Bài giảng Khí tượng - Phan Thị Thùy Na
CHƯƠNG I: THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN
A. Mục đích:
Giới thiệu cho sinh viên các thành phần và cấu trúc khí quyển.
B. Yêu cầu:
Sinh viên sau khi học xong vận dụng lý thuyết để vẽ sơ đồ cấu trúc khí quyển.
I. Thành phần khí quyển: không khí trong khí quyển là hỗn hợp của ba thành phần không khí khô, hơi nước và bụi.
1. Không khí khô: không khí sau khi đã loại hết hơi nước và bụi được gọi là không khí khô. Độ cao từ 0 đến 100km thành phần không khí khô gần như không đổi. Có bốn chất khí chủ yếu là N2, O2, Ar. CO2. chúng chiếm 99,99%.
Giữa các hạt đất có chứa không khí hoặc nước. Nó cũng chứa các thành phần không khí như trên mặt đất nhưng oxi ít hơn và cacbonic nhiều hơn so với mặt đất.
Trong rừng thành phần không khí có những khác biệt nhất định so với ngoài nơi trống.
Ở gần mặt đất quá trình phân giải thảm mục làm hàm lượng CO2 thường xuyên cao, có khi lên đến 0,07%. Ngoài ra thực vật rừng làm giàu khí quyển bằng các chất phitonxit.Trên tán rừng ban ngày khi trời lặng gió hàm lượng CO2 thấp còn O2 lại cao do hoạt động quang hợp.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Khí tượng - Phan Thị Thùy Na
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH KON TUM TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ- KỸ THUẬT KON TUM BÀI GIẢNG MÔN: KHÍ TƯỢNG ( Dành cho lớp Cao đẳng Chăn Nuôi Thú Y K8) Giảng viên biên soạn : Phan Thị Thùy Na Kon Tum, năm 2014 CHƯƠNG MỞ ĐẦU A. Mục đích: Giới thiệu về khái niệm khí tượng nông nghiệp và sự phát triển của nó, cũng như nhiệm vụ của môn khí tượng trong quá trình sản xuất nông nghiệp. B. Yêu cầu: Sinh viên tham gia học đầy đủ, đọc thêm tài liệu và tham gia phát biểu bài. I. Khái niệm khí tượng nông nghiệp Khí tượng nông nghiệp là một ngành khoa học nghiên cứu tất cả các điều kiện khí tượng, khí hậu, thủy văn và sự phối hợp của chúng đối với các đối tượng và quá trình sản xuất nông nghiệp. Khí tượng nông nghiệp trong cơ cấu của chính mình là ngành khoa học của sự quan hệ có tính qui luật của sự thay đổi các yếu tố thời tiết, khí hậu đối với các yếu tố nông nghiệp. Đồng thời nghiên cứu các yếu tố đặc biệt của thời tiết xảy ra có ảnh hưởng trực tiếp tới cây trồng và vật nuôi. Các yếu tố khí tượng là những hiện tượng vật lý xảy ra trong khí quyển như: bức xạ mặt trời, nhiệt độ đất nhiệt độ không khí, áp suất khí quyển, gió, quá trình bốc hơi nước trong tự nhiên, sự hình thành mưa. Những hiện tương thời tiết đặc biệt như: bão, tố, hạn, mưa đá, dông Các yếu tố khí hậu như: chế độ gió, chế độ mưa, chế độ nhiệt, chế độ bức xạ mặt trờixảy ra trong một khoảng thời gian nhất định tại một vùng địa lý nhất định. Các yếu tố thủy văn: chế độ nước trong đất, chế độ nước trong khí quyển Tất cả các yếu tố khí tượng, khí hậu, thủy văn đều ảnh hưởng đến quá trình sống, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển, năng suất, chất lượng sản phẩm của cây trồng. Các yếu tố trên đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình sản xuất nông nghiệp. Ngành khí tượng nông nghiệp có quan hệ mật thiết với các phân ngành khí tượng như: khí tượng dự báo, khí tượng cao không, khí hậuNgoài ra còn có quan hệ với các ngành: vật lý, nông hoa thổ nhưỡng, sinh lý, sinh hóa, thủy nông và hầu hết các ngành khác của khoa học nông nghiệp. II. Nhiệm vụ môn học Nhiệm vụ của ngành khí tượng nông nghiệp được xác định theo nhu cầu của sản xuất nông nghiệp nhằm tạo điều kiện để đạt được năng suất cây trồng cao và ổn định. Nhiệm vụ chính của ngành khí tượng nông nghiệp là: 1. Nghiên cứu tính quy luật của sự thay đổi các yếu tố khí tượng, khí hậu, thủy văn theo thời gian, không gian nhất định, trong những vùng địa lý nhất định, có ảnh hưởng trực tiếp đến cây trồng. 2. Nghiên cứu những phương pháp đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng lên sự sinh trưởng, phát triển, trạng thái cây trồng, chất lượng sản phẩm, sự lây lan của sâu bệnh. 3. Nghiên cứu các phương pháp dự báo khí tượng nông nghiệp kịp thời chính xác đưa ra những biện pháp kỹ thuật nhằm hạn chế hoặc loai trừ các yếu tố bất lợi của thời tiết đối với cây trồng. 