Đang tải... (xem toàn văn)
Lớp:ĐH3K A PHẦN LÝ THUYẾT CÂU1: Căn cứ vào sự phân bố nhiệt độ theo phương thẳng đứng , khí quyển được chia thành 5 tầng. 1 Tầng đối lưu: Tầng có bề dày : Ở vùng vĩ độ trung bình 0 – 11km Ở vùng vĩ độ cực 0 9 km Ở vùng vĩ độ thấp 0 – 17km Chiếm ¾ toàn bộ khối lượng khí quyển Đặc điểm cơ bản của nó: Nhiệt độ giảm theo độ cao với tần suất 6 – 7OC Trong tầng này sự xáo trộn của không khí theo chiều thẳng đứng và sự trao đổi nhiệt với bề mặt xảy ra đặc biệt rõ rệt . =>Chính các tính chất này là những nhân tố quan trọng làm ảnh hưởng đến các quá trình vật lý xảy ra ở đây. Trong tầng này cũng tập trung hầu như toàn bộ hơi nước của khí quyển và vì vậy, các quá trình thời tiết chủ yếu cũng xảy ra ở đây. 2 Tầng bình lưu Tầng này có bề dày từ 11 – 50km Đặc điểm cơ bản: Nhiệt độ tăng theo độ cao hoặc hầu như không đổi Nhiệt độ thấp nhất của nó cũng như nhiệt độ thấp nhất của đỉnh tầng đối lưu vào khoảng – 75 o C ( ở xích đạo) và khoảng – 55 oC ( ở cực ) . Từ độ cao 35km trở lên, nhiệt độ tăng theo độ cao rất nhanh. Tại đỉnh tầng bình lưu hạn nhiệt độ đạt xấp xỉ 0oC => Sự tăng nhiệt độ này là do quá trình hấp thụ bức xạ mặt trời của ozon nằm trên các độ cao này. trong tầng này hầu như k có các dòng không khí thẳng đứng và mức độ xáo trộn yếu.
Đề cương môn KHÍ TƯỢNG CƠ SỞ Họ tên: La Thị Thùy Linh Lớp:ĐH3K A- PHẦN LÝ THUYẾT CÂU1: Căn vào phân bố nhiệt độ theo phương thẳng đứng , khí chia thành tầng 1- Tầng đối lưu: * Tầng có bề dày : Ở vùng vĩ độ trung bình – 11km Ở vùng vĩ độ cực 0- km Ở vùng vĩ độ thấp – 17km * Chiếm ¾ toàn khối lượng khí * Đặc điểm nó: - Nhiệt độ giảm theo độ cao với tần suất – 7OC - Trong tầng xáo trộn không khí theo chiều thẳng đứng trao đổi nhiệt với bề mặt xảy đặc biệt rõ rệt =>Chính tính chất nhân tố quan trọng làm ảnh hưởng đến trình vật lý xảy - Trong tầng tập trung toàn nước khí vậy, trình thời tiết chủ yếu xảy 2- Tầng bình lưu * Tầng có bề dày từ 11 – 50km * Đặc điểm bản: - Nhiệt độ tăng theo độ cao không đổi - Nhiệt độ thấp nhiệt độ thấp đỉnh tầng đối lưu vào khoảng – 75 o C ( xích đạo) khoảng – 55 oC ( cực ) - Từ độ cao 35km trở lên, nhiệt độ tăng theo độ cao nhanh - Tại đỉnh tầng bình lưu hạn nhiệt độ đạt xấp xỉ 0oC => Sự tăng nhiệt độ trình hấp thụ xạ mặt trời ozon nằm độ cao - tầng k có dòng không khí thẳng đứng mức độ xáo trộn yếu - Tầng trung * Tầng có bề dày 50- 80 km * Trong tầng này, nhiệt độ giảm theo độ cao, đỉnh tầng trung nhiệt độ –70oC mùa hè vào – 50 oC mùa đông - Tầng nhiệt * Tầng có bề dày từ 80 – 500km *Đặc điểm : - Trong tầng nhiệt độ tăng lien tục theo độ cao - Nguyên nhân phân tử oxi hấp thu xạ cực tím mặt trời nên bị ion hóa trở thành nguyên tử 5- Tầng ngoại * Tầng có bề dày từ 500- 3000 km * Nơi khí tiếp giáp với chất liên hành tinh * Do ảnh hưởng tia vũ trụ, xảy phản ứng kích thích, phản ứng phân hủy, phản ứng ion hóa trình ngược lại phát xạ, liên kết CÂU : SỰ BẤT ĐỒNG THEO PHƯƠNG NGANG TRONG TẦNG ĐỐI LƯU - Khí bất đồng theo phương thẳng đứng mà bất đồng theo phương ngang, đặc biệt, tầng đối lưu tầng chịu ảnh hưởng trược tiếp mặt đệm không đồng - Do khác tính chất mặt đệm vĩ độ địa lí nên cán cân xạ mặt đệm vùng khác Tuy nhiên, khí thường tồn khu vực đủ rộng cho không khí có yếu tố khí tượng đồng => Những vùng không khí gọi khối không khí ( hay gọi khí đoàn ) - Đặc trưng khối không khí trạng thái nhiệt ẩm Căn vào vị trí địa lí, người ta phân chia thành khối không khí sau: 1: Các khối không khí cực đới hay gọi khối không khí băng dương 2: Các khối không khí ôn đới 3: Các khối không khí nhiệt đới 4: Khối không khí xích đạo - Tùy theo mục đích nghiên cứu, người ta phân chia khối không khí thành khối không khí nóng khối không khí lạnh theo hai nghĩa: khối không khí nóng ( hay lạnh ) khí nóng ( hay lạnh ) khối không khí xung quanh: khối không khí nóng (hay lạnh ) di chuyển đến mặt đệm lạnh ( hay nóng ) Giữa khối khí khác thường tồn vùng chuyển tiếp Trong trường hợp vùng chuyển tiếp hẹp ( vài chục đến vài trăm km ), qua vùng yếu tố khí tượng nhiệt độ, độ ẩm, gió biến đổi cách đáng kể gọi vùng front khí - Mặt ngăn cách ( mặt bất liên tục không khí ) hai khối không khí gọi mặt front Khi khói không khí di chuyển front di chuyển theo Sự phân bố dòng không khí hai bên front định hướng tốc độ di chuyển front CÂU 3:ẢNH HƯỞNG CỦA HƠI NƯƠC, XON KHÍ, KHÍ CO2, O3 ĐẾN TRẠNG THÁI VÀ CÁC QUÁ TRÌNH VẬT LÝ XẢY RA TRONG KHÍ QUYỂN • Hơi nước: Do trình bay từ mặt đệm lan truyền vào khí ảnh hưởng trình xáo trộn thẳng đứng.Do tính chất bão hòa nước mà khí chứa lượng nước định, Khi đạt đến trạng thái bão hòa , nước thừa phải ngưng kết thành giọt nước.Hơi nước khí có vai trò quan trọng hấp thụ xạ phát xạ.Ngoài ra, trình ngưng kết nước tạo thành mây mưa đối tượng nghiên cứu khí tượng học • Xon khí: Ngoài nước khí có mặt sản phẩm ngưng kết nước ( giọt nước , tinh thể băng), hạt khói ,bụi, nhữn ion mang điện,v.v Tập hợp tất hạt nhỏ nói trạng thái rắn lỏng, bay lơ lửng khí gọi hạt xon khí.Sự có mặt xon khí có ý nghĩa vô to lớn trình tượng xảy khí quyển.Những hạt nước nhỏ không khí giảm độ suốt khí quyển; giọt nước, hạt băng lớn tạo thành mây, sương mù.Các xon khí hấp thụ, phản xạ dòng xạ khí làm thay đổi nhiệt độ không khí.Những hạt bụi nhỏ thấm nước góp phần quan trọng đẩy nhanh trình ngưng