan trọng bảo vệ tốt vùng ven biển, hạn chế thâm nhập mặn vào đất liền trì hệ sinh thái biển cân Trong năm gần ñây, rừng ngập mặn Việt Nam bị phá hoại nghiêm trọng, phần lớn người mục đích kinh tế (như phá để ni tồm sú, cá), mặt khác, hoạt động dịng hải lưu nóng, mực nước biển dâng lên làm chìm ngập rừng ngập mặn Sự tăng dần mực nước biển hệ BÐKH Khi nhiệt ñộ tăng dần làm tan khối băng cực trái ñất, nước dồn vùng vĩ ñộ thấp Cần bước khôi phục lại rừng ngập mặn, hạn chế việc phá rừng ngập mặn để ni tơm hay mục đích kinh tế khác Việc khơi phục lại rừng ngập mặn cơng việc khó khăn tốn

Vấn ñề sử dụng lượng Việt Nam:

Hiện nay, việc cung cấp, tiêu thụ lượng thương mại Việt Nam gia tăng nhanh chóng, đặc biệt tiêu thụ dầu hoả, xăng, nhớt than Do hậu mà chất khí nhà kính tăng lên, thúc đẩy q trình BÐKH Việt Nam

BÐKH tài nguyên nước:

Việt Nam ñược mệnh danh xứ sở tài nguyên nước, ñã diễn phân phối nước khơng đồng đều, nơi thiếu nước bị nhiễm, nơi thừa nước Tình trạng thiếu nước ngày trở nên nghiêm trọng Theo dự báo tới năm 2070 số vùng, Trung Bộ, lũ lụt tăng từ đến 8% Nhưng có số vùng khác miền Bắc Việt Nam lũ giảm ñi

BÐKH sản xuất nông nghiệp:

Ngồi tác động yếu tố khí tượng nhiệt ñộ, lượng mưa, ñộ ẩm , người ta nhận thấy rằng, nồng ñộ CO2 tăng từ 228 ppmv ñến 255 ppmv, cường ñộ quang hợp

một số loại trồng tăng lên nên sinh khối suất kinh tế chúng tăng Nhưng thiếu nước tàn phá thảm thực vật tăng lên gấp bội nên khả tăng sinh khối khơng bù đắp mát sản lượng lương thực, thực phẩm Vì thế, vấn đề an tồn lương thực đặt tốn khó ñối với nhu cầu dân số ñang bùng nổ

• Có sách luật lệ sử dụng lượng, ñặc biệt lượng thương mại

than đá, dầu khí ñiện Hạn chế tới mức tối ña thải chất khí nhà kính

• Có quy ñịnh xử lý chất thải từ hoạt động cơng nghiệp, từ ngành sản

xuất sinh hoạt ñể bảo vệ nguồn nước ñất trồng trọt

• Cảnh báo việc nước chậm phát triển bị nước cơng nghiệp làm

nhiễm lịng đất chất thải cơng nghiệp có độ độc hại cao

• Phat triển hoạt động dịch vụ khí tượng nơng nghiệp, phịng tránh thiên tai sâu bệnh

như chọn giống dự phòng, vẽ đồ khí hậu, thiết kế đai rừng chống gió, bảo hiểm thiên tai

• Giám sát cảnh báo thời tiết giai ñoạn vật hậu xung yếu trồng

Trong Hội thảo Acra nhu cầu triển vọng khắ tượng nông nghiệp kỷ XXI ựã ựề xuất Dự án ỘCanh tác ứng phóỢ với mục tiêu chắnh kiểm kê tài nguyên khắ hậu, dự báo thời tiêt tương lai, nghiên cứu nhu cầu trồng khắ hậu, ựưa giải pháp kỹ thuật chắnh giải pháp ứng phó với biến ựổi khắ hậu

5 CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Hãy nêu khái niệm biến đổi khí hậu ? Các thời kỳ biến đổi khí hậu ?

2 Hãy phân tích nguyên nhân phương pháp nghiên cứu biến đổi khí hậu thời đại địa chất ? ðặc điểm khí hậu hậu kỳ băng hà kỷ ñệ tứ ?

3 Anh, chị nêu rõ để nghiên cứu biến đổi khí hậu thời ñại lịch sử ? Những quan ñiểm sở khoa học chúng biến đổi khí hậu thời ñại lịch sử ?

