Tài liệu Chương IV: Tuần hoàn nước trong tự nhiên pptx

Độ ẩm không khí Áp suất hơi nước của không khí sức trương hơi nước - e Áp suất do hơi nước chứa trong không khí gây ra... Độ ẩm tương đối là tỷ lệ phần trăm giữa áp suất hơi nước của k

Chương IV Tuần hoàn nước trong tự nhiên

○ Chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên

○ Sự bốc hơi nước

○ Sự ngưng kêt hơi nước

○ Các loại mây

○ Mưa

Chu trình tuần hoàn nước

(Đơn vị: nghìn km 3 /năm, diện tích của trái đất là 520 x 10 3 km 3 )

Vai trò của nước và tuần hoàn nước

khí quyển và bão nhiệt đới)

(quyết định năng suất của hệ sinh thái biển)

Độ ẩm không khí

 Áp suất hơi nước của không khí (sức trương hơi nước -

e)

Áp suất do hơi nước chứa trong không khí gây ra

Đơn vị: 1mb = 10-3bar = 100 N/m2 = 100Pa = 3/4 mmHg

 Áp suất hơi nước bão hòa (E)

Áp suất hơi nước tối đa trong không khí ở một nhiệt độ xác định

Quá trình bão hòa hơi nước của không khí

 Độ ẩm riêng (g/kg):

Lượng hơi nước tính bằng gam chứa trong 1 kg không khí ẩm

Độ ẩm tương đối là tỷ lệ phần trăm giữa áp suất hơi nước của không khí

(ea) và áp suất hơi nước bão hoà (E(ta).

Mối quan hệ giữa E, RH% với nhiệt độ

Diễn biến độ ẩm của không khí

Hàng ngày: amax lúc 14-15h

amin lúc mặt trời mọc

amin vào tháng 1

2 amax vào 8-9h và trước lúc mặt trời lặn;

2 amin vào 14-15h và lúc mặt trời mọc

biến hàng năm khá phức tạp

Diễn biến

hàng ngày

độ ẩm tương đối

Diễn biến hàng ngày của nhiệt độ

Ảnh hưởng của độ ẩm đối với nông nghiệp

Tăng lên năm lần khi độ ẩm không khí giảm từ 90-95% xuống 50%

diapause và anabiose…)

nhãn, lúa, ngô)

nhiệt độ cao làm giảm chất lượng và trọng lượng của hạt nghiêm

trọng

 Trứng sâu đục thân ngô khi nở cần độ ẩm thấp (RH < 75%)

 Sâu đục thân ngô tuổi 1-2 hoạt động mạnh khi độ ẩm cao (RH >

75%)

Biện pháp điều tiết độ ẩm không khí

 Trồng đai rừng chắn gió trên cánh đồng nhằm ngăn gió khô, nóng và hạn chế tốc độ phân tán hơi ẩm.

 Xây dựng hệ thống tưới tiêu hoàn chỉnh tạo điều kiện cho cây trồng được tưới đầy đủ

 Trồng xen để tăng mật độ cây trồng làm tăng độ ẩm không khí

 Trồng rừng và xây dựng hồ chứa nước để cải thiện

độ ẩm không khí trên quy mô rộng

 Cần nắm vững diễn biến độ ẩm không khí theo không gian và thời giạn, đồng thời nắm vững nhu cầu độ

ẩm của các loại cây trồng nhằm bố trí thời vụ hợp lý

Sự bốc hơi nước (Evaporation)

sang thể hơi

 Điều kiện: ea < E(ta) hay ta > τ

m3 ha-1 = 1 lít m-2

Nhiệt hóa hơi là lượng nhiệt tiêu tốn cho 1 g hơi nước bốc hơi hoàn toàn

L = 597 - 0,6t Trong đó L là nhiệt hoá hơi của nước (cal g-1) và t là nhiệt độ của nước (0C)

W = A.(E – e)/PW: tốc độ bốc hơi (mm.ha-1.h-1)

A: hệ số phụ thuộc vào tốc độ gióE: áp suất hơi nước bão hoà ở nhiệt độ mặt bốc hơie: áp suất thực tế của hơi nước trên bề mặt bốc hơiP: áp suất khí quyển

Năng lượng sử dụng khi nước chuyển trạng thái

 Vật thể bốc hơi:

Trạng thái vật bốc hơi: nước thể lỏng bốc hơi mạnh hơn ở thể rắn

Diện tích mặt ngoài lớn sẽ bốc hơi nhanh hơn

Nhiệt độ vật bốc hơi càng cao thì tốc độ bốc hơi càng lớn

Nước có nhiều tạp chất sẽ bốc hơi chậm hơn nước tinh khiết

Đất cát bốc hơi nhanh hơn đất giàu mùn, đất sét

Mặt đất gồ ghề bốc hơi nhiều hơn mặt đất bằng phẳng

Khi ẩm, mặt đất màu sẫm bốc hơi mạnh hơn đất màu nhat

Đất có kết cấu cục bốc hơi mạnh hơn đất có kết cấu đoàn lạp

Phần lớn lượng nước hút được cây dùng vào quá trình bốc hơi qua lá Ví

dụ cây ngô chỉ 1 - 2% lượng nước cây hút từ đất được sử dụng để tạo

ra chất hữu cơ

Lượng nước tiêu hao để hình thành một đơn vị chất khô gọi là hệ số

thoát hơi nước của cây

Hệ số thoát hơi = lượng nước thoát hơi/lượng chất khô tạo nên

Hiện nay thường dùng chỉ tiêu WUE (Water Use Efficiency) (g/l)

Đây là CÁC chỉ tiêu đánh giá khả năng chịu hạn của các giống

Nước bốc thoát hơi

Nước bốc hơi (nước bám lại)

Nước bốc hơi (nước bám lại)

Thảm mục

Nước chảy bề mặt đất

Thảm mục

QUÁ TRÌNH

THOÁT HƠI NƯỚC

CỦA CÂY RỪNG

ác

Sự ngưng kết hơi nước

lạnh hơn hoặc xáo trộn với khối không khí ấm hơn

─ Khối khí lạnh đi về ban đêm do mặt đất bức xạ mất nhiệt

─ Các khối không khí gần bão hoà có nhiệt độ khác nhau xáo trộn với nhau

─ Các khối không khí di chuyển tiếp xúc với nhau (front nóng hoặc lạnh)

 Có hạt nhân ngưng kết hơi nước (hạt nước nhỏ li ti, bụi, phấn hoa, hạt muối…)

400-600%

Mây hình thành trên front lạnh Mây hình thành trên front nóng

Các sản phẩm ngưng tụ hơi nước

Là lớp nước mỏng, giọt nước hình thành trên mặt đất hay trên

bề mặt các vật thể có nhiệt độ thấp (lá cây, sàn nhà, mặt tảng đá…)

Nguyên nhân:

nước tiếp xúc với bề mặt lạnh

mặt đất lạnh

khí lạnh hơn nên ngưng kết thành giọt vướng váo mạng nhện Vai trò của sương:

nước

Các sản phẩm ngưng tụ hơi nước

Là các giọt nước đóng băng hình thành trên mặt đất hoặc trên

bề mặt các lá cây giống như những hạt muối

Nguyên nhân:

100C), mặt đất bức xạ nên nhiệt độ giảm xuống gần 00C, không khí ẩm tiếp xúc với mặt đất lạnh sẽ hình thành sương muối

 Điều kiện thuận lợi cho sương muối hình thành:

►Trong các thung lũng hay bồn địa thấp trũng

Tác hại của sương muối:

 Làm chết cây hàng loạt do nước ở gian bào bị đóng băng lại, màng tế bào bị rách cơ giới không hồi phục được

SƯƠNG MUỐI

BĂNG GIÁ TẠI MẪU SƠN

THÁNG 2 - 2008

THIỆT HẠI DO SƯƠNG MUỐI

Các sản phẩm ngưng tụ hơi nước

Biện pháp phòng chống sương muối:

 Xới xáo đất để làm giảm nhiệt dung, hấp thu tốt bức xạ ban ngày

 Hun khói trong các thung lũng

 Tưới nước mặt lá, giữ đất luôn ẩm

 Thiết kế hệ thống thông gió (với loại cây đặc sản quý)…

Hình thành ở lớp không khí gần mặt đất, là các hạt nước hoặc hạt băng nhỏ li ti bay lơ lửng (hạt sương mù có kích thước 2-5µ)

►Sương mù bức xạ (radiation fog): mặt đất lạnh đi do bức xạ mất nhiệt, lớp không khí mỏng sát mặt đất (1-2m) xuất hiện sương mù Thường xuất hiện trên thảo nguyên, đồng lúa, đồng bông…

Sương mù bình lưu (advection fog)

