Đang tải... (xem toàn văn)
cấu trúc và thành phần của khí quyển khí quyển trái đất là các lớp khí bao quanh trái đất được giữ lại bởi lực hấp dẫn cả trái đất. nó bao gồm nitơ 78%, ôxi 21% với một lượng nhỏ agon (0,9%), điôxít cacbon (dao động, khoảng 0,035%), hơi nước và một số chất khí khác. Bầu khí quyển bảo vệ cuộc sống trên Trái Đất bằng cách hấp thụ các bức xạ tia cực tím của mặt trời và tạo ra sự thay đổi về nhiệt độ giữa ngày và đêm.
KHÍ TƯỢNG ĐẠI CƯƠNG Bộ môn Sinh thái Nông nghiệp Khoa Môi trường Định nghĩa ‘Khí tượng học’ • Khí tượng học môn khoa học nghiên cứu toàn diện khí quyển, tượng khí hiệu ứng khí • Thuật ngữ tiếng Anh Meteorology • Nghiên cứu khí xuất vào năm 340 trước công nguyên, phải đến kỷ 17 18 nghiên cứu khí có bước tiến vượt bậc Mục tiêu môn học • Nắm vững kiến thức đại cương khí tượng, • Nắm vững quy luật hình thành, diễn biến yếu tố khí tượng; thiên tai khí tượng diễn biến bất thường thời tiết • Biết cách quan trắc xử lý số liệu khí tượng đánh giá ảnh hưởng thiên tai đến môi trường sống • Vận dụng kiến thức vào việc phòng chống thiên tai bảo vệ tài nguyên khí hậu Nội dung môn học Nội dung Lý thuyết đại cương khí tượng 1.Giới thiệu, thành phần cấu trúc khí Thời lượng 22 tiết tiết NLBXMT tiết Chế độ nhiệt đất khí tiết Tuần hoàn nước tự nhiên tiết Áp suất khí gió tiết Thời tiết thiên tai khí tượng Việt Nam tiết Thực hành (có thể hướng dẫn tập cần) - Xử lý số liệu (Giảng đường B, tầng 1) tiết - Xử lý số liệu (Giảng đường B, tầng 1) tiết - Khảo sát yếu tố khí tượng (trạm khí tượng) tiết Đánh giá môn học • Điều kiện thi cuối kỳ: có mặt lớp >70% (> buổi học) tham gia đủ 03 buổi thực hành • Chuyên cần (thực hành): 10% • Kiểm tra kỳ: 30% • Thi cuối kỳ: 60% Tài liệu tham khảo • Đoàn Văn Điếm (2005) Giáo trình khí tượng nông nghiệp NXB Đại học Nông nghiệp • Trần Công Minh (2007) Khí hậu, khí tượng đại cương NXB Đại học Quốc gia Hà Nội • Phạm Ngọc Hồ Hoàng Xuân Cơ (1991) Cơ sở khí tượng học (3 tập) NXB Khoa học Kỹ thuật Giảng viên giảng dạy: Trần Thanh Vân • Giảng dạy Lý thuyết • Giảng dạy thực hành • Địa liên hệ – Điện thoại: 0985 885 098 – Email: tranthanhvan@vnua.edu.vn THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN Trần Thanh Vân Bộ môn Sinh thái Nông nghiệp Khoa Môi trường BẦU KHÍ QUYỂN source: IPCC AR4, WG1, FAQ 1.2 2007 Nội dung học • Thành phần lớp khí gần mặt đất • Vai trò chất khí khí • Biến đổi mật độ không khí áp suất khí • Cấu trúc khí theo chiều thẳng đứng Hơi nước • Là mắt xích vòng tuần hoàn nước • Tồn dạng khí, lỏng điều kiện nhiệt độ khí • Điều tiết chế độ nhiệt khí • Quyết định độ ẩm không khí nên có vai trò quan trọng đối thực vật, động vật người • Chất khí nhà kính Bụi khói • Các phần tử vật chất vô nhỏ bé bay lơ lửng khí biến động lớn theo thời gian không gian • Nguồn: trình cháy mảnh thiên thạch, cháy rừng, núi lửa,… • Hạt nhân ngưng kết nước giọt nước mưa • Điều tiết chế độ nhiệt không khí (hấp thụ xạ nhiệt) • Biện pháp hun khói chống sương giá bảo vệ trồng mùa đông Bụi khói (tiếp theo) • Phần tử bụi khói có hại cho người: chất gây ô nhiễm (NO2, CO, CO2); • SO2 gây mưa axit bệnh hô hấp • Phân loại bụi khói: – Theo kích thước – Theo nguồn gốc – Theo tính xâm nhập vào đường hô hấp, – Theo đặc điểm khác Cấu trúc theo chiều thẳng đứng tầng khí 1. Biến đổi mật độ áp suất khí theo chiều thẳng đứng 2. Cấu trúc tầng khí Biến đổi mật độ không khí theo chiều thẳng đứng • Lực trọng trường giữ phần tử không khí gần mặt đất • Mật độ không khí khối lượng chất khí có đơn vị thể tích (kg m-3), ρ ρ = m/V • Mật độ không khí phụ thuộc vào áp suất độ ẩm không khí • Mật độ không khí giảm nhanh theo độ cao khí Khối lượng khí phân bố theo độ cao • Khối lượng khí 5,26 x 1018 kg • Khối lượng khí phân bố sau: – Từ mặt đất lên tới độ cao km: 50% – Từ mặt đất lên tới độ cao 10 km: 75% – Từ mặt đất lên tới độ cao 20 km: 95% • Chưa xác định xác độ cao khí (do khí lên cao loãng) Biến đổi áp suất khí theo chiều thẳng đứng • Phần tử khí chuyển động va chạmlực đẩy nhỏ • Lực đẩy tác động đơn vị diện tích gọi áp suất Áp suất = lực/diện tích • Áp suất khí gần mực nước biển vào khoảng 1kg/cm2 • Áp suất gần mực nước biển tăng lên mật độ không khí dầy đặc Mật độ không khí áp suất khí giảm theo độ cao Sự giảm nhanh áp suất theo độ cao Cấu trúc khí Tầng đối lưu • Tầng khí gần mặt đất nhất: Độ cao TB 11 km (8 – 18 km): thay đổi theo mùa vĩ độ • Nhiệt độ giảm dần theo độ cao (trung bình 0,65oC /100m) – TB gần mặt đất: 15oC (288.15 K) – Giới hạn trên: - 65oC (mùa đông) -45oC (mùa hè) • Chiếm 80% khối lượng KQ 90% lượng nước; • Dòng không khí lên xuống đoạn nhiệt (dòng đối lưu) – đoạn nhiệt khô (10C/100m) – đoạn nhiệt ẩm (0,50C/100m) • Các tượng thời tiết xảy tầng Tầng bình lưu • Từ đối lưu hạn lên tới độ cao 50 km • Không khí xáo trộn theo chiều thẳng đứng • Gồm hai lớp (theo nhiệt độ): – Lớp đẳng nhiệt: lên đến độ cao 25 km, nhiệt độ TB -55oC – Lớp nghịch nhiệt: từ 25 đến 50km; nhiệt độ tăng dần theo z – Nhiệt độ giới hạn tầng bình lưu khoảng 0oC (55km) • Tầng ozone: 90% O3 nằm tầng bình lưu, tập trung nồng độ cao độ cao 15-25 km • Ozone đóng vai trò định chế độ nhiệt (?) Tầng trung gian • Ở độ cao 50 - 80 km so với mặt đất • Nhiệt độ giảm dần theo độ cao (0,3oC /100m) • Nhiệt độ thấp trái đất giới hạn tầng -90oC • Mật độ không khí tầng loãng áp suất khí nhỏ: – Đói oxy - giảm ôxy huyết (hypoxia) y học – Cơ thể bị đốt cháy (bị tia tử ngoại chiếu vào) • Đối lưu loạn phát triển mạnh: mây bạc (vùng cực vào mùa hè); quan sát mắt thường vào lúc nửa đêm thời gian mùa hè từ vĩ độ 50 trở lên vùng cực Tầng nhiệt • Từ giới hạn tầng bình lưu tới độ cao 500km: không khí loãng • Nhiệt độ cao tăng nhanh theo độ cao: 500oC - 2000oC (300 - 500km) • Xác định nhiệt độ không khí tầng quan sát thay đổi quỹ đạo vệ tinh khí gây • Phân ly ion hóa mạnh hấp thụ BXMT: không khí có độ dẫn điện cao gọi tầng ion hay tầng điện ly • Phản hồi sóng vô tuyến phát từ mặt đất giúp thiết bị vô tuyến điện mặt đất, vệ tinh nhân tạo hoạt động bình thường Tầng ngoại (Exosphere) • Giới hạn trên: 2000-3000km: không khí thưa loãng (chủ yếu hydro hêli) • Phần tử nhẹ, chuyển động nhanh thoát khỏi lực trọng trường phát tán vào khoảng không vũ trụ • Có thể phân tầng khí dựa vào thành phần không khí: tầng đồng (hemosphere, từ mặt đất tới 80km) tầng dị (heterosphere, độ cao từ 80km tới giới hạn khí quyển) [...].. .Thành phần của lớp khí quyển gần mặt đất Tên chất Công thức Tỷ lệ thể tích (%) Nitơ N2 78,08 Oxy O2 20,95 Argon Ar 0,93 Cácbonic C 2O 0,039 Neon Ne 18 X 10 -4 Heli He 5,24x10-4 Metan CH4 1, 7x10-4 Kripton Kr 1, 14x10-4 Xenon Xe 0,09x10-4 Hydro H2 0,55x10-4 Nitơ oxit N 2O 0,3x 10 -4 Cacbon monoxit CO 0,2 x10-4 Ôzôn O3 ... dạy: Trần Thanh Vân • Giảng dạy Lý thuyết • Giảng dạy thực hành • Địa liên hệ – Điện thoại: 0985 885 098 – Email: tranthanhvan@vnua.edu.vn THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN Trần Thanh Vân... QUYỂN source: IPCC AR4, WG1, FAQ 1.2 2007 Nội dung học • Thành phần lớp khí gần mặt đất • Vai trò chất khí khí • Biến đổi mật độ không khí áp suất khí • Cấu trúc khí theo chiều thẳng đứng... Ôzôn O3