4 Anh, chị phân tích đặc điểm khí tác nhân gây nên biến đổi khí hậu thời đại ?

5 Thế hiệu ứng nhà kính ? Nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính ? Những tác động hiệu ứng nhà kính gây nên ?

6 Thế suy thối tầng ơzơn ? Q trình suy thối tầng ơzơn xảy ? Tác động tầng ơzơn đến biến ñổi khí hâu thời ñại ngày ?

7 Anh, chị phân tích khái niệm tượng En Nino La Nina ? Mối quan hệ ÉNSO biến đổi khí hậu thời đại ngày ?

8 Hãy nêu phương pháp xác ñịnh số En Ninô số SO ? Ý nghĩa số ? Anh, chị phân tích chế tượng En Nino La Nina ? Những ảnh hưởng chúng ñối với thời tiết vùng ?

10 Anh, chị phân tích tình hình biến đổi khí hậu thời đại ? thơng báo WMO tình trạng biến đổi khí hậu ? Dự thảo báo cáo lần thứ Ban Liên phủ biến đổi khí hậu (IPCC) đưa rủi ro ?

11 Hãy nêu ñặc ñiểm En Nino năm gần ñây ?Ảnh hưởng En Nino ñối với thời tiết nước ta ?

12 Hãy phân tích kết nghiên cứu biến ñổi chế ñộ nhiệt Việt Nam thập kỷ 1985 - 1995 ?

1 THỰC TRẠNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ, SỬ DỤNG TÀI NGUN KHÍ HẬU 1.1 Cơng tác quy hoạch sản xuất nông nghiệp

Công tác quy hoạch sản xuất nông nghiệp vùng chưa có khoa học sử dụng tài ngun khí hậu nơng nghiệp Các vùng sản xuất nơng nghiệp chun canh hình thành cách tự phát, phát triển ạt, thếđã có tổn thất lớn điều kiện thời tiết, khí hậu gây Ðặc biệt, ñứng trước yêu cầu phát triển sản xuất nơng nghiệp, vừa đảm bảo lương thực, thực phẩm nước, vừa đáp ứng nhu cầu hàng hố để xuất khẩu, nơng nghiệp năm qua đẩy mạnh chuyển ñổi cấu trồng, áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật, mở rộng diện tích giống trồng mới, giống ưu lai, công nghệ

hậu một vùng trở nên phong phú, ngược lại tài ngun sẽ bị cạn kiệt, đó yêu cầu

của trồng vật nuôi khơng được bảo đảm, nguồn nước bị thiếu nghiêm trọng, lũ lụt, lở đất, xói mịn đất Sản xuất bị ngừng trệ, năng suất trồng thấp dẫn tới nạn thiếu

lương thực, rau xanh quả tươi nguồn thực phẩm khác Nguồn nước thiếu hụt

dẫn tới thiếu nước uống nước sinh hoạt, từđó phát sinh bệnh tật nhiều tệ nạn xã

hội Vì vậy phải tiến hành những biện pháp bảo vệ có hiệu quả, thường xuyên lâu dài

tài ngun khí hậu đất nước.Khác với nguồn tài ngun khơng có khả năng phục hồi

như khống sản, dầu mỏ , khí hậu nếu ñược khai thác sử dụng hợp lý sẽ không bao

giờ bị cạn kiệt, hơn nữa, chúng cịn có thểđược cải thiện tốt hơn Từ trước đến nay, tổ

chức Khí tượng Thế giới (WMO) với tổ chức Quốc tế khác như FAO, ICRAF

và Quốc gia ñều đã rất trọng nghiên cứu nguồn tài ngun khí hậu, khai thác

chúng một cách hợp lý đểđem lại hiệu quả kinh tế cao mơi trường bền vững Các kết

quả nghiên cứu khí hậu nông nghiệp ở vùng ðông Nam Á áp dụng đề án "Các vùng

sinh thái nơng nghiệp (1978 - 1981) của FAO ñã sử dụng khái niệm "Ðộ dài mùa sản

xuất", căn cứ vào cân bằng nước, tiềm năng về bức xạ nhiệt , cân ñối giữa ñất ñai

