Đang tải... (xem toàn văn)
Trong bài này chúng ta chỉ xét sự dịch chuyển của không khí trong tầng đối lưu.Không khí ở tầng đối lưu được chia ra thành các khối khí riêng biệt. mỗi khối được phát sinh trên một đới địa lý xác định và mang những đặc tính riêng phù hợp với đới phát sinh ra chúng.Căn cứ vào nguốn gốc phát sinh, chế độ nhiệt, chế độ khí hậu người ta chia mỗi bán cầu thành 4 khối khí chính: khối khí bắc cực, khối khí ôn đới, khối khí nhiệt đới, khối khí xích đạo.Căn cứ vào hướng di chuyển hay tính trội (nóng hay lạnh) so với khối không khí nơi nó chuyển đến ta phân biệt khối không khí đó là nóng hay lạnh.
Bảng phân cơng Nhóm 5B ST T Tên MSSV Công việc Ghi Ngô Thị Ngọc Bích Trần Thị Thanh Hương Phùng Thị Lý Nguyễn Thị Tường Vi Dương Trần Quốc Vương 1022026 1022132 1022172 1022352 1022359 Thuyết trình + tìm liệu Làm Word + Tìm liệu Tìm tài liệu Thuyết trình + Tìm Tài liệu Làm PowerPoint + tìm tài liệu Nhóm trưởng Sự chuyển động khơng khí Trong xét dịch chuyển không khí tầng đối lưu Khơng khí tầng đối lưu chia thành khối khí riêng biệt khối phát sinh đới địa lý xác định mang đặc tính riêng phù hợp với đới phát sinh chúng Căn vào nguốn gốc phát sinh, chế độ nhiệt, chế độ khí hậu người ta chia bán cầu thành khối khí chính: khối khí bắc cực, khối khí ơn đới, khối khí nhiệt đới, khối khí xích đạo Căn vào hướng di chuyển hay tính trội (nóng hay lạnh) so với khối khơng khí nơi chuyển đến ta phân biệt khối khơng khí nóng hay lạnh Khối khí di chuyển từ vùng nóng đến vùng lạnh (vĩ độ thấp đến cao) gọi khối khí nóng, vùng khí nóng qua dừng lại sưởi ấm dần lên than khối khí bị lạnh nhiệt Khối khí di chuyển từ vùng lạnh đến vùng nóng (vĩ độ cao đến thấp) gọi khối khí lạnh Khối khí lạnh đến đâu thời tiết lạnh than nóng lên, lớp khơng khí sát mặt đất nóng nhanh Ngồi người ta chia khối khơng khí thành khối khí lúc địa khối khí đại dương Gió I.khái niệm Gió tượng tự nhiên hình thành chuyển động khơng khí từ nơi có khí áp cao nơi có khí áp thấp II.ngun nhân sinh gió Do phân bố khơng áp suất khí bề mặt trái đất, khơng khí dịch chuyển từ nơi có áp cao đến nơi có áp thấp sinh gió Trong thực tế, gió tồn mặt trời khơng làm nóng bề mặt trái đất Khi khơng khí nóng, làm mát khơng khí di chuyển để lấp đầy khoảng trống Miễn mặt trời chiếu sáng, gió thổi Và miễn gió thổi, người ta khai thác để cung cấp lượng cho sống họ III.phân loại gió Trên trái đất có loại gió chính: gió đơng cực, gió tín phong, gió tây ơn đới Gió Tín Phong thổi từ đai áp cao chí tuyến vùng hạ áp xích đạo Gió Tây ơn Đới thổi từ vùng cao áp chí tuyến vùng hạ áp vòng cực Còn gió Đơng Cực thổi từ đai cao áp 90 độ vùng hạ áp vòng cực Do vận động tự quay Trái Đất Tín Phong gió Tây Ơn Đới khơng thổi thẳng theo hướng kinh tuyến mà lệch Ở bán cầu Bắc, gió Tín phong thổi theo hướng ĐB-TN, gió Tây Ơn Đới TN-ĐB Ỏ bán cầu Nam, gió Tín Phong thổi theo hướng ĐN-TB, Tây Ôn Đới theo hướng TB-ĐN Tín Phong gió Tây Ơn Đới tạo thành hai hồn lưu khí quan trọng bề mặt Trái Đất Gió có nhiều cường độ khác nhau, từ mạnh đến yếu tuỳ theo chênh lệch áp suất Nó có vận tốc từ km/h gió tâm bão có vận tốc khoảng 300 km/h(gió có 13 cấp) Cấp gió (bảng) Người ta phân chia gioa thành gió địa chuyển, gió gradient, gió nhiệt IV.