4. Đánh giá tài nguyên khí hậu của từng vùng, khả năng đảm bảo của điều kiện khí hậu đối với từng loại cây trồng, vật nuôi. Trên cơ sở đó phân vùng khí hậu nông nghiệp cho phù hợp với từng vùng. 5. Nghiên cứu các biện pháp phòng chống thiên tai và ô nhiễm môi trường. III. Sơ lược lịch sử của ngành khí tượng nông nghiệp Từ thời thượng cổ do mọi việc từ trồng trọt, chăn nuôi, săn bắn,chài lưới đều phụ thuộc vào thời tiết nên con người thường xuyên phải theo dõi sự biến động của thời tiết, tìm ra mối liên hệ giữa thời tiết và các hiện tượng trên mặt đất hay trên bầu trời. Nhưng đó chỉ là những quan sát có tính chất lẻ tẻ, vấn đề giải thích các hiện tượng chưa được đặt ra. Thời cổ Hy lạp Hê- rô- đốt và Aritot là những người thử giải thích và hệ thống hóa những quan sát về các hiện tượng thời tiết đã thu thập được. Đến thời trung cổ, thời mà mọi tự do tư tưởng đều bị giáo đạo áp chế. Ở Tây Âu mọi ngành khoa học đều bị ngừng trệ, trong đó có cả khí tượng học. Những dụng cụ khí tượng bắt đầu xuất hiện vào giữa thế kỷ XVI: nhiệt kế của Galile năm 1597, khí áp kế của Toonixeli năm 1643. Những dụng cụ đo mưa đã được dùng ở Trung Quốc và Triều Tiên từ thế kỷ thứ 4 trước công nguyên. Ở Châu Âu những quan sát khí tượng có liên quan đến sự phát triển mạnh mẽ của khoa học tự nhiên vào thế kỷ XVII. Tổ chức khí tượng đầu tiên được thành lập tại Italia vào năm 1657 do Galile đứng đầu. M.V Lômôlôxốp đóng vai trò rất lớn trong sự nghiệp phát triển của khí tượng học. Ông đã vạch ra hướng phát triển cho ngành khí tượng động lực học, đây chính là nền móng cho khoa học dự báo thời tiết. Lômôlôxốp cũng phác họa sơ đồ hình thành dông. Trong lĩnh vực dụng cụ khí tượng, ông đã nghiên cứu và chế tạo ra hàng loạt dụng cụ đo: máy đo gió, máy đo áp khí dùng trên biển. Ông là một trong những người đầu tiên nghiên cứu các tầng cao khí quyển. Đầu thế kỷ XX nhà bác học Italia Assi đã mô hình hóa mối quan hệ phức tạp giữa điều kiện khí tượng và sinh vật. Mô hình này đã được ứng dụng rất có hiệu quả trong việc dự báo khí tượng nông nghiệp, xác định vùng sinh thái cho các loại cây trồng. Tổ chức khí tượng thế giới (WMO) đã nghiên cứu điều kiện khí tượng nông nghiệp cho nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các nước Châu Phi, Châu Âu, Đông Nam Á. WMO đã góp phần quan trọng trong việc hạn chế tình trạng đói kém đang diễn ra trầm trọng ở các nước Châu Phi. Việc nghiên cứu khí tượng nước ta đã có từ thế kỷ thứ 13. Trong Binh thư yếu lược của Trần Hưng Đạo đã có ghi chép và nhận định về tình hình khí hậu, địa lý. Tác phẩm “ Dư địa chí” của Nguyễn Trãi thế kỷ thứ 15 và nhiều tác phẩm của Lê Quí Đôn, Ngô Thời Sĩ, Nguyễn Nhiễm cũng đề cập đến những vấn đề khí hậu. Đặc biệt là cuốn “ Lịch triều hiến chương loại chí ” và “ Việc sử thông giám, cương mục” có ghi lại những thiên tai và thời tiết đặc biệt. Từ đầu thế kỷ XX những nghiên cứu về khí tượng ở nước ta ngày càng hoàn thiện. Sau ngày giải phóng dưới sự giúp đỡ của tổ chức khí tượng thế giới những nghiên cứu về khí tượng dự báo, khí hậu, khí tượng nông nghiệp đã có những bước tiến bộ đáng kể nhằm đáp ứng nhu cầu của sản xuất hiện nay đặc biệt là sản xuất nông nghiệp. CHƯƠNG I: THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN A. Mục đích: Giới thiệu cho sinh viên các thành phần và cấu trúc khí quyển. B. Yêu cầu: Sinh viên sau khi học xong vận dụng lý thuyết để vẽ sơ đồ cấu trúc khí quyển. I. Thành phần khí quyển: không khí trong khí quyển là hỗn hợp của ba thành phần không khí khô, hơi nước và bụi. 1. Không khí khô: không khí sau khi đã loại hết hơi nước và bụi được gọi là không khí khô. Độ cao từ 0 đến 100km thành phần không khí khô gần như không đổi. Có bốn chất khí chủ yếu là N2, O2, Ar. CO2. chúng chiếm 99,99%. Giữa các hạt đất có chứa không khí hoặc