Trên bề mặt Trái Đất nhiệt độ không khí thay đổi như thế nào
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây [185.12 KB, 18 trang ]
NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ TRÊN BỀ MẶTTRÁI ĐẤT
I. PHẦN LÍ THUYẾT:
1. Nhiệt độ không khí:
a. Bức xạ Mặt Trời và nhiệt độ không khí trên Trái Đất:
Bức xạ Mặt Trời là dòng vật chất và năng lượng của Mặt Trời tới Trái Đất, chủ
yếu là các sóng điện từ - các tia sáng nhìn thấy và không nhìn thấy. Đây là nguồn cung
cấp nhiệt chủ yếu cho mặt đất. Nguồn bức xạ này tới Trái Đất được bề mặt đất hấp thụ
tới 47%, 30% tới khí quyển lại bị phản hồi vào không gian, 19% khí quyển hấp thụ, 4%
tới mặt đất lại phản hồi vào không gian
Như vậy nguồn cung cấp nhiệt chủ yếu cho không khí ở tầng đối lưu là nhiệt của
bề mặt Trái Đất được Mặt trời đốt nóng.
Nhiệt lượng do Mặt trời mang đến bề mặt Trái Đất luôn thay đổi theo góc chiếu
của tia bức xạ Mặt Trời, nếu góc chiếu lớn thì nhiệt lượng lớn và ngược lại
b. Tuy nhiên, nhiệt độ trên Địa cầu còn do bức xạ cùng với chuyển động của các khối
không khí nóng, lạnh quyết định và chịu ảnh hưởng quan trọng của mặt Địa cầu:
Trên Địa cầu nhiệt độ có sự thay đổi do tác động của bức xạ Mặt Trời. Nguồn bức
xạ từ Mặt Trời đến Địa cầu tác động theo một nhịp điệu rất điều hòa, nên bức xạ làm
phát sinh trên Địa cầu một nhiệt trường ổn định.
Nhưng bức xạ một khi đã làm cho không khí nóng lên thì các khối không khí
chuyển động mang theo nhiệt độ đã nhận được từ nơi này đến nơi khác trên Địa cầu.
Chuyển động cuả các khối khí có hai chiều: chiều thẳng đứng từ cao xuống thấp, hay từ
thấp lên cao và chiều ngang là chuyển động làm sinh ra gió. Những chuyển động ngang
của các khối không khí mang nhiệt từ nơi này đến nơi khác, như chuyển động của khối
khí lạnh và gió mùa Đông Bắc nhiệt độ thấp đến nước ta. Các chuyển động này sinh ra
trên mặt Địa cầu một nhiệt trường chuyển động. Nhiệt trường này chồng lên nhiệt
trường ổn định do bức xạ tạo ra và nhiệt độ của hai nhiệt trường ấy phối hợp, quyết định
nhiệt độ thực tế của mỗi nơi trên Địa cầu.
Về phương diện địa lý, nói đến nhiệt độ ở một địa điểm là nhiệt độ không khí ở
nơi ấy – tức nhiệt độ của lớp không khí gần sát mặt Địa cầu, cách mặt ấy 2 mét, là lớp
không khí mà ta thở. Nhiệt độ của lớp không khí này lại có liên quan mật thiết với nhiệt
độ của mặt Địa cầu. Vì thế tính chất mặt đệm dưới [ là đất hay nước, băng tuyết hay
thực vật…] có ảnh hưởng lớn tới nhiệt độ của một địa phương.
2. Đặc điểm chế độ nhiệt của lớp khí quyển dưới thấp:
Không khí nhận được nhiệt của Mặt Trời đốt nóng trực tiếp và nhiệt từ mặt đất
truyền lên, trong đó lượng nhiệt nhận được từ mặt đất lớn hơn 400 lần so với bức xạ và
500 000 lần so với dẫn nhiệt phân tử. Nguồn cung cấp nhiệt chủ yếu cho không khí ở
dưới thấp là nhiệt của bề măt Trái Đất được Mặt Trời đốt nóng.
Việc truyền nhiệt từ mặt đất vào không khí chủ yếu do loạn lưu. Loạn lưu [đối lưu
nhiệt] là sự chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí do mặt đất bị đốt nóng không đều
gây ra. Không khí bị mặt đất đốt nóng bốc lên cao mang theo nhiệt. Các phần tử khí
trong chuyển động loạn lưu, dần dần tiếp theo nhau nhận được nhiệt khi tiếp xúc với bề
mặt đất nóng và khi thăng lên hay di chuyển sẽ truyền nhiệt cho các phân tử khác.
Nhiệt được đưa vào không khí cùng với hơi nước bốc hơi, rồi được tỏa ra trong
quá trình ngưng kết. Mỗi gam hơi nước chứa 600 calo tiềm năng nhiệt hóa hơi.
Do mặt đất là nguồn cung cấp nhiệt chủ yếu, nên nhiệt độ không khí ở lớp dưới
thấp giảm theo chiều cao. Trung bình không khí ẩm khi lên cao 100m, giảm 0,6
0
C. Nếu
nhiệt độ của khối khí lạnh hơn xung quanh, nó sẽ giáng xuống [với điều kiện trạng thái
khí quyển ổn định]. Khi đó, nhiệt độ khối khí sẽ tăng lên, trung bình tăng 1
0
C trên 100m,
nếu đó là không khí khô.
3. Các nhân tố ảnh hưởng tới sự phân bố nhiệt độ không khí trên bề mặt Trái Đất:
- Vĩ độ địa lý: Do càng lên vĩ độ cao, góc nhập xạ càng giảm và sự chênh lệch góc nhập
xạ 2 mùa càng lớn, nên nhiệt độ và biên độ nhiệt trung bình năm cũng có sự thay đổi từ
xích đạo về hai cực.
