Trong các kì thi học sinh giỏi Quốc gia gần đây thường đưa vào đề thi một số câu hỏi liên quan đến học phần khí quyển. Đây là một trong những nội dung khó, đòi hỏi học sinh phải tư duy rất nhiều khi trả lời câu hỏi. Trong chuyên đề “Sự phân bố nhiệt độ của không khí trên Trái Đất” tôi xin đưa ra một số nội dung kiến thức và các bài tập liên quan để làm tài liệu trong quá trình giảng dạy. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô, bạn bè đồng nghiệp để chuyên đề được hoàn thiện hơn .
SỰ PHÂN BỐ NHIỆT ĐỘ CỦA KHƠNG KHÍ TRÊN TRÁI ĐẤT Phần I Mở Đầu Trong kì thi học sinh giỏi Quốc gia gần thường đưa vào đề thi số câu hỏi liên quan đến học phần khí Đây nội dung khó, đòi hỏi học sinh phải tư nhiều trả lời câu hỏi Trong chuyên đề “Sự phân bố nhiệt độ khơng khí Trái Đất” tơi xin đưa số nội dung kiến thức tập liên quan để làm tài liệu trình giảng dạy Rất mong đóng góp ý kiến thầy cô, bạn bè đồng nghiệp để chuyên đề hoàn thiện Phần Nội Dung I Sự phân bố nhiệt độ khơng khí Trái Đất Bức xạ nhiệt độ khơng khí - Bức xạ Mặt Trời dịng vật chất lượng Mặt Trời phát Đây nguồn cung cấp nhiệt chủ yếu cho mặt đất, nhiệt cung cấp chủ yếu cho khơng khí tầng đối lưu nhiệt bề mặt Trái Đất Mặt Trời đốt nóng - Nhiệt độ khơng khí lượng nhiệt mặt đất hấp thụ lượng nhiệt Mặt Trời xạ lại vào không khí chất khơng khí hấp thụ - Khi đo nhiệt độ khơng khí nguời ta dùng nhiệt kế để đo, trạm khí tượng nguời ta thường đo nhiệt độ khơng khí ngày lần vào lúc giờ, 13 giờ, 21 Nhiệt độ khơng khí ln ln thay đổi theo giờ, ngày, tháng, năm Do đó, để nghiên cứu nhiệt độ khơng khí địa phương người ta phải tính nhiệt độ trung bình ngày, nhiệt độ trung bình tháng, nhiệt độ trung bình năm Để tính nhiệt độ trung bình ngày nguời ta phải đo ngày lần cộng lại chia trung bình, nhiệt độ trung bình tháng cách cộng nhiệt độ ngày tháng lấy trung bình, để có nhiệt độ trung bình năm người ta lấy nhiệt độ tháng cộng lại chia cho 12 Sự phân bố nhiệt độ khơng khí Trái Đất Nhiệt độ khơng khí có khác khắp nơi giới, nhiệt độ khơng khí thể rõ thông qua đường đẳng nhiệt đồ giới Để xây dựng đồ đường đẳng nhiệt, người ta lấy nhiệt độ khơng khí trung bình nhiều năm tháng hay năm đo trạm, qui độ cao mặt nước biển ghi số lên đồ, số liệu trạm ghi trạm đó, dùng phương pháp nội suy quy nhiệt độ điểm đo nhiệt độ độ cao mực nước biển, nối điểm có giá trị nhiệt độ lại đường đẳng nhiệt đồ Lược đồ đường đẳng nhiệt tháng mực nước biển Lược đồ đường đẳng nhiệt tháng mực nước biển Nhìn vào đồ nhiệt độ tháng tháng ta thấy rằng, nhiệt độ khơng khí Trái Đất nhìn chung giảm dần từ xích đạo hai cực, điều hồn tồn phù hợp với qui luật phân bố xạ Mặt Trời Tại xích đạo, nhiệt độ trung bình tất tháng năm