Nhệt độ không khí ở mỗi khu vực phụ thuộc 3 nhân tố chính: Chế độ mặt trời; Trạng thái của địa hình mặt đất và hoàn lưu khí quyển.. Trong tầng khí quyển dưới thấp, gọi là tầng đối lưu 1
Trang 1- Xemina + hướng dẫn ôn tập: 3 tiết
- Thi hết học phần : 2 tiết (ngoài giờ lí thuyết)
Trang 2Chương V: Ảnh hưởng của sóng điện từ tần số
Radio đối với sức khoẻ và biện pháp dự phòng Chương VI: Ảnh hưởng của trường điện từ tần
số công nghiệp và biện pháp dự phòng.
Trang 3Chương I Các yếu tố vi khí hậu trong môi
1. Thời tiết (weather):
Định nghĩa: Là trạng thái vật lý của không khí tại một thời điểm nào đó trong một vùng lãnh thổ nào đó (t, r, v, mây, mưa)
Trang 4Các yếu tố vi khí hậu trong môi trường
(tiếp theo)
2. Khí hậu (climate):
- Định nghĩa: Là sự lặp đi lặp lại có tính quy luật của chế độ thời tiết của một miền một quốc gia một châu lục.
- Tính chất:
+ Khí hậu phụ thuộc vào vị trí địa lý, đặc điểm địa
hình là chủ yếu
+ Không gian rộng lớn (một nước hoặc một châu lục),
ít biến đổi, nếu có là biến động do ô nhiễm và các
hiện tượng có tính chất toàn cầu (như ennino, thủng tầng ozôn, hiệu ứng nhà kính )
Trang 53 Tiểu khí hậu: Là khí hậu một vùng lãnh
thổ nào đó( một tỉnh hoặc một thành phố) Tiểu khí hậu có thể cải tạo bằng giải pháp nhân tạo, tạo hệ sinh thái (rừng cây, hồ
nước)
4 Vi khí hậu (micro climate): là khí hậu bao quanh một không gian hẹp của nơi làm việc
và sinh hoạt của con người, sinh vật ảnh
hưởng trực tiếp đến trạng thái cảm giác
nhiệt của con người, môi trường sống của sinh vật Phạm vi của vi khí hậu có tính quy ước như: trong một bộ quần áo, trong một phòng làm việc, trong cabin xe
Đặc điểm của vi khí hậu là phụ thuộc vào thời tiết và khí hậu của nơi đó Vi khí hậu
có thể cải tạo và thay đổi được
Trang 6Đối tượng nghiên cứu của vi khí hậu bao gồm
- Y học lao động: nghiên cứu bảo vệ con người
- Sinh thái học: nghiên cứu sự sinh trưởng của các loài sinh vật
- Khoa học công nghệ: nghiên cứu về độ bền của các vật liệu
5 Các yếu tố của vi khí hậu:
- Nhiệt độ của không khí (t)
Trang 71 Nhiệt độ không khí
a Định nghĩa Nhiệt độ là thông số trạng thái trạng thái vật lý
của không khí,về định tính biểu thị sự nóng lạnh của vật chất Về bản chất biểu thị sự tiềm tàng năng lượng của vật chất, năng lượng đó tỷ lệ với động năng của các
phân tử
b Nguyên nhân
hình thành nhiệt độ không khí : Năng lượng mặt trời chiếu xuống sẽ đốt nóng bề mặt trái đất, bề mặt trái đất nóng lên bức xạ trở lại đốt nóng không khí trên nó Nhệt độ không khí ở mỗi khu vực
phụ thuộc 3 nhân tố chính: Chế độ mặt trời; Trạng thái của địa hình mặt đất và hoàn lưu khí quyển
Trong tầng khí quyển dưới thấp, gọi là tầng đối lưu (11km trở xuống ), nhiệt độ giảm dần theo chiều cao,
vào ban đêm lớn nên nhiệt độ thường thâp hơn so với địa điểm thấp hơn ở cùng một địa phương.
II Các yếu tố vi khí hậu
Trang 11 Trên Trái Đất ( Tham khảo)
Tầng đối lưu bắt đầu từ bề mặt Trái Đất mở rộng ra đến cao độ 16-18 km ở các vùng nhiệt đới, nhưng ít hơn 10 km ở các vùng cực Lớp khí quyển này
chiếm khoảng 80% tổng khối lượng của toàn bộ khí quyển Trong khu vực
tầng đối lưu thì không khí liên tục luân chuyển và tầng này là tầng có mật độ không khí lớn nhất của khí quyển Trái Đất Nitơ và ôxy là các chất khí chủ yếu
có mặt trong tầng này Tầng đối lưu nằm ngay phía dưới tầng bình lưu.