đặc trưng gió Gió có đặc trưng hướng gió tốc độ gió a.hướng gió hướng hướng phụ b.tốc độ gió: số met khơng khí di chuyển giây hay km di chuyển 1h bảng tốc độ gió Tốc độ gió thay đổi theo ngày theo năm Theo ngày: tốc độ gió mặt đất cao (>50km) ngược chiều Sau mặt trời mọc tốc độ gió tăng dần đạt cực đại vào trưa cực tiểu bào buổi sáng sớm Theo năm: lục địa thay đổi tốc độ gió theo mùa, gió đạt cực đại vào mùa đông cực tiểu vào mùa hè đại dương điều ngược lại cực đại vào mùa hè, cực tiểu vào mùa đông V.các lực hình thành gió Lực phát động gradient khí áp ( lực gradient nằm ngang): có chênh lệch khí áp theo chiều nằm ngang, khơng khí ln chịu tác dụng lực vng góc với đường đẳng áp hướng từ nơi có khí áp cao đến nơi có khí áp thấp lực gọi lực phát động gradient khí áp có độ lớn: dP/dl: Gradien khí áp nằm ngang : Mật độ không khÝ Quan trắc cho thấy rõ khí áp điểm mặt đất hay điểm khí tự biến đổi phần lớn khơng có chu kỳ Những biến đổi miền ơn đới miền cực lớn miền nhiệt đới nhiều Nhưng miền nhiệt đới biến trình ngày khí áp lại biểu rõ nét Đơi qua ngày đêm khí áp điểm biến đổi đến 20 – 30mb Thậm chí qua khí áp biến đổi 5mb hay Đường biến thiên khí áp khí áp ký có dạng gần giống hình sóng: khoảng thời gian (khoảng vài hay vài chục giờ), khí áp giảm nhanh, giảm chậm, sau lại tăng lại giảm v.v Vì người ta còngọi biến đổi khí áp dao động khí áp (hay áp triều) Lực coriolit: vật chuyển động trái đất có khuynh hướng lệch khỏi hướng chuyển động ban đầu tự quay trái đất.(biểu thức): Trong đó: A: lực coriolit v: tốc độ gió : vĩ độ địa lí : tốc độ góc Lực ma sát:khơng khí di chuyển chịu tác động lực ma sát bên bên ( theo ý kiến bạn N là: bên ma sát phân tử khí bên ngồi ma sát khối khí với nhau) Biểu thức: v: vận tốc gió k: hệ số ma sát R: lực ma sát Lực ly tâm: khối không khí chuyển động theo đường cong xuất lực ly tâm Biểu thức: C: lực ly tâm v: tốc độ gió R: bán kính trái đất GIĨ ĐỊA CHUYỂN Có thể biểu diễn chuyển động đơn giản khơng khí cách lí thuyết dạng chuyển động thẳng, đều, khơng có ma sát Người ta gọi chuyển động với lực lệch hướng quay Trái Đất (lực Coriolis) khác không gió địa chuyển Ở Bắc Bán Cầu gió địa chuyển lực gradien khí áp ( – 1/ρ)∂p/∂n gây chuyển động cân với lực Coriolis quay Trái Đất A = 2ωsinϕ Do giả thiết chuyển động chuyển động đều, hai lực này, lực gradient khí áp lực Coriolis có trị số ngược hướng (Hình 6.12) Như nói, Bắc Bán Cầu, lực Coriolis vng góc với tốc độ phía phải Từ thấy rõ theo trị số lực gradien khí áp lực Coriolis lực gradien khí áp hướng vng góc với tốc độ phía trái Do đường đẳng áp hướng vng góc với gradien Hình 6.12 khí áp nên gió địa chuyển thổi dọc theo Sơ đồ gió địa chuyển (V) trường đường đẳng đường đẳng áp, khu vực áp thấp áp thẳng với cân lực gradien khí áp (G), lực Coriolis (A) phía trái chuyển động cho áp cao ln phía phải chuyển động (Hình 6.12) Ở Nam Bán Cầu lực Coriolis phía trái Ta dễ dàng tính tốc độ gió địa chuyển viết điều kiện cân lực tác động, tức cho tổng chúng khơng, ta được: Sau giải phương trình ta tìm tốc độ gió địa chuyển Ta có cơng thức tính tốc độ gió địa chuyển sau: Điều có nghĩa tốc độ gió địa chuyển tỷ lệ thuận với trị số lực gradien khí áp.Gradien khí áp lớn, nghĩa đường đẳng áp xít, gió mạnh Ta đưa vào công