cây trồng lập nên biến khí hậu nơng nghiệp Cơng trình đã coi yếu tố khí hậu

nơng nghiệp tài ngun đầu tư vào q trình sản xuất Tài ngun khí hậu nơng

nghiệp chẳng những có tầm quan trọng việc xác định chiến lược phát triển nơng

nghiệp mà cịn có ý nghĩa đối với việc xây dựng quy trình kỹ thuật sản xuất nơng

nghiệp bảo vệ môi trường

Ở nước ta, ñể thực hiện thắng lợi nhiệm vụ phát triển nông nghiệp, công

cuộc công nghiệp hố, hiện đại hố, sản xuất nơng nghiệp phải khai thác có hiệu quả

nguồn lực nước, lơi thế của một nền nơng nghiệp nhiệt đới, ñưa tiến bộ kỹ thuật

mới, ñặc biệt thành tựu của công nghệ sinh học vào sản xuất Ðối với tài nguyên

xuất nơng nghiệp Chưa có đầy đủ thông tin yêu cầu ngoại cảnh loại trồng, cấu thời vụ trồng vùng sinh thái, dự báo khí tượng nơng nghiệp, thơng tin mức bảo đảm an tồn lương thực, an tồn sản xuất đặc biệt vùng có nguy ổn định cao liên quan đến thời tiết có hại thiên tai

a) Những kết quả nghiên cứu khí tượng nơng nghiệp

Những kết nghiên cứu, phục vụ khí tượng nông nghiệp tập trung vào trồng ngắn ngày (cây lương thực, thực phẩm, số cơng nghiệp) Cịn cơng trình nghiên cứu ăn đặc sản có giá trị kinh tế cao, có nhu cầu hàng hố ngày lớn nước xuất khẩu, lĩnh vực nuôi trồng thuỷ sản chăn nuôi Trong năm qua, vị ăn quả, cơng nghiệp lâu năm ngày khẳng định Nhiều vùng ăn quả, công nghiệp lâu năm ñang chịu tác ñộng mạnh mẽ ñiều kiện thời tiết thiên tai chưa kiểm sốt hạn hán Tây Nguyên ñối với cà phê Vối (Coffea Robusta); lũ lụt vùng ăn Ðồng sông Cửu Long; sương muối, băng giá vùng cà phê chè (Coffea Arabica) Sơn La, ăn quảở Hà Giang ñang ñặt nhiệm vụ nặng nềñối với Khí tượng Nơng nghiệp

b) Mạng lưới trạm khí tượng nơng nghiệp

Mạng lưới trạm khí tượng nơng nghiệp phân bố khơng vùng sản xuất nơng nghiệp vùng khí hậu Nhiều vùng sản xuất quan trọng vùng công nghiệp Tây Nguyên, Tây Bắc, Vùng Trung Trung Bộ có trạm Khí tượng nơng nghiệp Trang thiết bị, máy móc, sở hạ tầng sở nghiên cứu thiếu thốn lạc hậu Trình độ cán bộở Ðài, Trạm chưa nâng cao, có lớp đào tạo chun mơn, khơng đáp ứng với nhiệm vụ giai ñoạn Quy phạm quan trắc chưa ñược cải tiến phù hợp với ñặc ñiểm trồng, ñặc biệt loại ăn qủa, công nghiệp lâu năm giống trồng ñược lai tạo

c) Công tác khai thác bảo vệ nguồn tài nguyên khí hậu

tài ngun khí hậu nơng nghiệp Nhà nước thơng qua luật mơi trường, có luật bảo vệ sử dụng tài nguyên khí hậu Tuy nhiên ñể luật ñi vào sống cần ñược phổ biến rộng rãi tầng lớp nhân dân, viên chức nhà nước, quân ñội, quan nghiên cứu khoa học ñơn vị sản xuất Hướng dẫn lập kế hoạch bảo vệ tài nguyên khí hậu

Khai thác tiềm khí hậu tức khai thác tiềm năng suất trồng, vật ni, sách phát triển sản xuất cần khuyến khích sử dụng kết nghiên cứu khí tượng nơng nghiệp, bố trí thời vụ trồng trọt, chăn ni hợp lý, né tránh thiên tai điều kiện thời tiết bất thuận Ngồi ra, sách phát triển sản xuất nơng nghiệp phải khuyến khích ñược hoạt ñộng nghiên cứu khoa học nhằm sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên khí hậu bảo vệ mơi trường sinh thái

