Khái quát chung về Khí quyển

- Khí quyển – là lớp không khí bao quanh Trái Đất, tham gia vào sự vận động của Trái Đất, thường xuyên chịu ảnh hưởng của vũ trụ, trước hết là Mặt Trời. - Thành phần và cấu trúc của khí quyển - Khái niệm về khí tượng và khí hậu - Các yếu tố khí tượng cơ bản - Các hiện tượng thời tiết đặc biêt - Quan trắc khí tượng - Dự báo thời tiết, dự báo Synop

1

CHƯƠNG 3: KHÍ QUYỂN

Trái Đất nhìn từ không gian vũ trụ

1: THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC CỦA

KHÍ QUYỂN

2: BỨC XẠ

3: NHIỆT ĐỘ

4: KHÍ ÁP VÀ GIÓ

5: NƯỚC TRONG KHÍ QUYỂN

III.1 Thành phần và cấu trúc của khí quyển

Khí quyển – là lớp không khí bao quanh Trái

Đất, tham gia vào sự vận động của Trái Đất,

thường xuyên chịu ảnh hưởng của vũ trụ,

trước hết là Mặt Trời

1 Thành phần của khí quyển

2 Cấu trúc của khí quyển

3 Một số khái niệm cơ bản

3

1 Thành phần của khí quyển

• Thành phần của khí quyển bao gồm không

khí sạch và khô, hơi nước và tạp chất

– Nhóm khí có thành phần hầu như không

biến đổi và

– Nhóm khí có thành phần biến đổi

4

Bảng 1.1 Thành phần không khí gần bề mặt Trái Đất

Khí có thành phần hầu như không

biến đổi

Khí có thành phần khí biến đổi

Tên khí Công

thức

Phần trăm (Theo thể tích ) Không khí khô

Tên khí Công

thức

Phần trăm (Theo thể tích )

Phần triệu (Theo thể tích) (ppm)

Nitơ N2 78.08 Hơi nước H2O 0 đến 4

Oxi O2 20.95 Cacbon đioxit CO2 0.036 365

Agon 0.93 Metan CH4 0.00017 1.7

Neon 0.0018 Nitơ đioxit NO2 0,00003 0.3

Heli 0.0005 Ozon O3 0.000004 0.04 1

Hiđro H2 0.00006 Cloroflorocacb 0.00000002 0.0002

5

2 Cấu trúc của khí quyển

A Cấu trúc thẳng đứng của khí quyển

cách phân lớp trong khí quyển

cao người ta chia khí quyển thành 5 tầng

B Cấu trúc nằm ngang

Tầng đối lưu

Tầng bình lưu

Tầng giữa

(trung lưu)

Tầng nhiệt

quyển (ion)

7

1) Tầng đối lưu

• Tầng đối lưu là tầng dưới cùng của khí quyển

• Giới hạn trên của tầng đối lưu phụ thuộc vào vĩ độ địa lý

(16-17 km ở xích đạo, 10-12 km ở vĩ độ ôn đới và 8-10

km ở vĩ độ cực)

• Tầng đối lưu tập trung hơn 3/4 khối lượng khí quyển

• Tầng đối lưu chịu ảnh hưởng trực tiếp của mặt đất

• Nguồn cung cấp nhiệt chủ yếu: nhiệt bề mặt Trái Đất

được Mặt Trời đốt nóng

• Tầng đối lưu có hiện tượng nhiệt độ giảm theo độ cao,

• Giới hạn trên của khí quyển nhiệt độ không khí còn -80

đến -70 độ C

• Trong tầng đối lưu, đối lưu phát triển mạnh, đồng thời

8

2) Tầng bình lưu

• Tầng bình lưu nằm từ giới hạn trên của tầng đối

lưu đến độ cao 50 - 60 km

• Nhiệt độ tăng theo độ cao Đến đỉnh tầng đối lưu

• Có màn ozon nằm trong tầng, hấp thụ năng

lượng của tia tử ngoại nên tích luỹ được năng

lượng

• Tầng bình lưu không có sự phát triển của không

không khí hầu như không đáng kể

9

3) Tầng trung lưu

• Từ giới hạn trên của tầng bình lưu đến độ cao 75 - 80

km

tầng này

4) Tầng nhiệt quyển (tầng ion):

– nằm từ giới hạn trên của tầng giữa đến độ cao

khoảng 500-1000 km

– Các chất khí bị phân ly mạnh thành các ion

– Tầng nhiệt lại có khả năng hấp thụ, khúc xạ và phản

hồi sóng điện từ

– Nhiệt độ tầng nhiệt quyển tăng theo độ cao do sự hấp

Oxy để phân hủy thành Oxy nguyên tử

5) Tầng ngoại quyển (tầng khuếch tán)