- Tình trạng phân bố của đất liền và biển cũng ảnh hưởng tới sự khác biệt về nhiệt độ
trung bình năm cao nhất,thấp nhất, biên độ nhiệt. Nguyên nhân là do tỷ nhiệt của đất chỉ
bằng 6 phần 10 của nước, nghĩa là nếu được cung cấp một lượng nhiệt bằng nhau và
trong khoảng thời gian như nhau, đất tăng 10
0
C thì nước chỉ tăng 6
0
C; hoặc muốn làm
cho đất và nước có một nhiệt độ ngang nhau thì đất mất 6 giờ còn nước mất 10h; và
ngược lại với trường hợp mất nhiệt. Nói cách khác, nước hút nhiệt chậm nhưng giữ
nhiệt lâu hơn đất, nên nước nóng lên và nguội đi đều chậm hơn nước. Vì vậy người ta
thường ví các hải dương với những “quỹ tiết kiệm”, góp phần điều hòa nhiệt độ cho
không khí.
- Vị trí các bờ biển cũng làm nhiệt độ có sự thay đổi: Cùng một vĩ độ, trên bờ Đông và
bờ Tây các đại dương, nhiệt độ và biên độ nhiệt có sự khác biệt do ảnh hưởng của các
hải lưu nóng và lạnh
- Địa hình cũng là một yếu tố của bề mặt đệm có ảnh hưởng quan trọng tới nhiệt độ:
+ Độ cao địa hình: Trong tầng đối lưu, càng lên cao, nhiệt độ không khí càng giảm,
trung bình cứ lên cao 100m, nhiệt độ giảm 0,6
0
C. Điều này lý giải do nhiệt mặt đất được
Mặt Trời đốt nóng là nguồn cung cấp nhiệt chủ yếu cho tầng đối lưu, nên nhiệt độ không
khí ở lớp dưới thấp giảm theo chiều cao. Nếu khối khí lạnh hơn xung quanh, nó sẽ giáng
xuống [với điều kiện trạng thái khí quyển ổn định]. Khi đó, nhiệt độ khối khí sẽ tăng lên,
trung bình tăng 1
0
C trên 100m, nếu đó là không khí khô. Đồng thời, cũng có thể lí giải
điều này theo Động thuyết của Bernouilli đề ra 1738. Theo thuyết ấy, các phần tử khí
luôn luôn chuyển động ra đủ mọi hướng, những va chạm đó sinh ra nội năng của không
khí. Nội năng ấy sinh ra do nguyên nhân cơ học, đó là động năng, nhưng lại biểu hiện
bằng tỏa nhiệt. Theo nguyên lí năng lượng tương đương thì nhiệt lượng tỏa ra như thế
tương đương với công góp vào. Như vậy khi ta ép một thứ khí mà không cung cấp nhiệt
thì động năng của khí ấy tăng lên vì những va chạm của các phân tử trong một không
gian thu hẹp lại phải nhiều thêm và vì thế lượng nhiệt tỏa ra tương đương với nội năng
phải tăng theo và nhiệt độ lên cao. Ngược lại, khi ta làm cho một thứ khí nở ra mà không
cung cấp nhiệt thì động năng của khí ấy giảm xuống vì trong một không gian mở rộng
ra, những va chạm của các phân tử khí phải giảm bớt, vì thế lượng nhiệt tỏa ra tương
đương với nội năng phải giảm theo và nhiệt độ giảm xuống. Những quá trình biến đổi
như thế đều diễn ra trong nội bộ các chất khí, không hề có trao đổi nhiệt với bên ngoài
nên gọi là đoạn nhiệt. Như vậy, không khí mà chuyển từ áp lực khí quyển cao sang áp
lực khí quyển thấp thì tự nở ra, tăng thể tích, theo định luật Mariotte, và mất bớt nội
năng, càng lên càng tỏa ít nhiệt và càng nguội đi. Ngược lại, không khí mà chuyển từ
cao xuống thấp là chuyển từ áp lực thấp sang áp lực cao thì tự co vào, thu thể tích lại và
được thêm nội năng, càng xuống càng tỏa nhiều nhiệt, càng nóng lên.
Tuy nhiên, tình hình phân phối ấy tùy theo không khí khô hay ẩm. Không khí khô
lên cao 100m thì giảm 1
0
C, và giảm đều như thế mặt đất đến giới hạn tầng đối lưu và
ngược lại xuống thấp 100m thì tăng 1
0
C. Trị số 1
0
C gọi là độ dốc đoạn nhiệt hay
gradient đoạn nhiệt của không khí khô. Không khí bão hòa hơi nước mà lên cao hay
xuống thấp thì gradient đều kém không khí khô, chỉ 0,5 – 0,6
0
C. Nguyên nhân là do
không khí ẩm mà giảm nhiệt thì hơi nước ngưng kết và hiện tượng ngưng kết có tỏa
nhiệt gọi là nhiệt ngưng hơi làm cho không khí chậm nguội và gradient kém đi.
+ Hướng phơi của sườn núi: sườn phơi nắng có nhiệt độ cao hơn sườn khuất nắng.
+ Độ dốc địa hình: Nơi có độ dốc nhỏ, nhiệt độ cao hơn những nơi có độ dốc lớn vì lớp
không khí được đốt nóng có độ dày lớn hơn.
+ Biên độ nhiệt trong ngày thay đổi theo địa hình: Nơi đất bằng nhiệt độ thay đổi ít hơn
nơi đất trũng, vì nơi đất trũng ban ngày ít gió, nhiệt độ cao, ban đêm khí lạnh trên cao
dồn xuống làm cho nhiệt độ hạ thấp. Trên mặt các cao nguyên, không khí loãng hơn ở
đồng bằng nên nhiệt độ thay đổi nhanh hơn ở đồng bằng.
- Ngoài ra còn các nhân tố khác làm thay đổi nhiệt độ không khí như lớp phủ thực vật,
hoạt động sản xuất của con người….