Tầng đối lưu được chia thành 6 khu vực luồng luân chuyển theo đới, gọi là các ngăn Các ngăn này chịu trách nhiệm cho lưu thông khí quyển và tạo ra các hướng gió thịnh hành.
Trong tầng đối lưu, nhiệt độ giảm theo độ cao, tại các vĩ độ trung bình, từ
khoảng +17°C tại mực nước biển tới khoảng -52 °C tại đỉnh tầng đối lưu Tại các cực thì tầng đối lưu mỏng hơn và nhiệt độ chỉ giảm xuống tới -45 °C,
trong khi tại vùng xích đạo thì nhiệt độ có thể xuống tới -75 °C.
Nguyên nhân các biến đổi nhiệt độ trong tầng đối lưu là do nhiệt độ được xác định bởi bức xạ nhiệt từ mặt đất ngược trở lại không khí Mặc dù tia nắng Mặt Trời tiếp xúc với phần không khí ở trên cao trước, nhưng không khí khá trong suốt nghĩa là nó hấp thụ rất ít năng lượng của tia nắng Đa phần năng lượng Mặt Trời rơi xuống mặt đất, tại đây, nó bị hấp thụ mạnh bởi mặt đất, và làm mặt đất nóng lên (nóng hơn không khí trên cao) Mặt đất nóng truyền nhiệt trực tiếp cho lớp không khí gần mặt đất; không khí gần mặt đất nóng lên và
nở ra, nhẹ hơn phần không khí lạnh ở trên và bay lên cao nhờ lực đẩy
Ácsimét Khi không khí nóng bay lên cao, nó giãn nở đoạn nhiệt nghĩa là thể tích tăng và nhiệt độ giảm (giống như cách hoạt động của một số tủ lạnh, máy điều hòa) Càng lên cao, không khí càng nguội dần Khi ra xa khỏi bề mặt Trái Đất thì nhiệt đối lưu có các hiệu ứng nhỏ hơn và không khí lạnh hơn Ở các cao độ lớn hơn thì không khí loãng hơn và giữ nhiệt kém hơn, khiến cho nhiệt
bị tản đi hết Cứ mỗi khi độ cao tăng lên 1.000 mét thì nhiệt độ lại giảm trung
Trang 12 Mặc dù việc nhiệt độ giảm theo độ cao là xu hướng chung
trong tầng đối lưu, thực tế đôi khi có ngoại lệ, gọi là hiện tượng nghịch nhiệt Ví dụ ở châu Nam Cực, nhiệt độ tăng khi lên cao Một ví dụ khác, hàng năm, xung quanh Hà Nội, Việt Nam, về đầu mùa đông có những đợt nghịch nhiệt về ban đêm, thường xảy ra vài ngày sau khi gió mùa đông bắc tràn về và kéo dài cho đến khi gió thịnh hành chuyển sang hướng đông nam và lặp lại khi có đợt gió mùa mới Trong điều kiện nghịch nhiệt, khí thải từ hoạt động công nghiệp và nông nghiệp bị ứ đọng ở tầng thấp, không tỏa đi được, do chúng lạnh và nặng hơn các lớp khí bên trên.
Đỉnh tầng đối lưu đánh dấu giới hạn của tầng đối lưu và nó
được nối tiếp bằng tầng bình lưu Nhiệt độ ở phía trên đỉnh
tầng đối lưu lại tăng lên chậm cho tới cao độ khoảng 50 km Nói chung, các máy bay phản lực bay ở gần phần trên cùng
của tầng đối lưu Hiệu ứng nhà kính cũng diễn ra trong lớp trên cùng tầng đối lưu.
Trang 13 Trên Sao Hỏa
Trên Sao Hỏa, tầng đối lưu cao đến 40 km với nhiệt
độ giảm dần theo độ cao Tại ranh giới giữa tầng đối lưu và bình lưu, nhiệt độ tương đối ổn định khoảng 120K Lượng bụi lớn trong khí quyển Sao Hỏa đã
đẩy cao tầng đối lưu lên như vậy (so với khí quyển Trái Đất chỉ khoảng 10 đến 18 km).
Ở tầng đối lưu, hai thành phần chính quyết định cấu trúc khí quyển là CO2 và bụi khí quyển CO2 bức xạ nhanh nhiệt ra không trung, tại điều kiện nhiệt độ của Sao Hỏa, làm nguội nhanh khí quyển vào ban đêm Các hạt bụi hấp thụ tốt năng lượng Mặt Trời và phân phối đều nhiệt lượng trong tầng đối lưu Trong những đợt bão bụi, ảnh hưởng của bụi càng rõ, làm thay đổi nhiệt độ ngày đêm đáng kể.
