CHUYÊN ĐỀ NHIỆT ĐỘ - KHÍ HẬU ĐẠI CƯƠNG Thực hiện: Nhóm địa trường THPT chuyên Bắc Giang PHẦN MỞ ĐẦU I. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong các thành phần tự nhiên, Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng của tự nhiên, là nguồn gốc và động lực của nhiều hiện tượng, quá trình tự nhiên. Trong địa lí tự nhiên đại cương thì nội dung về nhiệt độ không khí chiếm dung lượng không lớn nhưng lại có vai trò vô cùng quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề liên quan. Như chúng ta đã biết, nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng bậc nhất trong các yếu tố của khí hậu và thời tiết, nó chi phối nhiều yếu tố khác như khả năng bốc hơi nước, khả năng ngưng tụ của khí, tù đó chi phối lượng mưa, cân bằng ẩm. Nhiệt độ cũng quyết định đặc điểm của các kiểu, đối khí hậu. Đồng thời nhiệt cũng quyết định tốc độ của các quá trình ngoại lực như xâm thực phong hóa…. Nhiệt độ cũng quy định ảnh hưởng đến sự phát triển và phân bố của các loài sinh vật trên Trái Đất. Với vai trò quan trọng của nhiệt độ không khí cho nên việc nghiên cứu về lĩnh vực này khá phổ biến, được nhiều tác giả nghiên cứu, được sử dụng trong nhiều đề thi có ý nghĩa quốc gia và khu vực. Tuy nhiên, vì dung lượng vthời gian giảng dạy chính khóa cho nội dung này không nhiều, do đo đồi hỏi cần phải xây dựng chuyên đề riêng cho bồi dưỡng học sinh giỏi. II. MỤC ĐÍCH CỦA CHUYÊN ĐỀ Đối với việc bồi dưỡng học sinh giỏi tại các trường chuyên, ngoài việc trang bị được các kiến thức cơ bản về học phần này, còn yêu cầu hiểu sâu sắc và rèn nhiệt. Vì thế chuyên đề này nhằm mục đích hệ thống hóa các nội dung kiến thức cơ bản về yếu tố nhiệt độ không khí và các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ không khí, 1 tác động của nó đến tự nhiên và các hoạt động kinh tế xã hội, các dạng bài tập có liên quan... Chuyên đề này rất hữu ích cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi. III.GIỚI HẠN CỦA CHUYÊN ĐỀ Do thời gian có hạn chuyên đề chỉ tập trung vào giải quyết những vấn đề chung nhất liên quan đến nhiệt độ không khí, các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ không khí…. ở phần địa lí tự nhiên đại cương. PHẦN NỘI DUNG: A. LÍ THUYẾT I. Khái quát về nhiệt độ đại cương: 1. Bức xạ Mặt Trời: Bức xạ Mặt Trờilà dòng vật chất và năng lượng ánh sáng phát ra từ Mặt Trời toả vào không gian đến bề mặt trái đất. Bức xạ Mặt Trời là nguồn cung cấp nhiệt và ánh sáng cho trái đất. Bức xạ Mặt Trờiphụ thuộc vào góc nhập xạ (góc tiếp xạ) và thời gian chiếu sáng (thời gian chiếu xạ) Bức xạ Mặt Trời tới bề mặt trái đất được phân phối như sau: - 30% phản hồi lại không gian. - 19% được khí quyển hấp thụ. - 47% được mặt đất hấp thụ. - 4% tới mặt đất lại bị phản hồi vào không gian. Như vậy ta có thể thấy phần lớn bức xạ Mặt Tròi được phản hồi lại vào không gian, chỉ có 47% bức xạ Mặt Trời được mặt đất hấp thụ thành nhiệt năng sau đó lại bức xạ vào khí quyển (bức xạ mặt đất) -> là nguyên nhân chủ yếu tạo nên nhiệt độ không khí ở bề mặt đất. Hay nói cách khác không khí ở tầng đối lưu được cung cấp nhiệt là do nhiệt của bề mắt Trái đất được bức xạ Mặt Trời đốt nóng. 2 Cán cân bức xạ Mặt Trời của mặt đất: là đại lượng biểu thị mối tương quan giữa năng lượng bức xạ mà bề mặt đất nhận được và chi ra. Nó quy định chế độ nhiệt của mặt đật và lớp không khí sát bề mặt đất. Cán cân bức xạ Mặt Trời của Mặt đất trung bình năm của mặt đất có sự phân bố theo hướng vĩ tuyến và giảm đàn về 2 cực. Nó đạt trí số cao từ 100-140kcal/ cm 2 trên các biển và đại dương của khu vực nội chí tuyến và trên các lục địa Á, Âu, Phi ,MĨ và ÚC có trị số từ 20-90 kcal/cm2.Ở hai khu vực cực cán cân bức xạ trung bình năm luôn đạt trị số âm. 3 Phân phối tổng lượng bức xạ Mặt trời ở các vĩ độ (đơn vị cal/cm2/ ngày). Ngày/tháng Vĩ độ 0 21/3 672 90 659 200 556 500 367 700 132 900 0 22/6 577 649 728 707 624 634 23/9 663 650 548 361 130 0 22/12 616 519 286 66 0 0 Như vậy, cân bằng bức xạ Mặt trời phụ thuộc vào các nhân tố: góc chiếu sáng, Thời gian chiếu sáng, bề mặt đêm. 2. Nhiệt độ: a. Các khái niệm liên quan Nhiệt độ của không khí sát bề mặt đất là lượng nhiệt khi mặt đất hấp thụ năng lượng nhiệt Mặt Trời rồi bức xạ lại vào không khí và chính các chất trong không khí hấp thụ. Không khí nhận được bức xạ của Mặt Trời đốt nóng trực tiếp và bức