4. Sự phân bố nhiệt độ không khí trên bề mặt Trái Đất:
Do tổng hợp các nhân tố trên mà nhiệt độ có sự phân bố không đều trên bề mặt
Trái Đất.
a. Theo vĩ độ địa lí
* Nhiệt độ trung bình năm thay đổi theo vĩ độ địa lí:
Nhìn chung càng lên vĩ độ cao thì nhiệt độ trung bình năm càng giảm. Những địa
điểm có nhiệt độ trung bình năm thấp nhất đều nằm ở miền gần địa cực đặc biệt là trên
các lục địa. Tuy nhiên những địa điểm có nhiệt độ trung bình năm cao nhất không nằm
dọc theo xích đạo mà ở khoảng 10
0
Bắc. Nguyên nhân là ở xích đạo, bề mặt bên dưới
phần lớn là biển hoặc rừng rậm, hơi nước nhiều, hạn chế sự nhận nhiệt của lớp không
khí gần mặt đất
Phân phối nhiệt độ trung bình năm ở các vĩ độ [
0
C]
Vĩ độ 0
0
10
0
20
0
30
0
40
0
50
0
60
0
70
0
80
0
90
0
Ở nửa cầu
Bắc
25,4 26,0 25,0 20,4 14,0 5,4 -0,6 -10,4 -17,2 -19,0
Ở nửa cầu
Nam
25,4 24,7 22,8 18,3 12,0 5,3 -3,4 -13,6 -27,0 -33,0
* Biên độ nhiệt độ trong năm thay đổi theo vĩ độ với chiều hướng biên độ tăng dần từ
xích đạo lên cực.
Biên độ nhiệt độ trong năm theo vĩ độ [
0
C]
Vĩ độ 0
0
10
0
20
0
30
0
40
0
50
0
60
0
70
0
80
0
90
0
Ở nửa cầu
Bắc
0,6 1,7 5,5 13,1 19,3 25,8 30,4 34,1 34,5 36,0
Ở nửa cầu
Nam
0,6 2,2 5,2 7,6 6,5 5,4 11,2 19,5 28,7 35,0
Nhìn chung, vùng nhiệt đới nóng quanh năm, chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng
không lớn. Càng lên vĩ độ cao và đặc biệt là càng gần địa cực thì sự chênh lệch nhiệt độ
giữa các tháng trong năm càng lớn và càng có sự tăng đột biến.
b. Theo lục địa và đại dương:
* Theo vị trí ở lục địa hay đại dương:
- Nhiệt độ trung bình năm : Nhiệt độ ở hải dương ôn hòa hơn ở lục địa. Vì thế
những nơi có nhiệt độ trung bình năm cao nhất hoặc thấp nhất đều nằm trên các lục địa.
- Biên độ nhiệt độ trong năm thay đổi theo lục địa và đại dương:
Đất và nước có nhiệt dung khác nhau: nước hút nhiệt chậm nhưng giữ nhiệt lâu
hơn đất, nên nước nóng lên và nguội đi chậm hơn đất. Vào mùa lạnh, nhiệt độ trên mặt
các đại dương cao hơn trên mặt lục địa, còn vào mùa nóng thì nhiệt độ trên mặt đại
dương lại thấp hơn trên mặt lục địa. Kết quả là biên độ nhiệt độ trên các đại dương nhỏ
hơn biên độ nhiệt độ trên các lục địa. Càng vào sâu trong lục địa biên độ nhiệt độ càng
lớn.
* Theo bờ đông hay bờ tây các đại dương:
- Nhiệt độ trung bình năm thay đổi: Ở vĩ độ thấp, bờ tây các đại dương [tức bờ
đông các lục địa] có nhiệt độ cao hơn bờ đông các đại dương [tức bờ tây các lục địa]. Ở
vĩ độ cao [với bán cầu Bắc], bờ tây các đại dương [tức bờ đông các lục địa] có nhiệt độ
thấp hơn bờ đông các đại dương [tức bờ tây các lục địa]. Nguyên nhân là do tác động
của các dòng biển chảy ven bờ.
Ở vĩ độ thấp, chảy ven bờ tây các đại dương [tức bờ đông các lục địa] là các dòng
nước nóng, còn chảy ven bờ đông các đại dương [tức bờ tây các lục địa] là các dòng
nước lạnh. Ở vĩ độ cao của bán cầu Bắc, chảy ven bờ tây các đại dương [tức bờ đông các
lục địa] là các dòng nước lạnh, còn chảy ven bờ đông các đại dương [tức bờ tây các lục
địa] là các dòng nước nóng.
- Biên độ nhiệt độ trong năm thay đổi theo bờ đông và bờ tây các đại dương:
Ở các vĩ độ cao, bờ tây các đại dương [tức bờ đông các lục địa] của bán cầu Bắc
có biên độ nhiệt độ lớn hơn nhiều so với bờ đông các đại dương [tức bờ tây các lục địa].
Nguyên nhân là ảnh hưởng của các dòng biển nóng ở bờ đông các đại dương vào
mùa lạnh rất lớn, làm cho sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai mùa ở đây nhỏ hơn nhiều so
với bờ tây.
c. Theo địa hình:
* Nhiệt độ trung bình năm có thay đổi:
+ Theo độ cao:
Càng lên cao nhiệt độ càng giảm, trung bình cứ 100m giảm 0,6
0
C
+ Hướng phơi của sườn núi: sườn phơi nắng có nhiệt độ cao hơn sườn khuất nắng.
+ Độ dốc địa hình: Nơi có độ dốc nhỏ, nhiệt độ cao hơn những nơi có độ dốc lớn vì lớp
không khí được đốt nóng có độ dày lớn hơn.
