CÁC NHÂN TỐ HÌNH THÀNH KHÍ HẬU

Mặt trời luôn phát ra xung quanh nó một năng lượng khổng lồ dưới dạng năng lượng bức xạ, trong đó Trái đất chỉ nhận được một phần rất nhỏ. Thế nhưng đó là nguồn năng lượng chủ yếu cung cấp cho hầu hết các quá trình xảy ra trong khí quyển. Năng lượng của các dòng phát ra từ Mặt trời (bức xạ Mặt trời) xuyên qua khí quyển và truyền đến bề mặt Trái đất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CÁC NHÂN TỐ HÌNH THÀNH KHÍ HẬU CÁC NHÂN T HÌNH THÀNH KHÍ H U 14 CÁC NHÂN T HÌNH THÀNH KHÍ H U 2.1 B c x M t tr i 2.1.1 M t s khái ni m cơ b n M t tr i luôn phát ra xung quanh nó m t năng lư ng kh ng l dư i d ng năng lư ng b c x , trong ó Trái t ch nh n ư c m t ph n r t nh . Th nhưng ó là ngu n năng lư ng ch y u cung c p cho h u h t các quá trình x y ra trong khí quy n. Năng lư ng c a các dòng phát ra t M t tr i (b c x M t tr i) xuyên qua khí quy n và truy n n b m t Trái t. Khi truy n qua khí quy n, do tính ch t b t ng nh t c a không khí v hoá h c, quang h c và các i u ki n v t lí khác, các dòng b c x này luôn b khí quy n h p th và khu ch tán m t m t ph n trư c khi n ư c b m t Trái t. Ph n năng lư ng b c x mà b m t Trái t h p th ư c làm nó nóng lên và tr thành ngu n nhi t phát x tr l i khí quy n. Như v y, khí quy n luôn nh n ư c các dòng năng lư ng b c x phát ra t M t tr i dư i d ng sóng ng n ( ư c g i là b c x sóng ng n), dòng năng lư ng b c x phát ra t b m t Trái t và t chính b n thân khí quy n dư i d ng sóng dài ( ư c g i là b c x sóng dài). Như v y, các dòng b c x trong khí quy n g m có b c x sóng ng n và b c x sóng dài. B c x sóng ng n có th ư c phân thành nh ng d ng chính như sau: - Ph n năng lư ng phát ra t M t tr i dư i d ng nh ng tia song song truy n th ng n b m t Trái t (m t m) ư c g i là b c x tr c ti p (tr c x ). - Ph n năng lư ng b c x t M t tr i b khu ch x trong khí quy n ư c g i là b c x tán x (tán x ). - B c x tr c ti p và b c x tán x t o nên b c x t ng c ng (t ng x ). - T ng x truy n n b m t Trái t không ph i ư c b m t này h p th hoàn toàn mà m t ph n trong ó b ph n x tr l i. Ph n b c x b b m t Trái t ph n x ư c g i là b c x ph n x . Kh năng h p th năng lư ng b c x M t tr i c a khí quy n nh hơn b m t Trái t nhi u, nó ch b ng kho ng 1/4 t ng năng lư ng b c x toàn ph n, còn kho ng 3/4 t ng năng lư ng b c x còn l i do b m t Trái t h p th . Do b m t Trái t có kh năng h p th b c x M t tr i l n hơn nên nó ư c t nóng nhi u hơn so v i khí quy n. Vì v y, b m t Trái t tr thành m t ngu n nhi t ch y u phát x vào khí quy n dư i d ng sóng dài và ư c g i là b c x m t t. n lư t mình, khí quy n do nh n ư c các dòng năng lư ng trên, nó nóng lên và tr thành ngu n nhi t phát x theo m i hư ng g i là b c x khí quy n. Ph n b c x 15 khí quy n i vào không gian vũ tr g i là b c x i xa khí quy n, còn ph n b c x truy n n b m t Trái t ư c g i là b c x ngh ch c a khí quy n. Như v y, b c x sóng dài có th phân thành hai d ng chính là b c x m t t và b c x khí quy n. Các dòng b c x k trên khác nhau v thành ph n ph bư c sóng. Vì M t tr i có nhi t cao nên b c x c a nó ch y u n m trong kho ng ph có bư c sóng nh hơn 4µm, trong khi ó b c x m t t và khí quy n có bư c sóng l n hơn 2µm. Do s khác bi t này mà b c x M t tr i ư c g i là b c x sóng ng n, còn b c x m t t và khí quy n ư c g i là b c x sóng dài. Tóm l i, trong khí quy n luôn t n t i nh ng dòng b c x khác nhau v dài bư c sóng và hư ng truy n. Khi nghiên c u các dòng b c x này, ngư i ta thư ng xét ph n năng lư ng ư c v n chuy n và ph n năng lư ng ư c h p th chuy n thành nhi t. V m t năng lư ng, t ng i s c a t t c các dòng b c x i qua m t b m t nào y (b m t ho t ng) c trưng cho s thu-chi b c x c a b m t ó và ư c g i là cán cân b c x . 2.1.2 S phân b c a b c x M t tr i t i gi i h n trên c a khí quy n S phân b năng lư ng b c x có m t ý nghĩa vô cùng quan tr ng i v i khí h u h c. Trư c h t, ơn gi n, ta hãy xét s phân b b c x M t tr i trên m t n m ngang t i gi i h n trên khí quy n. n trên 1cm2 b m t n m ngang sau kho ng th i gian dt t i Năng lư ng tr c x gi i h n trên c a khí quy n (hay t i m t t v i gi thi t trái t không có khí quy n) ư c xác nh như sau: dQ0 = I0 sinh⊕ dt (2.1) d0 2 * trong ó h⊕ là cao m t tr i, còn I0 = ( ) I (d0 và d là kho ng cách trung bình d 0 t, I* là h ng s M t tr i) và kho ng cách th i i m tính gi a M t tr i và Trái 0 2 T ng lư ng tr c x trong m t ngày n trên 1cm ư c xác nh b ng tích phân: τ 2 Q 0 = ∫ I sinh ⊕ dt (2.2) τ0 1 trong ó, τ1 là gi M t tr i m c; τ2 là gi M t tr i l n. N u bi n trình ngày c a b c x M t tr i i x ng v i nhau qua i m gi a trưa thì ta có th bi u di n (2.2) dư i d ng: τ Q 0 = 2 ∫ I 0 sinh ⊕ dt (2.3) 0 16 trong ó τ là kho ng th i gian t lúc M t t ...