kết nước, gọi hạt nhân ngưng kết • Khí CO2: Là số khí nhà kính chủ yếu.Sự biến đổi lượng CO2 khí có quan hệ chặt chẽ với biến đổi nhiệt độ trái đất.Từ sau năm 1950 lượng CO2 tăng mạnh nguyên nhân làm tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu.Ngoài nguồn gốc tự nhiên, có mặt CO2 có nguồn gốc nhân tạo hoạt động người như: đốt nhiên liệu hóa thạch sản xuất điện công nghiệp, giao thông vận tải, khai thác rừng • Khí O3 : Lượng ozon khí chiếm tỉ lệ không lớn có vai trò quan trọng trình vật lý xảy lớp khí cao Ở gần mặt đất lượng O3 không đáng kể chất ô nhiễm, theo chiều cao lượng O3 tăng dần, đạt cực đại tầng bình lưu độ cao 25 – 30 km , độ cao O3 giảm dần ~ 60km không O3 hấp thụ mạnh xạ mặt trời, đặc biệt xạ cực tím, trình tạo thành liên kết O3 không bền vững nên song song với qus trình tạo thành O3 trình phân hủy O3 xảy theo chiều ngược lại nên tạo O2 CÂU 4: CÁC PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI Phương trình trạng thái không khí khô P = RTρk Với R= R*/µ ( J/gK), µ= 28,966 ( g/mol) Phương trình trạng thái nước ρh = e/( Rh.Th) Với Rh = R*/ µh ( J/kg.K) µh= 18,016.10-3 ( kg/mol) Phương trình trạng thái không khí ẩm ρa = ρk + ρh = P/( RT(1 + 0,608q)) Ý nghĩa phương trình trạng thái xác định mối liên hệ thông số trạng thái.Tính mật độ, áp suất, nhiệt độ CÂU 5: Nhiệt độ ảo Khái niệm : Là nhiệt độ không khí khô cần phải có để có mật độ mật độ không khí ẩm điều kiện khí áp Ý nghĩa: để xác định độ ẩm khối không khí Công thức: Tv = T( + 0,608q) Bậc khí áp Bậc khí áp độ cao cần phải tăng lên hay giảm để khí áp giảm hay tăng lên 1mb Ý nghĩa: để xác định gần độ cao theo hiệu giá trị khí áp ngược lại Công thức: h = dz/dp = (H0(1 + α tv))/p CÂU 6: * Phương trình tĩnh học khí quyển: dp = - ρ.g.dz * Các công thức khí áp : - Công thức khí áp tổng quát: công thức khsi áp tổng quát để xác định khí áp giảm theo độ cao + Khí đồng nhất: p2= p0 - g ρ0z + Khí đẳng nhiệt : z2 – z1 = (RT/g)ln(p1/p2) + Khí đa nguyên: z = T0[1-(pz /p0) Rγt /g]/ γ Ưu điểm : Công thức khí áp tổng đơn giản, dễ dang tính toán Nhược điểm: không xác, công thức coi gia tốc gia tốc trọng trường số,nhiệt độ số, không khí không khí khô thực tế nhiệt độ , gia tốc trọng trường biến thiên không khí không khí ẩm - Công thức khí áp toàn phần: z2 – z1 = 8000( 1+ α t)(1 + 0,608q)(1 + a1cos2φ)(1 + a2z)ln(p1/p2) Ưu điểm: Chính xác công thức khí áp tổng quát có xét đến thay đổi độ cao nhiệt độ,gia tốc trọng trường biến thiên, không khí không khí ẩm Nhược điểm : Công thức dài, khó nhớ - Công thức khí áp rút gọn: z2 – z1 = 8000(1 + αTv).