W. Hoàn l−u kinh h−ớng trung bình (MMC) (Số liệu lấy từ Oort,1971 In lại với sự cho phép của
6.5.4 Khí hậu nhiệt đới ẩm và khí hậu nhiệt đới khơ
Nhiều vùng nhiệt đới có một mùa ẩm −ớt và một mùa khơ dài ngắn khác nhau. Một ví dụ lý thú là nửa phía bắc của châu Phi bao phủ một vùng rất rộng lớn, nơi khí hậu biến đổi từ ẩm −ớt ở gần xích đạo đến cực kỳ khơ cằn ở 25oN, có đ−ờng biên nằm ở phía nam sa mạc Sahara, khoảng dọc theo vĩ độ 16o
N. Giữa hai thái cực này m−a có tính chất mùa với một thời kỳ ẩm −ớt và một thời kỳ khơ (hình 6.24). M−a và hội tụ mực thấp liên quan chặt chẽ với nhau và tuân theo độ chiếu nắng ở bán cầu mùa hè (hình 6.25). Về mùa hè, sự đốt nóng bề mặt do mặt trời xảy ra mạnh mẽ dẫn đến sự truyền nhiệt vào khơng khí, có thể tạo nên chuyển động thăng trung bình. Chuyển động thăng này kéo theo khơng khí ẩm ở mực d−ới thấp từ phía nam có nguồn gốc từ vịnh Ghuinea hoặc từ các miền đất ẩm ở Trung Phi. Kết quả là m−a ở các vùng đất nửa khơ cằn nằm ở rìa nam của sa mạc Sahara chỉ xuất hiện vào mùa hè, khi sự đốt nóng bề mặt do mặt trời đủ để tạo nên chuyển động thăng và hội tụ mực d−ới thấp. ở phía tây thuộc vùng nhiệt đới Sahara, vào tháng 7 khí áp mực biển thấp nhất và hội tụ mực thấp rất rõ xuất hiện ở gần 22oN, 5oW (hình 6.25b). Tuy nhiên, m−a liên quan với sự hội tụ mực thấp này rất ít, vì khơng khí phải đi theo một quĩ đạo dài trên các vùng đất khơ và nó hồn tồn bị khơ đi khi đến đ−ợc nơi gió mực thấp hội tụ và tạo nên chuyển động thăng trong lớp mỏng. Hội tụ gió mực thấp vào tháng 1 xảy ra ở khoảng 7oN thuộc Tây Phi, nơi rất gần với nguồn ẩm ở Đại Tây d−ơng (hình 6.25a), và do đó nó tạo ra m−a rất lớn
155 (hình 6.24). Dọc theo bờ biển phía nam của Tây Phi m−a đạt cực đại hai lần trong năm vào đầu mùa hè và cuối thu. Hai cực đại này gắn liền với quy luật mặt trời đi qua xích đạo hai lần trong năm.
Mùa ẩm −ớt ở châu Phi giảm khi di chuyển từ xích đạo về phía bắc. Nh− là một qui luật chung, tỷ số biến động của l−ợng m−a tăng lên từ năm này qua năm khác, vì l−ợng m−a trung bình năm giảm, do đó những nơi có l−ợng m−a thấp cũng rất có thể có những năm khơ và ẩm −ớt thất th−ờng. ở rìa phía nam của sa mạc Sahara, trong vùng th−ờng gọi là Sahel, sự sống đặc biệt nhạy cảm với sự thiếu m−a mùa hè, nhất là khi thiếu m−a vài năm liên tiếp nh− đã xảy ra trong những thời kỳ 1910−1913, 1938−1942 và 1969−1973 (hình 6.26). Những thời kỳ hạn hán ở Sahel có quan hệ với sự biến đổi thập kỷ trong nhiệt độ bề mặt biển (Folland et al., 1986), và tình trạng này có thể bị làm cho trở nên tồi tệ hơn vì những biến đổi mơi tr−ờng địa ph−ơng do con ng−ời và gia súc, gia cầm của họ gây ra (Charney, 1975; Rasool, 1984). Gia súc, gia cầm nh− dê, ngựa cần cây cỏ để ăn, và con ng−ời cần củi đốt để nấu ăn. Với mật độ dân số và các quần thể động vật đó thì đất sẽ bị khai thác đến trơ trụi khơng cịn cây cối, khi đó sa mạc có thể lấn vào các vùng mà tr−ớc đấy đang là bán khơ hạn. Việc phá huỷ hồn tồn cây cối trên mặt đất rất có thể xảy ra trong thời kỳ khơ hạn, vì tốc độ phát triển của thực vật không thể t−ơng ứng với tốc độ khai thác của con ng−ời và động vật.