+ Biên độ nhiệt trong ngày thay đổi theo địa hình: Nơi đất bằng nhiệt độ thay đổi ít hơn
nơi đất trũng, vì nơi đất trũng ban ngày ít gió, nhiệt độ cao, ban đêm khí lạnh trên cao
dồn xuống làm cho nhiệt độ hạ thấp. Trên mặt các cao nguyên, không khí loãng hơn ở
đồng bằng nên nhiệt độ thay đổi nhanh hơn ở đồng bằng.
d. Quy luật các vòng đai nhiệt trên Trái Đất:
Sự phân bố nhiệt trên Trái Đất có tính đới. Do góc nhập xạ giảm khi đi từ Xích
đạo về hai cực, nên nhiệt độ cũng giảm theo. Từ đó, người ta chia bề mặt Trái Đất ra 5
vòng nhiệt: vòng đai nóng nằm giữa 2 chí tuyến Bắc – Nam, hai vòng đai ôn hòa nằm
giữa chí tuyến và vòng cực, hai vòng đai lạnh giữa vòng cực và cực.
Tuy nhiên, sự phân bố nhiệt độ không chỉ do hình dạng và vị trí của Trái Đất so
với Mặt Trời quyết định, mà còn chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố, như: sự phân bố lục
địa và biển, các dòng biển nóng, lạnh…nên chí tuyến và vòng cực không được xem là
giới hạn tự nhiên của các vòng đai nhiệt. Sự phân biệt các vòng đai nhiệt được dựa trên
cơ sở là các đường đẳng nhiệt.
+ Vòng đai nóng nằm giữa hai đường đẳng nhiệt năm trên 20
0
C của bán cầu Bắc và bán
cầu Nam.
+ Hai vòng đai ôn hòa, giới hạn về phía xích đạo là đường đẳng nhiệt năm 20
0
C và về
phía cực là đường đẳng nhiệt 10
0
C của tháng nóng nhất.
+ Hai vòng đai lạnh: giới hạn về phía xích đạolà đường đẳng nhiệt 10
0
C của tháng nóng
nhất.
Vòng đai nhiệt là cơ sở của các vòng đai địa lí. Dựa vào chế độ nhiệt - ẩm, người
ta chia ra 7 vòng đai địa lí [ranh giới của các vòng đai nhiệt không trùng với ranh giới
vòng đai địa lí]: xích đạo, cận xích đạo, nhiệt đới, cận nhiệt, ôn đới, cận cực, cực.
II. PHẦN CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP:
Câu 1: Tại sao nhiệt độ cực đại và cực tiểu trong ngày ở đại dương thường chậm
hơn trong lục địa?
Hướng dẫn trả lời :
Sự truyền nhiệt vào trong đất và nước phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt dung riêng
thể tích [lượng nhiệt tính bằng calo cần để đốt nóng 1 cm
3
một chất nhất định lên 1
0
C]
và tính dẫn nhiệt [khả năng truyền nhiệt được đo bằng lượng nhiệt đi qua một lớp đất
[hay nước] có diện tích là 1 cm
2
và chiều dày 1 cm, mà nhiệt độ chênh nhau ở hai mặt
của lớp đó là 1
0
C trong 1 giây] của chúng. Với lượng nhiệt Mặt Trời như nhau, đất [hay
nước] có nhiệt dung thể tích lớn thì được đốt nóng nhiều hơn. Nhiệt dung thể tích của
đất, đá nhỏ hơn nhiệt dung của nước 2 lần.
Nước có nhiệt dung lớn và tính dẫn nhiệt nhỏ hơn so với đất, nên nóng lên chậm
và mất nhiệt cũng chậm.
Câu 2: Tại sao đại dương có biên độ nhiệt nhỏ, lục địa có biên độ nhiệt lớn?
Hướng dẫn trả lời :
Tia mặt trời tới mặt nước được các lớp nước trên mặt hấp thụ một phần, còn một
phần được truyền xuống đốt nóng trực tiếp các lớp ở dưới sâu. Do trao đổi loạn lưu nên
sự truyền nhiệt ở nước xuống được sâu và lại nhanh gấp rất nhiều lần [1000 – 10000
lần]so với dẫn nhiệt phân tử ở đất. Tính linh động của nước càng làm cho sự truyển
nhiệt có hiệu quả hơn. Vì vậy, ở đại dương có nhiệt độ cực đại trong ngày thường thấp
hơn và nhiệt độ cực tiểu trong ngày thường cao hơn trên đất liền, dẫn đến biên độ nhiệt
ở đại dương nhỏ, ở lục địa lớn.
Câu 3:
a. Phân tích ảnh hưởng của địa hình đến nhiệt độ, khí áp
b. Cho ví dụ cụ thể về ảnh hưởng của địa hình đến chế độ nhiệt của khí hậu
nước ta.
Hướng dẫn trả lời :
a. Ảnh hưởng của địa hình đến nhiệt độ, khí áp:
- Địa hình ảnh hưởng đến nhiệt độ:
+ Trong tầng đối lưu, càng lên cao, nhiệt độ không khí càng giảm, trung bình cứ lên cao
100m, nhiệt độ giảm 0,6
0
C.
+ Nhiệt độ khác nhau ở các hướng của sườn núi. Sườn phơi nắng có nhiệt độ cao hơn
sườn khuất nắng.
+ Độ dốc khác nhau có nhiệt độ khác nhau: Nơi có độ dốc nhỏ, nhiệt độ cao hơn ở nơi
có độ dốc lớn, vì lớp không khí đốt nóng có độ dày lớn hơn.
+ Biên độ nhiệt trong ngày thay đổi theo địa hình. Nơi đất bằng, nhiệt độ thay đổi ít hơn
nơi đất trũng; vì nơi đất trũng ban ngày ít gió, nhiệt độ cao, ban đêm khí lạnh trên cao
dồn xuống làm cho nhiệt độ hạ thấp. Trên mặt các cao nguyên, không khí loãng hơn ở
đồng bằng, nên nhiệt độ thay đổi nhanh hơn ở đồng bằng.
- Địa hình ảnh hưởng tới khí áp: Càng lên cao không khí càng loãng, nên sức ép càng
giảm, khí áp nhỏ.
b. Ảnh hưởng của địa hình đến chế độ nhiệt của khí hậu nước ta:
- Tác động trực tiếp: thể hiện qua yếu tố độ cao điạ hình. Theo quy luật đai cao, cứ lên
cao khoảng 100m thì nhiệt độ giảm 0,6
0
C. Vì vậy, những vùng núi cao ở nước ta có
nhiệt độ thấp hơn so với nền nhiệt trung bình cả nước.