(p1 – p2)/p1 Ưu điểm: Vì coi không khí không khí ẩm, nhiệt độ thay đổi theo độ cao, gia tốc trọng trường không đổi nên xác công thức khí áp tổng quát, ngắn gọn, dễ nhớ công thức khí áp toàn phần Nhược điểm: không xét đến vĩ độ, biến thiên gia tốc trọng trường nên chưa xác công thức khí áp toàn phần CÂU 7: BIẾN TRÌNH NGÀY VÀ NĂM a) Biến thiên ngày khí áp Biến thiên ngày khí áp có hai cực đại hai cực tiểu Hai cực đại xảy lúc 10 22 giờ, hai cực tiểu xảy lúc 16 Sự biến thiên gọi áp triều Áp triều gây lực hấp dẫn mặt trời, mặt trăng lên trái đất dao động khí Tuy nhiên, nóng lên hay lạnh khí chủ yếu khí tầng thấp, có ý nghĩa lớn đến dao động khí áp bề mặt Do đó, trạng thái mặt đệm lượng nước có khí tầng thấp có ảnh hưởng rõ rệt đến đặc điểm áp triều và biên độ dao động ngày khí áp có quan hệ mật thiết với biến trình ngày đêm nhiệt độ Sự biến thiên khí áp thể rõ vĩ độ thấp Ở vùng nhiệt đới, biên độ dao động khí áp lên tới 3-4 mb Càng lên vùng vĩ độ cao biên độ dao động giảm Ở vĩ độ trung bình, biên độ dao động vào khoảng 0,3-0,6 m Biến thiên không tuần hoàn khí áp 24 (∆p24) thường tăng theo vĩ độ Ở vùng nhiệt đới yếu tố vào khoảng mb, vùng vĩ độ trung bình 5-7 mb, vùng vĩ độ cao 9-10 mb Đặc biệt hệ thống khống chế khu vực thay đổi đột ngột biên độ dao động ngày đêm lên tới 10-15 mb Trong khí tượng, việc nghiên cứu biến thiên khí áp có tầm quan trọng lợn, đặc biệt với việc dự báo thời tiết b) Biến thiên năm khí áp Biên độ dao động năm khí áp phụ thuộc vào vĩ độ địa lí Ở vùng xích đạo, biến thiên năm khí áp không đáng kể, biên độ dao động vào khoảng từ 2-3 mb, vùng vĩ độ trung bình, biên độ dao động năm lên tới 20-30 mb Có thể chia biến thiên năm khí áp thành ba kiểu sau: Kiểu lục địa: Trên lục địa, khí áp đạt cực tiểu vào mùa hè đạt cực đại vào mùa đông Nó biểu rõ vĩ độ trung bình đại lục lớn, đặc biệt đại lục châu Á Kiểu đại dương: Trên đại dương, khí áp đạt cực đại vào mùa hè đạt cực tiểu vào mùa đông Ở vùng vĩ độ trung bình, biên độ dao động năm khí áp từ 5-6 mb, vùng nhiệt đới, biên độ dao động khoảng từ 2-3 mb Nguyên nhân gây hai kiểu biến thiên nóng lên lạnh không lục địa đại dương Kiểu cực đới cận cực đới: Trên vùng này, khí áp đạt cực đại vào khoảng từ tháng 4-5 đạt cực tiểu vào khoảng từ tháng 1-2 Nguyên nhân biến thiên vào thời kì từ tháng 4-5 lục địa đại dương, nói chung, có nhiệt độ gần xấp xỉ nhau, song vùng cực cận cực đới, đặc biệt vùng Bắc Băng Dương, nhiệt độ tương đối thấp Do đó, khí áp đạt cực đại vào thời kì Còn vào thời kì từ tháng 1-2, diện tích lớn Bắc Băng Dương, có xoáy thuận qua nên khí áp đạt cực tiểu Trong lớp khí cao, biến thiên năm khí áp ngược với biến thiên gần mặt đất CÂU 8: ĐỊA THẾ VỊ - Khái niệm: Thế