Sương mù bốc hơi (steam fog)

Sương mù thành phố

►Sương mù bình lưu (advection fog): không khí nóng, ẩm di chuyển trượt trên mặt đất lạnh hoặc xáo trộn với khối không khí lạnh hơn Sương mù bình lưu thường dày và đặc (dày từ 10 mét đến hàng trăm mét, đặc làm tầm nhìn xa giảm)

mặt ao, hồ, sông, ngòi xuất hiện làn sương mù mỏng do hơi nước bốc lên gặp không khí lạnh

nhân hình thành)

Là tập hợp những sản phẩm ngưng kết ở các độ cao khác nhau

trong khí quyển

khí quyển (đối lưu, front, rãnh trên cao, hội tụ nội chí tuyến, áp thấp nhiệt đới, bão, lốc, tố, vòi rồng…)

Các cơ chế thăng lên cao của không khí

Phân bố của mây theo độ cao

Mây ti

(Cirus)

Mây ti tích (ciroculumulus)

Mây ti tằng (Cirostratus)

Mây trung tích (Altocumulus)

Mây tích (Cumulus)

Mây tích vũ

(Cumulo-nimbus)

Giáng thuỷ

Nước ở trạng thái lỏng hay rắn rơi từ các đám mây xuống mặt đất dưới dạng mưa, mưa đá hay tuyết rơi

Quá trình hình thành mưa:

Mây là tập hợp các hạt nước nhỏ li ti gọi là các phần tử mây Các phần

tử mây có khối lượng nhỏ thường bay lơ lửng hoặc bị các luồng không khí thăng cuốn lên cao

Mây tầng cao Ci, Cs, Cc hạt nhỏ và đều, trữ lượng nước ít nên không gây mưa

Mây Ac, As và Cu hạt to hơn nhưng rất đều cũng không gây mưa

Mây St, Sc hạt to, không đều nhưng độ phát triển theo phương thẳng đứng thấp (đám mây dầy) nên khó gây mưa

Mây hỗn hợp Ns, Cb hạt to, không đều, đám mây khá dầy nên thường gây mưa

Để có mưa, các phần tử mây phải tăng kích thước đến khi trọng lượng đủ lớn thắng được lực cản của không khí và lực đẩy của các dòng không khí thăng:

o Các phần tử mây va chạm cơ giới (khi có gió)

o Các phần tử mây tích điện trái dấu thường hút tĩnh điện

mặt các phân tử mây:

thường bị hoá hơi để chuyển sang các hạt nước lớn hơn

thường bị cuốn lên cao rồi lại rơi xuống cho phép các hạt nước ngưng kết trên bề mặt nhiều lớp nước làm kích thước tăng rất nhanh

Giáng thuỷ

Lượng mưa là bề dầy của lớp nước tính bằng mm đã rơi xuống mặt đất trên tiết diện nằm ngang, chưa chảy đi nơi khác, chưa thấm xuống đất và chưa bốc hơi (mm)

Cường độ mưa là lượng mưa tính ra mm rơi trong một đơn vị thời gian (mm/phút, mm/ngày, mm/tháng…) Cường độ mưa vượt quá

1mm/phút gọi là mưa rào

►Mưa vài nơi: ≤ 1/3 tổng số trạm có mưa trong khu vực

►Mưa rải rác: từ 1/3 -1/2 tổng số trạm có mưa trong khu vực

►Mưa nhiều nơi: > 1/2 tổng số trạm có mưa trong khu vực

Phân bố lượng mưa

►Chu kỳ ngày đêm: trên lục địa mưa thường vào buổi chiều, trên đại dương mưa thường vào 12 giờ đêm và sáng sớm

sườn khuất gió

►Lượng mưa theo vĩ độ địa lý:

 Vùng á nhiệt đới và hoang mạc lục địa ôn đới mưa rất ít, trung bình năm 100 - 250mm

Phân bố lượng mưa trên trái đất

 Độ ẩm cây héo (Wilting point)

 Độ ẩm đồng ruộng (Field Capacity)

 Độ ẩm bão hòa

 Độ ẩm tuyệt đối

 Độ ẩm tương đối

Độ ẩm đất sau khi thu hoạch cây trồng của đất cát (A), đất cát pha (loam, B) và đất sét (C) khi mỗi tháng nhận lượng mưa 40mm (1) và 80m (2)

► http://vi.wikipedia.org/wiki/Khí_quyển_Trái_Đất

l