- Tác động gián tiếp: thông qua các hướng của các dãy núi.
+ Hướng vòng cung: Các cánh cung Đông Bắc tạo điều kiện cho gió mùa Đông Bắc tác
động xâm nhập sâu vào lãnh thổ nước ta khiến các địa phương ở phía Bắc có nhiều
tháng nhiệt độ xuống thấp.
+ Hướng Tây Bắc – Đông Nam:
Dãy Hoàng Liên Sơn có tác dụng ngăn cản ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc đến
khu Tây Bắc làm cho vùng này có mùa đông ngắn hơn so với khu Đông Bắc
Dãy Trường Sơn vuông góc với gió Tây Nam khiến cho sườn đông chịu ảnh
hưởng của gió Tây khô nóng vào mùa hạ, nền nhiệt lên cao
+ Hướng Tây – Đông: Các dãy Hoành Sơn, Bạch Mã có tác dụng ngăn ảnh hưởng của
gió mùa Đông Bắc xuống phía Nam, góp phần làm cho nền nhiệt độ ở phía Nam cao
hơn phía Bắc.
Câu 4: Tại sao khi không khí bốc lên thì nhiệt độ giảm, khi giáng xuống thì nhiệt
độ tăng và có trị số tăng giảm khác nhau?
Hướng dẫn trả lời :
Khi khối khí bốc lên mạnh, nội năng của khối khí chuyển thành công năng, công
năng chuyển thành động năng. Do nội năng tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khối khí, nên
nhiệt độ biến đổi.
Khi khối khí bốc lên, giãn nở, vì phải sản sinh ra công, nên tiêu hao nhiệt năng, do
đó nhiệt độ giảm. Không khí giáng xuống, ngược lại,, bị nén, năng lượng được giải
phóng, nên nhiệt độ tăng lên.
Không khí bão hòa hơi nước, khi lên cao 100m, lạnh đi chưa đến 1
0
C [0,6
0
C], vì
ngưng kết làm tỏa nhiệt, nên đã được bù một phần nhiệt đáng lẽ phải dùng để chi cho
giãn nở không khí. Không khí bão hòa, khi hạ xuống, cứ 100m tăng lên 1
0
C.
Không khí bão hòa khi bốc lên cao thường mất độ ẩm vì hơi nước ngưng kết và
rơi xuống, trở thành không bão hòa. Khi hạ xuống, cứ mỗi 100m nóng lên 1
0
C.
Câu 5: Tại sao trong ngày, nhiệt độ cao nhất vào lúc 13 giờ?
Hướng dẫn trả lời :
Khi các tia bức xạ mặt trời chiếu thẳng xuống Trái Đất, làm cho mặt đất nóng lên;
sau đó, mặt đất sẽ bưc xạ ngược trở lại vào không khí, làm cho không khí nóng lên. Mặc
dù không khí nóng lên nhờ vào việc tiếp nhận trực tiếp một phần bức xạ Mặt Trời,
nhưng truyền nhiệt từ mặt đất có tác dụng rất lớn [người ta tính được không khí nhận
được lượng nhiệt do loạn lưu – là sự chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí do mặt
ddaats bị đốt óng không đều gây nên – đưa lên từ mặt đất lớn hơn 400 lần so với bức
xạ].
Do vậy, không khí trên mặt đất có nhiệt độ cao nhất trong ngày vào lúc 13 giờ,
chậm hơn so với mặt đất [có nhiệt độ cao lúc 12 giờ, bức xạ Mặt Trời lớn nhất].
Câu 6: Tại sao không phải nơi có nhiệt lượng Mặt trời lớn là nơi có nhiệt độ không
khí lớn?
Hướng dẫn trả lời :
Lượng bức xạ của Mặt Trời xuống Trái Đất phụ thuộc chủ yếu vào góc nhập xạ
và thời gian chiếu sáng.
Nhiệt độ không khí ở bề mặt đất ngoài sự phụ thuộc vào tổng lượng bức xạ Mặt
Trời còn phụ thuộc vào tính chất của bề mặt đệm [lục điạ hay đại dương, băng tuyết hay
rừng rậm…].
Câu 7: Tại sao nơi có nhiệt độ cao nhất trên Trái Đất không phải quanh Xích đạo
mà ở khu vực chí tuyến?
Hướng dẫn trả lời :
Nguyên nhân hình thành nhiệt độ không khí chủ yếu do bức xạ nhiệt của bề mặt
đất. Bức xạ nhiệt của bề mặt đất phụ thuộc vào nhều nhân tố chủ yếu là bức xạ nhiệt của
Mặt Trời, ngoài ra còn do bề mặt đệm [băng tuyết, cây cỏ, hơi nước, lục địa hay đại
dương…]
Khu vực chí tuyến là nơi có lượng bức xạ Mặt Trời lớn, diện tích lục địa rộng
[nhất là ở Bán cầu Bắc], có sự tồn tại thường xuyên của dải áp cao cận chí tuyến làm cho
không khí khô. Do vậy, ở đây có nhiệt độ cao nhất trên Trái Đất.
Khu vực Xích đạo tuy có lượng bức xạ Mặt Trời lớn nhưng do có diện tích đại
dương và rừng rất lớn nên có nhiều hơi nước, mây, mưa làm suy giảm năng lượng Mặt
Trời. Do vậy, ở đây không phải là nơi có nhiệt độ cao nhất.
Câu 8: Tại sao nhiệt độ trung bình năm không giảm liên tục từ Xích đạo về hai
cực?
