Khoa học trái Đất (ci1069) chương 5 khí quyển (phần 2)

« - Nước siêu lạnh là tình trạng các giọt nước ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ thấp hơn 0 độ C « - Không khí quá bão hòa là tình trạng không khí cô đặc hơn mức bình thường trong điều kiện

BAO CAO PHAN CONG NHIEM VU VA KET QUA

2 Huynh Thién Kim 2113855 | Các cách hình thành mưa; Bão lớn 100%

hưởng đên gió; Bão lớn

Áp cao và áp thấp, gió biên và gió

đoan

Gió thung lũng và g1ó núi, dụng cụ

6 Nguyễn Phúc Khang Huy | 2211230 | đo gió; Nhân tổ ảnh hưởng đến khí 100%

hậu Phân loại khí hậu; Biên đôi khí hậu;

Hiện tượng thời tiêt cực đoan Khối không khí; Front thời tiết; Xoáy

8 Trần Đình Minh Đức | 2210811 | thuận ở vĩ độ trung binh; Sy phinbé | 100% lượng mưa toản cau

MUC LUC

2.5 Áp suất không khí và gió

3.3 Xoáy thuận ở vĩ độ trung bình

3.4 Bão lớn

TAI LIEU THAM KHAO

Il THOITIET VA KHi HAU

Các cách hình thành mưa

« _ Để hình thành giọt mưa, các giọt nước ban đầu phải tăng thể tích lên khoảng một triệu lần

với các đâm mây siêu lạnh, hạt nhân đóng băng và các mức độ bão hòa khác nhau của nước đá và nước lỏng

High Vapor Pressure -

around droplets

eo Water molecules move from °

droplets to ice crystals, ice grows bigger droplets get smaller (red arrows)

Sự phát triển của các tỉnh thê băng bằng cách khuếch tán hơi nước qua quy trình

Bergeron (Nguon: Pearson Prentice Hall 2005, Inc.)

« - Nước siêu lạnh là tình trạng các giọt nước ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ thấp hơn 0 độ C

« - Không khí quá bão hòa là tình trạng không khí cô đặc hơn mức bình thường trong điều kiện nhiệt độ và áp suất nhất định

trong các đám mây ấm (trên 0 độ C), trong đó các giọt mây lớn va chạm

và liên kết với các giọt nhỏ hơn để tạo thành một hạt mưa

« - Trong khí tượng học, thuật ngữ mưa có nghĩa là những giọt nước rơi ra

từ một đám mây và có đường kính ít nhất là 0,5 mm.

2.5 Áp suất không khí và gió

Áp suất không khí

> Là áp suất do trọng lượng của không khí tạo ra

> Áp suất không khí được tạo ra theo mọi hướng - xuống, lên và sang ngang

> Áp suất không khí đầy xuống một vật cân bằng chính xác với áp suất không khí đây lên vật đó

> Áp suất không khí là do lực hấp dẫn của hành tỉnh trên các khí quyên trên bề mặt và là một hàm của khối lượng của hành tính, bán kính bề mặt, lượng khí và sự phân bố theo chiều dọc của nó trong khí quyền

>Nó được thay đổi bởi sự xoay vòng hành tỉnh và các hiệu ứng địa phương như vận tốc gió, mật độ biến thiên do nhiệt độ và sự thay đổi thành phân

ATMOSPHERE :

=

uA

* @Sét dị hình Sprites VÙNG ĐỈNH TẲNG BÌNH LƯU

i

DU TY TÔ KHÍ CẤU THỜI TIẾT, Dee 11102 ð) internet)

Gace theka

al

Phân biệt áp suất khí quyền - chất lỏng - tuyệt đối - chân không

Đo đạc áp suất không khí

> Khí áp kế là một thiết bị dùng để đo áp suất không khí

> Khi áp suất không khí tăng , thủy ngân trong ống dâng lên

> Khi áp suất không khí giảm , chiều cao của cột thủy ngân cũng

Áp kế

- Áp kế, khí áp kế hoặc phong vũ biếu là thiết bị dùng đề đo áp suất khí quyền, khi ở trên cao áp suất khí quyền thấp làm nước tăng và ngược lại