trọng trường gọi địa vị - Ý nghĩa địa vị: Các công thức khí xây dựng sở coi khí tĩnh mà thực tế không khí chuyển động liên tục.Thực tế lên cao cấp độ gió lớn, không khí chuyển động từ nơi sang nơi khác dẫn tới khí áp biến đổi địa vị xác định biến đổi khí áp theo độ cao.Nó có nhược điểm chưa xác định theo phương ngang - Công thức độ cao địa vị: H= 29,2887Tvln(p0/pz) CÂU 9: NHỮNG ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CHO TRƯỜNG BỨC XẠ a) Thông lượng xạ: - Thông lượng xạ qua bề mặt lượng dòng xạ qua bề mặt đơn vị thời gian - Công thức: Ф = dE/dt ( calo/phút hay J/s) b) Cường độ xạ - Là lượng xạ truyền tới đơn vị góc khối quanh hướng xét qua đơn vị diên tích bề mặt đặt vuông góc với tia xạ tới điểm xét sau đơn vị thời gian - Công thức: I = dF/(dω cosϴ) ( calo/cm.phút hay J/ms) c) Hệ số hấp thụ, phát xạ,phản xạ - hệ số phát xạ khối (e) + Vì lượng vật thể phát phải qua bề mặt nên người ta thường dùng khái niệm suất phát xạ bề mặt vật thể Năng suất phát xạ bề mặt vật thể lượng xạ từ đơn vị diện tích bề mặt vật thể đơn vị thời gian + Công thức: dE = e.dm dω.dt -Hệ số hấp thụ + Là tỉ số phần lượng hấp thụ bề mặt phần lượng tổng cộng tới + Công thức: a = F/F0 Hệ số hấp thụ mặt đất 0,85 < ađ < 0,99 d) Hệ số phản xạ - Là tỉ số cường độ xạ phản xạ bở mặt hoạt động ( I0 – I) với cường độ xạ tổng cộng chiếu tới I0 - Công thức: R = (I0 – I) / I0 CÂU 10: NHỮNG ĐỊNH LUẬT BỨC XẠ a) Định luật Kirchhoff - Trong điều kiện cân nhiệt động , tỉ số suất phát xạ hệ số hấp thụ đơn sắc bề mặt vật thể hàm vạn nhiệt độ bước sóng không phụ thuộc vào chất bề mặt - Biểu thức ηλT = FλT.aλT - Ý nghĩa: Cho ta biết mối quan hệ khả phát xạ với khả hấp thụ vật b) Định luật Wien - Theo định luật , độ dài bước sóng mà ứng với cường độ xạ phát vật đen tuyệt đối có giá trị cực đại tỉ lệ nghịch với nhiệt độ vật thể - Biểu thức λmax T = 2897µm oK - Ý nghĩa: Thiết lập mối quan hệ λmax T c) Định luật Stefan – Boltzmann - Khả phát xạ vật đen tuyệt đối tỉ lệ với lũy thừa bậc nhiệt độ - Biểu thức: F = σ.T4 - Ý nghĩa : biểu khả phát xạ vật đen tuyệt đối CÂU 11 : Sự suy yếu dòng xạ mặt trời từ giới hạn khí đến mặt đất, đá nói, chủ yếu trình tán xạ cà hấp thụ xạ môi trường khí gây a)Sự hấp thụ xạ mặt trời - Sự suy yếu xạ mặt trời khí quyển, nguyên nhân tán xạ hấp thụ xạ bợi số chất thành phần có khí Tuy nhiên hấp thụ chấtđều có tính chọn lọc,nghĩa chất khí hấp thụ tia xạ có bước sóng định - Qua đường cong phân bố quang phổ ta nhận thấy : Oxy hấp thụ xạ có bước sóng khoảng phổ nhìn thấy phổ cực tím Trong khoảng phổ nhìn thấy ôxy hấp thụ mạnh dòng xạ có sóng 0.76 um 0.69 um, khoảng phổ cực tím hấp thụ mạnh