Sự thay đổi nhiệt độ ở tầng đối lưu, trên phạm vi
toàn Sao Hỏa, tuân theo dao động ngày đêm đều
đặn, đồng bộ với vị trí Mặt Trời, đôi khi gọi là "thủy triều nhiệt".
Trang 15Nhiệt độ biến thiên theo giờ trong ngày do
bức xạ mặt trời chiếu xuống mặt đất cũng theo chu
kì trong ngày Tuy mặt trời bức xạ xuống mặt đất cực đại là 12 giờ trưa nhưng bề mặt trái đất cũng như không khí có tính ổn định về nhiệt nên nhiệt độ không khí cực đại lại xuất hiện chậm vào lúc 1-3
giờ Nhìn chung vĩ độ càng thấp thì lượng bức xạ
ban ngày càng lớn Tuy nhiên không phải nơi nào cũng tuân theo quy luật này ở miền núi cao về ban đêm lượng nhiệt phát xạ của mặt đất lớn, nhiệt độ mặt đất giảm đi nhanh,nên biến thiên nhiệt trong ngày lớn hơn vùng đồng bằng, nhất là so với vùng ven biển.
Trang 16c Ý nghĩa của nhiêt độ không khí
Nhiệt độ không khí là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến cảm giác nóng lạnh của con người, nó chi phối tác động các yếu tố vi khí hậu khác Trong địa lí,
người ta dựa vào nhiệt độ trung bình năm của các vùng để phân trái đất thành các đới khí hậu khác nhau Trong kiến trúc người ta dựa vào các tư liệu
Trang 17C Các loại thang đo nhiệt độ
Có nhiều loại thang đo nhiệt độ như:
- Thang nhiệt Cenxius ( oc )
- Thang nhiệt Farenheit ( oF )
- Thang nhiệt Kenvin ( oK )
- Thang nhiệt Reomua ( oR )
Trong việc đo nhiệt độ không khí người ta thường
dùng hai thang là oF và oc Giữa hai thang nhiệt này có mối tương quan.
Trang 18Công thức chuyển đổi từ oc sang oF và ngược lại như sau:
Xoc = ( YoF – 32 ) 100/180
YoF = Xoc.180/100 + 32
d Các thông số của nhiệt độ không khí :
- Nhiệt độ tức thời: là nhiệt độ tại thời điểm đo
có kết quả Nhiệt độ tức thời được đo bằng nhiệt kế
- Nhiệt độ tối thấp: là nhiệt độ thấp nhất đo
được trong khoảng thời gian quan trắc ( một ca,
một ngày ) Nhiệt độ tối thấp được đo bằng nhiệt
Trang 19e Biên độ giao động của nhiệt độ (Δt)
Từ giá trị nhiệt độ tối cao và tối thấp người ta tính ra chênh lệch của chúng, gọi là biên độ giao động động của nhiệt độ không khí.
Δt = tmax – tmin
Δt biểu thị biểu hiện sự khắc nghiệt của vi khí hậu Trong một khoảng thời gian nhất định nếu
Δt lớn con người phải có phản ứng thích nghi,
phải tiêu hao năng lượng Δt càng nhỏ thì càng thuận lợi cho sức khỏe con người Δt càng lớn là nguyên nhân sinh nhiều bệnh tật, thậm chí tai nạn
Trang 202 Độ ẩm không khí
Độ ẩm không khí là đại lượng đặc trưng cho lượng hơi nước có trong không khí Có thể
phân 3 loại độ ẩm:
a Độ ẩm tuyệt đối (e): Là lượng hơi nước tính
bằng ( g ) có trong một đ ơn vị thể tích không
khí(m3), tại một thời điểm nào đó.
