trong đó C là một hệ số và Tbase là nhiệt độ cơ bản. Cả hai có thể phải được thu thập bằng kinh nghiệm đối với một khu vực cụ thể.
Tốc độ tan tuyết có thể khác nhau với những loại thảm phủ thực vật, đặc biệt là giữa những địa điểm có rừng và trống trải. Rừng làm ẩm thông lượng rối và che dòng trực xạ, mặc dù bức xạ sóng dài cao hơn từ những cành cây được làm ấm. Nói chung, tốc độ tan tuyết ở mặt đất ở những lưu vực có rừng thấp hơn ở những vùng đất trống. Vai trò của những tán cây tích trữ tuyết được thảo luận trong chương 3.
2.8 Những tác động của con người tới phân bố của giáng thủy
Trong những mục trước đây đã đề cập đến giáng thủy như một quá trình không phụ thuộc vào con người. Con người phải chấp nhận một cách thụ động những gì mà tự nhiên quy định hay không quy định. Thực tế, rõ ràng rằng những hoạt động của con người có một khả năng ngày càng lớn làm thay đổi lượng mưa theo những quy mô xác định, cố ý hay không.
Những thí nghiệm làm mưa nhân tạo đã được thực hiện từ những năm 1940. Nhân ngưng kết nhân tạo, thường là bạc iođua, được thả vào các đám mây để làm tăng giáng thủy. Mặc dù có những khẳng định được thổi phồng lên qua các thí nghiệm làm mưa nhân tạo ban đầu, nhưng hiện nay chúng đã bị loại bỏ và những khẳng định hiện tại đã khiêm tốn hơn nhiều. Trong khi cơ chế có thể quan trắc được ở quy mô cục bộ của những đám mây riêng lẻ thì những tác động lớn hơn của nó thì không rõ ràng bằng. Có rất ít bằng chứng có sức thuyết phục rằng những sự tăng đáng kể của lượng mưa có thể được tạo ra trên các khu vực rộng lớn (Mason, 1975;
Essenwanger, 1986).
ở quy mô vùng, vẫn tồn tại sự tranh luận kéo dài về việc thảm phủ thực vật có
thể ảnh hưởng đến lượng mưa thông qua tác động của nó tới tổn thất do bốc hơi hay không. Vào thế kỷ 19, Humber (1876) cho rằng một chu kỳ của sự giảm lượng mưa ở một số vùng ở miền Trung nước Mỹ là do sự chặt phá rừng để phát triển nông nghiệp lúc đó. Những quan điểm như vậy phần lớn đã không được để ý đến trong các nghiên cứu sau này. Những nghiên cứu nhấn mạnh bản chất quy mô lớn của sự vận chuyển hơi nước cùng với những khoảng cách rất xa giữa sự bốc hơi của nước và giáng thủy do nó gây ra sau đó (Penman, 1963).Tuy nhiên, theo những kết quả của những nghiên cứu gần đây, quan điểm này có thể cần được thay đổi. Trong lưu vực nhiệt đới rộng lớn của rừng rậm Amazon, khoảng một nửa lượng mưa là do sự bốc hơi từ rừng (Salati và Vose, 1984; Suttleworth, 1988a). Việc tiếp tục các hoạt động phá rừng quy mô lớn có khả năng dẫn đến sự suy giảm lượng bốc hơi, tăng dòng chảy mặt và cuối cùng làm giảm lượng giáng thủy trong khu vực đó. Tương tự, người ta từng đưa ra giả thiết rằng những sự thay đổi của thảm phủ thực vật có thể đã dẫn đến sự giảm sút lượng mưa ở khu vực Sahelian của Bắc Phi (Charney, 1975). Sự chăn thả quá mức sẽ làm giảm độ che phủ của thảm thực vật và để lộ ra nhiều đất cát hơn dẫn đến sự tăng albedo của bề mặt. Điều này sẽ lần lượt hạ thấp nhiệt độ của mặt đất, làm giảm khả năng xảy ra của giáng thủy đối lưu. Những nghiên cứu sau này của Sud và Fennessy (1982) đã củng cố thêm cho giả thuyết này. Chương trình Hapex-Mobilhy ở Tây Nam nước Pháp đã chỉ ra rằng đối với một trận mưa riêng biệt lượng bốc hơi cao hơn do sự chặn lại của tán cây của một khu vực rừng có chiều rộng từ 10-20 km có thể gây ra lượng mưa lớn hơn gần 30% trên vùng đất trồng trọt theo hướng gió thổi (Blyth cùng các cộng sự, 1994). Cũng như vậy, Taylor và Lebel (1998) đã phát hiện một sự hoàn ngược rõ ràng giữa độ ẩm đất và lượng mưa ở vùng nửa khô hạn phía Tây châu Phi. Những kiểu dông ảnh hưởng đến sự phân bố của độ ẩm đất và do đó mức độ bốc hơi cục bộ; điều này lần lượt ảnh hưởng đến phân bố của mưa đối lưu sau đó. Phân bố của mưa được quan trắc tồn tại cho đến một tháng.