hoặc thủy ngân

- Xu hướng thay đổi của áp suất có thể dự báo ngắn hạn trong dự báo thời tiết

- Nhiều đo đạc của áp suất khí quyền được dùng trong phân tích thời tiết bề mặt

dé tim ra các rãnh, vùng áp cao, vùng áp thấp,

3

Nó chứa bên trong một ống thủy tỉnh được hàn kín, đỗ nước vào một nửa Nó có một vòi hẹp nam phía dưới mực nước và nhô cao lên hơn mặt nước, và không hàn lại Khi áp suất khí quyên thấp hơn so với áp suất lúc hàn kín áp kế, mực nước sẽ dâng lên, và khi áp suất tăng, mực nước sẽ hạ xuống Các biến thể của áp kế dạng này

có thê tạo dễ dàng tại nhà

Áp kế thủy ngân

Hình: Hình phân bố áp suất

« - Nhân tô ảnh hưởng đến gió

« - Lực Coriolis mô tả cách quay của Trái đất ảnh hưởng đến các vật thê chuyên động

gió, đều bị lệch về bên phải đường chuyển động của chúng

« - Lực ma sát có tác dụng làm chậm chuyên động của không khí, làm thay đôi hướng 216

« _ + Xoáy thuận được hình thành với trung tâm là áp suất thấp

« - + Xoáy nghịch được hình thành xung quang trung tâm áp cao

trung tâm Đối với xoáy nghịch giá trị áp suất khi quyên tang từ từ bên ngoài về phía trung tâm

Xung quanh khu áp cao gió thôi theo chiều kim đồng hồ

Xung quanh khu áp cao gió thôi ngược chiều kim đồng hồ

6

GIO BIEN VA GIO DAT LIEN

Gió biển và gió đất là loại gió hình thành ở vùng ven biến, hướng gió thay đôi hướng ngày và đêm Gió biển và gió đất hình thành do sự khác nhau vẻ tính chất hấp thụ nhiệt của đất liền và biển hay đại dương (chênh lệch nhiệt độ và

khí áp)

~ Gió biển: Ban ngày ở lục địa, ven bờ hấp thụ nhiệt nhanh, nóng hơn mặt nước biên, nên ven bờ trên đât liên hình thành áp thâp; ở ven bờ trên mặt biên

7

mát hơn, hình thành cao áp Gió thôi từ cao áp (ven biến) vảo tới áp thấp (ven đất liền) gọi là gió biển Gió biển âm mát

liền; còn vùng nước biển ven bờ toả nhiệt chậm, nên hình thành áp thấp GIó thôi từ áp cao (đất liền) tới áp thấp (ven biển) nên gọi là gió đất Gió đất khô nóng

«ồ - Gió thung lũng và gió núi

« - Vào ban ngày ta thấy các sườn núi tiếp thu năng lượng mặt trời và nó sẽ ấm lên hình thành các khu áp thấp và khi đó khối không khí sẽ di chuyên từ thung lũng vào trong các vách sườn núi

« - Vào ban đêm ta thay nhiệt các sườn núi mất nhanh chóng hơn và lạnh hơn hình thành nên các khu áp cao ở khu vực đó ,vào ban đêm thì gió thôi từ sườn núi về thung lũng

« Ching ta c6 thể đo được tốc độ gió cũng như xác định được hướng gió từ đó thê hiện lên các bản đô thời tiết thông qua các giả trị của 1ó

2.6 Nhân tố ảnh hướng đến khí hậu

Khi vĩ độ tang , cường độ của năng lượng mặt trời

Các tia nắng mặt trời có cường độ mạnh nhất và nhiệt độ luôn ấm áp

« _ Ôn đới là một khu vực khí hậu nằm tại các vĩ độ từ cận kề cận nhiệt đới tới các vòng cực trái đắt

trời chiếu vào trái đất ở một góc rất nhỏ trong các vùng cực

Windward Leeward

Rain shadow

thường sẽ khô , ít hơi nước là do sườn bên kia của núi mưa nhiều do khối không khí bị cưỡng bức đi lên và ngưng tụ tạo thành mây

« - Các khối nước lớn như hồ và đại dương có ảnh hường quan trọng đến nhiệt

độ của một khu vực vì nhiệt độ của khối nước ảnh hưởng đến nhiệt độ của không khí bên trên nó

¢ _ Lưu thông khí quyền

Gió toàn cầu là một yếu tố khác ảnh hưởng đén khí hậu vì chúng phân phối nhiệt độ và