a) Những sách phát triển sản xuất nơng nghiệp

• Chính sách sử dụng ñất ñai phải trọng ñối với kết quả thực nghiệm khí tượng

nơng nghiệp

Nhà nước cần cụ thể hố sách sử dụng ñất ñai theo hướng ưu tiên ñối với trồng, vật ni quy hoạch sản xuất điều kiện thời tiết, khí hậu địa phương Những trồng, vật ni quy hoạch loại ñã qua nghiên cứu thực nghiệm Khí tượng Nơng nghiệp, vừa thích hợp với điều kiện tự nhiên (khí hậu, đất đai) vừa mang lại hiệu kinh tế cao Những loại trồng, vật nuôi ñã ñược Nhà nước quy hoạch vùng sản xuất bao gồm nhiều chủng loại, nhiều giống khác nhau, ñịa bàn cụ thể, ñất ñai cần ñược quy hoạch tới cấp thôn, cấp xã, ưu tiên phát triển giống cây, có tiêu vật hậu phù hợp với điều kiện khí hậu địa phương Những giống trồng, vật ni cho suất ổn định, bị tổn thất diễn biến thất thường ñiều kiện thời tiết, thiên tai mamg lại Từ quan ñiểm này, Nhà nước cần có quy chế khuyến khích địa phương phối hợp chặt chẽ với Ðài Khí tượng nơng nghiệp vùng để tiến hành kiểm định xác ñịnh tiêu vật hậu giống cây,

• Chính sách đầu tư huy động vốn sản xuất xây dựng cơ sở hạ tầng cho loại

trồng, vật nuôi phù hợp với điều kiện khí hậu địa phương.

mơi trường, thích ứng với điều kiện thời tiết, khí hậu địa phương, Nhà nước cần cụ thể hố sách thuế nơng nghiệp, miễn giảm thuế năm đầu thời kỳ kiến thiết để nơng dân tập trung vốn mở rộng sản xuất, mua sắm trang thiết bị, chăm sóc thiết kế vườn, ao, chuồng theo hướng dẫn cán khuyến nông khí tượng nơng nghiệp

• Thực hiện sách khuyến nơng, chuyển giao thơng tin khí tượng nơng nghiệp

Quy trình kỹ thuật sản xuất thiết lập vào kết nghiên cứu khí tượng nông nghiệp thời vụ gieo trồng, biện pháp kỹ thuật chăm sóc phải truyền bá, chuyển giao xuống tới tận tay người nông dân Cần giúp đỡ nơng dân tìm hiểu thơng báo khí tượng nơng nghiệp, dự báo thời tiết, cảnh báo khí tượng, thuỷ văn để người dân chủ ñộng sử dụng Cán khuyến nông truyền bá kỹ thuật canh tác, thơng tin khí tượng nơng nghiệp nhiều hình thức tập huấn kỹ thuật chỗ, hướng dẫn thao tác thông qua mô hình trình diễn giúp nơng dân thấy tác dụng biện pháp kỹ thuật canh tác có thểñiều khiển ñược sinh trưởng, phát triển trồng, né tránh thiên tai Mặt khác, hình thức khuyến nơng cịn cầu nối để tun truyền sử dụng giống cây, kiểm nghiệm khí tượng nơng nghiệp

b) Củng cố sách phát triển Khoa học Cơng nghệ

• Coi trọng cơng tác điều tra cơ bản về thời tiết, khí tượng nơng nghiệp ñể quy hoạch

vùng sản xuất

Ðất nước ta kéo dài 15 vĩđộ, có ñịa hình phức tạp, lại nằm vùng ảnh hưởng gió mùa, điều kiện khí hậu lãnh thổ phân hố nhiều Vì vậy, điều tra khí hậu khí tương nơng nghiệp phải trở thành bắt buộc, ñược ghi nhận văn pháp quy để quy hoạch vùng sản xuất Cơng tác ñiều tra ñặc biệt nhấn mạnh ñến việc khảo sát, thử nghiệm giống trồng, vật nuôi điều kiện thời tiết, khí hậu ởđịa phương, xác ñịnh ñược thông số yêu cầu vật hậu giống điều kiện khí hậu, thiên tai xảy

• Xây dựng sách hợp tác khoa học giữa khí tượng nông nghiệp nông nghiệp.

