Giáo trình vi khí hậu 1 pdf

Đại khí hậu: Là một khu vực chịu ảnh hưởng của các nhân tố vĩ mô mặt trời, vĩ độ, địa hình, trạng thái bề mặt đất, trạng thái khí quyển,.... I I ---- PHÂN VÙNG KHÍ H PHÂN VÙNG KHÍ H PHÂ

Đại khí hậu: Là một khu vực chịu ảnh hưởng của các nhân tố vĩ mô (mặt trời, vĩ độ, địa hình, trạng thái bề mặt đất, trạng thái khí quyển, )

Vi khí hậu: xét trong một phạm vi nhỏ như phòng ở, công trình, khí hậu xóm, tiểu khu, Ngoài tác động của các nhân tố vĩ mô nó còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố do con người tạo nên như giải pháp kiến trúc, cây cối, ao hồ, sân bãi, kết cấu ngăn che,

I

I PHÂN VÙNG KHÍ H PHÂN VÙNG KHÍ H PHÂN VÙNG KHÍ HẬU TRÊN TRÁI ĐẤT ẬU TRÊN TRÁI ĐẤT ẬU TRÊN TRÁI ĐẤT VÀ CÁC ĐẶC TÍNH VÀ CÁC ĐẶC TÍNH KHÔNG KHÍ NGOÀI NHA

KHÔNG KHÍ NGOÀI NHÀÌÌÌ

1/ PHÂN VÙNG KHÍ HẬU TRÊN THẾ GIỚI:

Nước ta có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm quanh năm, mặt trời đi qua thiên đỉnh 2 lần trong năm

+40

-40

+66 o 33 '

-66 o 33'

Nhiệt đới

Ôn đới

Ôn đới Hàn đới

Hàn đới

8 o 30'

23 o 22'

Hình 1: Phân vùng khí hậu

Hình 2: Vị trí địa lý của Việt nam

2/ CÁC THÔNG SỐ KHÍ HẬU NGOÀI NHÀ:

a/ Mặt trời & bức xạ mặt trời:

Mặt trời là khối khí nóng khổng lồ, có nhiệt độ bề mặt khoảng 6000oK, liên tục phát bức xạ năng lượng ra xung quanh Trái đất chỉ nhận được khoảng 1/2.200.000.000 tổng năng lượng bức xạ đó

B

N

B

N

B

N

B Thu phân

(23/9)

D Xuân phân

(21/3)

A Hạ chí

(22/12)

P

P'

A Hạ chí δ=23 o 27'

B

N

Q P'

P

P'

B

N

Q

P

B

N

Q P'

P

P'

B

N

Q

P

B Thu phân δ=0

D Xuân phân δ=0 C Đông chí δ=-23 o 27'

Hình 3: Quy luật chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời

Cực Bắc

Cực Nam

Xích đạo

Trái Đất

A

ϕ

mf// mf xích đạo

ϕ

A

δmax =23 o 27'

δmin =-23 o 27' ĐÊM

NGÀY

Trên mặt đất Mặt phẳng thẳng đứng qua A

Hình 4: Chuyển động biểu kiến của Mặt Trời, quan sát từ điểm A có vĩ độ ϕϕϕϕ

nghiêng so với mặt phẳng xích đạo (hoàng đạo) một góc 66o33' → tia chiếu của mặt trời nghiêng với mặt phẳng xích đạo góc δ luôn thay đổi trong năm

Khi nhìn từ mặt đất lên ta có cảm giác mặt trời chuyển động trên bầu trời Ta gọi đó là chuyển động biểu kiến của mặt trời

Vị trí của mặt trời so với điểm quan sát được đặc trưng bởi 2 yếu tố:

- Góc phương vị A (so với phương Nam của hình chiếu tia mặt trời lên mặt phẳng ngang)

- Góc độ cao h (so với phương ngang)

Về trị số: sinh=sinϕ.sinδ+cosϕ.cosδ.cosz

h cos

z sin cos A

ϕ

ϕ

− ϕ

=

cos h cos

sin sin

h sin A cos

δ : góc xích độ

ϕ : vĩ độ điểm quan sát

z : góc giờ, tính như sau: lúc 12h (giờ trung bình mặt trời) thì z = 0 Cứ trước hay sau đó 1h lấy z=15o Ví dụ: lúc 14h20' 15 35o