Hình 2.18 Những dự báo của mô hình hoàn lưu chung châu Âu về sự thay đổi của lượng mưa (mmd-1) trong (a) mùa đông (tháng 12 đến tháng 1) và (b) mùa hè (tháng 6 đến tháng 8). Những vùng tô đậm cho biết những
thay đổi (+ / -) lớn hơn 0.25 (dựa theo biểu đồ nguyên bản của Rowntree và cộng sự, 1993).
ở quy mô toàn cầu, chúng ta đã biết rằng việc đốt các nhiên liệu hóa thạch đã gây ra sự tăng lượng khí cacbonic trong bầu khí quyển. Đây là một trong những loại khí nhà kính, nó hấp thụ bức xạ sóng dài do Trái đất phát ra (bức xạ này sẽ đi ra ngoài vũ trụ nếu không có các khí nhà kính) và do đó sẽ dẫn đến sự nóng lên của bầu khí quyển. Điều này có thể gây ra những thay đổi của hoàn lưu với sự di chuyển về phía cực của các đới khí hậu và những biến đổi theo không gian của giáng thủy. Ban hội thẩm liên chính phủ của Liên Hợp Quốc về sự thay đổi khí hậu (IPCC – The United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change) đã khảo sát tất cả các bằng chứng và kết luận: “Sự cân nhắc các bằng chứng cho thấy một ảnh hưởng có thể thấy rõ của con người tới khí hậu” (IPCC, 1996). Những mô hình về sự thay đổi khí hậu dự báo: sự nóng lên toàn cầu sẽ làm mạnh thêm hoàn lưu phía Tây trên khu vực Bắc Đại Tây Dương và Châu Âu, với việc tăng lượng giáng thủy mùa đông ở Bắc và Trung Âu và giảm ở bán đáo Iberia (Rowntree và những người khác, 1993) (Hình
2.18). Những sự thay đổi này có thể tới 40% so với hiện tại đến thời điểm năm 2030 ở
một số phần của châu Âu mặc dù phần lớn các vùng những thay đổi sẽ nhỏ hơn một nửa con số này (Rowntree và những người khác, 1993). Mùa hè sẽ nóng hơn và có thể khô hơn. Điều này có xu hướng gây ra những hoạt động mạnh hơn của giông bão đối lưu với lượng mưa mãnh liệt hơn … Những dự báo này nói chung là đi cùng với những thay đổi đã được ghi nhận trong những kiểu thời tiết gần đây của châu Âu. Hơn nữa, Dai và những người khác (1997) đã nghiên cứu số liệu toàn cầu và tìm ra
những bằng chứng của sự tăng lượng giáng thủy ở những vùng vĩ độ cao và trung
bình có vẻ tương đồng với những ảnh hưởng của sự tăng mức độ khí CO2 đã được ghi
nhận trong những thí nghiệm mô hình hoàn lưu chung.
Những thay đổi như vậy có thể có ảnh hưởng sâu sắc đến tài nguyên nước, môi trường và sản lượng lương thực thế giới. Những nhà thủy văn sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc tìm hiểu và quản lý tài nguyên dưới sự thay đổi môi trường.
Tóm tắt các vấn đề và bài tập
2.1. Giải thích tầm quan trọng của nước trong khí quyển đối với thủy văn. 2.2. Thảo luận về các thiết bị đo mưa.
2.3. Mây là gì và tại sao các dạng mưa quyết định lượng, chất
2.4. Giải thích tại sao trong một năm trên thế giới lại có những lượng mưa khác nhau đặc biệt có nơi nhận được 12000 mm.
2.5. Thảo luận một vài yếu tố sẽ được nghiên cứu khi chọn phương pháp xác định lượng mưa từ một số thiết bị đo mưa chuẩn.
2.6. Thảo luận tầm quan trọng của rada thời tiết nghiên cứu mưa.
2.7. Định nghĩa và phân biệt các cặp phạm trù sau: thời kỳ lặp lại và khả năng rủi ro, hạn hán và khô hạn.