b Độ ẩm tối đa (E ): Là lượng hơi nước tính
bằng( g) có thể tồn tại tối đa trong một đ ơn vị
Trang 21nước (g/m3)
Nhiệt
độ không khí(oc)
Lượng hơi
nước (g/m3)
Nhiệt
độ không khí(oc)
Lượng hơi
nước (g/m3) -10 2,300 11 9,976 31 31,980 -9 2,488 12 10,617 32 33,640 -8 2,674 13 11,284 33 35,480 -7 2,833 14 12,018 34 37,400 -6 3,111 15 12,763 35 39,410 -5 3,360 16 13,55 36 41,510 -4 3,614 17 14,391 37 43,710
Độ ẩm tối đa ở các nhiệt độ
Trang 22Độ ẩm tối đa ở các nhiệt độ
-3 3,902 18 15,329 38 46,000 -2 4,194 19 16,203 39 48,400 -1 4,522 20 17,164 40 50,910
Trang 24tương đối càng thấp quá trình bay hơi càng nhiều,
độ ẩm tương đối càng cao, khả năng bay hơi càng hạn chế Khi độ ẩm tương đối bằng 100%, hiện
tượng bay hơi ngừng lại Đối với con người trong
lao động bay hơi mồ hôi là con đường thải nhiệt
quan trọng Mỗi gam nước ( hay mồ hôi) bay hơi
giúp thải được 580 Calo Độ ẩm được xác định bằng
Trang 25Áp suất riêng hơi nước P kN/m 2
Trang 263 Sự chuyển động của không khí
Sự chuyển động của không khí ( gió ) Là sự chuyển động của không khí từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp, thực chất
là lập lại sự cân bằng về áp suất Nguyên nhân gây ra là do áp
suất khí quyển phân bố không đều trên các vùng của trái đất
Nguyên nhân gây chênh lệch về áp suất là do Nhiệt lưc và Động lực.
- Nhiệt lực: là do chênh lệch nhiệt độ dẫn tới chênh lêch, áp suất Nhiệt độ càng cao khối lượng riêng của không khí càng nhẹ áp
suất càng thấp và ngược lại Giữa hai vùng chênh lệch nhiệt độ xuất hiện gió.
- Động lực: là do sự sự phân bố khí động trên mặt đón gió và khuất gió tạo thành vùng áp suất (+) gió đẩy tới và vùng áp suất(-) hút gió, hoặc do sự đụng đầu của 2 dòng không khí đối lập về hướng tạo động lực thăng giáng.Theo phương nằm ngang (gọi là gió), theo phương thẳng đứng gọi là ( khí lưu thăng giáng) Sự chuyển động của không khí chỉ xẩy ra trong tầng đối lưu
a Các đặc trưng của gió.
- Hướng gió: Gió được chia thành 16 hướng trên cơ sở 4 hướng chính Tây- Bắc – Đông – Nam.
- Tốc độ gió: Tốc độ gió là quảng đường đi của các phần tử khí
Trang 27Gió mạnh vừa,mặt nước gợn sóngGió mạnh cành cây lớn lắc lay
Gió lớn vừa,cây to rung chuyểnGió lớn, bẻ gẫy cành cây nhỏGió rất lớn, làm hư nhà cửaBão ,bật gốc cây
Bão to
V(km/h)
< 1 1-5 6- 11 12- 19 20- 28 29-38 39- 49 50- 61 62- 74 75- 88 89-102 102-105
Bảng phân cấp gió Beaufort
Trang 28-Tần suất gió trên các hướng.
Tần suất gió trên một hướng nào đó = (Số lần xuất hiện gió trên hướng đó / Toàn bộ số lần đo trên các hướng) x100%
b Hoa gió Tập hợp của 3 đặc trưng trên ta thành lập được hoa gió Hoa gió có thể thành lập theo trung bình năm, mùa hoặc tháng Trên hoa gió người ta có thể nhận thấy giá trị của tần suất, hướng chủ đạo và cả tốc độ gió.(hình 1)
c Sự biến tính của gió Trong quá trình di chuyển, do tính chất
bề mặt của địa hình, của môi trường , của cấu trúc môi sinh, của không gian mà gió đi qua làm thay đổi tinh chất của
không khí, gọi là biến tính của gió Có nhiều trường hợp sâu sắc làm thay đổi nguồn gốc thuộc tính của nó Do sự phân bố địa hình , đón gió và khuất gió làm cho không khí biến tính tới mức
Trang 31d Dông, bão,sấm sét
+ Dông Là cơn gió lớn xuất hiện đột
ngột, thời gian ngắn, dong thường kéo theo mưa lớn, gió dật, sấm chớp vòi rồng với tốc
độ lớn có thể lên tới 400 km/giờ.
biến động thời tiết dữ dội, mưa rất to lãnh thổ Việt nam nằm trong vùng ảnh hưởng
trực tiếp của trung tâm bão lớn nhất hành tinh hiện nay: Trung tâm bão ở Tây BắcThái Bình Dương Biển đông cũng là khu vực
phát sinh bão và bão hoạt động mạnh Việt nam coi bão là thiên tai nguy hiểm nhất
Trung bình mỗi năm có 5-6 cơn bão, có năm lên tới 11-12 cơn.