thức trị số mật độ không khí điều kiện chuẩn khí áp, nhiệt độ mực biển trị số tốc độ gió m/s, gradien khí áp mb/100km Khi công thức dạng thực dụng thuận lợi xác định tốc độ gió địa chuyển mặt đất (trên mực biển) theo giá trị gradien: Chẳng hạn, với gradien khí áp 1mb/100km vĩ độ 550, ta có Vđc = 5,8m/s; với gradien 2mb/100km, tốc độ gió địa chuyển lớn gấp đơi v.v Gió mặt đất nhiều khác biệt với gió địa chuyển tốc độ hướng Điều mặt đất có lực ma sát tác động, gió địa chuyển ta giả thiết khơng thực lực ma sát bề mặt có giá trị tương đối lớn Tuy nhiên, khí tự do, từ độ cao khoảng 1000m, gió thực tương đối gần với gió địa chuyển Lực ma sát độ cao mực cao nhỏ đến mức bỏ qua Trong nhiều trường hợp, độ cong quỹ đạo khơng khí nhỏ, nghĩa chuyển động khơng khí gần với chuyển động thẳng Sau cùng, gió thực thường khơng hồn tồn chuyển động đều, dù gia tốc khí thường khơng lớn Thực tế, gió khí tự có hướng lệch với đường đẳng áp phía với góc khơng lớn (khoảng chừng vài độ) Còn tốc độ xấp xỉ tốc độ gió địa chuyển GIĨ GRADIEN Nếu chuyển động khơng khí khơng chịu tác động lực ma sát chuyển động cong, ngồi lực gradien lực Coriolis quay Trái Đất xuất lực li tâm C = v2/r Ở v tốc độ gió, r bán kính cong quỹ đạo chuyển động khơng khí Trong xốy thuận, giả thiết quỹ đạo chuyển động đường tròn lực Coriolis hướng vng góc với vectơ tốc độ gió, nghĩa hướng theo bán kính vòng tròn phía phải (ở Bắc Bán Cầu) Lực li tâm, nói trên, hướng theo bán kính đường cong quỹ đạo tròn phía lồi đường cong Lực gradien khí áp phải cân với tổng hình học hai lực nằm đường thẳng với chúng – bán kính đường tròn ngược hướng Điều có nghĩa gradien khí áp hướng vng góc với vectơ tốc độ Do tiếp tuyến với đường đẳng áp vng góc với gradien khí áp nên gió thổi dọc theo đường đẳng áp cho khí áp thấp bên trái chuyển động Người ta gọi trường hợp lý tưởng chuyển động khơng khí theo quỹ đạo tròn khơng tính lực ma sát gió gradien (hay gió địa chuyển xốy) Từ điều trình bày trên, ta thấy rõ gió gradien có quỹ đạo trùng với đường đẳng áp Gió gradien thổi hướng theo đường đẳng áp tròn Người ta thường kết hợp khái niệm gió địa chuyển với khái niệm gió gradien, coi gió địa chuyển trường hợp riêng gió gradien với bán kính đường đẳng áp lớn vơ Trong hệ thống khí áp thấp với đường đẳng áp tròn đồng tâm, gradien khí áp hướng theo bán kính từ ngồi rìa vào trung tâm Điều có nghĩa là, trung tâm hệ thống khí áp thấp nhất, phía rìa khí áp tăng Hệ thống khí áp với khí thấp trung tâm với đường đẳng áp tròn đồng tâm dạng đơn giản xoáy thuận Lực ly tâm xốy thuận ln hướng phía ngồi, phía lồi quỹ đạo (đường đẳng áp) nghĩa ngược hướng với lực gradien khí áp Lực li tâm điều kiện thực tế khí thường nhỏ lực gradien khí áp Vì vậy, để lực cân nhau, lực Coriolis quay Trái Đất phải hướng theo lực li tâm để tổng hợp lực chúng cân với lực gradien khí áp Điều có nghĩa lực Coriolis phải hướng từ trung tâm xốy thuận phía ngồi Vectơ tốc độ gió phải hướng vng góc với lực Coriolis phía trái (ở Bắc Bán Cầu) Do đó, gió gradien phải thổi theo đường đẳng áp tròn xốy thuận ngược chiều kim đồng hồ lệch với gradien khí áp phía phải (Hình 6.13a) Đối với khu áp cao, trung tâm hệ thống khí áp cao nhất; phía ngồi rìa, khí áp giảm gradien khí áp hướng từ tâm phía