Các quá trình vật lý và hóa học của hồ - Chương 3

phản ứng thuỷ - nhiệt học của hồ tới khí hậu sự mô tả và mô hình hoá 3.1. Giới thiệu Hệ thống hồ tác động liên tục trở lại các điều kiện khí hậu, trong khi các điều kiện khí hậu này biến đổi trên một phạm vi không gian và thời gian rộng. Sự phân bố theo không gian của các hồ trên bề mặt trái đất biểu thị các dạng của hoàn l u khí quyển trong một thời gian dài, và chu kỳ khí hậu hàng năm trên l u vực hồ đ ợc phản ánh qua...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các quá trình vật lý và hóa học của hồ - Chương 3 Ch ¬ng 3 ph¶n øng thuû - nhiÖt häc cña hå tíi khÝ hËu - sù m« t¶ vμ m« h×nh ho¸ 3.1. Giíi thiÖu HÖ thèng hå t¸c ®éng liªn tôc trë l¹i c¸c ®iÒu kiÖn khÝ hËu, trong khi c¸c ®iÒu kiÖn khÝ hËu nμy biÕn ®æi trªn mét ph¹m vi kh«ng gian vμ thêi gian réng. Sù ph©n bè theo kh«ng gian cña c¸c hå trªn bÒ mÆt tr¸i ®Êt biÓu thÞ c¸c d¹ng cña hoμn l u khÝ quyÓn trong mét thêi gian dμi, vμ chu kú khÝ hËu hμng n¨m trªn l u vùc hå ® îc ph¶n ¸nh qua sù biÕn ®æi theo mïa cña kÝch th íc vμ nhiÖt ®é cña c¸c hå. KÝch th íc hå ® îc quyÕt ®Þnh bëi sù c©n b»ng cña l îng n íc vμo vμ ra khái hå. Sù c©n b»ng n íc vμ n¨ng l îng hå g¾n liÒn víi khÝ quyÓn. Trong ph¶n øng trë l¹i c¸c l îng ®i vμo cña khèi l îng, n¨ng l îng vμ ®éng l îng (gi¸ng thuû, bøc x¹ vμ øng suÊt giã), c¸c hå tr¶ l¹i khÝ quyÓn nhiÖt l îng vμ h¬I Èm th«ng qua qu¸ tr×nh ®èi l u vμ bèc h¬i. Sù biÕn ®æi tr¹ng th¸i thuû v¨n vμ tr¹ng th¸i nhiÖt cña hå trªn toμn cÇu, trªn tõng vïng hoÆc tõng ®Þa ph ¬ng, do ®ã thÓ hiÖn cho sù t¸c ®éng qua l¹i lÉn nhau ®Õn sù thay ®æi khÝ hËu lμ sù cung cÊp n íc vμ n¨ng l îng. PhÇn lín c¸c qu¸ tr×nh sinh häc, ho¸ häc, vËt lý häc trong hå bÞ ¶nh h ëng trùc trùc tiÕp bëi c¸c thay ®æi vÒ thñy v¨n (nh ®é s©u cña hå), hay sù thay ®æi nhiÖt trong hå (nh c¸ch s¾p xÕp thμnh tõng líp theo mïa), vμ nh vËy chÞu sù t¸c ®éng gi¸n tiÕp bëi sù thay ®æi cña khÝ hËu. Nh÷ng hiªu biÕt vÒ sù t¸c ®éng qua l¹i lÉn nhau cña hÖ thèng hå - khÝ hËu lμ nÒn t¶ng quan träng trong nhËn thøc vÒ nh÷ng t¸c ®éng cña sù thay ®æi khÝ hËu trong nh÷ng qu¸ tr×nh thuû sinh häc. HiÖn nay tån t¹i mét sè m« h×nh t ¬ng ®èi ®¬n gi¶n vÒ kÝch th íc vμ nhiÖt ®é hå ®ang ® îc sö dông ®Ó t¹o sè liÖu ®Çu vμo cho c¸c qu¸ tr×nh khÝ t îng vμ thuû v¨n. Nh÷ng m« h×nh nμy cã thÓ ¸p dông ®Ó ®¸nh gi¸ t¸c ®éng cña sù thay ®æi khÝ hËu lªn nh÷ng qu¸ tr×nh x¶y ra ë hå, vμ ®Ó x©y dùng l¹i sù thay ®æi kÝch th íc hå vμ liªn kÕt gi÷a cæ khÝ hËu víi kÝch th íc hå qu¸ khø. Trong ch ¬ng nμy, sù ph©n bè chung cña c¸c hå ® îc so s¸nh víi tæng l îng n íc mÆt trong c©n b»ng thuû v¨n. VÝ dô sù biÕn chuyÓn kÝch th íc hå x¶y ra h¬n 10 - 104 n¨m qua ® îc th¶o