tiết, khí tượng nơng nghiệp Nối mạng thơng tin phục vụ sản xuất nông nghiệp nghiên cứu khoa học Củng cố sách sử dụng nguồn nhân lực khí tượng nơng nghiệp sách lương, sách ưu tiên khu vực, phụ cấp nhằm phát huy hết nội lực Có chiến lược đào tạo nâng cao trình độ chun mơn, trình độ quản lý cán Trung ương Cơ sở Tiến hành cơng tác đào tạo theo nhiều hình thức: quy, chức, mở lớp huấn luyện, hội thảo ngắn hạn phù hợp với đối tượng

• Tăng cường hợp tác Quốc tế về Khí tượng nơng nghiệp

Tăng cường hợp tác Quốc tế khí tượng nơng nghiệp lĩnh vực nhưđào tạo nâng cao lực cán bộ, nghiên cứu khoa học xây dựng sở vật chất kỹ thuật Mở rộng hành lang pháp lý văn bản, luật, quy chế, sách thuế, sách khai thác nguồn thơng tin khoa học khí tượng, thuỷ văn môi trường

2.2 Nâng cao năng lực hoạt động khí tượng nơng nghiệp.

Theo báo cáo tổng kết 40 năm ngành Khí tượng nơng nghiệp, ñịnh hướng phát triển ñổi công tác phục vụ khí tượng nơng nghiệp bao gồm:

• Tăng cường lực phục vụ khí tượng nơng nghiệp cho cán ñơn vị tổ chức

sở với nội dung gồm tăng cường trang thiết bị khảo sát sử lý thông tin ñại, ñào tạo nâng cao lực nghiên cứu phục vụ khí tượng nơng nghiệp cán bộ, hợp tác Quốc tế vềñào tạo nghiên cứu khoa học

• Hồn thiện hệ thống tổ chức, quản lý thống hoạt động khí tượng nơng nghiệp từ

trung ương ñến ñịa phương nhằm xây dựng văn pháp quy quản lý Nhà nước khí tượng nơng nghiệp lĩnh vực: cấu thời vụ trồng, vật nuôi theo tiêu chuẩn khí hậu giống; thẩm định khả phân bố giống lai tạo nhập nội phù hợp với điều kiện khí hậu; Bảo hiểm trồng liên quan đến thời tiết có hại thiên tai Làm rõ nguyên nhân gây mùa thời tiết, thiên tai hay người

• Nắm bắt chiến lược phát triển kinh tế - xã hội ñất nước ñể xác ñịnh ñúng nội

dung khí tượng nơng nghiệp cần nghiên cứu phục vụ, ñặc biệt việc quy hoạch vùng sản xuất lớn Thông qua chương trình, dự án phát triển nơng nghiệp Nhà nước, hợp tác liên kết với quan nghiên cứu, quản lý nơng nghiệp để quy hoạch, thiết kế vùng sản xuất nhằm khai thác hợp lý nguồn tài ngun khí hậu, bảo vệ mơi trường sinh thái

• Ðổi cơng tác điều tra, khảo sát khí tượng nơng nghiệp, phối hợp với đơn vị sản

• Ðẩy mạnh cơng tác thông tin tuyên truyền, biên soạn tin dự báo khí tượng nơng nghiệp, dự báo thời vụ, sinh trưởng, phát triển trồng, cảnh báo thời tiết hại, thiên tai Dành ưu tiên cho việc biên soạn thông tin phục vụ vùng chuyên canh, vùng sản xuất hàng hố quy mơ lớn, vùng trồng đặc sản, có giá trị kinh tế cao Thành lập mạng lưới thơng tin khí tượng nông nghiệp bao gồm sở sản xuất, nghiên cứu, thực nghiệm khoa học , nối mạng thông tin phục vụ sản xuất nông nghiệp an ninh lương thực Quốc gia

2.3 Những hành ñộng thiết thực bảo vệ tài nguyên khí hậu

Tiến hành biện pháp thiết thực ñể bảo vệ tài ngun khí hậu như:

• Ngăn chặn việc khai thác bừa bãi loại rừng ñầu nguồn, rừng tự nhiên rừng ngập

mặn Rừng giải pháp hữu hiệu nhằm cải thiện chếñộ mưa, chếñộẩm nhiệt ñộ ñịa phương, ñem lại ñiều kiện sinh thái thuận lợi cho sản xuất người

• Trồng loại rừng, xây dựng cấu rừng hợp lý cho vùng, tạo kiểu rừng

có kết cấu nhiều tầng để khai thác tối đa điều kiện khơng gian nhanh chóng phủđất, che bóng cho mặt đất, chống xói mịn, mức che phủ phải đạt 50% diện tích đất