lớn 250C Ở vùng nhiệt đới, tháng mùa hạ nhiệt độ cao 300C, hướng giảm nhiệt độ từ xích đạo hai cực giảm nhanh bán cầu mùa đơng Ví dụ: tháng vĩ độ 400 Bán cầu Bắc có đường đẳng nhiệt 16 -200C, Bán cầu Nam từ -100C Ngược lại, đồ tháng 1, vĩ độ 400 Bán cầu Bắc có đường đẳng nhiệt 120C, Bán cầu Nam 16 -200C Một điều dễ thấy thơng qua đồ, đường đẳng nhiệt thường khơng trùng với vịng trịn vĩ tuyến, ngun nhân khơng có đồng bề mặt Trái Đất, khác lục địa đại dương dẫn đến phản hồi xạ chúng khác nhau, nhiệt dung khác nên nóng lên lạnh địa khác Vì thế, vĩ tuyến địa điểm khác có nhiệt độ khác lớn điều mà người ta phân làm hai kiểu khí hậu lục địa khí hậu đại dương Ở bán cầu Nam, biển đại dương chiếm ưu thế, đặc biệt vĩ tuyến vùng ôn đới lục địa khơng có, nên mùa hạ mùa đông, đường đẳng nhiệt gần khơng lệch khỏi vịng trịn vĩ tuyến, vĩ tuyến nhiệt đới lục địa Nam Phi, Nam Mĩ đường đẳng nhiệt lệch khỏi vịng vĩ tuyến tạo thành lưỡi nóng mùa hạ, lưỡi lạnh mùa đông Ở bán cầu Bắc đường đẳng nhiệt lệch khỏi hướng vĩ tuyến lớn, đặc biệt vào tháng 1, lục địa lạnh đường đẳng nhiệt có xu hướng xuống phía nam vĩ tuyến ơn đới, cịn đại dương ấm đường đẳng nhiệt lại đẩy lên phía bắc Trên lục địa châu Á, Bắc Mĩ, tạo thành vùng có đường đẳng nhiệt khép kín “đảo lạnh” Bản đồ tháng ngược lại, lục địa nóng đường đẳng nhiệt đẩy lên phía bắc, cịn đại dương lạnh chúng lại lùi xuống phía nam tạo thành “đảo ấm” Bắc Phi, Tiểu Á Các nhân tố ảnh hưởng tới phân bố nhiệt độ khơng khí - Vĩ độ + Nhiệt độ trung bình năm giảm dần từ xích đạo hai cực + Biên độ nhiệt năm tăng dần từ xích đạo đến cực - Lục địa đại dương + Đại dương có biên độ nhiệt nhỏ, lục địa có biên độ nhiệt lớn + Nhiệt độ trung bình năm cao thấp lục địa - Địa hình + Trong tầng đối lưu, lên cao nhiệt độ khơng khí giảm, trung bình lên cao 100m nhiệt độ giảm 0,60C + Hướng sườn: nhiệt độ khác hướng sườn núi, sườn phơi nắng có nhiệt độ cao sườn khuất nắng + Độ dốc khác có nhiệt độ khác Nơi có độ dốc nhỏ có nhiệt độ cao nơi có độ dốc lớn lớp khơng khí đốt nóng có độ dày lớn + Bề mặt địa hình: bề mặt địa hình phẳng nhiệt độ thay đổi nơi có bề mặt thấp nơi đất trũng ban ngày gió, nhiệt độ cao, ban đêm khí lạnh cao dồn xuống làm cho nhiệt độ thấp Trên cao ngun, khơng khí lỗng đồng nên nhiệt độ thay đổi nhanh đồng II Hướng dẫn trả lời số câu hỏi tập liên quan đến nhiệt độ khơng khí Trái Đất Câu Cho bảng số liệu Bảng phân phối tổng lượng xạ Mặt Trời vĩ độ (Đơn vị: cal/cm2/ngày) ngày 00 100 200 500 700 900 21/3 672 659 556 367 132 22/6 577 649 728 707 624 634 23/9 663 650 548 361 130 22/12 616 519 286 66 0 a Cho biết bảng số liệu nói tổng xạ Mặt trời phân phối bán cầu nào? Vì b Nhận xét giải thích phân phối tổng