Trang 33Bão
Trang 34Bão nhiệt đới
Các cơn bão thường hình thình khi một tâm áp thấp phát triển với một
hệ thống áp cao xung quanh nó Sự kết hợp của các lực đối nghịch có thể sinh ra gió và hình thành các đám mây báo, chẳng hạn mây vũ tích.
Một định nghĩa khí tượng chặt về một cơn bão là có cấp gió Beaufort lớn hơn hoặc bằng 10, (89 km/h) Ở Việt Nam, gió xoáy có cấp Beaufort từ 6 đến 7 trên một diện rộng gọi là áp thấp nhiệt đới Gió xoáy từ cấp 8 trở lên trên một diện rộng, có thể kèm theo mưa lớn gọi chung là bão.
Ngoài thang sức gió gió Beaufort, còn dùng các thang khác như thang bão Saffir-Simpson Ở Việt Nam, do hầu như không có bão mạnh đến mức cần sử dụng thang bão Saffir-Simpson, nên người ta chỉ cần sử dụng
thang sức gió Beaufort để mô tả sức mạnh của chúng là đủ Các thang sức gió giúp phân loại bão theo cường độ gió kéo dài, theo áp suất tâm bão, theo mức độ tàn phá, mức độ gây ngập lụt
Các giai đọan bão( xoáy thuận nhiệt đới)
1)Vùng áp thấp (low pressure area): có vùng áp thấp trên bản đồ khí áp
bề mặt, nhưng vị trí trung tâm không thể xác định được
2)Áp thấp nhiệt đới (ATNĐ: tropical depression): vị trí trung tâm có thể xác định được, nhưng Vmax < 34 kt
3)Bão tố nhiệt đới (Tropical storm - TS): Vmax 34-47 kt ("storm" gốc từ tiếng Hà Lan là "dông tố", tiếng Trung là "cuồng phong", ở đây tạm dịch
là "bão tố")
Trang 35Xoáy thuận nhiệt đới
( Bách khoa toàn thư )
Xoáy thuận nhiệt đới là những hệ thống áp thấp
được hình thành trên các vùng đại dương nhiệt đới có hoàn lưu xoáy thuận (ngược chiều kim đồng hồ ở Bắc Bán cầu) Các xoáy thuận nhiệt có tốc gió duy trì cực đại nhỏ hơn
17m/s được gọi là áp thấp nhiệt đới (tropical depression),
từ 17m/s đến 33m/s được gọi là bão nhiệt đới (tropical cyclone hoặc tropical storm) Khi tốc độ gió duy trì cực đại vượt quá 33m/s, chúng được gọi là Hurricane ở Đại Tây Dương, Đông Thái Bình Dương và Biển Caribe, và được gọi
là Typhoon ở Tây Thái Bình Dương Hurricane và Typhoon được chia làm 5 cấp tùy theo sức gió theo thang bão Saffir-Simpson
Ở Việt Nam, các xoáy thuận nhiệt đới đổ bộ vào
Biển Đông thường khá yếu Bão được phân loại dựa trên
cấp gió Beaufort Nó bao gồm áp thấp nhiệt đới (Có sức gió mạnh nhất từ cấp 6 đến cấp 7 và có thể có gió giật.) và
bão nhiệt đới (Có sức gió mạnh nhất từ cấp 8 trở lên và
có thể có gió giật Bão từ cấp 10 đến cấp 11 được gọi là
bão mạnh; từ cấp 12 trở lên được gọi là bão rất mạnh)
Trang 36Xoáy thuận nhiệt đới Catrina hiếm thấy ở Nam đại tây dương, nhìn từ trạm không gian quốc tế ngày 26-3-2004
Trang 37Đường đi tô màu Theo độ lớn của các xoáy nhiệt đới
từ năm 1985 - 2005
Trang 38Cơn bão Sanvu Hồng Kông năm 2005
Trang 39Mây dông lăn trên bầu trời Hà lan
Trang 40 Mắt bão là khu vực trong tâm của bão,
nơi không có mây hoặc ít mây, lặng gió,
có dòng giáng yếu Thông thường chỉ có
những cơn bão mạnh trường thành mới
hình thành mắt bão rõ nét.
Hoàn lưu sơ cấp của xoáy thuận nhiệt đới mạnh nhất ở các mực thấp tại vùng mây thành mắt bão và giảm dần theo cả độ cao
và bán kính Trường nhiệt độ thể hiện một cấu trúc lõi nóng với nhiệt độ lớn nhất ở
trong mắt bão do sự giải phóng ẩn nhiệt
khi không khí nâng lên trong thành mây
mắt bão.
Dòng thổi ra của xoáy thuận nhiệt đới