xạ từ mặt đất truyền lên, trong đó bức xạ truyền lên tù mặt đất lớn hơn khoảng 400 lần so với bức xạ nhận trực tiếp từ Mặt Trời. Nguồn cung cấp nhiệt cho không khí dưới thấp chủ yếu là do nhiệt của bề mặt Trái Đất được bức xạ Mặt Trời đốt nóng. Việc truyền nhiệt từ mặt đất vào không khí chủ yếu do đối lưu nhiệt (loạn nhiệt độ), do bốc hơi nuớc và toả ra trong quá trình ngung kết. Khi đo nhiệt độ không khí nguời ta dùng nhiệt kế để đo, ở các trạm khí tượng nguời ta thường đo nhiệt độ không khí mỗi ngày ít nhất 3 lần vào lúc 5 giờ, 13 giờ, 21 giờ. Nhiệt độ không khí luôn luôn thay đổi theo từng giờ, giữa các ngày, các tháng, các năm. Do đó, để nghiên cứu nhiệt độ không khí của một địa phương nào đó người ta phải tính nhiệt độ trung bình ngày, nhiệt độ trung bình tháng, nhiệt độ trung bình năm. Để tính nhiệt độ trung bình ngày nguời ta phải đo mỗi ngày ít nhất 3 lần rồi cộng lại chia trung bình, nhiệt độ trung bình tháng bằng cách cộng nhiệt độ các ngày trong tháng rồi lấy trung bình, để có nhiệt độ trung bình năm người ta lấy nhiệt độ các tháng cộng lại và chia cho 12. 4 Độ chênh lệch giữa nhiệt độ tháng cao nhất và nhiệt độ tháng thấp nhất gọi là biên độ nhiệt ( kí hiệu ∆t0) ( có biên độ nhiệt ngày, tháng, năm ) Nhiệt độ tối cao tuyệt đối là nhiệt độ cao nhất đo được ở một địa điểm. Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối là nhiệt độ thấp nhất đo được ở một địa điểm. Đường đẳng nhiệt là đường nối liền những trạm có cùng nhiệt độ trung bình bằng nhau đã điều chỉnh so với mặt biển chuẩn (thường có đường đẳng nhiệt tháng 1, tháng 7, đường đẳng nhiệt trung bình năm). II. Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ: Nhiệt độ phân phối trên bề mặt địa cầu tuỳ thuộc vào rất nhiều nhân tố góc nhập xạ và thời gian chiếu sáng, độ trong của khí quyển, nhân tố bề mặt đệm. Những điều kiện ấy thay đổi theo vĩ độ, ngày, thời gian mùa, địa hình (độ cao, hướng sườn + độ dốc), lục địa - đại dương, dòng biển, gió, mưa, bề mặt đệm. 1 Vĩ độ: - Nhiệt độ trung bình năm giảm dần từ vĩ độ thấp đến vĩ độ cao, đặc biệt giảm nhanh từ vĩ tuyến 30 về 2 cực. Do ở vĩ độ thấp luôn nhận đuợc góc chiếu sáng lớn. Càng lên vĩ độ cao nhiệt độ càng giảm do góc chiếu sáng giảm - Biên độ nhiệt độ năm tăng dần từ vĩ độ thấp lên vĩ độ cao, do trong quá trình chuyển động quanh Mặt Trời của Trái đất trục trái đất nghiêng với mặt phẳng hoàng đạo một góc không đổi, điều đó dẫ đến sự chênh lệch về thời gian chiếu sáng càng về 2 cực càng lớn. 2. Địa hình: - Càng lên cao nhiệt độ càng giảm: Lên cao 100 m nhiệt độ giảm 6 0c. Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này là do nguồn bức xạ trục tiếp đốt nóng không khí trong tầng đối lưu chỉ chiếm có 19% , trong khi đó nhiệt của bề mặt đất được bức xạ Mặt Trời đốt nóng lại đống vai trò quan trọng. Khi các tia bức xạ Mặt Trời chiếu thẳng xuống mặt đất sẽ được bức xạ ngược trở lại vào không khí làm cho không khí nóng lên. Càng lên cao càng xa mặt đất nên càng nhận được ít bức xạ từ mặt đất. Hơn nữa nhiệt của Trái 5 Đát hấp thụ từ Mặt trời rồi tỏa vào không khí còn được hơi nước giữ lại tới 60%, trong khi đó ¾ hơi nước nằm ở độ cao dưới 4km, càng lên cao hơi nước càng giảm, nhiệt độ không khí càng giảm. Các phần tử vật chất như tro, bụi , các loại mưới, các vi sinh vật... hấp thụ một phần bức xạ Mặt Trời cũng tập trung chủ yếu sát bề mặt đất và càng lên cao chúng càng giảm cũng góp phần làm nhiệt độ giảm. - Hướng sườn và độ dốc: +Sườn phơi ra dưới ánh sáng Mặt Trời ( sườn núi ngược chiều với tia sáng Mặt Trời) thường có góc nhập xạ cao nên nhiệt độ cao, sườn khuất ánh sáng Mặt Trời (cùng chiều với tia ánh sáng Mặt Trời) thường có góc nhập xạ nhỏ nhiệt độ thấp hơn. + Cùng sườn phơi ra dưới ánh sáng mặt trời: sườn càng dốc, góc nhập xạ càng lớn , Nhiệt độ cao + Cùng sườn khuất ánh sáng Mặt Trời: sườn càng dốc, góc nhập xạ càng nhỏ, Nhiệt độ càng thấp. - Ở đồng bằng nhiệt độ ít thay đổi hơn ở miền núi. 3. Nhân tố lục địa và đại dương - Nhiệt độ TB năm cao nhất và thấp nhất đều nằm trên lục địa (nhiệt độ tối cao và nhiệt độ tối thấp ). + Nhiệt độ cao nhất là ở quanh sa mạc Sahara. + Nhiệt độ tới thấp: Veckhôian; Nam cực. Nguyên nhân : bề mặt lcụ địa có khả năng hấp thụ nhiệt độ và toả nhiệt độ nhanh hơn. - Nhiệt độ trung bình năm ở lục địa luôn cao hơn ở đại dương - Đaị duơng có biên độ giao động nhiệt độ nhỏ, còn lục địa có biên độ dao động nhiệt độ lớn. Nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt đó chủ yếu do tính chất vật lí của đất, nước có sự khác nhau. Đất đá có khả năng hấp thụ nhiệt nhanh hơn song đồng thời cũng có khả năng tỏa nhiệt nhanh hơn so với nước vì vậy nhiệt độ tối cao và tối thấp đều nằm trên các lục địa, biên độ giao động nhiệt ở lục đại cũng cao hơn đại dương. 