dòng xạ có sóng < 0.2 um Sự hấp thụ chủ yếu diễn lớp khí cao dẫn đến phân li phân tử ooxxy tạo thành ozon Hơi nước có ý nghĩa lớn việc hấp thụ xạ khí - Bởi lượng nước có khí lớn hấp thụ xạ nhiều khoảng phổ khác Trong khoảng phổ nhìn thấy nước hấp thụ mạnh xạ có sóng từ 0.55=-0.73 um Trong khoảng phổ hồng ngoại nước hấp thụ hoàn toàn xạ có sóng từ 5.5-7 um xạ có bước sóng lớn 14 um Trái lại, nước hấp thụ xạ có bước sóng từ 8.5-11 um ( khoảng phổ gọi sổ khí ) - Sự hấp thụ xạ nước có ý nghĩa quan trọng đối với, xạ sóng dài từ mặt đất, ý nghĩa xa mặt trời lượng xạ mặt trời khoảng phổ nhỏ Khí cacbonic hấp thụ xạ khoảng hồng ngoại, khoảng phổ bị hấp thụ mạnh khoảng bước sóng 4.3 um 14.7 um Ozon có khả hấp thụ xạ số khoảng phổ, đặc biệt khoảng phổ xạ cực tím từ 0,20-0,32 um b) Tán xạ phân tử: Sự tán xạ xạ mặt trời phân thành hai loại: tán xạ phân từ tán xạ xon khí - Bức xạ tán xạ lan truyền phía dạng sóng - Kích thước phân từ gây khuyếch tán nhỏ bước sóng dòng xạ tới; - Các phần tử gây khuyếch tán có đối xứng dạng cầu tính chất quang học; Môi trường gây khuyếch tán không dẫn điện; - Các phân từ gây khuyếch tán không phụ thuộc vào khoảng cách chúng lớn độ dài bước sóng dòng xạ tới CÂU 12: BỨC XẠ MẶT ĐẤT, BỨC XẠ NGHỊCH CỦA KHÍ QUYỂN, BỨC XẠ HIỆU DỤNG a) Bức xạ mặt đất Mặt đất , khí vật thể khác có nhiệt độ lớn 0oK đề có khả phát xạ.So với mặt trời mặt đất khí đề có nhiệt độ nhỏ nhiều nên phát xạ sóng dài Mật độ thông lượng mặt đất biểu diễn dang: Fd = adσT4.Trong ad hệ số hấp thụ mặt đất b) Bức xạ khí - Khí nhận lượng sóng ngắn từ mặt trời sóng dài từ trái đất Năng lượng thu làm khí nóng lên trở thành nguồn nhiệt phát xạ hướng vào không gian vũ trụ xuống mặt đất.Nếu xét đến mối quan hệ tương tác mặt đất khí lượng bưc xạ sóng dài mà khí phát mặt đất giữ vai trò quan trọng chế độ nhiệt mặt đất.Dòng xạ mà khí phát trở lại mặt đất mà mặt đất hấp thụ gọi xạ nghịch khí - Mật độ thông lượng xạ nghịch khí quyển: Fn = adFk = adakσT4k Trong ad ak hệ số hấp thụ mặt đất hệ số hấp thụ khí c) Bức xạ hiệu dụng - Bức xạ hiệu dụng đại lượng biểu thị mối quan hệ lượng xạ mặt đát lượng xạ khí - Mật độ thông lượng xạ hiệu dụng: Fhd = Fd – Fk = adσ( akT4d – akT4k) CÂU 13: CÁN CÂN BỨC XẠ Tổng cộng các dòng bức xạ mà bề bặt trái đất khí quyển hoặc của hệ mặt đất – khí quyển hấp thụ , phát xạ , phản xạ một đơn vị diện tích ( thường là cm2 ) , một khoảng thời gian nhất định ( phút , giờ , ngày , đêm , năm … ) được gọi là cán cân bức xạ của mặt đất , khí quyển hoặc hệ mặt đất – khí quyển khoảng thời gian đó a) Cán cân xạ mặt đất * Phần thu gồm có : Bức xạ mặt trời trực tiếp D và bức xạ tán xạ I , Bức