Hướng dẫn trả lời :
Nhiệt độ trung bình năm trên Trái Đất không giảm liên tục từ Xích đạo về hai cực
vì nó không chỉ phụ thuộc vào bức xạ Mặt Trời mà còn phụ thuộc nhiều yếu tố khác như
phân bố lục địa và đại dương, dòng biển lạnh và nóng, hoàn lưu, độ cao địa hình, bề mặt
đệm…
Câu 14: Tại sao sự phân bố nhiệt độ trên Trái Đất khác nhau?
Hướng dẫn trả lời :
Sự phân bố nhiệt độ trên Trái Đất khác nhau do có nhiều nhân tố tác động: vĩ độ
địa lí, lục địa và đại dương, địa hình…
Mỗi nhân tố trên tác động khác nhau ở mỗi nơi trên bề mặt Trái Đất:
- Vĩ độ địa lí: càng lên vĩ độ cao, góc chiếu sáng của Mặt Trời [góc nhập xạ] càng
nhỏ, chênh lệch thời gian chiếu sáng [ngày và đêm] trong năm càng lớn nên nhiệt độ
trung bình năm càng giảm, biên độ nhiệt năm càng lớn.
- Lục địa và đại dương: do tính chất vật lí của đất và nước khác nhau nên nhiệt độ
trung bình năm cao nhất và thấp nhất đều nằm trên lục địa, đại dương có biên độ nhiệt
nhỏ, lục địa có biên độ nhiệt lớn. Càng xa đại dương, biên độ nhiệt năm càng tăng do
tính chất lục địa tăng dần. Nhiệt độ không khí còn thay đổi theo bờ đông và bờ tây lục
địa, do ảnh hưởng của dòng biển nóng, lạnh và sự thay đổi hướng của chúng.
- Địa hình: Càng lên cao, nhiệt độ càng giảm. Sườn núi ngược chiều với ánh sáng
Mặt Trời thường có góc nhập xạ [góc chiếu sáng] lớn nên nhận được lượng nhiệt cao
hơn. Sườn núi cùng chiều với ánh sáng Mặt Trời thường có góc nhập xạ [góc chiếu
sáng] nhỏ hơn nên nhận được lượng nhiệt thấp hơn.
- Các nhân tố khác
Mối quan hệ giữa các nhân tố này khác nhau ở mỗi nơi trên Trái Đất: Ở khu vực
ôn đới, các dãy núi chạy theo hướng đông - tây, sườn phía bắc có nhiệt độ thấp hơn sườn
núi phía nam [do nhận được lượng bức xạ Mặt Trời nhiều hơn]. Những nơi tuy ở sát
biển, nhưng do sự thống trị của cao áp và tác động của dòng biển lạnh, biên độ nhiệt
năm vẫn cao…
Câu 15: So sánh các vòng đai nhiệt theo vĩ độ và vành đai nhiệt theo độ cao.
Hướng dẫn trả lời :
- Giống: Sự thay đổi nhiệt độ trong vành đai nhiệt từ thấp lên cao tương tự như sự thay
đổi các vòng đai nhiệt theo vĩ độ từ xích đạo về cực
- Khác:
+ Tính địa đới có cơ sở đầu tiên liên quan với sự thay đổi góc tới của tia Mặt Trời theo vĩ
độ. Sự giảm nhiệt theo độ cao là do sự gia tăng nhanh bức xạ sóng dài của mặt đất trong
điều kiện góc tới không đổi, kết quả là nhiệt độ hạ thấp nhanh chóng.
+ Sự hạ nhiệt theo chiều cao ở miền núi có tốc độ nhanh hơn nhiều so với sự thay đổi
theo vĩ độ: Ở bán cầu Bắc, nếu đi từ xích đạo về cực thì cứ 1300 km mới hạ thấp 6
0
C,
nhưng ở miền núi chỉ cần lên cao 1000m đã thấy có sự hạ nhiệt tương đương
Câu 16:
Cho bảng số liệu:
Bán cầu A
Vĩ độ
Bán cầu B
Nhiệt độ TB
tháng 1[
0
C]
Nhiệt độ TB
tháng 7[
0
C]
Nhiệt độ TB
tháng 1[
0
C]
Nhiệt độ TB
tháng 7[
0
C]
25,3 25,3 0 25,3 25,3
25,4 26,8 10 25,2 23,6
21,8 27,3 20 25,3 20,1
13,8 26,9 30 22,6 15,0
4,6 23,9 40 15,3 8,8
-7,7 18,1 50 8,4 3,0
-16,4 14,0 60 2,1 -9,1
-26,9 1,2 70 -3,5 -23,0
-23,2 2,0 80 -10,8 -39,5
-36,0 0 90 -13,0 -48,0
a. Hãy cho biết A và B thuộc bán cầu nào? Tại sao?
b. Tính biên độ nhiệt năm của các vĩ độ ở 2 bán cầu. Từ đó rút ra nhận xét và giải
thích về sự thay đổi của biện độ nhiệt ở các vĩ độ.
Hướng dẫn trả lời :
a. Xác định bán câù:
- A thuộc bán cầu Bắc vì nhiệt độ trung bình tháng 7 [mùa hạ của bán cầu cao hơn nhiệt
độ trung bình tháng 1]
- B thuộc bán cầu Nam vì nhiệt độ trung bình tháng 1[mùa hạ của bán cầu Nam] cao hơn
nhiệt độ trung bình tháng 7.
b. Tính biên độ nhiệt năm của các vĩ độ. Rút ra nhận xét.
• Tính biên độ nhiệt năm:
Biên độ nhiệt năm ở các vĩ độ
Vĩ độ [
0
] Bán cầu Bắc [
0
] Bán cầu Nam [
0
]
0 0,0 0
10 0,7 1,6
20 5,5 5,1
30 13,1 7,6
40 19,3 6,5
50 25,8 5,4
60 30,4 11,2
70 34,1 19,5
80 35,2 28,7
90 36,0 35
Nhận xét và giải thích:
* Khái quát:
- Càng lên vĩ độ cao, biên độ nhiệt trong năm càng lớn vì chênh lệch góc nhập xạ và độ
dài ngày đêm trong năm càng lớn.