4. Nhân tố dòng biển. - Những nơi dòng biển lạnh đi qua thì nhiệt độ giảm. 6 - Những nơi dòng biển nóng đi qua thì nhiệt độ tăng. Điều đó đã dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ không khí theo bờ đông và bờ tây các lục địa, do ảnh hưởng của các dòng biển nóng lạnh và sự đổi hướng của chúng. 5. Các nhân tố khác: Tuy nhiên sự phân bố nhiệt độ trên Trái đất không chỉ phụ thuộc vào một trong số các nhân tố nói trên mà phụ thuộc vào tổng hợp các nhân tố. Mối quan hệ giwax các nhân tố trên khác nhau ở mỗi nơi trên Trái Đất. Ở mỗi nơi sẽ nổi lên các nhân tố trội chi phối hoặc làm thay đổi quy luật. Ví dụ Những nơi tuy sát biển nhưng do thống trị của áp cao và dòng biển lạnh nên biên độ giao động nhiệt cao. III. Sự phân bố nhiệt trên Trái đất. * Sự phân bố các đường đẳng nhiệt trên Trái Đất. Bản đồ nhiệt độ trung bình năm *Biến trình của nhiệt độ không khí. - Biến trình ngày của nhiệt độ: Sự biến thiên liên tục của nhiệt độ từ giờ này qua giờ khác trong ngày đêm gọi là biến trình ngày của nhiệt độ. Nó biến thiên theo một quy luật rất đơn giản, nhiệt độ tăng dần từ khi Mặt Trời mọc và đạt cực đến sau 7 12 giờ trùa rồi giảm dần đạt cực tiểu trước lúc Mặt Trời mọc hôm sau.Đường biểu diễn biến trình nhiệt ngày thường là đường cong đều đặn. Giá trị cực đại và cực tiểu trong ngày phụ thuộc vào tính chất của bề mặt đất. - Biên độ nhiệt độ trong ngày giảm dần khi vĩ độ địa lí tăng vì ở vĩ độ cao có sự chênh lệch góc nhập xạ trong ngày nhỏ hơn vĩ độ thấp. - Biến trình năm của nhiệt độ : Sự biến thiên liên tục của nhiệt độ từ ngày này qua ngày khác của nhiệt độ trong năm gọi là biến trình năm của nhiệt độ . Nhiệt độ ở một đại điểm nào đó phụ thuộc vào sụ biến thiên của góc nhập xạ trong năm, thời gian chiếu sáng và tính chất cảu bề mặt đệm ở nơi đó., nên trong biến trình nhiệt năm của nhiệt độ thấy nhiệt độ cao vào thời kì góc nhập xã lớn, nhiệt độ thấp vào thời gian góc nhập xạ nhỏ. Biến trình năm của nhiệt độ thường có hai loại: Loại 1 có một cực đại vào mùa hạ và một cực tiểu vào mùa đông. Loại 2 có có 2 cực đại vào thời gian Mặt trời. Trời lên cao và 2 cực tiểu, cực tiểu chính vào thời kì đông chí và cực tiểu phụ vào thời gian hạ chí, loại này thường gặp ở khu vực nội chí tuyến Các loại biến trình năm của nhiệt độ không khí ở các đới khí hậu. Ta có thể phân chia những loại biến trình năm của nhiệt độ không khí phụ thuộc vào vĩ độ và tính lục địa như sau: + Loại xích đạo: Biên độ nhỏ,vì sự khác biệt trong thông lượng mặt trời trong quá trình một năm không lớn còn thời gian thông lượng bức xạ mặt trời lớn nhất trên giới hạn của khí quyển trùng với thời gian có lượng mây và lượng giáng thủy cực đại.Giữa lục địa biên độ khoảng 5 oC ở vùng bờ biển nhỏ hơn 3 oC ở đại dương là 1oC hay nhỏ hơn trên đảo Monden (vĩ độ 4 oB 155oT) biên độ chỉ khoảng 0,5oC.Trong biến trình kiểu này thường có 2 cực đại của nhiệt độ sau khi mặt trời ở tương đối thấp. + Loại nhiệt đới: Biên độ lớn hơn so với xích đạo,biên độ khoảng 5 oC trong lục địa khoảng 10-15oC. có một cực đại và một cực tiểu trong quá trình một năm, phần lớn là sau khi mặt trời ở cao nhất và thấp nhất. Ở khu vực gió mùa,cực đại của loại biến 8 trình này thường thấy trước gió mùa mùa hè,gió này làm giảm nhiệt độ do đem lại mây và mưa. + Loại ôn đới: Tại đây cực trị của nhiệt độ thường thấy sau ngày đông chí và hạ chí,cần thêm là trong khí hậu biển, chúng chậm xuất hiện hơn trong khí hậu lục địa,ở Bắc Bán Cầu ,cực tiểu thường thấy trên lục địa tháng 1,còn trên biển vào tháng 2 hay tháng 3 ,trên biển thường tháng 8 thậm chí đôi khi tới tháng 9. Điều đó rõ ràng là do sự khác biệt trong quá trình đốt nóng và truyền nhiệt của lục địa và biển đã xét ở trên. Tại miền ôn đới khí hậu lục địa được đặc trưng bởi mùa đông lạnh và mùa hè nóng hơn so với khí hậu biển.