Hình 6.24 M−a và tính chất mùa của m−a ở tây bắc châu Phi. Đơn vị là mm/năm đối với các
đ−ờng đẳng trị m−a trung bình năm và mm/tháng đối với biểu đồ cột chỉ l−ợng m−a tháng từ tháng 1 (J) đến tháng 12 (D). (Theo Ledger, 1969. Đ−ợc phép của Methuen & Co.)
Sự thay đổi mơi tr−ờng của những vùng đất khơ cằn có thể diễn ra lâu dài. Khi thiếu m−a và thực vật trên bề mặt bị xố bỏ thì lớp phủ bề mặt có thể trở thành vùng gió cát chiếm −u thế, có albedo cao hơn bề mặt có lớp phủ thực vật. Nh− vậy bề mặt sẽ phản xạ bức xạ mặt trời nhiều hơn, do đó tốc độ đốt nóng cần thiết cho việc tạo nên hội tụ mực thấp có thể khơng đạt đ−ợc, và có thể càng trở nên thiếu
m−a hơn. Quá trình hồi tiếp ng−ợc lại cũng có thể xảy ra. Những hiện t−ợng thời tiết ngẫu nhiên hoặc ảnh h−ởng từ xa của sự biến đổi nhiệt độ mặt biển có thể dẫn đến hiện t−ợng nhiều năm ẩm −ớt liên tục. Một vài năm có l−ợng m−a tăng có thể tạo thuận lợi cho sự phát triển của thực vật trên bề mặt và bãi cát sẽ đ−ợc thu hẹp diện tích, làm giảm albedo bề mặt, nhờ đó làm tăng khả năng gia tăng những năm ẩm −ớt. Do đó vùng rìa sa mạc là vùng nhạy cảm và có thể bị thay đổi d−ới một tác động vừa phải, khiến nó trở thành khơ cằn hơn hoặc ít khơ cằn hơn. Bằng chứng cổ khí hậu đ−ợc trình bày trong ch−ơng 8 chỉ ra rằng Sahara có thời gian khơng phải là sa mạc, và sự biến đổi tự nhiên có thể làm thay đổi khí hậu của nó thành khí hậu ẩm −ớt hơn nhiều.
Hình 6.25 Bản đồ khí áp mực biển trung bình và gió mực 1000mb trong vùng gió mùa châu Phi
vào (a) tháng 1 và (b) tháng 7. Khoảng cách giữa các đ−ờng đẳng áp là 2mb, và vectơ gió dài nhất biểu thị tốc độ 12m/s
157
Hình 6.26 Ba bức ảnh chỉ sự thay đổi của điều kiện bề mặt từ sa mạc Sahara cận nhiệt đới đến
(vùng có) dải hội tụ nhiệt đới. Hình trên: ốc đảo Saharan ở Ghardaia, Algeria tại 320N. Mực n−ớc ngầm gần bề mặt ở chỗ trũng này nên cây cọ chà là có thể phát triển nhờ t−ới. L−ợng m−a năm vào khoảng 75 mm và xung quanh là đất cằn cỗi khơng có thực vật. Hình giữa: Vùng đồng cỏ Sahel giữa Agadez và Tanout, Niger, 160N. L−ợng m−a năm vào khoảng 400 mm. Hình d−ới: Rừng m−a xích đạo trên vùng biên l−u vực Congo gần Bondo, Zaire, 140N. L−ợng m−a năm vào khoảng