– ở độ cao trên 500 km,

– là tầng chuyển tiếp vào vũ trụ

– Có khả năng làm khuếch tán các chất khí vào không

gian vũ trụ, tốc độ chuyển động của các chất khí rất lớn

– Mật độ không khí loãng, Nhiệt độ không khí tăng chậm,

dần dần không tăng theo độ cao, TB đạt 1500 độ K

11

B Cấu trúc nằm ngang của khí

quyển

Các khối khí và phờ - rông

tố khác tương đối đồng đều theo phương nằm ngang

• Có 2 yếu tố ảnh hưởng tới đặc tính của khối khí, đó là:

– Tính chất nơi bắt nguồn của khối khí

– Sự biến tính mà khối khí gặp phải khi di chuyển

• Các khối không khí thường được mang tên tương ứng

với khu vực địa lý mà ở đó chúng thu được những đặc

điểm điển hình

12

Các khối khí phát sinh và ngự trị trên các đới:

- Khối khí xích đạo,

- Khối khí nhiệt đới: T (tropic),

- Khối khí ôn đới: P (Pole),

- Khối khí cực đới: A (Arctic, Antarctic)

Căn cứ vào tính trội về nhiệt người ta chia ra:

- Khối không khí nóng: thổi từ xích đạo về hai cực

- Khối không khí lạnh: thổi từ cực về xích đạo

Cùng trong khối khí phân biệt:

- Khối khí lục địa

- Khối khí đại dương

Một số khối khí đáng chú ý:

Khối khí cực đới lục địa có trung tâm ở vùng Xibiri

Khối khí nhiệt đới biển Đông Trung Hoa

Khối khí áp cao cận nhiệt đới Thái Bình Dương

Khối khí nhiệt đới biển Bengan

Khối khí Xích đạo

13

Các frông (front)

Giữa hai khối khí được ngăn cách với nhau bởi

một lớp không khí chuyển tiếp, lớp này nghiêng

khoảng 0,5 độ, gọi là frông

Đặc điểm của frông:

• Sự thay đổi đột ngột của các yếu tố khí tượng

theo chiều ngang

• Khối không khí nóng bao giờ cũng ở phía trên

(nhẹ hơn), do đó mặt frông bao giờ cũng

góc nghiêng với bề mặt mặt đất rất nhỏ ~ 1độ

frông nóng

15

Phân loại frông

Dựa vào tính chủ động của hai khối khí ở hai bên

frông khi di chuyển người ta chia ra

• Frông nóng: Khi khối khí nóng chiếm ưu thế, đẩy lùi

nóng

• Frông lạnh: Khi khối không lạnh chiếm ưu thế, đẩy lùi

không khí nóng giữa 2 khối không khí hình thành Frông

lạnh

• Frông tĩnh: Gần mặt frông không khí nóng, lạnh không

đẩy nhau một cách rõ ràng hay chỉ xê dịch trong phạm vi

nhỏ

16

Frông lạnh

17

3 Một số khái niệm cơ bản

Khái niệm về khí tượng và khí hậu

Các yếu tố khí tượng cơ bản

Quan trắc khí tượng

Dự báo thời tiết

Khái niệm chung về khí tượng

và khí hậu

– Khí tượng học: nghiên cứu về khí quyển

nhằm theo dõi và dự báo thời tiết

– Thời tiết:

• Trạng thái của khí quyển tại một nơi

nào đó tại thời điểm xác định

• Có tính chất không ổn định, hay thay

đổi bất thường

19

- Khí hậu:

• Khí hậu là trị số trung bình nhiều năm của

thời tiết và các giá trị cực trị của nó Khí

hậu có tính chất ổn định, ít thay đổi

• Khí hậu là một thành phần địa lý quan

trọng, là nhân tố động lực chủ đạo hình

thành lớp phủ bề mặt Trái đất

20

Các yếu tố khí tượng cơ bản

• Nhiệt độ không khí

• Khí áp

• Độ ẩm không khí

• Gió

• Mây

• Mưa

• Tầm nhìn xa

• Các hiện tượng thời tiết đặc biệt

21

Các hiện tượng thời tiết đặc biệt

muối, băng, vòi rồng

cát

cầu vồng, dải hoàng hôn

Quan trắc khí tượng

• Trạm khí tượng

– Dụng cụ quan trắc

– Thời gian quan trắc: 4 ốp: 1giờ; 7 giờ; 13giờ; 19 giờ

• Khí tượng cao không

– Bóng thám không

– Vô tuyến thám không

– Rađa thời tiết

• Vệ tinh

23

Dự báo thời tiết

Phương pháp

– Dự báo synop

– Dự báo số trị























































0 z

p ρ

1 dt

dw

y

F ρ 1

x

F ρ

1 lv x

p ρ

1 dt

du

lu y

p ρ

1 dt

dv

g

24

Dự báo Synop

• Muốn có số liệu cụ thể để phục vụ cho

công tác nghiên cứu khí tượng, khí hậu,

người ta đã tổ chức quan trắc khí tượng,

khí hậu

• Bản đồ thời tiết

• Giản đồ thiên khí: thông qua giản đồ thiên

khí để xác định độ cao chân mây và sự

bất ổn định trong không khí

• Các phương tiện phụ trợ khác