Ở đây những mùa chuyển tiếp có đặc tính khác biệt, trong khí hậu biển điển hình,mùa xuân lạnh hơn mùa thu còn trong khí hậu lục địa mùa xuân ấm hơn.Mùa xuân đặc biệt ấm ở vùng thảo nguyên và sa mạc như các hoang mạc kazactan, Turan, Mông Cổ lớp tuyết phủ không dày lắm tan sớm và không cản trở quá trình đốt nóng thổ nhưỡng, song ở những khu vực có lớp tuyết phủ dày (ví dụ như phần châu Âu của Nga và miền Tây Xibêri) thường mất một lượng nhiệt lớn cho tuyết tan, mùa xuân thường lạnh hơn mùa thu tương tự như trong khí hậu biển. Trong khí hậu biển, biên độ năm ở miền ôn đới thậm chí đạt tới khoảng 1015oC trong khí hậu lục địa khoảng 25-40oC,còn ở châu Á có thể đạt quá 60oC. Có thể chia miền ôn đới thành các đới nhỏ: cận nhiệt đới, ôn đới và đới cận cực.Mùa chuyển tiếp chỉ biểu hiện rõ ở ôn đới, trong đó khí hậu lục địa và khí hậu biển có sự khác biệt nhau lớn nhất. + Loại cực: Cực tiểu trong biến trình hàng năm chuyển dịch tới thời gian xuất hiện của Mặt Trời trên đường chân trời sau đêm cực kéo dài, nghĩa là sang tháng 2 tháng 3 ở Bắc Bán Cầu và tháng 7 tháng 1 ở Nam Bán Cầu,biên độ trên lục địa (Grennamdi,châu Nam Cực) rất lớn khoảng 30-40 oC. Trong khí hậu biển của miền cực trên các đảo và miền rìa lục địa ,biên độ nhỏ hơn,song vẫn tới khoảng 20 oC hay lớn hơn. 9 Ngoài ra biến trình năm của nhệt độ không khí còn liên quan đến biến thiên của nhiệt độ trung bình tháng: Vì những biến đổi không có chu kỳ mỗi năm xảy ra khác nhau nên nhiệt độ trung bình năm của không khí ở mỗi nơi vào những năm khác nhau sẽ khác nhau. Người ta gọi giá trị độ lệch trung bình của nhiệt độ trung bình tháng so với giá trị chuẩn khí hậu học là biến thiên của nhiệt độ trung bình tháng.giá trị này càng lớn nếu những biến đổi không có chu kỳ của nhịêt độ tại địa phương làm cho mỗi tháng vào những năm khác nhau có những đặc tính khác nhau xảy ra càng mạnh. Vì vậy biến thiên của nhiệt độ hàng tháng tăng theo vĩ độ,ở miền nhiệt đới nhỏ ở miền ôn đới lớn.Trong khí hậu biển giá trị này nhỏ hơn trong khí hậu lục địa. Biến thiên đặc biệt lớn ở những khu vực chuyển tiếp giữa khí hậu lục địa và khí hậu biển,ở đó trong một số năm có thể do khối khí biển,trong những năm khác nhau do không khí lục địa khống chế. Những nhiễu động trong biến trình năm của nhiệt độ không khí Nếu biểu diễn bằng phương pháp đồ thị biến trình năm của nhiệt độ không khí theo giá trị trung bình tháng,nghĩa là theo 12 giá trị ta sẽ được đường cong đều đặn dưới dạng hình sin. đáng kể và kéo dài liên tục trong nhiều ngày điều đó chẳng hạn có thể do nhiệt độ giảm vào mùa xuân.Kết quả là nhiệt độ trung bình nhỏ hơn nhiều năm Ngược lại vào mùa thu vào khoảng cuối tháng 9 đâu tháng 10 khi nhiệt độ nói chung giảm thường có sự giảm chậm tạm thời thậm chí có năm sự giảm chậm này được thay thế bằng sự tăng của nhiệt độ trong một vài ngày thậm chí đến 5 ngày những thời kì có đợt nóng mùa thu này được gọi là sự kéo dài của mùa hè. Ngoài ra còn có sự phân bố của nhiệt độ không khí ở gần mặt đất tất cả đã góp vào biến trình năm của nhiệt độ không khí tạo nên sự đa dạng của chúng. * Sự thay đổi nhiệt độ theo chiều thẳng đứng. - Theo chiều sâu trong lòng đất: Chu kì biến thiên của nhiệt độ không thay đổi theo chiều sâu. Nghĩa là ở độ sâu khác nhau, biến trình ngày với chu kì 24 giờ và biến trình năm với chu kì 12 tháng vẫn giữ một cực đại và một cực tiểu. Biên độ dao 10 động nhiệt độ ngày và năm giảm theo chiều sâu. Đến một độ sâu nào đó hết ảnh hưởng của năng lượng Mặt Trời truyền xuống thì biên độ bằng không. Thời gian đạt cực đạt và cực tiểu trong biến trình ngày và năm chậm dần theo chiều sâu (vì cần có thời gian truyền nhiệt trong đất). Theo chiều thẳng đứng: Mùa hạ: nhiệt độ giảm theo chiều sâu. Mùa đông tăng theo chiều sâu, tháng chuyển tiếp từ đông sang hạ tăng, sau lại giảm rồi lại tăng theo chiều sâu, tháng chuyển từ hạ sang đông tăng lại giảm theo chiều sâu. - Theo chiều cao trong khí quyển: Sự thay đổi nhiệt độ theo chiều cao rất phức tạp, có thể giảm, tăng hoặc không thay đổi. Ở Tất cả các vĩ độ nhiệt độ giảm theo độ cao, đến khoảng độ cao khoảng 15-17km nhiệt độ bắt đầu tăng theo độ cao. Ở các vĩ độ thấp, nhiệt độ giảm nhanh hơn so các vĩ độ cao. Trong lớp không khí từ độ cao11-12km nhiệt độ giảm theo độ cao trung bình 0,6 0C/100m. Tuy nhiên các vĩ độ khác nhau thì tốc độ giảm nhiệt khác nhau, có xu hướng giảm dần về cực, chậm dần từ dưới lên trên. Vượt qua độ cao này có mặt đẳng nhiệt khoảng -50 0C bao bọc toàn bộ Trái Đất,nhiệt độ tăng dần từ xích đạo về 2 cực.s B. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập 1: Cho bảng số liệu sau Nhiệt độ trung bình tháng 1 và tháng 7 ở Bắc Bán cầu ( Đơn vị 0C) Vĩ độ 0 100B 200B 300B 400B 500B 600B 700B 800B 900B Tháng 1 25,3 25,4 21,8 13,8 4,6 -7,7 -16,4 -26,9 -32,2 -3 Tháng 7 25,3 26,1 27,3 26,9 23,9 18,1 14,0 7,2 2 0 Dựa vào bảng số liệu trên, hãy: rút ra nhận xét và giải thích chế độ nhiệt ở Bắc bán cầu. Hướng dẫn - Nhiệt độ có xu hướng giảm dần từ Xích đạo về cực Bắc + Tại xích đạo: nhiệt độ luôn cao 25,30C. + Tại ôn đới: nhiệt độ dao động trong khoảng 4 – 200C (tuỳ mùa) + Tại cực: nhiệt độ luôn luôn thấp 11 Do TĐ hình cầu góc nhập xạ giảm dần từ xích đạo về cực nên lượng bức xạ Mặt trời mặt đất nhận được cũng giảm dần từ xích đạo về cực. - Có sự khác biệt về nhiệt độ giữa các tháng và có cùng vĩ độ. + ở cùng vĩ độ nhiệt độ tháng 7 luôn cao hơn nhiệt độ tháng 1. Do tháng 7 Bắc bán cầu là mùa hè, nửa cầu Bắc hướng về phía Mặt trời cho nên nhận được lượng bức xạ và lượng nhiệt lớn hơn. + Nhiệt độ khác nhau giữa các vĩ độ ở khu vực nội chí tuyến nhiệt độ luôn cao cho dù là mùa đông hay mùa hè do gần xích đạo góc nhập xạ lớn quanh năm trong 1 năm có 2 lầ n Mặt trời lên thiên đỉnh. ở khu vực ngoại chí tuyến nhiệt độ thấp hơn do góc nhập xạ nhỏ. - Nhiệt độ giảm dần từ xích đạo về cực nhưng tốc độ giảm khác nhau. + Tháng 1 nhiệt độ giảm mạnh nhanh hơn tháng 7 (cụ thể từ 25,3 0C xích đạo -> 360C; tháng 7 từ 25,30C -> 00C. Nguyên nhân: + Tháng 7 mùa hè BBC thời gian ban ngày dài hơn ban đêm về cực bắc ngày càng dài ra nhiệt độ tích được lớn. + Tháng 1 càng về cực đêm càng lớn hơn ngày quá trình toả nhiệt lớn. + Giữa các vĩ độ tốc độ giảm nhiệt khác nhau. 00-> 200B: tốc độ giảm nhiệt chậm, 200B -> 900B giảm nhanh do từ 0 -> 200B vẫn gần xích đạo, góc nhập xạ lớn còn 20 0B – 900B góc nhập xạ nhỏ– 200B về cực tỉ lệ lục địa lớn hơn tăng dần Bài tập 2: Nhiệt độ không khí ở tầng đối lưu do đâu mà có? Hướng dẫn Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này là do nguồn bức xạ trục tiếp đốt nóng không khí trong tầng đối lưu chỉ chiếm có 19%, nhiệt của bề mặt đất được bức xạ Mặt Trời đốt nóng lại đống vai trò quan trọng. Khi các tia bức xạ Mặt Trời chiếu thẳng xuống mặt đất sẽ được bức xạ ngược trở lại vào không khí làm cho không khí nóng lên.( Không khí nhận được lượng nhiệt do loạn lưu- là sụ chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí do mặt đất bị đốt nóng không đều) 12 Bài tập 3 Cho bảng số liệu: Nhiệt độ trung bình tháng 1 và tháng 7 ở hai bán cầu (0C) Bán cầu A Tháng 1 25,3 25,4 21,8 13,8 4,6 - 7,7 - 16,4 - 26,9 - 32,2 - 36,0 Vĩ độ 00 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Tháng 7 25,3 26,4 27,3 26,9 23,9 18,1 14,0 7,2 2,0 0,0 Bán cầu B Tháng 1 25,3 25,2 25,3 22,6 15,3 8,1 2,1 - 3,5 - 10,8 - 13,0 Tháng 7 25,3 23,6 20,1 15,0 8,8 3,0 - 9,1 - 23,0 - 39,5 - 46,0 a. Hãy cho biết A và B thuộc bán cầu nào? Tại sao? b. Tính biên độ nhiệt độ trung bình năm ở các vĩ độ ở hai bán cầu. Từ đó, hãy rút ra nhận xét và giải thích biên độ nhiệt độ ở hai bán cầu. Hướng dẫn a. Hãy cho biết A và B thuộc bán cầu nào? Tại sao - Bán cầu A là bán cầu Bắc vì nhiệt độ trung bình tháng 7, tháng mùa hạ của bán cầu bắc cao hơn nhiệt độ trung bình tháng một, tháng mùa đông. -Bán cầu B là bán cầu Nam vì nhiệt độ trung bình tháng 1, tháng mùa hạ của bán cầu bắc cao hơn nhiệt độ trung bình tháng 7, tháng mùa đông b. Tính biên độ nhiệt độ trung bình năm ở các vĩ độ ở hai bán cầu. Từ đó, hãy rút ra nhận xét và giải thích biên độ nhiệt độ ở hai bán cầu Tính biên độ nhiệt năm (0C) Vĩ độ 0 10 20 Bắn cầu Bắc 0 0.7 5.5 13 Bán cầu Nam 0 1.6 5.1 30 40 50 60 70 80 90 13.1 19.3 25.8 30.4 34.1 35.2 36.0 7.6 6.5 5.4 11.2 26.5 50.3 60.1 * Nhận xét: - Càng về 2 cực biên độ dao động nhiệt năm càng lớn do sự chênh lệch góc nhập xạ và thời gian chiếu sáng ngày càng lớn. - Cùng một vĩ độ biên độ nhiệt năm của Bán cầu Bắc và bán cầu nam khác nhau phụ thuộc vào tỉ lệ lục đại và đại dương của các bán cầu. Tỉ lệ này càng lớn thì biên độ nhiệt càng cao và ngược lại. - Cụ thể: + Từ 0-30độ, cả hai bán cầu diện tích lục đại đều tăng lên nên biên độ nhiệt tăng, bán cầu bắc có biên độ nhiệt tăng nhanh hơn do diện tích lục đị tăng nhanh hơn. + Từ 