lượng xạ vĩ độ cho Trả lời a Bảng số liệu thuộc Bán cầu Bắc - Giải thích + Ngày 22/6 tổng xạ vĩ độ 200 cao nhất, góc nhập xạ lớn (Mặt Trời lên thiên đỉnh chí tuyến Bắc) +Ngày 22/6 tổng xạ 900 cao ngày khác dều + Ngày 22/12 từ 700 – 900 tổng xạ 0, góc nhập xạ ( Mặt Trời lên thiên đỉnh chí tuyến Nam) + Dẫn chứng khác b Nhận xét, giải thích - Tổng xạ Mặt Trời thay đổi theo vĩ độ theo thời gian - Nhìn chung tổng xạ giảm dần từ xích đạo cực (trừ ngày 22/6), góc nhập xạ giảm dần + Ngày 22/6 tổng xạ lớn 200 Mặt Trời lên thiên đỉnh chí tuyến 23027’, vĩ độ 500, 700, 900 có tổng xạ cao xích đạo thời gian chiếu sáng Mặt Trời nhiều + Ngày 22/12 tổng xạ mặt trời thấp vĩ độ 100, 20, 500, 700, 900 thấp xích đạo, thấp ngày góc nhập xạ nhỏ, thời gian chiếu sáng ngắn + Tại xích đạo: ngày 21/3 23/9 tổng xạ cao Mặt Trời lên thiên đỉnh đây, ngày 22/6 22/12 tổng xạ thấp vị trí Mặt Trời thấp so với mặt phẳng xích đạo Câu Phân tích tác động địa hình đến nhiệt độ Trả lời + Trong tầng đối lưu, lên cao nhiệt độ khơng khí giảm, trung bình lên cao 100m nhiệt độ giảm 0,60C + Hướng sườn: nhiệt độ khác hướng sườn núi, sườn phơi nắngcó nhiệt độ cao sườn khuất nắng + Độ dốc khác có nhiệt độ khác Nơi có độ nhỏ có nhiệt độ cao nơi có độ dốc lớn lớp khơng khí đốt nóng có độ dày lớn + Bề mặt địa hình: bề mặt địa hình phẳng nhiệt độ thay đổi nơi có bề mặt thấp Trên cao ngun khơng khí lỗng đồng nên nhiệt độ thay đổi nhanh đồng Câu Dựa vào đồ đường đẳng nhiệt đây, nêu nhận xét giải thích phân bố nhiệt dọc theo vĩ tuyến 450B Trả lời - Đường đẳng nhiệt 00C 100C vồng lên cao phía cực đại dương võng xích đạo lục địa, chứng tỏ đại dương có nhiệt độ cao lục địa Nguyên nhân nước nhận nhiệt chậm toả nhiệt chậm đất liền, đại dương mùa hạ mát mùa đông ấm đất liền - Đường đẳng nhiệt 00C 100C bờ đông đại dương vồng lên cao phía cực bờ tây chứng tỏ bờ đông đại dương ấm bờ tây Nguyên nhân dịng biển nóng chảy từ chí tuyến cực làm nhiệt độ bờ đông cao Câu Sự phân hoá nhiệt độ theo độ cao gây tượng chênh lệch nhiệt độ chân đỉnh địa hình 1,80C a Hãy tìm độ cao tương đối hình b Khí áp chân đỉnh thường xuyên đo 710mm Hg Vậy khí áp đỉnh địa hình biết lên cao 100m khí áp giảm 10mm Hg c Với điểm xác định địa hình xếp vào địa hình gì? Trả lời a Trong tầng đối lưu lên cao nhiệt độ giảm với 0,60/100m, biết nhiệt độ chênh lệch chân núi đỉnh 1,80C nên độ cao địa hình = 100 x 1,8/0,6 = 300m b Càng lên cao khơng khí lỗng nên sức nén nhỏ, khí áp giảm trung bình 100 mm Hg/100m Từ chân lên đỉnh khí áp giảm 30 mm Hg, khí áp đỉnh 680 mm Hg Trên mặt biển khí áp trung bình 760 mm Hg Vậy độ chênh cao đỉnh mực nước biển 50 x10 = 500 m Vậy độ cao tuyệt đối địa hình 800 m c Địa hình xếp vào địa hình