nước. Nó cũng chứa các thành phần không khí như trên mặt đất nhưng oxi ít hơn và cacbonic nhiều hơn so với mặt đất. Trong rừng thành phần không khí có những khác biệt nhất định so với ngoài nơi trống. Ở gần mặt đất quá trình phân giải thảm mục làm hàm lượng CO2 thường xuyên cao, có khi lên đến 0,07%. Ngoài ra thực vật rừng làm giàu khí quyển bằng các chất phitonxit.Trên tán rừng ban ngày khi trời lặng gió hàm lượng CO2 thấp còn O2 lại cao do hoạt động quang hợp. 2. Hơi nước: Nguồn hơi nước trong khí quyển là mặt đất. Nước từ các vùng biển, hồ, sông ngòi, từ mặt đất, thực vật... bốc hơi vào khí quyển.Vì vậy càng xa mặt đất hàm lượng hơi nước trong khí quyển càng thấp. Nhờ thoát hơi nước mạnh các thảm thực vật đặc biệt là thực vật rừng trở thành nguồn cung cấp hơi nước quan trọng cho khí quyển. Vì vậy ở vùng rừng hay lân cận với rừng hàm lượng hơi nước trong khí quyển thường cao hơi các vùng khác. 3. Bụi: là những phần tử vật chất ở thể lỏng hoặc thể rắn lơ lửng trong khí quyển. Bụi được đưa vào khí quyển từ nhiều nguồn khác nhau. Đó là: + Bụi cát do gió cuốn lên từ mặt đất + Các hạt muối do sóng biển tung vào khí quyển + Bụi nhà máy, từ các phương tiện giao thông, các đám cháy núi lửa phun vào khí quyển. + Các bào tử phấn hoa phát tán trong không trung, quá trình cháy của các thiên thạch khi vào khí quyển tạo ra. Hàm lượng bụi cao gây ảnh hưởng cho sức khỏe con người và động vật. Tuy nhiên với các quá trình khí quyển bụi cũng có những ý nghĩa nhất định. Chúng là những hạt nhân ngưng kết hơi nước. 4. Vai trò các chất khí trong tự nhiên a. Nitơ: Là chất khí có nhiều nhất trong khí quyển, là một trong những nguyên tố dinh dưỡng quan trong nhất cho mọi cơ thể sống. Đa số cây xanh không thể hấp thụ trực tiếp được nito ở trạng thái tự do trong khí quyển. Có các con đường cung cấp nito cho thực vật như sau: + Nhờ một số loại vi khuẩn sống tự do như Azotobacter và một số vi khuẩn sống cộng sinh như Rhizobium ở các nất sần cây họ đậu hoặc một số vi khuẩn cố định đạm sống cộng sinh ở các thực vật khác như phi lao, một số loại cây rừng... Lượng đạm do vi khuẩn nốt sần tạo ra khá lớn, một ha có thể thu được hàng trăm kg đạm. + Do sấm chớp trong các cơn dông + Do các nhà máy tổng hợp các loại phân đạm + Các sản phẩm phế thải của sinh vật(rễ, lá, thân...) mục nát cũng là nguồn cung cấp đạm cho đất. Quá trình chuyển đổi nito trên mặt đất là hiện tượng tự nhiên đã tạo nên vòng tuần hoàn nito trong khí quyển, giữ trạng thái cân bằng nito giữa đất và khí quyển. b. Oxy : cần thiết cho các quá trình như hô hấp, cháy, phân giải các chất hữu cơ. Ở trong không khi lượng oxy đầy đủ nhưng trong đất có thể thiếu oxy làm cho rễ cây khó hô hấp. Oxy có khả năng hấp thụ chon lọc một số tia bức xạ mặt trời góp phần vào việc điều tiết chế độ nhiệt của khí quyển. Oxy được sinh ra chủ yếu bởi quá trình quang hợp của thực vật màu xanh, trong đó chủ yếu là rừng. c. Cacbonic: là chất khí hết sức quan trọng đối với thực vật, nguyên liệu của quá trình cây xanh , nhiều thí nghiệm chứng minh rằng đối với đa số thực vật khi tăng hàm lượng CO2 ở gần thực vật lên thì nó sẽ sinh trưởng và phát triển tốt hơn. Tuy nhiên nếu tăng quá mức có thể làm cho cây bị ngộ độc . Đối với phần lớn thảo mộc nồng độ CO2 tối ưu cho quang hợp vào khoảng 0,1%. Như vậy lượng CO2 có trong khí quyển chưa đảm bảo cho cây trồng đạt năng suất cao. Ở trong rừng rậm, ở tầng sát mặt đất nồng độ của nó có thể đạt 0,06% cho nên cây sống trong ánh sáng yếu tồn tại. Lượng CO2 thích hợp cho người và gia súc từ 0,01- 0,03, nếu nồng độ CO2 tăng lên 0,2-0,6% có thể gây chết người. Nguồn tạo ra khí cacbonic: + Hô hấp của các sinh vật + Hoạt động của các núi lửa, cháy rừng, hoạt động công nghiệp + Nguồn bổ sung lớn nhất lad đại dương + Đá vôi khi gặp axit d. Ôzôn : Tỷ lệ ozon khoảng 4-10-7 %về thể tích nhưng có vai trò quyết định trong việc hấp thụ tia cực tím bảo vệ sự sống trên trái đất.