- Cùng một vĩ độ, biên độ nhiệt có sự khác nhau giữa các bán cầu Bắc và bán cầu Nam do
tương quan tỉ lệ lục địa – đại dương giữa 2 bán cầu khác nhau. Tỉ lệ này càng lớn, biên độ
nhiệt càng cao và ngược lại
* Cụ thể sự thay đổi theo vĩ độ:
- Từ 0 đến 30
0
, cả 2 bán cầu diện tích lục địa đều tăng lên nên biên độ nhiệt tăng, bán cầu
Bắc có biên độ nhiệt tăng nhanh hơn vì diện tích lục địa tăng nhanh hơn.
- Từ 30
0
đến 50
0
Bắc và Nam, diện tích lục địa bán cầu Bắc tiếp tục tăng nhanh, biên độ
nhiệt tăng nhanh. Diện tích lục địa ở bán cầu Nam giảm nhanh đến mức không còn, nên
biên độ nhiệt không những không tăng mà còn giảm.
- Từ 50
0
đến 70
0
Bắc và Nam, ở bán cầu Bắc do diện tích lục địa tăng tới mức cao nhất
nên biên độ nhiệt tiếp tục tăng. Nam bán cầu biên độ nhiệt tăng nhanh hơn do xuất hiện
các đảo và bán đảo ở lục địa Nam cực.
- Từ 70
0
đến 90
0
Bắc và Nam, biên độ nhiệt ở cả 2 bán cầu đều đạt tới mức cực đại do sự
chênh lệch ngày – đêm và góc chiếu sáng giữa 2 mùa ở vùng cực rất lớn. Tuy nhiên, biên
độ nhiệt ở bán cầu Nam cao là do xuất hiện lục địa Nam Cực, trong khi bán cầu Bắc là
Bắc Băng Dương.
Câu 17: Dựa vào bảng số liệu dưới đây, hãy nhận xét và giải thích sự thay đổi về
biên độ nhiệt ở các vĩ độ
Biên độ nhiệt năm của không khí theo vĩ độ [
0
c].
Vĩ độ Bán cầu Bắc Bán cầu Nam Vĩ độ Bán cầu Bắc Bán cầu Nam
80
0
31 28,7 40
0
17,7 4,9
70
0
32,2 19,5 30
0
13,3 7,0
60
0
29 11,8 20
0
7,4 5,9
50
0
23,8 4,3 10
0
1,8 1,8
Hướng dẫn trả lời :
* Nhận xét và giải thích khái quát:
- Càng lên vĩ độ cao biên độ nhiệt trong năm càng lớn [dẫn chứng]
Vì: chênh lệch độ dài ngày đêm trong năm càng lớn và chênh lệch góc chiếu sáng trong
năm càng lớn
- Cùng một vĩ độ, biên độ nhiệt thay đổi theo tương quan giữa lục địa và đại dương
+ Tỉ lệ này càng lớn, biên độ nhiệt độ càng lớn
+ Tỉ lệ này giảm, biên độ nhiệt giảm.
* Nhận xét và giải thích thay đổi theo vĩ độ:
- Từ 0 đến 30
0
, cả 2 bán cầu diện tích lục địa đều tăng lên nên biên độ nhiệt tăng, bán cầu
Bắc có biên độ nhiệt tăng nhanh hơn vì diện tích lục địa tăng nhanh hơn.
- Từ 30
0
đến 50
0
Bắc và Nam, diện tích lục địa bán cầu Bắc tiếp tục tăng nhanh, biên độ
nhiệt tăng nhanh. Diện tích lục địa ở bán cầu Nam giảm nhanh đến mức không còn, nên
biên độ nhiệt không những không tăng mà còn giảm.
- Từ 50
0
đến 70
0
Bắc và Nam, ở bán cầu Bắc do diện tích lục địa tăng tới mức cao nhất
nên biên độ nhiệt tiếp tục tăng. Nam bán cầu biên độ nhiệt tăng nhanh hơn do xuất hiện
các đảo và bán đảo ở lục địa Nam cực.
- Từ 70
0
đến 90
0
Bắc và Nam, biên độ nhiệt ở cả 2 bán cầu đều đạt tới mức cực đại do sự
chênh lệch ngày – đêm và góc chiếu sáng giữa 2 mùa ở vùng cực rất lớn. Tuy nhiên, biên
độ nhiệt ở bán cầu
Câu 18: Cho bảng số liệu:
Lượng nhiệt tiếp thu trong một ngày tùy theo vĩ độ [cal/cm
2
]
Vĩ độ 0
0
20
0
40
0
60
0
90
0
Trung bình năm 880 830 694 500 366
Ngày 22/6 809 958 1015 1002 1103
Ngày 22/12 803 624 326 51 0
Xác định các vĩ độ trên thuộc bán cầu nào? Tại sao?
Tại sao vào mùa hạ [ở nửa cầu Bắc], tổng bức xạ ở xích đạo nhỏ hơn ở cực
Bắc nhưng nhiệt độ không khí ở đây vẫn cao? Rút ra những nhân tố ảnh hưởng
đến cán cân bức xạ.
Hướng dẫn trả lời :
- Các vĩ độ trên thuộc bán cầu Bắc. Vì:
+ Ngày 22/6, lượng nhiệt tiếp thu trong một ngày cao nhất ở vĩ độ 40
0
và các vĩ độ
về phía cực có lượng nhiệt tiếp thu lớn hơn các vĩ độ về phía xích đạo.
+ Ngày 22/12, lượng nhiệt tiếp thu giảm nhanh từ xích đạo về cực, ở vĩ độ 90
0
có
lượng nhiệt bằng 0.
- Nhiệt độ không khí phụ thuộc vào tổng lượng nhiệt và tính chất của bề mặt đệm.