• Củng cố xây dựng hồ chứa nước góp phần hạn chế dịng chảy, phân phối, điều hồ nước làm tăng độẩm đất Ðó giải pháp điều tiết khí hậu có hiệu

• Quy hoạch hợp lý việc phát triển giao thông vận tải, phát triển cơng nghiệp, hạn chế tối

đa việc giải phóng bừa bãi chất thải vào mơi trường, đặc biệt chất khí thải gây hiệu ứng nhà kính từ việc đốt nhiên liệu hố thạch xăng dầu, than đá

• Tổ chức phịng chống thiên tai có hiệu quả, xây dựng củng cố hệ thống dự báo lụt,

bão, cháy rừng ., tiến hành biện pháp phòng chống kịp thời, chu ñáo hạn chế ñược nhiều ảnh hưởng xấu thiên tai

3 PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN KHÍ HẬU

Trong việc sử dụng hợp lý tài nguyên khí hậu ñặt số vấn ñề sau: - Ðánh giá u cầu trồng, vật ni ñối với ñiều kiện khí hậu

- Ðánh giá ñược tiềm khí hậu vùng, thuận lợi, khó khăn vùng - Xây dựng dự án sử dụng tài nguyên khí hậu vùng cho mục đích sản xuất

3.1 ðánh giá u cầu của trồng đối với điều kiện khí hậu

điều kiện khí hậu Dựa vào tiêu đặc trưng đó, bố trí loại trồng hợp lý theo vùng theo thời gian năm đạt độ an tồn cao

Phương pháp xác ñịnh yêu cầu trồng điều kiện khí hậu tiến hành cách:

- Gieo trồng giống thời vụ khác năm Trong thời vụđó , điều kiện thời tiết khác nhau, ñã gây phản ứng rõ rệt ñối với sinh trưởng suất trồng Ví dụ: gieo cấy lúa nhiều thời vụ, thời vụ cách 5, 10, 15 ngày, sau ñó theo dõi thời kỳ phát dục suất trồng điều kiện khí tượng Dùng phương pháp thống kê, tính tốn u cầu khí hậu chúng Các dịng lúa Trung Quốc có phản ứng chặt với nhiệt độ Ởđiều kiện nhiệt độ thích hợp 25-280C hạt phấn chúng hữu dục Ngược lại, nhiệt ñộ cao 280C, hạt phấn chúng trở thành bất dục Ðặc tính có ý nghĩa quan trọng kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 phục vụ sản xuất Thời vụ gieo cấy khác dẫn tới hai hệ - Cũng gieo cấy trồng thời vụ vùng ñịa lý khác Do chếñộ khí hậu vùng khác nhau, phản ứng trồng giống nhưñã gieo chúng thời vụ khác năm Phương pháp thống kê xác định u cầu vềđiều kiện khí hậu chúng ñược tiến hành nhưñã nêu

3.2 ðánh giá điều kiện khí hậu

a) Ðánh giá tiềm năng khí hậu một vùng

Ngồi việc đánh giá đặc trưng khí hậu chếđộ mưa ẩm, chếđộ nhiệt, chếđộ xạ chếñộ bốc hơi, người ta coi trọng việc đánh giá tiềm khí hậu thơng qua tiềm năng suất trồng Có nhiều phương pháp đánh giá tiềm năng suất trồng dựa vào tài nguyên khí hậu như:

- Ðánh giá theo tài nguyên xạ - Ðánh giá theo tài nguyên nhiệt ẩm - Ðánh giá theo tài nguyên nhiệt

Theo Viện sĩ Ðào Thế Tuấn, lấy hệ số sử dụng xạ quang hợp (PAR) lúa 0,02; khả sinh nhiệt kg chất khô chúng 4.000 Kcalo, hệ số kinh tế 0,5 (hiện dòng lai giống Trung Quốc đạt tới > 0,6), kết tính tốn tiềm năng suất lúa ñịa ñiểm Từ Liêm (Hà Nội) Sóc Sơn (vùng khơ hạn Hà Nội) thu ñược sau

Bảng 10.1 Tiềm năng năng suất lúa tính theo phương pháp khác (tạ/ha)

Ðịa ñiểm Tiềm năng năng suất

theo bức xạ

Tiềm năng năng suất

theo nhiệt ñộ

Tiềm năng năng

suất theo nhiệt, ẩm