Ôzôn tập trung ở tầng bình lưu. Nồng độ O3 tăng sẽ là mối nguy hại cho cuộc sống trên trái đất gây bệnh nguy hiểm cho người và gia súc, cây trồng. Giảm khả năng quang hợp của cây xanh. II. Cấu trúc khí quyển theo chiều thẳng đứng Người ta dựa vào sự thay đổi của nhiệt độ theo độ cao mà chia khí quyển ra thành 5 tầng sau: 1. Tầng đối lưu: tùy thuộc vào vùng vĩ độ. Vùng nhiệt đới khoảng 17-18 km, vùng ôn đới 11km, vùng cực 7-8 km. Không khí ở tầng này có sự xáo trộn mạnh theo cả chiều ngang và chiều thẳng đứng. Hầu như tất cả hiện tượng vật lý xảy ra trong khí quyển mà chúng ta quan sát thấy được đều xảy ra trong tầng đối lưu, bởi tầng này chứa toàn bộ hơi nước có trong khí quyển và 80% chất khí. Nhiệt độ không khí ở tầng đối lưu giảm dần theo chiều cao, cứ lên 1km giảm 5-6 0C. 2. Tầng bình lưu Có bề dày từ đỉnh tầng đối lưu đến độ cao khoảng 50-55km. Nhiệt độ không đổi trong giới hạn từ đỉnh tầng đối lưu đến độ cao 35km. Từ độ cao 35km trở lên nhiệt độ không khí tăng dần và đạt xấp xỉ O0C ở đỉnh tầng bình lưu. Tầng này hầu như không có hơi nước và do đó không có các hiện tượng thời tiết. 3. Tầng trung gian: có độ cao từ đỉnh tầng bình lưu đến 90-95 km . Nhiệt độ giảm theo độ cao và đạt khoảng -800C ở đỉnh. 4. Tầng nóng: có độ cao từ đỉnh tầng giữa đến chừng 600km. Tăng theo độ cao chừng 20000C ở đỉnh. 5. Tầng khuếch tán là tầng chuyển tiếp của khí quyển trái đất vào không gian vũ trụ. Không khí của tầng này hết sức loảng, thành phần chủ yếu là các chất khí nhẹ như H2, He. CHƯƠNG II: BỨC XẠ MẶT TRỜI A. Mục đích: Giới thiệu cho sinh viên về thành phần quang phổ của mặt trời đối với cây trồng. Ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng trong ngày đối với cây trồng. Các dạng bức xạ mặt trời và ảnh hưởng của bức xạ mặt trời đối với đời sống sinh vật. Biện pháp nâng cao hiệu suất sử dụng bức xạ mặt trời trong sản xuất nông nghiệp cũng như trong lâm nghiệp. B. Yêu cầu: Học viên tham gia đầy đủ số tiết, cần vận dụng kiến thức ảnh hưởng của bức xạ mặt trời đối với cây trồng để nâng cao hiệu quả khi sử dụng bức xạ trong sản xuất nông nghiệp. I. Thành phần quang phổ của mặt trời đối với cây trồng Bức xạ mặt trời được hình thành từ những sóng điện từ với những bước sóng khác nhau. Quang phổ của mặt trời được chia làm 3 nhóm: - Nhóm tử ngoại gồm những tia có bước sóng nhỏ hơn 0,4µ chiếm 7% thành phần quang phổ của mặt trời. - Nhóm tia có bước sóng trông thấy: gồm những tia có bước sóng > 0,4 µ và 0,76 µ chiếm 46% thành phần quang phổ mặt trời. - Nhóm tia hồng ngoại: gồm những tia có bước sóng > 0,76 µ chiếm 47% thành phần quang phổ của mặt trời. Nhóm tia tử ngoại và tia hồng ngoại mắt thường không thể nhìn thấy được. Nhóm tia có bước sóng trông thấy khi phân tích người ta thấy hàng loạt tia được sắp xếp lần lượt theo sự giảm dần của bước sóng: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm,tím. Tia nhìn thấy có ảnh hưởng nhiều đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây xanh. Để xét tác dụng của quang phổ của mặt trời đối với cây trồng ủy ban chiếu xạ Hà Lan(1953) đã chia quang phổ mặt trời ra làm 8 giải: Giải 1: gồm những tia có độ dài bước sóng > 1 µ. Là những tia khi được cây hấp thụ thì biến thành nhiệt mà không tham gia tiến trình sinh hóa. Giải 2: gồm những tia có bước sóng từ 1- 0,72 µ có tác dụng làm cho cấy cối mọc dài ra. Các tia này đóng vai trò quan trọng đối với quang chu kỳ, sự nẩy mầm của hạt, màu sắc trái. Giải 3: gồm các tia từ 0,72 đến 0,61 µ ( tia đỏ và tia da cam) rất quan trọng trong quá trình quang hợp của cây xanh. Các tia này bị lục tố hấp thụ mạnh, ảnh hưởng nhiều đến chu kỳ quang. Giải 4: gồm các tia 0,61- 0,51 µ ( vàng, lục) ảnh hưởng ít đến quang hợp và hình thành trái. Giải 5: gồm các tia từ 0,51- 0,4 µ ( chàm, tím ) những tia này bị lục tố và sắc tố vàng hấp thụ mạnh cho nên giải này ảnh hưởng nhiều đến quá trình hình thành trái. Giải 6: gồm những tia từ 0,4- 0,315 µ( tử ngoại) tác dụng chủ yếu trong quá trình hình thành trái, ức chế quá trình dài ra của cây xanh và làm cho lá dày hơn. Giải 7: gồm những tia có bước sóng từ 0,315- 0,28 µ ( tử ngoại) là những tia làm hư phần lớn cây trồng. Giải 8: gồm những tia có bước sóng < 0,28 µ ( tử ngoại) rất nguy hiểm đới với cây trồng. Có tính chất hủy diệt đối với cây xanh. Nhưng những tia này hầu như không tới được mặt đất. II. Ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng trong ngày đối với cây trồng Độ dài ngày được xác định bằng thời gian chiếu sáng trên mặt đất. Ánh sáng của mặt trời là sự tác động tổng hợp tác động của trực xạ, tán xạ, albedo của mặt trời. Thời gian chiếu sáng trong ngày thay đổi ... số địa phương và tiềm năng nông nghiệp, các tập quán nông nghiệp sẽ bị biến đổi mạnh. - Các thay đổi về chi phí sản xuất từng vùng sẽ xảy ra, chẳng hạn nếu nhiệt độ tăng 10C, chi phí tưới tiêu ở vành đai thóc của Hoa Kỳ sẽ tăng lên khoảng 25%, ở miền trung Liên Xô cũ thì ngược lại, nếu nhiệt độ tăng 10C thì chi phí sản xuất lúa mì sẽ giảm đi 1% 6. Đánh giá điều kiện khí hậu (ĐGĐKKH) Khí hậu là một bộ phận quan trọng của nguồn tài nguyên thiên nhiên, loại tài nguyên có thể tái tạo được. Do vậy việc khai thác một cách hợp lý, vừa đảm bảo đạt hiệu quả cao cho sản xuất vừa duy trì cải tạo được tiềm năng của điều kiện khí hậu. Để có thể khai thác và sử dụng hợp lý ĐKKH thì trước hết cần đánh giá ĐKKH. - ĐGĐKKH là toàn bộ công việc mô tả phân tích ĐKKH, chỉ ra được những đặc điểm thuận lợi, đặc điểm không thuận lợi, những tác động bình thường, tác động nguy hiểm, khả năng phát huy được những đặc điểm có lợi, khắc phục những bất lợi của ĐKKH địa phương với đối tượng sản xuất và quá trình hoạt động sản xuất. Phụ thuộc vào đối tượng sản xuất và quá trình của hoạt động sản xuất trong mỗi ngành kinh tế có những quan điểm riêng khi ĐGĐKKH. Vì vậy mỗi đối tượng, mỗi ngành có những chỉ tiêu riêng khi đánh giá, phân loại. Trong nông- lâm nghiệp những tiêu chí khí hậu này được xác định trên cơ sở phân tích mối quan hệ “khí hậu- thực vật – năng suất” gọi chung là các chỉ tiêu sinh khí hậu - Nội dung cơ bản của ĐGĐKKH là: phân tích toàn bộ những thuận lợi, khó khăn, hướng khai thác sử dụng ĐKKH địa phương trên cơ sở những kiến thức về mối quan hệ qua lại giữa cây trồng vật nuôi với ĐKKH và khí tượng của địa phương. Khi đánh giá ĐKKHNN cần chú ý nguyên tắc là: ĐGĐKKH có ảnh hưởng tới đời sống của một loại cây một cách tổng hợp và toàn diện, bởi vì các lý do sau: + Các yếu tố ảnh hưởng một cách riêng rẽ, từng mặt tới cây trồng, chẳng hạn điều kiện nắng ấm mùa đông ở miền bắc có thể thuận lợi cho quá trình phát dục của cây lúa, nhưng kết hợp với độ ẩm cao sẽ tăng cường sự phát triển của sâu bệnh. + Các yếu tố khí hậu có thể tăng cường hoặc làm suy yếu ảnh hưởng của nhau đối với thực vật, chẳng hạn đối với cây trồng ở vùng nóng thì với một lượng mưa X khá lớn là có thể thích hợp, nhưng cũng với lượng mưa X và cây trồng đó nếu ở vùng lạnh thì lại là thừa. + Khí hậu có tính chất 2 mặt, đó là mặt ổn định và bất ổn định do vậy khi ĐGĐKKH cần chú ý xem xét đến tính chất này của nó. Các đặc trưng trung bình của các yếu tố khí hậu không đủ nói lên bản chất của khí hậu. +Tác động của con người có thể gây ra sự biến đổi khí hậu theo chiều hướng có lợi hoặc có hại. ĐGĐKKH có thể phản ánh tổng hợp thông qua các chỉ tiêu khí hậu sau đây: * Loại chỉ tiêu gián tiếp: đó là điều kiện khí hậu của: a. Cây tự nhiên hay cây hoang dại: Trong cùng điều kiện về đất, giống, nếu khí hậu không thích hợp thì cây không phát triển được hoặc phát triển kém, nếu khí hậu thích hợp thì cây sẽ phát triển mạnh. Vd: Cây chuối rừng phát triển tốt ở đâu thì nơi đó có khí hậu ẩm, mưa nhiều, ít bão, cây cỏ tranh phát triển mạnh trong điều kiện khí hậu nóng, mưa nhiều nhưng không ngập nước... Tóm lại sự có mặt của cây tự nhiên có tính chất chỉ thị cho khí hậu ở vùng đó. b. Cây trồng: Để ĐGĐKKH hoặc tiềm năng khí hậu có thể thông qua việc đánh giá năng suất cây trồng hoặc sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng. c. Đất