độ âm xung quanh Trái Đất

Thám thực vật có ảnh hưởng đến cả nhiệt độ và lượng mưa trong khu vực

2.7 Phân loại khí hậu

Hệ thống phân loại khí hậu Köppen sử dụng các giá trị trung bình hàng tháng và hàng năm của nhiệt độ và lượng mưa dé phan loai khi hau

1 Nhom A: Khi hau nhiét doi/ dai nhiét

2 Nhóm B : Khi hau khé ( khé can va ban khé can )

3 Nhóm C : Khi hau 6n doi/trung nhiệt

4 Nhóm D : Khí hậu lục dia/tiéu nhiệt

10

5 Nhóm E : Khí hậu vùng cực

2.8 Biến đối khí hậu

Quá trình biến đôi khí hậu do tự nhiên :

Hoạt động của mặt trời:

- Khi mặt trời hoạt động mạnh nhất, nó có chứa các vết thâm gọi là vết đen

- Sự hình thành các vết đen dường như tương ứng với thời kỳ ấm áp ở châu Âu

và Bắc Mỹ

Chuyén động trải dat :

- Những thay đôi địa lý trên đất và các vùng nước trên Trái đất gây ra những thay

đôi về khí hậu

Quá trình biến đôi khí hậu do con người :

- Hiệu ứng nhà kính là hiện tượng ấm lên tự nhiên của cả tầng khí quyền của Trái đất và bề mặt Trái đất do bức xạ mặt trời bị khí quyền hấp thụ và phát ra

- Hiện tượng nóng dần lên toàn cầu do lượng carbon dioxide và các khí nhà kính khác tăng lên, nhiệt độ toàn cầu đã tăng lên

The greenhouse effect

Some of the infrared radiation

Some solar passes through the atmosphere,

radiation is and some is absorbed and

reflected by the re-emittedin all molecules The

Solar radiation earth and the effect of this is to warm the earth's

atmosphere surface and the lower atmosphere

passes through the

clear atmosphere

Most radiation is / 6 Infrared radiation is

absorbed by the emitted from the

« _ Khối không khí là một khối không khí không lồ được đặc trưng bởi nhiệt độ và

lượng âm tương tự nhau ở bất kỳ độ cao nhất định nào

Khi không khí di chuyền, các đặc tính của khối không khí thay đổi và thời tiết trong khu vực mà khối không khí chuyền động cũng vậy Ngoài nhiệt độ tong thé, các khối khí còn được phân loại theo bề mặt ma chúng hình thành

Khi hai khối khí gặp nhau, chúng tạo thành mặt tiếp xuc (front), la ranh giới

ngăn cách hai khối khí

Front nóng hình thành khi không khí ấm di chuyển vào khu vực trước đây được bao phủ bởi không khí mát hơn

Front néng (Nguon: lotusarise) Front lanh hinh thành khi không khí lạnh, dày đặc di chuyên vào vùng bị chiếm giữ bởi không khí âm hơn

hướng ở lại trong cùng một khu vực trong một thời gian dài, thường có những đám mây và mưa kéo dài

Front tinh (Nguon: lotusarise)

phần có cao độ thấp và trung của tầng đối lưu, có thể gây ra các chuyển động lên trên ở quy mô lớn của không khí và sự hình thành của một dải mây vả mưa kéo dài

Occluded front

at the surface

Front hap luu (Nguôn: lotusarise)

những trung tâm lớn của áp thấp thường di chuyển từ Tây sang Đông và gây ra thời tiết bão

13

ANATOMY OF A

HURRICANE

Hurricanes are born in the steamy late-summer environment of the

wind currents Several hundred miles wide and packing winds of eee

more than 100 mph, hurricanes cool the Earth by sucking heat —— drawn into the

from the Earth's surface and drawing it into the upper _==” atmosphere

SPIRALING STORM

7 CLOUDS

EYE +3 Cool air descends into the 20-mile-wide eye, creating a small center

In the lower few thousand feet of the ~~

hurricane, ward the center and

whitls upward, These spiraling winds gain

speed as t! roach the central eye, just

88 Currents do in @ whirlpool, The narrower

the eye, the stronger the winds

20 The Daly News| Hurricane Preparedness | 2020

Cau tric bdo (Nguén: The Official Galveston County)