3

1 15 2

CHUYỂN ĐỘNG BIỂU KIẾN CỦA MẶT TRỜI:

Để giải quyết bài toán che nắng, chiếu nắng, xác định bóng đổ, cần phải biết đường

đi của Mặt trời qua các ngày trong năm tại địa phương đang xét Người ta biểu diễn nó lên biểu đồ chuyển động biểu kiến của Mặt trời

Nguyên tắc biểu diễn là chiếu vị trí của mặt trời lên ,mặt phẳng chân trời của địa phương → hình vẽ:

Hình 5: Ngày đêm dài ngắn khác nhau

Đỉnh trời

12 h

6 h , 18 h ϕ

Đỉnh trời

Vòng tử ngọ

Nam

mf ngang

A

h

Hình 6: vị trí mặt trời từ điểm quan sát

dưới mặt đất

BỨC XẠ MẶT TRỜI:

Bức xạ mặt Trời chiếu xuống Trái Đất với :

- 50% năng lượng bức xạ nằm trong vùng nhìn thấy (λ=0,38-0,76µm)

- 43% nằm trong vùng hồng ngoại (λ>0,76µm)

- 7% nằm trong vùng tử ngoại (λ< 0,38µm)

Nước ta có bức xạ khá lớn về mùa hè : q = 950-1080 Kcal/m2.h

Hình 7: Đường chuyển động biểu kiến mặt trời

Mây hấp thụ

Tổng bức xạ

Mây + kquyển

Hình 8: Bức xạ mặt trời

- Nhiệt độ biến đổi theo giờ trong ngày, theo ngày trong tháng

- Trong tầng khí quyển (<11km) → nhiệt độ giảm dần theo chiều cao, với gradiento=0,6oC/100

- Nhiệt độ không khí ngoài nhà phụ thuộc vào 3 yếu tố chính:

 Chế độ mặt trời

 Trạng thái và địa hình mặt đất

 Hoàn lưu khí quyển

c/

c/ Độ ẩm không khí ngoài nhà:Độ ẩm không khí ngoài nhà:Độ ẩm không khí ngoài nhà:

- Độ ẩm biến đổi theo giờ trong ngày, có xu hướng ngược lại với nhiệt độ

- Độ ẩm ảnh hưởng đến các sản phẩm, đồ dùng của con người và ảnh hưởng đến tuổi thọ của các công trình

- Aính hưởng đến cảm giác nhiệt và sự sinh trưởng các nấm mốc

d/

d/ Gió:Gió:Gió:

- Gió có vai trò quan trọng trong sự hình thành các nhân tố của vi khí hậu, có quan hệ trực tiếp đến thiết kế kiến trúc như chọn hướng nhà, khoảng cách giữa các công trình, tổ chức mặt bằng, mặt cắt nhà cửa, các biện pháp chống nóng mùa hè, chống lạnh mùa đông,

- Nguyên nhân gây ra gió là do áp suất khí quyển phân bố không đều trên các vùng của Trái đất, đặc trưng bằng Gradien khí áp Gradien càng lớn thì áp lực gió càng mạnh

- Gió là phương tiện chủ yếu để thông gió

tự nhiên

- Gió làm bốc hơi ẩm, làm khô bề mặt nhà

cửa

- Gió làm mát khí hậu

- Gió là một nguồn năng lượng

- Gió làm kết cấu toả nhiệt nhanh

- Gió làm khuếch tán bụi, khói, hơi độc

- Gió làm mưa hắt vào nhà, làm hơi nước thấm mạnh vào trong kết cấu

- Gió làm lạnh trong mùa đông

- Gió mạnh làm nhà cửa rạn nứt, đổ vỡ, siêu vẹo,

PHỤ CHÚ: Tốc độ gió

Cấp 0 Lặng gió, các vật trên mặt đất đều yên tĩnh < 1

Cấp 3 Gió nhỏ, lá cây và cành cây nhỏ hơi rung động 12-19

Cấp 5 Gió khá mạnh, cây nhỏ đung đưa, mặt hồ ao gợn sóng 29-38