300- 500 Bắc và Nam, diện tích lục đại bán cầu bawqcs tiếp tục tăng nhanh khiến biên độ nhiệt độ cũng vì tế tăng nhanh. Diện tích lục địa ở bán cầu nam giảm nhanh và giảm đến mức chỉ còn các đại dương cho nên biên độ nhiệt không tăng mà có xu hướng giảm. + Từ 500- 700Bắc và Nam, ở bán cầu Bắc do diện tích lục địa tăng đến mức cao nhất nên biên độ nhiệt tiếp tục tăng . Nam bán cầu biên đọ nhiệt cũng tăng nhanh do sự xuất hiện của các đảo và bán đảo ở lục đại Nam cực. + Từ 700- 900bắc và nam, biên độ giao động nhiệt của cả hai bán cầu đều đạt đén mức cực đại do sự chênh lệch ngày đêm và góc chiếu sáng giữa hai mùa rất lớn. Tuy nhiên biên độ nhiệt ỏ bán cầu nam lớn là do xuất hiện lục địa Nam Cực, trong khi bán cầu bắc là Bắc Băng Dương. Bài tập 5 Quan sát bản đồ Hình I sau, hãy: a. Hình I là lược đồ đường đẳng nhiệt trung bình năm tháng mấy? Tại sao? 14 b. Nhận xét về các đường đẳng nhiệt 00C và 100C ở các đại dương vùng ôn đới? Hướng dẫn a. Hình I là lược đồ đường đẳng nhiệt trung bình năm tháng 1. Do: trên các vùng lục địa Nam bán cầu có các đường đẳng nhiệt trung bình 30 0C tồn tại, chứng tỏ Nam bán cầu nhận được lượng nhiệt lớn, Mặt Trời đang biểu kiến ở Nam bán cầu. b. Nhận xét về các đường đẳng nhiệt 00C và 100C ở các đại dương vùng ôn đới. - Ở Bắc bán cầu trong khoảng vĩ độ 400B - 600B: + Bờ đông các đại dương: các đường đẳng nhiệt 0 0C và 100C võng lên cao về phía Bắc cực, chứng tỏ bờ đông đại dương ấm hơn bờ tây đại dương. Nguyên nhân: do dương lưu nóng Gơn-xtrim (Đại Tây Dương) và Cư-rô-xi-vô (Thái Bình Dương) khi chảy lên vĩ độ cao thì hướng sang đông làm ấm bờ đông đại dương + Bờ tây các đại dương: đường đẳng nhiệt 0 0C và 100C võng xuống thấp về phía xích đạo, chứng tỏ bờ tây đại dương lạnh hơn bờ đông. Nguyên nhân do dương lưu lạnh Labrađo (Đại Tây Dương) và Ôiasivô (Thái Bình Dương) khi chảy từ vĩ độ cao đến vĩ độ thấp làm lạnh bờ tây đại dương 15 - Ở Nam bán cầu trong khoảng vĩ độ 40 0B - 600B: đường đẳng nhiệt 100C chạy gần song song với vĩ tuyến. Nguyên nhân do bán cầu Nam phần lớn là biển và đại dương Bài tập 6 Trên Trái Đất biên độ dao động nhiệt trong ngày và trong năm thay đổi theo vĩ độ địa lí như thế nào? Giải thích nguyên nhân? Hướng dẫn - Biên độ nhiệt năm càng lên vĩ độ cao càng tăng dần. • Do càng về vĩ độ cao chênh lệch góc chiếu sáng và thời gian chiếu sáng trong năm càng lớn. - Biên độ nhiệt trong ngày càng lên vĩ độ cao càng giảm dần. Bài tập 6 1. Chứng minh sự phân bố nhiệt trên Trái Đất thể hiện rõ quy luật địa đới và quy luật phi địa đới. 2. Các chí tuyến và vòng cực có thể coi là giới hạn tự nhiên của các vòng đai nhiệt được không? Tại sao? + Biên độ dao động nhiệt: càng về cực biên độ dao động nhiệt càng tăng. Hướng dẫn a. Sự phân bố nhiệt thể hiện rõ quy luật phi địa đới Khái niệm quy luật địa đới và quy luật phi địa đới - Sự phân bố nhiệt thể hiện rõ quy luật địa đới + Các vành đai nhiệt + Nhiệt độ trung bình năm: càng về cực nhiệt độ trung bình năm càng giảm + Lục địa - đại dương: đại dương có khí hậu điều hoà, biên độ nhiệt nhỏ hơn lục địa. Càng vào sâu trong lục địa biên độ nhiệt càng lớn. + Độ cao: nhiệt độ không khí giảm theo độ cao (giảm 0,6 0C khi lên cao 100m) + Hướng sườn: sườn núi ngược với tia bức xạ Mặt trời có lượng nhiệt lớn, sườn núi cùng chiều với tia bức xạ Mặt Trời có lượng nhiệt nhỏ. + Độ dốc: sườn núi cùng chiều càng dốc 16 lượng nhiệt nhận được càng nhỏ, sườn núi ngược chiều càng dốc lượng nhiệt nhận được càng lớn. + Nhiệt độ trung bình năm cao dần đến chí tuyến, từ chí tuyến giảm về 2 cực Do: chịu nhiều nhân tố tác động; trong đó có những yếu tố liên quan đến địa đới b. Các chí tuyến và vòng cực không thể coi là giới hạn tự nhiên của các vành đai nhiệt bởi vì: - Các chí tuyến, vòng cực là thể hiện tính địa đới . Do: phụ thuộc vào sự thay đổi của góc nhập xạ theo vĩ độ. - Sự phân bố nhiệt vừa thể hiện tính địa đới vừa thể hiện tính phi địa đới. (góc nhập xạ thay đổi theo vĩ độ), có những nhân tố liên quan đến phi địa đới như địa hình, đại dương - biển. - Sự phân bố nhiệt ngoài phụ thuộc vào vĩ độ còn phụ thuộc vào những nhân tố khác: Lục điạ - đại dương, độ cao địa hình, hướng sườn, độ dốc… Bài tập 7: : Dựa và sơ đồ sau, hãy tính nhiệt độ của điểm A, D, C và giải thích. Hướng dẫn * Đây là hiện tượng gió phơn vượt nói nên cứ lên 100m nhiệt độ giảm 