Vào mùa hạ [ở nửa cầu Bắc] tuy tổng bức xạ ở xích đạo nhỏ hơn ở cực nhưng ở xích
đạo với bề mặt đệm chủ yếu là đại dương và rừng rậm, nên không khí chứa nhiều hơi
nước hấp thụ nhiệt lớn hơn. Ở cực chủ yếu là băng tuyết nên phản hồi nhiệt lớn và một
phần nhiệt dùng làm tan chảy băng tuyết nên có nhiệt độ thấp.
- Những nhân tố ảnh hưởng đến cán cân bức xạ: Tổng lượng bức xạ Mặt Trời
[phụ thuộc vào góc nhập xạ, thời gian chiếu sáng] và tính chất của bề mặt đệm.
Câu 19:
Cho bảng số liệu:
Phân phối tổng lượng bức xạ Mặt Trời ở các vĩ độ [Đơn vị: cal/cm
2
/ngày]
Ngày
tháng
Vĩ độ
0
0
9
0
20
0
50
0
70
0
90
0
21/3 672 659 556 367 132 0
22/6 577 649 728 707 624 634
23/9 663 650 548 361 13 0
22/12 616 519 286 66 0 0
Cho biết bảng số liệu ở bán cầu nào? Vì sao?
Nhận xét và giải thích sự phân phối tổng lượng bức xạ Mặt Trời.
Hướng dẫn trả lời :
Bảng số liệu thuộc bán cầu Bắc. Vì:
- Ngày 22/6, tổng lượng bức xạ Mặt Trời cao nhất ở vĩ độ 20
0
.
- Tại vĩ độ 90
0
, trong các ngày còn lại đều có tổng lượng nhiệt bằng 0. Riêng ngày
22/12, từ 70
0
đến 90
0
[nghĩa là trong vòng cực] có tổng lượng nhiệt bằng 0.
- Các ngày 21/3 và 23/9, tổng lượng nhiệt giảm từ xích đạo về cực.
Giải thích: Tổng lượng bức xạ phụ thuộc vào góc nhập xạ và thời gian chiếu
sáng.
Vào ngày 22/6, Mặt Trời lên thiên đỉnh ở chí tuyến Bắc, từ chí tuyến Bắc về xích
đạo và về cực, góc nhập xạ giảm dần. Tại cực, thời gian chiếu sáng [6 tháng ngày] dài
hơn ở xích đạo [3 tháng ngày].
Vào ngày 21/3 và 23/9, từ xích đạo về cực có góc nhập xạ giảm dần.
Vào ngày 22/12, từ xích đạo về cực có góc nhập xạ giảm nhanh, khu vực vòng
cực đến cực nằm khuất trong bóng tối.
Câu 20: Tại sao vào mùa hạ ở nửa 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 nửa cầu Bắc, tại cực có 6 tháng ngày, xích đạo chỉ có 3 tháng ngày].
Nhiệt độ không khí ngoài việc phụ thuộc vào tổng bức xạ Mặt Trời [được quy định bởi
sự chi phối của góc nhập xạ và thời gian chiếu sáng], còn phụ thuộc vào tính chất của bề mặt
đệm.
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 của Mặt Trời
1. Nhiệt độ không khí là gì?
Nhiệt độ không khí là hiện tượng khi các tia bức xạ của mặt trời đi qua khí quyển, lúc này mặt đất sẽ hấp thụ năng lượng nhiệt của mặt trời. Sau đó bức xạ lại vào không khí, khiến cho không khí nóng lên. Nhiệt độ của không khí còn được coi là thước đo mức độ nóng lạnh của không khí.
Tầm quan trọng của nhiệt độ không khí là gì?
- Nhiệt độ trong không khí có lực ảnh hưởng khá lớn đến sự phát triển và sinh sản của thực vật và động vật.
Theo đó
- Nhiệt độ ấm hơn thì sự tăng trưởng về sinh học sẽ tốt hơn.
Ngoài ra, nhiệt độ không khí còn ảnh hưởng đến gần như tất cả các thông số dự báo thời tiết khác. Như:
- Tốc độ bay hơi của nước, độ ẩm tương đối, tốc độ gió, hướng gió và các hiện tượng kết tủa của thời tiết, cụ thể là mưa, tuyết hoặc là mưa đá.
Riêng trong lĩnh vực nghiên cứu dự báo thời tiết, khí hậu và nhiệt độ của không khí, áp suất không khí & mật độ không khí là những phạm trù có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Theo đó, nếu các phần tử ấm lên, chúng sẽ di chuyển và va chạm vào nhau nhiều hơn à tạo áp lực không khí mạnh hơn, mật độ không khí dày hơn và Dễ dàng kết luận trình trạng mưa nắng trong những ngày sắp tới.
Quan sát hình 14.1, hãy cho biết nhiệt độ của bề mặt Trái Đất thay đổi như thế nào từ xích đạo về cực...
Hướng dẫn trả lời câu hỏi trang 156 Lịch Sử và Địa Lí lớp 6 sách Cánh Diều – Bài14:Nhiệt độ và mưa. Thời tiết và khí hậu
Câu hỏi:Quan sát hình 14.1, hãy cho biết nhiệt độ của bề mặt Trái Đất thay đổi như thế nào từ xích đạo về cực
Trả lời:Nhiệt độ từ xích đạo về cực có sự thay đổi:Càng gần xích đạo, nhiệt độ càng cao, càng gần hai cực, nhiệt độ càng hạ thấp.
- Bài học:
- Bài 14: Nhiệt độ và mưa. Thời tiết và khí hậu [Cánh Diều]
- Chương 4: Khí hậu và biến đổi khí hậu [Cánh Diều]
- Chuyên mục:
- Lớp 6
- Lịch Sử và Địa Lí 6 Sách Cánh Diều
Bài trướcGiải bài 4 trang 154 Lịch sử và Địa lí 6 Cánh diều: Quan sát bức ảnh bên và cho ý kiến của mình về hành động nhóm bếp than tổ ong trên hè
Bài tiếp theoHãy cho biết điều kiện hình thành mây và mưa?