« _ Là hiện tượng khí tượng phức hợp gồm chớp và kèm theo sắm do đối lưu rất mạnh trong khí quyên gây ra Nó thường kèm theo gió mạnh, mưa rào, sắm sét dữ dội, thậm chí cả mưa đá, vòi rồng Ở vùng vĩ độ cao

có khi còn có cả tuyết rơi

14

« _ Hinh thành khi không khí âm, âm bốc lên trong một môi trường không

« - Vòng xoáy kéo dài xuống từ một đám mây vũ tích

« - Sự xuất hiện và phát triển của lốc xoáy

« _ Hầu hết các cơn lốc xoáy hình thành cùng với giông bão nghiêm trọng

« _ Vòng xoáy không khí là một hình trụ không khí quay thắng đứng phát trién theo luồng gió bão

Adapted from 2005 Pearson Prentice Hall, Inc

15

Minh họa về độ đứt gió (mũi tên liễn màu xanh lam) góp phần vào sự xoay chuyển của bão (xoắn ốc màu đỏ) (Nguôn: Pearson Prentice Hall,

Inc.)

3.2 Front thời tiết

3.3 Xoay thuận ở vĩ độ trung bình

3.4 Bão lớn

Bão nhiệt đới:

« _ Hurricane dùng để chỉ bão nhiệt đới hình thành ở Bắc Đại Tây Dương

« - Typhoon (có gốc gác từ chữ “Đại phong” trong tiếng Quảng Đông — ND) dùng để chỉ bão ở Thái Bình Dương

« _ Điều kiện cơ bản đề hình thành bão là nhiệt độ cao và những vùng déi dao

ra những cơn mưa cực lớn và gió xoáy rất mạnh

« - Khi đi vào đất liền hoặc vùng biển lạnh ở các vĩ độ cao, bão mất nguồn năng lượng bô sung từ không khí nóng âm trên biển, cộng với đó là ảnh hưởng của lực ma sát với mặt đất nên suy yếu dan va tan di

¢ Bao bién nhiét déi phai c6 gid nhanh hon 63 km/gid (cap 8, 34 knots) Néu gió yếu hơn 63 km/giờ, gọi là áp thấp nhiệt đới (tropical depression) Néu gid mạnh hơn 118 km/gid (cap 12, 64 knots), bão được gọi là bão to với cuồng phong (typhoon) Ngoài ra còn có bão rất to hay siêu bão (super typhoon) với gió nhanh hơn 241 km/g1ờ

« _ Ở Việt Nam, bão phát sinh từ tháng 5 đến tháng 12 trên khu vực biển Đông

16

« - Sau khi đạt tới trình độ phat triển mạnh, bão di chuyên theo hướng từ Đông sang Tây, về phía đất liền và thường tan đi khi đã đồ bộ vào bờ biển

« _ Từ Bắc vào Nam mùa bão chậm dân phù hợp với sự đi chuyên của dải hội tụ nhiệt đới: từ Móng Cái - Thanh Hoá (tháng 7,8), Thanh Hoá - Quảng Trị (tháng 9), Quảng Trị - Bồng Sơn (tháng 10), Bồng Sơn - TPHCM (tháng I1), TPHCM - Cà Mau (tháng 12)

Hình: Bão Toraji lúc gần Việt Nam vào ngày 17 tháng II

« _ Cấu tạo của l cơn bão gồm các phân sau:

« - Lớp mây ti dày đặc phia trén (the Dense Cirrus Overcast)

17

Mặt cát dọc cốu trúc một cơn bão

Hinh: Câu trúc cắt dọc của một cơn bão

Thang Beaufort tại Việt Nam

|Cây nhỏ có lá bắt đầu lay động, ánh hướng đến lúa đang

phơi máu Biển hơi động Thuyền đánh ca bi chao nghiêng, phải cuốn bớt buom

— Sama een cối én Khé đi ió.Biển độ

a Nee ote ell eB aly Sabb vO

| ab cy bi, cm, dd Coy shit nie

1103 - 117 ining Bién déng dit doi Lam dim tau bién

Sức pha hoai cực kỹ lớn Sóng biển cực kỳ mạnh Đánh

- đấm tàu biển có trọng tải lớn

El Nifio la hién tugng 4m lên theo chu kỳ của đại dương xảy ra ở trung tâm và đông Thái Bình Dương

Trong những khoảng thời gian không đều từ ba đến bảy năm, những dòng chảy ngược

ấm này trở nên mạnh mẽ bất thường và thay thế những vùng nước ngoài khơi lạnh giá bình thường bằng những vùng nước ấm ở xích đạo

Một đợt ElI Nião lớn có thê gây ra thời tiết khắc nghiệt ở nhiễu nơi trên thé giới