luËn. Sù biÕn ®æi trong kÝch th íc hå nμy ® îc th¶o luËn trong giíi h¹n cña quü thuû v¨n vμ nh÷ng yÕu tè kh«ng thuéc khÝ hËu, nh÷ng m« h×nh vÒ cÊp hå hiÖn nay. Nh÷ng ph¶n øng trë l¹i cña nhiÖt ®é hå ® îc kÕt hîp víi ®iÒu kiÖn khÝ hËu vμ khÝ t îng häc g©y ra nã vμ t¸c ®éng 100 http://www.ebook.edu.vn lªn chu kú mïa cña c©n b»ng n¨ng l îng, do ®ã nhiÖt ®é trªn mÆt vμ d íi mÆt hå ® îc s¾p xÕp thμnh tõng líp. Trong ch ¬ng nμy, tæng quan vÒ c¸c m« h×nh hå dïng ®Ó m« pháng nhiÖt ®é vμ bèc h¬I cña hå ® îc tr×nh bμy, vμ c¸c øng dông cña c¸c m« h×nh hå nμy trong c¸c nghiªn cøu vÒ biÕn ®æi khÝ hËu ® îc minh häa cô thÓ. 3.2. ph¶n øng thuû v¨n Sù xuÊt hiÖn vμ tån t¹i cña c¸c hå trªn bÒ mÆt tr¸I ®Êt nh×n chung liªn quan ®Õn l îng dßng ch¶y trªn bÒ mÆt l u vùc, mμ nÕu xÐt trung b×nh trong mét kho¶ng thêi gian dμi sÏ chÝnh b»ng l îng Èm hiÖu qu¶, hay l îng chªnh lÖch gi÷a m a vμ tæng l îng bèc tho¸t h¬I l u vùc. (H×nh 3.1. P - E). H×nh 3.1: A. Khu vùc tèc ®é trung b×nh cña gi¸ng thuû (P), bèc h¬i (E), vμ dßng mÆt (Ri). B. Sù cè cña c¸c hå theo vÜ ®é b»ng phÇn tr¨m bÒ mÆt ®Êt. (Sè liÖu thuû v¨n A tõ Budyko 1977, vμ sè liÖu biÕn cè hå B ® c¶i biÕn sau Street – Perrott vμ Roberts 1983) Trong vïng xÝch ®¹o (~ 100S t i 100N ), gÇn 1,5% bÒ mÆt tr¸i ®Êt ® îc bao phñ 101 http://www.ebook.edu.vn bëi c¸c hå. ë ®©y gi¸ng thuû th êng v ît qu¸ bèc h¬i, dßng ch¶y mÆt lμ lín nhÊt vμ vÒ c¬ b¶n hå lμ hë theo kh¸I niÖm thñy v¨n, nghÜa lμ n íc tho¸t ra khái hå qua c¸c cöa mÆt hoÆc cöa s¸t mÆt. Mét vμi hå ® îc t×m thÊy ë vïng ¸p cao cËn xÝch ®¹o (~ 250N tíi 250S), n¬i mμ l îng bèc h¬i v ît qu¸ xa so víi l îng gi¸ng thuû vμ sù thiÕu hôt Èm lu«n tån t¹i. MËt ®é che phñ cña hå lín nhÊt ® îc t×m thÊy ë c¸c vïng vÜ ®é trung b×nh (250 ®Õn 600 vÜ tuyÕn b¾c vμ nam). BiÓu hiÖn kh¸c th êng cña vÜ ®é trong h×nh 3.1 gi÷a sù ph©n bè hå vμ dßng mÆt ë 450N ® îc cho lμ do ph¹m vi kh«ng gian r«ng lín cña biÓn Caspia vμ biÓn Aral (Hutchison 1957) vμ do mét sè l îng lín c¸c hå réng lín ®ã ® îc khoÐt s©u ra phÝa ngoμi bëi líp phñ b¨ng ë B¾c b¸n cÇu. ë c¶ hai b¸n cÇu c¸c tÇn suÊt xuÊt hiÖn lín nhÊt cña c¸c hå kÝn theo khai niÖm thñy v¨n [tøc lμ c¸c hå ë vïng quÆng cuèi cïng (c¸c l u vùc tù tiªu) kh«ng cã ® êng cho n íc tho¸t ®i trõ viÖc th«ng qua sù bèc h¬i] t ¬ng øng víi c¸c vÜ ®é mμ t¹i ®ã l îng gi¸ng thuû gÇn nh lμ c©n b»ng víi l îng bèc h¬i (R = 0). Sù phô thuéc cña c¸c hå kÝn vμo sù gÇn c©n b»ng gi÷a l îng gi¸ng thuû vμ l îng bèc h¬i t¹o ra sù nh¹y c¶m lín cña c¸c hå ®èi víi sù thay ®æi thuû v¨n, vμ do ®ã còng nh¹y c¶m ®èi víi sù thay ®æi khÝ hËu. VÒ phÝa cùc tõ vïng vÜ ®é trung b×nh dßng ch¶y mÆt t¨ng t¹o ra mét sù gi¶m t ¬ng øng cña tÇn suÊt xuÊt hiÖn c¸c hå kÝn. ...