núi Câu Cho bảng số liệu sau Biên độ năm nhiệt độ khơng khí vĩ độ (đơn vị: 0C) Vĩ độ 80 700 600 500 bán cầu bán cầu Nam vĩ độ bán cầu Bắc bán cầu Nam Bắc 31 28,7 400 17,7 4,9 32,2 19,5 30 13,3 7,0 29 11,8 20 7,4 5,9 23,8 4,3 1,8 1,8 Dựa vào bảng số liệu kiến thức học, nhận xét giải thích thay đổi biên độ nhiệt năm vĩ độ Trả lời - Từ 00-300 hai bán cầu diện tích lục địa tăng nên biên độ nhiệt tăng, bán cầu Bắc có biên độ nhiệt tăng nhanh diện tích lục địa tăng nhanh - Từ 300 – 500 Bắc Nam + Diện tích lục địa bán cầu Bắc tiếp tục tăng nhanh, biên độ nhiệt độ tăng nhanh + Diện tích lục địa bán cầu Nam giảm nhanh nên biên độ nhiệt giảm nhanh - Tư 500 – 700 Bắc Nam + Diện tích lục địa bán cầu Bắc tăng dần tới mức cao nên biên dộ nhiệt tiếp tục tăng + Chênh lệch ngày đêm góc chiếu ngày lớn xuất đảo bán đảo Nam Cực - Từ 70 – 80 Bắc Nam + Bán cầu Bắc xuất Bắc Băng Dương nên biên độ nhiệt giảm + Bán cầu Nam gặp lục địa Nam cực nên biên độ nhiệt tăng Câu Dựa vào bảng số liệu sau Vĩ độ 57 B 29 B bờ Tây đại dương Trạm Nhiệt độ Nên (Canađa) Kennơđi bờ Đông đại dương Trạm Nhiệt độ -3 +15 Chênh Abớc-đin +8 120 (Anh) Tar-Fay-a +120 30 (Hoa Kì0 (Maroc) Nhận xét giải thích nhiệt độ trung bình chênh lệch nhiệt độ trạm khí tượng Trả lời - Các trạm năm vùng ôn đới ( trạm Nên, Abớc-đin), cận nhiệt đới (Kennơđi, Tar-Fay-a) - Vùng vĩ độ cao; Nhiệt độ trung bình bờ đơng Đại Tây Dương ấm bờ Tây Đại Tây Dương, nhiệt độ trạm Abớc-đin cao trạm Nên * Nguyên nhân dịng biển nóng bắc Đại Tây Dương làm ấm bờ đơng Đại Tây Dương, dịng biển lạnh Labrado làm lạnh bờ Tây Đại tây Dương - Vùng vĩ độ thấp Nhiệt độ trung bình bờ đơng Đại Tây Dương lạnh bờ tây Đại Tây Dương, nhiệt độ trạm Tar-Fay-a thấp trạm Kennơđi * Nguyên nhân dòng biển lạnh Canary làm giảm nhiệt độ bờ đông Đại Tây Dương, dịng biển nóng Gơn-xtrim làm ấm bờ tây Đại Tây Dương Phần Kết Luận Trong thời gian ngắn, chuyên đề “Sự phân bố nhiệt độ không khí Trái Đất” chắn có nhiều thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến thầy giáo để chun đề hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! 10 ... nhiệt độ trung bình tháng cách cộng nhiệt độ ngày tháng lấy trung bình, để có nhiệt độ trung bình năm người ta lấy nhiệt độ tháng cộng lại chia cho 12 Sự phân bố nhiệt độ khơng khí Trái Đất Nhiệt. .. Sự phân bố nhiệt độ khơng khí Trái Đất Bức xạ nhiệt độ khơng khí - Bức xạ Mặt Trời dòng vật chất lượng Mặt Trời phát Đây nguồn cung cấp nhiệt chủ yếu cho mặt đất, nhiệt cung cấp chủ yếu cho không. .. không khí tầng đối lưu nhiệt bề mặt Trái Đất Mặt Trời đốt nóng - Nhiệt độ khơng khí lượng nhiệt mặt đất hấp thụ lượng nhiệt Mặt Trời xạ lại vào khơng khí chất khơng khí hấp thụ - Khi đo nhiệt độ