đai: Khí hậu cũng có thể được phản ánh thông qua các tính chất của đất đai như độ chua, độ ẩm, thành phần của đất * Loại chỉ tiêu trực tiếp: a. Những chỉ tiêu phản ánh điều kiện nhiệt, ẩm Để phản ánh mức đảm bảo về nước, các tác giả thường dùng tỷ số giữa lượng nước thu được (mưa) và lượng nước chi mất (bốc hơi) + Hệ số ẩm ướt của Ivanop k = x/z z= 0,0018 (25+t)2(100-r) trong đó: x là lượng mưa (mm); z là lượng bốc hơi tháng (mm); t là nhiệt độ bình quân tháng (oC); r là độ ẩm tương đối (%) Theo Ivanop thì khi k=6: đất khô hạn; k=0,6-1,0: đất thiếu ẩm; k=1,0- 1,5: đất đủ ẩm; k= 1,5-2,0: đất dư ẩm + Hệ số thủy nhiệt Selianninop (1937) K= ∑p/ 0,1∑t P là lượng mưa, t là nhiệt độ + Chỉ số khô hạn của Buduco (1948): k= B/ L*r B- cân bằng bức xạ; L tiềm nhiệt bốc hơi; r lượng mưa + Chỉ số khô hạn của Thái Văn Trừng (1962): x= S*A*D S- số tháng khô, là tháng có lượng mưa Pk ≤ 2t; t nhiệt độ trung bình năm; A số tháng hạn có lượng mưa Ph ≤ t; D số tháng kiệt có lượng mưa từ 0- 5 mm b. Chỉ số phản ánh mức đảm bảo về nước: Niewwalt (1981) đưa ra chỉ số mưa nông nghiệp (ARI): ARI= (P80/ PET)*100Hahhah P80 là lượng mưa tháng có xác suất xuất hiện trên 80%, nó được tính theo lượng mưa trung bình tháng; ở Malaixia P80= Ptb *0,78-32 PET lượng bốc hơi tiềm năng. Theo tác giả số tháng liên tục có chỉ số mưa nông nghiệp ARI > 100 là thời vụ trồng trọt c. chỉ số biểu thị cho tính phân mùa của mưa: Chỉ số khô hạn của Mohr Q= số tháng khô r/ Số tháng ướt n r là tháng lượng mưa nhỏ hơn lượng bốc hơi tiềm năng n tháng có lượng mưa lớn hơn lượng bốc hơi tiềm năng II. Khí hậu Việt Nam 1. Các đặc điểm chung của khí hậu Việt Nam - Khí hậu Việt Nam là khí hậu nhiệt đới nội chí tuyến: Tính chất nội chí tuyến được quyết định bởi vĩ độ địa lý của Việt Nam kéo dài trên 150 vĩ từ 8030’B( Cà Mau) đến 23022’B( Đồng Văn), khiến cho trong năm mặt trời luôn nằm cao trên đường chân trời và qua thiên đỉnh 2 lần, với chu kỳ quang ngắn. Khoảng cách giữa 2 lần qua thiên đỉnh của mặt trời chênh lệch khá nhiều: ở phía bắc từ vài ngày đến vài tháng, nhưng ở phía nam có thể 3-5 tháng. Kết quả là ở phía bắc lãnh thổ phân bố của bức xạ trong năm có dạng chí tuyến với 1 cực đại và 1 cực tiểu; còn tiến trình năm của bức xạ ở phía nam là dạng xích đạo với 2 cực đại và 2 cực tiểu. Tổng lượng bức xạ có khuynh hướng tăng dần từ Bắc vào Nam. Ở các vĩ độ bắc bộ tổng lượng bức xạ dao động trong khoảng 95-105kcal/cm2/ năm; Ở trung bộ khoảng 120-130kcal/cm2/ năm; Ở Nam Bộ có thể lớn hơn 130kcal/cm2/năm Nếu đem so sánh một số chỉ tiêu khí hậu cơ bản của các vùng khí hậu của Việt Nam với tiêu chuẩn nhiệt đới, ta thấy rằng các chỉ tiêu đó đều bằng và vượt tiêu chuẩn, chỉ trừ một số địa điểm núi cao hoặc bị khuất gió mới có các chỉ tiêu khí hậu của nó thấp hơn tiêu chuẩn. - Khí hậu của Việt Nam chịu ảnh hưởng của gió mùa: Việt Nam nằm trong vùng chuyển tiếp của 3 chế độ gió mùa châu Á, đó là gió mùa đông bắc, khống chế toàn bộ khu vực Nhật Bản, Triều Tiên, gió mùa Đông Nam Á hoạt động trong khu vực Mã Lai, philippin và gió mùa Tây Nam Ấn, ảnh hưởng chủ yếu Miến Điện, Mã Lai, Thái Lan khiến cho hệ thống gió mùa ở Việt Nam rất phức tạp. Đó là hệ thống gió mùa phức hợp của 3 hệ thống nói trên. Gió mùa Việt Nam có thể chia thành 2 loại: + Gió mùa mùa đông: bị chi phối bởi 2 hệ thống riêng rẽ nhau: gió mùa cực đới lục địa (Pc) và gió mùa tín phong từ áp cao phụ biển đông trung hoa. Hai hệ thống này khi thì luân phiên xen kẽ, khi thì tác động đồng thời gây ra tình trạng biến động mạnh mẽ của cơ cấu thời tiết trong mùa. Khối khí cực đới lục địa (Pc): hình thành từ vùng áp cao Xiberi tràn vào nước ta theo hai đường, một đường từ lục địa đi thẳng xuống qua Trung Quốc; một đường dịch quá về phía đông ra biển Nhật Bản, Hoàng Hải và biển đông trung hoa. Trên đường di chuyển dài, hàng vạn km các khối khí cực đới bị biến tính, nóng dần lên. Tùy theo hướng di chuyển mà người ta phân biệt: Khối khí cực đới lục địa