xạ nghịch En của khí quyển mà mặt đất hấp thụ được *Phân chi gồm có : Bức xạ phản xạ sóng ngắn từ mặt đất R Bức phản xạ sóng dài của mặt đất vào khí quyển N Theo định nghĩa về cán cân bức xạ ta có: Bđ = I + D + En – R – Eđ Cán cân bức xạ của mặt đất có thể được xác định bằng các thành phần tạo nên hoặc đo trực tiếp bằng máy thụ xạ kế Ngoài có thể xác định hoàn toàn bằng tính toán Do cán cân bức xạ bao gồm nhiều thành phần này lại thay đổi phụ thuộc nhiều yếu tố nên cán cân bức xạ phụ thuộc nhiều yếu tố , đặc biệt là độ cao mặt trời , độ vẩn đục khí quyển , lượng nước và lượng mây Cán cân bức xạ mặt đất có giá trị dương nếu phần thu lớn phần chi và ngược lại Cán cân bức xạ ngày đêm biến đổi giới hạn khá lớn từ giá trị âm mùa đông đến giá trị dương mùa hè Cân bằng bức xạ tháng và biến trình năm của nó ta thấy Chúng phụ thuộc vào vĩ độ cách rõ rệt Càng lên vĩ độ cao , số tháng có cán cân bức xạ âm càng tăng lên b) Cán câm bức xạ của khí quyển * Phần thu gồm có: Bức xạ trực tiếp và của mặt trời mà khí quyển hấp thụ được I’ + D’ = Q Bức xạ của mặt đất vào khí quyển mà khí quyển hấp thụ đước Ud Phần chi gồm có : Bức xạ vào không gian vũ trụ E∞ Bức xạ nghịch xuống mẳ đất mà mặt đất hấp thụ được En Phương trình cân bằng bức xạ của khí quyển được viết : Bk = Q + Ud + Ud - E∞ - En Những kết quả tính toán Bk chính tỏ rằng cân bằng bức xạ khí quyển năm tại tất cả các điểm có giá trị âm c) Cán cân bức xạ của hệ mặt đất – khí quyển được xác định là tổng của Bđ và Bk Do đó phương trình cân bằng của hệ mặt đất có thể được biểu diễn sau : Bdk = Bd + Bk = I + D + Q – U∞ Cân bằng của hệ bặt đất khí quyển không thể đo được cách trực tiếp mà chỉ có thể tính toán được Tại những khu vực khác , cán cân này cỏ thể âm hoặc dương khác xét toàn bộ trái đất có cán cân Bdk = vì trạng thái nhiệt của trái đất bản là ổn định Phụ thuộc vào vĩ độ cán cân của bức xạ năm của hệ mặt đất - khí quyển Cán cân bức xạ năm của hệ mặt đất – khí quyển có giá trị dương từ 400N – 400S Ngoài vùng này , cán cân bức xạ luôn âm [...]... NGHỊCH CỦA KHÍ QUYỂN, BỨC XẠ HIỆU DỤNG a) Bức xạ mặt đất Mặt đất , khí quyển cũng như bất kì một vật thể nào khác có nhiệt độ lớn hơn 0oK đề có khả năng phát xạ.So với mặt trời thì mặt đất và khí quyển đề có nhiệt độ nhỏ hơn rất nhiều nên nó chỉ phát ra bức xạ sóng dài Mật độ thông lượng của mặt đất được biểu diễn dưới dang: Fd = adσT4.Trong đó ad là hệ số hấp thụ của mặt đất b) Bức xạ khí quyển - Khí quyển... từ giới hạn trên của khí quyển đến mặt đất, như đá nói, chủ yếu là do quá trình tán xạ cà hấp thụ bức xạ do môi trường khí quyển gây ra a)Sự hấp thụ bức xạ mặt trời - Sự suy yếu