0,6 0C và cứ xuống núi 100m nhiệt độ tăng 10C. Ta có nhiệt độ tại các điểm A, D, C lần lượt là: 17 - Tại A : t = 170C + (100x0,6/ 100) = 230C. - Tại C: t = 170C – ( 100 x 0,6/100) = 10,40C. - Tại D: t = 170C + (2100 x 1/100) = 31,40C. * Giải thích - Sườn AC là sườn đón gió, không khí ẩm bị đẩy lên cao sẽ giảm nhiệt độ theo tiêu chuẩn của khí ẩm, trung bình cứ lên cao 100m giảm 0,6 0C vì nhiệt độ hạ nên hơi nưic ngưng tụ mây hình thành và mưa rơi bên sườn đón gió. - Sườn CD, gío vượt qua sườn AC sang sườn CD hơi nước đã giảm nhiều nhiệt độ lại tăng lên theo tiêu chuẩn không khí khô khi xuống nói trung bình cứ 100m tăng 10C nên gió trở nên khô và nóng. Bài tập 8: Khu vực nào trên Trái Đất có nhiệt độ trung cao nhất và xuất hiện nhiệt độ tối cao tuyệt đối? Giải thích vì sao? Hướng dẫn - Nhiệt độ trung bình năm cao nhất ở khu vực chí tuyến, đặc biệt khu vực Bắc phi (thuộc khu vực hoang mạc Sahara) nhiệt độ trung bình năm cao nhất và xuất hiện nhiệt độ tối cao tuyệt đối do góc chiếu sáng quanh năm lớn, thời gian chiếu sáng nhiều, lượng bức xạ mặt trời nhận được rất lớn nên nhiệt độ cao. Hơn nữa tại đây chủ yếu là lực địa , điện tích lục địa lớn, thành phần cấu tao chủ yếu là cát, có khả năng hấp thụ nhiệt cao, các cao áp động lực phát triển nên không mưa, khả năng bốc hơi nước rất lơn, cần một lượng nhiệt lớn để bốc hơi. Bài tập 9: Tại sao vào mùa hạ ở bán cầu Bắc, tổng bức xạ ở cực cao hơn ở xích đạo nhưng nhiệt độ không khí ở đây vẫn thấp? Hướng dẫn: - Tổng bức xạ ở cực cao hơn ở xích đạo chủ yếu do thời gian chiếu sáng ở cực dài hơn ở xích đạo (Vào mùa hạ ở bán cầu Bắc, tại cực có 6 tháng là ngày, còn ở xích đạo có 3 tháng ngày). - Nhiệt độ không khí ngoài việc phụ thuộc vào tổng bức xạ Mặt Trời (được quy định và chi phối bởi góc nhập xạ và thời gian chiếu sáng), còn phụ thuộc vào tính chất của bề mặt dệm: 18 + Ở Xích đạo: do chủ yếu là đại dương và rừng rậm nên không khí có nhiều hơi nước, hấp thụ nhiệt nhiều hơn. +Ở cực: Do chủ yếu là băng tuyết, nên phản hồi hầu hết lượng bức xạ Mạt Trời, phần còn lại còn rất nhỏ, chủ yếu dùng làm tan băng tuyết, nên nhiệt độ rất thấp. Bài tập 10: Cho bảng số liệu sau: Lượng nhiệt tiếp thu trong một ngày tùy theo vĩ độ (Đơn vị: cal/cm2) Vĩ độ 00 200 400 600 Trung bình năm 880 830 694 500 Ngày 22/6 809 958 1015 1002 Ngày 22/12 803 624 326 51 Xác định các vĩ độ trong bảng số liệu trên thuộc bán cầu nào? Tại sao? 900 366 1130 0 Hướng dẫn Các vĩ độ trên thuộc bán cầu bắc vì: - Ngày 22/6, lượng nhiệt tiếp thu trong ngày cao nhất ở vĩ độ 40 0và các vĩ độ về phía cực có lượng nhiệt tiếp thu lớn hơn các vĩ độ thuộc phía xích đạo. - Ngày 22/12, lượng nhiệt tiếp thu giảm nhanh từ xích đạo về cực, vĩ độ 90 0 lượng nhiệt nhận được bằng 0. PHẦN KẾT LUẬN Nhiệt độ không khí là một trong những yếu tố của khí hậu có nhiều tác động đến nhiều nhân tố khác. Nó có những đặc điểm và sự thay đổi mang tính chất có quy luật lẫn không có quy luật. Nghiên cứu về nhiệt độ đã giúp cho chúng ta giải quyết nhiều vấn đề, hiện tượng địa lí phức tạp. Trong khuôn khổ chuyên đề đã trình bày được những nét khái quát về bức xạ Mặt Trời, nhiệt độ không khí, các nhân tố dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ không khí. Chuyên đề cũng đưa ra một hệ thống các bài tập cả lí thuyết và thực hành để củng 19 cố, minh họa cho nội dung lí thuyết. Các bài tập này được sắp xếp theo những trật tự nhất định. Tuy nhiên do thời gian và những hạn chế của tác giả mà chuyên đề mới dùng lại ở những nội dung khai quát, đi sâu phân tích các đơn vị kiến thức sách giáo khoa mà chưa đưa vào phân tích các vấn đề chuyên sâu hơn. Do đó chuyên đề cũng có thể phát triển sâu hơn, ở mức cao hơn nữa. Dù đã có nhiều nỗ lực, song trong chuyên đề còn nhiều thiếu sót nên chúng tôi rất mong nhận được sự đóng góp của các bạn đồng nghiệp Trân trọng cảm ơn! NHÓM ĐỊA LÍ- CHUYÊN BẮC GIANG 20 [...]