biến tính (NPc) khô: là khối khí Pc thổi qua lục địa Trung Quốc từ tháng XI-III nên rất khô và lạnh, nhiệt độ và độ ẩm riêng thấp nhất vào giữa mùa (tháng XII-I-II) vào đầu và cuối mùa nhiệt độ cao hơn một ít. Càng di chuyển vào phía nam nước ta NPc càng nóng và ẩm hơn, NPc khô thịnh hành ở phần phía bắc nước ta (từ 16-180B trở ra) gây ra kiểu thời tiết hanh khô rất đặc trưng. Khối khí cực đới lục địa biến tính NPc ẩm. Do di chuyển vòng qua biển nên nhiệt độ và độ ẩm cao hơn so với NPc khô, khối khí này thường hoạt động mạnh trong khoảng tháng II-IV làm cho thời tiết miền bắc lạnh, ẩm, nhiều mây và mưa phùn. Khối khí nhiệt đới biển nam trung hoa là khối khí cực đới Xiberi nhưng bị nhiệt đới hóa do nằm lại lâu ngày trên vùng biển Trung Quốc, là khối khí nóng và ẩm, khá ổn định mang lại thời tiết nắng nóng, ít mây tạnh ráo, nó thường xuất hiện vào các tháng đầu và cuối đông + Gió mùa mùa hạ Rất phức tạp do chịu ảnh hưởng của rất nhiều khối khí có nguồn gốc địa lý và hướng di chuyển khác nhau vì thế thời tiết mùa hạ biến động rất mạnh. Sau đây là các loại khối không khí hoạt động tại VN: Khối khí nhiệt đới vịnh Ben gan Khối khí xích đạo Khối khí nhiệt đới biển Thái Bình Dương Khối khí nhiệt đới biến tính NPc Khối khí nhiệt đới lục địa Tc - Khí hậu VN chịu ảnh hưởng của các nhiễu động khí quyển: hoạt động của các nhiễu động khí quyển nhiều khi có ảnh hưởng lớn đến lượng mưa ở nước ta +Front cực đới: làm cho nhiệt độ hạ xuống nhanh chóng và vậy độ ẩm tương đối cũng tăng lên nhanh chóng do vậy thường gây ra mưa. + Đường đứt: là biến tướng của front cực đới trong những điều kiện ở miền bắc nước ta. Lúc này không khí đã bị biến tính ở mức độ cao và không có sự tương phản nhiều về nhiệt độ nhưng hướng và vận tốc gió vẫn khác nhau nhiều ở hai bên front. Đường đứt tràn về làm giảm nhiệt độ đáng kể, song cũng gây mưa. + Bão: thường gây ra mưa to, gió lớn + Dải hội tụ nhiệt đới: thường gây ra mưa nhiều và dai dẳng + Rãnh nhiệt đới: hình thành ở tầng cao khí quyển có ảnh hưởng sâu sắc tới thời tiết ở vùng Đông Nam Á nói chung và Việt Nam nói riêng. Ở nước ta rãnh nhiệt đới gây ra mưa khá lớn. - Khí hậu Việt Nam chịu ảnh hưởng của địa hình Địa hình đồi núi ở Việt Nam chiếm tới 3/4 diện tích tự nhiên của đất nước, nhưng nói chung không có nhiều đỉnh núi cao. Các ngọn núi cao trên 1500m nằm rải rác từ Bắc vào Nam còn lại là những ngọn núi thấp. Do vậy độ cao của địa hình không có ý nghĩa lớn trong sự phân hóa khí hậu. ảnh hưởng quan trọng nhất lại là ảnh hưởng của hướng núi. Các hướng núi này phân cách nước ta ra hàng trăm mảnh khí hậu khác nhau. Ảnh hưởng của hướng núi: những hướng chính là: + Hướng Tây Bắc- Đông Nam + Hướng Đông Bắc- Tây Nam + Hướng Bắc Nam Địa thế biển: nước ta có bờ biển dài khoảng 3000km, chiều ngang lãnh thổ hẹp, tính chất lục địa của lãnh thổ nhỏ, do đó nền khí hậu nước ta được khí hậu biển làm cho điều hòa mặt khác do gần biển nên khí hậu nước ta chịu các nhiễu động không khí biển như gió biển, các xoáy nhiệt đới, bão... - Khí hậu VN rất đa dạng có nhiều á đới và các đai cao: Do nước ta trải dài trên nhiều vĩ tuyến, kết hợp với tác động của gió mùa đông nên có sự phân hóa về nhiệt. ở phía Nam tổng nhiệt độ đạt tiêu chuẩn của Á xích đạo và xích đạo nhưng ở phía Bắc chỉ đạt tiêu chuẩn khí hậu nhiệt đới. Ngoài ra do tác động của quy luật đai cao, lên núi cao tổng nhiệt độ giảm xuống chỉ còn đạt tiêu chuẩn của khí hậu á nhiệt đới và khí hậu ôn đới. - Khí hậu Việt Nam rất thất thường trong chế độ nhiệt và chế độ ẩm Thất thường trong chế độ nhiệt thể hiện ở sự dao động của nhiệt độ tháng, ở sự dao động của ngày bắt đầu và kết thúc các mùa nóng lạnh. Do sự hoạt động của gió mùa đông bắc vì thế sự thất thường chỉ thể hiện rõ trong các tháng mùa đông ở miền Bắc. Tính thất thường của mùa lạnh có ý nghĩa quan trọng cho việc bố trí mùa vụ trồng trọt. Tính thất thường của chế độ mưa xảy ra trên toàn quốc thể hiện ở sự biến động lượng mưa hằng năm, lượng mưa