ngồi rìa (Hình 6.13b) Lực ly tâm xốy nghịch hướng phía ngồi, hướng lồi đường đẳng áp, nghĩa hướng với lực gradien khí áp Từ ta thấy lực Coriolis quay Trái Đất phải hướng vào phía xốy nghịch để cân với hai lực hướng: lực gradien khí áp lực li tâm Lực Coriolis vng góc phía phải (ở Bắc Bán Cầu) cho gió thổi dọc đường đẳng áp tròn theo chiều kim đồng hồ Trong hai trường hợp kể trường hợp gió địa chuyển, vectơ tốc độ gió gradien lệch với gradien khí áp phía phải Bắc Bán Cầu Ở Nam Bán Cầu lực Coriolis hướng phía trái vectơ tốc độ, gió gradien lệch phía trái lực gradient khí áp Vì vậy, Nam Bán Cầu, chuyển động khơng khí xoáy thuận theo đường đẳng áp thuận chiều kim đồng hồ, xốy nghịch ngược chiều kim đồng hồ Trong khí tự gió xốy thuận xốy nghịch có tốc độ gần gió gradien gió địa chuyển Trong lớp gần mặt đất, ảnh hưởng lực ma sát gió thực khác biệt nhiều so với hai loại gió GIĨ NHIỆT Như ta biết, gió địa chuyển gió gradien thổi dọc theo đường đẳng áp hay đường đẳng cao Gió thực khí tự gần song song với đường đẳng áp Tuy nhiên, hướng đường đẳng áp biến đổi theo chiều cao, hướng gió biến đổi Tương tự, tốc độ gió biến đổi phụ thuộc vào biến đổi đại lượng gradien khí áp Ta rõ, theo chiều cao gradien khí áp có thêm thành phần phụ hướng theo tỉ lệ thuận với gradien nhiệt độ gia số độ cao Như là, gió gradien theo chiều cao có thêm thành phần tốc độ phụ hướng theo đường đẳng nhiệt (cần lưu ý đường đẳng nhiệt trung bình tồn lớp khí ta xét) Thành phần phụ gọi gió nhiệt Để tìm gió gradien V mực cần thêm vào gió gradien V0 mực đại lượng gió nhiệt (Hình 6.14) Nếu mực gradien khí áp trùng với hướng gradien nhiệt độ, phần khí phía gradien khí áp theo chiều cao tăng khơng đổi hướng Trong trường hợp đó, đường đẳng áp tất mực trùng hướng với đường đẳng nhiệt, gió nhiệt trùng với gió mực Khi đó, theo chiều cao gió mạnh lên khơng đổi hướng Nếu mực gradien khí áp ngược hướng với gradien nhiệt độ, theo chiều cao gradient khí áp giảm Cùng với gradien khí áp, gió không đổi hướng, yếu dần theo chiều cao đến có tốc độ khơng, sau có hướng ngược lại, hướng sang phải hay sang trái tuỳ theo gradien khí áp lệch phía gradien nhiệt độ Vì vậy, theo chiều cao gió thựcquay sang phải hay sang trái tiến gần trùng với hướng đường đẳng nhiệt Ở phần phía đơng (phần đầu) xốy thuận nơi gradien khí áp hướng phía tây, gradien nhiệt độ hướng phía bắc, theo chiều cao gió quay sang phải tiến gần tới đường đẳng nhiệt Ở phần (phần phía tây) xốy thuận – theo chiều cao gió quay sang trái Trong xốy nghịch tình hình ngược lại Nói cách chặt chẽ, lý thuyết gió nhiệt dùng cho gió gradien Tuy quy luật tìm hồn tồn điều kiện thực khí ... người ta chia khối khơng khí thành khối khí lúc địa khối khí đại dương Gió I.khái niệm Gió tượng tự nhiên hình thành chuyển động khơng khí từ nơi có khí áp cao nơi có khí áp thấp II.nguyên nhân... suất khí bề mặt trái đất, khơng khí dịch chuyển từ nơi có áp cao đến nơi có áp thấp sinh gió Trong thực tế, gió tồn mặt trời khơng làm nóng bề mặt trái đất Khi khơng khí nóng, làm mát khơng khí. .. bỏ qua Trong nhiều trường hợp, độ cong quỹ đạo khơng khí nhỏ, nghĩa chuyển động khơng khí gần với chuyển động thẳng Sau cùng, gió thực thường khơng hồn tồn chuyển động đều, dù gia tốc khí thường