... trong khí quyển: Sự thay đổi nhiệt độ theo chiều cao rất phức tạp, có thể giảm, tăng hoặc không thay đổi Ở Tất cả các vĩ độ nhiệt độ giảm theo độ cao, đến khoảng độ cao khoảng 15-17km nhiệt độ bắt đầu tăng theo độ cao Ở các vĩ độ thấp, nhiệt độ giảm nhanh hơn so các vĩ độ cao Trong lớp không khí từ độ cao11-12km nhiệt độ giảm theo độ cao trung bình 0,6 0C/100m Tuy nhiên các vĩ độ khác nhau thì tốc độ. .. luật địa đới + Các vành đai nhiệt + Nhiệt độ trung bình năm: càng về cực nhiệt độ trung bình năm càng giảm + Lục địa - đại dương: đại dương có khí hậu điều hoà, biên độ nhiệt nhỏ hơn lục địa Càng vào sâu trong lục địa biên độ nhiệt càng lớn + Độ cao: nhiệt độ không khí giảm theo độ cao (giảm 0,6 0C khi lên cao 100m) + Hướng sườn: sườn núi ngược với tia bức xạ Mặt trời có lượng nhiệt lớn, sườn núi cùng... một vĩ độ biên độ nhiệt năm của Bán cầu Bắc và bán cầu nam khác nhau phụ thuộc vào tỉ lệ lục đại và đại dương của các bán cầu Tỉ lệ này càng lớn thì biên độ nhiệt càng cao và ngược lại - Cụ thể: + Từ 0-3 0độ, cả hai bán cầu diện tích lục đại đều tăng lên nên biên độ nhiệt tăng, bán cầu bắc có biên độ nhiệt tăng nhanh hơn do diện tích lục đị tăng nhanh hơn + Từ 300- 500 Bắc và Nam, diện tích lục đại bán... thích chế độ nhiệt ở Bắc bán cầu Hướng dẫn - Nhiệt độ có xu hướng giảm dần từ Xích đạo về cực Bắc + Tại xích đạo: nhiệt độ luôn cao 25,30C + Tại ôn đới: nhiệt độ dao động trong khoảng 4 – 200C (tuỳ mùa) + Tại cực: nhiệt độ luôn luôn thấp 11 Do TĐ hình cầu góc nhập xạ giảm dần từ xích đạo về cực nên lượng bức xạ Mặt trời mặt đất nhận được cũng giảm dần từ xích đạo về cực - Có sự khác biệt về nhiệt độ giữa... - Ngày 22/6, lượng nhiệt tiếp thu trong ngày cao nhất ở vĩ độ 40 0và các vĩ độ về phía cực có lượng nhiệt tiếp thu lớn hơn các vĩ độ thuộc phía xích đạo - Ngày 22/12, lượng nhiệt tiếp thu giảm nhanh từ xích đạo về cực, vĩ độ 90 0 lượng nhiệt nhận được bằng 0 PHẦN KẾT LUẬN Nhiệt độ không khí là một trong những yếu tố của khí hậu có nhiều tác động đến nhiều nhân tố khác Nó có những đặc điểm và sự thay... và sự thay đổi mang tính chất có quy luật lẫn không có quy luật Nghiên cứu về nhiệt độ đã giúp cho chúng ta giải quyết nhiều vấn đề, hiện tượng địa lí phức tạp Trong khuôn khổ chuyên đề đã trình bày được những nét khái quát về bức xạ Mặt Trời, nhiệt độ không khí, các nhân tố dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ không khí Chuyên đề cũng đưa ra một hệ thống các bài tập cả lí thuyết và thực hành để củng 19 cố,... xích đạo về cực - Có sự khác biệt về nhiệt độ giữa các tháng và có cùng vĩ độ + ở cùng vĩ độ nhiệt độ tháng 7 luôn cao hơn nhiệt độ tháng 1 Do tháng 7 Bắc bán cầu là mùa hè, nửa cầu Bắc hướng về phía Mặt trời cho nên nhận được lượng bức xạ và lượng nhiệt lớn hơn + Nhiệt độ khác nhau giữa các vĩ độ ở khu vực nội chí tuyến nhiệt độ luôn cao cho dù là mùa đông hay mùa hè do gần xích đạo góc nhập xạ lớn... biên độ nhiệt độ ở hai bán cầu Hướng dẫn a Hãy cho biết A và B thuộc bán cầu nào? Tại sao - Bán cầu A là bán cầu Bắc vì nhiệt độ trung bình tháng 7, tháng mùa hạ của bán cầu bắc cao hơn nhiệt độ trung bình tháng một, tháng mùa đông -Bán cầu B là bán cầu Nam vì nhiệt độ trung bình tháng 1, tháng mùa hạ của bán cầu bắc cao hơn nhiệt độ trung bình tháng 7, tháng mùa đông b Tính biên độ nhiệt độ trung bình... nhập xạ theo vĩ độ - Sự phân bố nhiệt vừa thể hiện tính địa đới vừa thể hiện tính phi địa đới (góc nhập xạ thay đổi theo vĩ độ) , có những nhân tố liên quan đến phi địa đới như địa hình, đại dương - biển - Sự phân bố nhiệt ngoài phụ thuộc vào vĩ độ còn phụ thuộc vào những nhân tố khác: Lục điạ - đại dương, độ cao địa hình, hướng sườn, độ dốc… Bài tập 7: : Dựa và sơ đồ sau, hãy tính nhiệt độ của điểm A,... nhiệt độ giảm 0,6 0C và cứ xuống núi 100m nhiệt độ tăng 10C Ta có nhiệt độ tại các điểm A, D, C lần lượt là: 17 - Tại A : t = 170C + (100x0,6/ 100) = 230C - Tại C: t = 170C – ( 100 x 0,6/100) = 10,40C - Tại D: t = 170C + (2100 x 1/100) = 31,40C * Giải thích - Sườn AC là sườn đón gió, không khí ẩm bị đẩy lên cao sẽ giảm nhiệt độ theo tiêu chuẩn của khí ẩm, trung bình cứ lên cao 100m giảm 0,6 0C vì nhiệt ... địa có khả hấp thụ nhiệt độ toả nhiệt độ nhanh - Nhiệt độ trung bình năm lục địa cao đại dương - Đaị duơng có biên độ giao động nhiệt độ nhỏ, lục địa có biên độ dao động nhiệt độ lớn Nguyên nhân... tăng theo độ cao Ở vĩ độ thấp, nhiệt độ giảm nhanh so vĩ độ cao Trong lớp không khí từ độ cao1 1-1 2km nhiệt độ giảm theo độ cao trung bình 0,6 0C/100m Tuy nhiên vĩ độ khác tốc độ giảm nhiệt khác... gọi biên độ nhiệt ( kí hiệu ∆t0) ( có biên độ nhiệt ngày, tháng, năm ) Nhiệt độ tối cao tuyệt đối nhiệt độ cao đo địa điểm Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối nhiệt độ thấp đo địa điểm Đường đẳng nhiệt