từng mùa và lượng hàng tháng. Đối với từng mùa, mùa mưa hay mùa khô tính thất thường đều rất quan trọng; mùa khô nói chung thiếu nước. Tuy nhiên tính thất thường của mưa mùa hạ thường gây ra ảnh hưởng xấu đến sản xuất hơn là mùa đông. Hạn mùa mưa gây tác hại lớn hơn hạn mùa khô * Các miền khí hậu Việt Nam - Miền khí hậu phía Bắc: từ đèo ngang trở ra, có mùa đông lạnh, tương đối ít mưa và nửa cuối mùa rất ẩm ướt, mùa hè nóng và nhiều mưa. Miền khí hậu này gọi là khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh - Khí hậu Đông Trường Sơn: từ đèo ngang đến mũi Dinh có chế độ khí hậu như một miền khí hậu dị thường của khí hậu nhiệt đới gió mùa mà đặc trưng chủ yếu là mùa mưa ẩm lệch so với mùa gió - Miền khí hậu phía Nam: Bao gồm khí hậu Nam bộ Và Tây Nguyên có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với nhiệt độ quanh năm cao với một mùa mưa và một mùa khô tương phản sâu sắc phù hợp với gió mùa. 2. Một số đặc trưng cơ bản của khí hậu Việt Nam - Chế độ nắng và bức xạ: phong phú - Chế độ nhiệt: biến động khá nhiều, mức độ biến động phụ thuộc vào hoạt động mạnh hay yếu của gió mùa: biến động trong các tháng mùa đông mạnh hơn trong các tháng mùa hè, biến động nhiệt của các tỉnh phía Bắc mạnh hơn các tỉnh phía Nam. - Chế độ mưa: phân bố mưa ở nước ta theo không gian và thời gian có sự biến động rất mạnh, nguyên nhân chủ yếu là do các dòng hoàn lưu và địa hình gây ra. - Độ ẩm không khí: độ ẩm tương đối biến động khá nhiều và tùy thuộc vào từng vùng - Các hiện tượng thời tiết đặc biệt: dông, bão, gió khô nóng 3. Khí hậu Tây Nguyên a. Các đặc điểm của khí hậu Tây Nguyên: - Khí hậu Tây Nguyên có sự hạ thấp nền nhiệt độ do ảnh hưởng của độ cao địa hình, nhìn chung ở độ cao 500-1000m, nhiệt độ giảm 3-60C so với đồng bằng, ở độ cao 1000m nhiệt độ giảm 8-90C. - Sự tương phản giữa hai mùa mưa và khô rất sâu sắc vì liên quan đến tác dụng chắn gió của dãy trường sơn. - Nhiệt độ ngày đêm ở Tây Nam biến thiên mạnh, biên độ nhiệt độ ngày đạt tới 10-110C, vào mùa khô có thể tới 15-160C. - Do lãnh thổ bị phân hóa lớn về độ cao và dạng địa hình nên khí hậu có thể khác biệt nhau khá lớn trên các điểm có khoảng cách không xa. - Do Tây Nam kéo dài theo hướng Bắc- Nam nên ở phía Nam của Tây Nguyên trong diễn biến hằng năm của nhiệt độ, lượng mưa, quan sát thấy 2 cực đại, còn ở phía Bắc Tây Nguyên chỉ quan sát thấy 1 cực đại. b. Các đặc trưng của khí hậu Tây Nguyên - Nhiệt độ: biến thiên rõ rệt theo độ cao. Chẳng hạn như: nhiệt độ trung bình năm ở các vùng trũng thung lũng dưới 300 m: 24,5- 25 0C, các vùng có độ cao từ 300-600 m cao nguyên Đăk Lak 23- 240C, ở độ cao từ 500-1000m Cao nguyên Gia Lai và Kon Tum, Di Linh 20-230C, độ cao trên 1500m như cao nguyên Đà Lạt 15-190C. Tháng lạnh nhất ở Tây Nguyên tháng 12 nhưng chỉ ở những vùng có độ cao từ 1000 m trở lên mới có mùa đông lạnh, các vùng thấp hơn có mùa đông mát. - Mưa: nói chung lượng mưa năm ở Tây Nguyên khá lớn - Độ ẩm- mây- nắng: Độ ẩm lớn hơn 85% mùa mưa là mùa có độ ẩm cao, xấp xỉ 90%, vào mùa khô độ ẩm dưới 80%. Độ ẩm thấp nhất ở Tây Nguyên có thể xuống dưới 10%. Mây: những tháng mưa nhiều là những tháng nhiều mây còn những tháng mùa khô là những tháng ít mây. Nắng: Ở Tây Nguyên số giờ nắng dao động từ 2000-3000 giờ ở Bắc và Trung TN, từ 1700-2000h ở nam Tây Nguyên. - Gió: Hướng gió thịnh hành ở Tây Nguyên thay đổi theo mùa, từ tháng V đến tháng XI chủ yếu là gió tây và tây nam, từ tháng XI đến IV chủ yếu à gió bắc và đông bắc. Gió tây nguyên nói chung có tốc độ lớn, vận tốc trung bình khoảng 2,5-3,0 m/s. Lượng bốc hơi ở Tây Nguyên dao động từ 600-1500mm, bốc hơi trung bình năm lớn nhất ở Ban Mê Thuột khoảng 1600mm, các vùng khác như playcu khoảng 1300-1400mm, bốc hơi mạnh nhất vào thời kỳ khô nóng. Sương mù: Tây nguyên có khá nhiều ngày có sương mù. Dông thì tùy từng nơi có thể có từ 50-100 ngày có dông, dông thường xảy ra vào đầu và cuối mùa hè.
File đính kèm:
- bai_giang_khi_tuong_phan_thi_thuy_na.doc