của bức xạ mặt trời trong khí quyển, ngoài nguyên nhân tán xạ còn do sự hấp thụ bức xạ bợi một số chất thành phần có trong khí quyển Tuy nhiên sự hấp thụ của mọi chấtđều có tính chọn lọc,nghĩa là mỗi chất khí chỉ hấp thụ những... này làm khí quyển nóng lên và nó trở thành nguồn nhiệt phát xạ đi mọi hướng vào không gian vũ trụ và xuống mặt đất.Nếu chỉ xét đến mối quan hệ tương tác giữa mặt đất và khí quyển thì năng lượng bưc xạ sóng dài mà khí quyển phát về mặt đất giữ vai trò hết sức quan trọng đối với chế độ nhiệt của mặt đất.Dòng bức xạ mà khí quyển phát trở lại mặt đất mà mặt đất hấp thụ được gọi là bức xạ nghịch của khí quyển... trong khoảng phổ cực tím nó hấp thụ mạnh dòng bức xạ có bức sóng < 0.2 um Sự hấp thụ này chủ yếu diễn ra ở các lớp khí quyển trên cao dẫn đến sự phân li phân tử ooxxy và tạo thành ozon 2 Hơi nước có ý nghĩa rất lớn trong việc hấp thụ bức xạ của khí quyển - Bởi vì lượng hơi nước có trong khí quyển rất lớn và nó hấp thụ bức xạ ở nhiều khoảng phổ khác nhau Trong khoảng phổ nhìn thấy hơi nước hấp thụ mạnh... là bức xạ nghịch của khí quyển - Mật độ thông lượng của bức xạ nghịch của khí quyển: Fn = adFk = adakσT4k Trong đó ad và ak lần lượt là hệ số hấp thụ của mặt đất và hệ số hấp thụ của khí quyển c) Bức xạ hiệu dụng - Bức xạ hiệu dụng là đại lượng biểu thị mối quan hệ giữa năng lượng bức xạ của mặt đát và năng lượng bức xạ của khí quyển - Mật độ thông lượng của bức xạ hiệu dụng: Fhd = Fd – Fk = adσ( akT4d... um Trái lại, hơi nước hấp thụ bức xạ có bước sóng từ 8.5-11 um ( khoảng phổ này được gọi là của sổ khí quyển ) - Sự hấp thụ bức xạ của hơi nước có ý nghĩa quan trọng đối với, bức xạ sóng dài từ mặt đất, chứ không có ý nghĩa đối với bức xa mặt trời vì năng lượng bức xạ mặt trời ở khoảng phổ đó rất nhỏ 3 Khí cacbonic hấp thụ bức xạ trong khoảng hồng ngoại, trong đó khoảng phổ bị hấp thụ mạnh nhất là khoảng... hấp thụ bức xạ trong một số khoảng phổ, đặc biệt là khoảng phổ bức xạ cực tím từ 0,20-0,32 um b) Tán xạ phân tử: Sự tán xạ bức xạ mặt trời có thể được phân thành hai loại: tán xạ phân từ và tán xạ xon khí - Bức xạ tán xạ lan truyền về mọi phía cũng dưới dạng sóng - Kích thước của các phân từ gây khuyếch tán nhỏ hơn bước sóng của dòng bức xạ tới; - Các phần tử gây khuyếch tán có đối xứng dạng cầu về... thể tính toán được Tại những khu vực khác nhau , cán cân này cỏ thể âm hoặc dương khác nhau nhưng xét toàn bộ trái đất có cán cân Bdk = 0 vì trạng thái nhiệt của trái đất cơ bản là ổn định Phụ thuộc vào vĩ độ cán cân của bức xạ năm của hệ mặt đất - khí quyển Cán cân bức xạ năm của hệ mặt đất – khí quyển có giá trị dương từ 400N – 400S