Giáo trình cơ sở kỹ thuật bờ biển - Chương 3

Khí hậu biển 3.1 Mở đầu Bạn không cần phải trèo lên đỉnh núi mới biết ảnh h ởng của địa hình đến khí hậu. Sự tồn tại của núi non, biển cả và hệ thống tự nhiên ảnh h ởng tới khí hậu của một khu vực và điều kiện thời tiết ảnh h ởng đến địa hình. Hay nói một cách khác khí hậu và địa hình của một khu vực có mối quan hệ nhân quả mật thiết với nhau. Khí hậu là một nhân tố quan trọng trong công tác của ng ời kỹ s...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình cơ sở kỹ thuật bờ biển - Chương 3Ch ¬ng 3: KhÝ hËu biÓn3.1 Më ®ÇuB¹n kh«ng cÇn ph¶i trÌo lªn ®Ønh nói míi biÕt ¶nh h ëng cña ®Þa h×nh ®Õn khÝ hËu. Sùtån t¹i cña nói non, biÓn c¶ vμ hÖ thèng tù nhiªn ¶nh h ëng tíi khÝ hËu cña mét khuvùc vμ ®iÒu kiÖn thêi tiÕt ¶nh h ëng ®Õn ®Þa h×nh. Hay nãi mét c¸ch kh¸c khÝ hËu vμ®Þa h×nh cña mét khu vùc cã mèi quan hÖ nh©n qu¶ mËt thiÕt víi nhau.KhÝ hËu lμ mét nh©n tè quan träng trong c«ng t¸c cña ng êi kü s bê biÓn, v× nã qui®Þnh ®Æc tÝnh cña nguån n íc tù nhiªn. Nã ¶nh h ëng ®Õn chuyÓn ®éng cña bïn c¸t,mét nh©n tè quan träng h×nh thμnh lªn ®Æc tÝnh cña ® êng bê biÓn vμ ®Õn viÖc thiÕt kÕ,x©y dùng c¸c c«ng tr×nh ven biÓn.3.2 HÖ thèng khÝ t îngKhÝ hËu lμ h×nh ¶nh tæng hîp cña thêi tiÕt. ë mét sè khu vùc ch¼ng h¹n vïng rõng nhiÖt®íi Èm xung quanh xÝch ®¹o th× sù kh¸c nhau gi÷a sè liÖu khÝ hËu vμ thêi tiÕt kh«ngnhiÒu. Trong khi sù thay ®æi ngμy hoÆc mïa th× thêi tiÕt dao ®éng lín h¬n. Sù biÕn ®æicña thêi tiÕt ® îc l îng hãa b»ng c¸c ®Æc tr ng khÝ t îng. §ã lμ: NhiÖt ®é ¸p suÊt khÝ quyÓn §é Èm kh«ng khÝ MËt ®é kh«ng khÝ §èi l u cña kh«ng khÝ ChuyÓn ®éng n»m ngang cña kh«ng khÝ hay giãMäi chuyÓn ®éng cña c¸c qu¸ tr×nh khÝ t îng trªn tr¸i ®Êt ®Òu do n¨ng l îng nhËn® îc tõ mÆt trêi. KhÝ quyÓn vμ mÆt ®Êt nhËn ® îc nguån n¨ng l îng nμy bëi qu¸ tr×nhbøc x¹ vμ khuyÕch t¸n. Qu¸ tr×nh chuyÓn hãa n¨ng l îng gi÷a c¸c qu¸ tr×nh ®· h×nhthμnh nªn c¸c ®Æc tr ng khÝ t îng. NÕu qu¸ tr×nh chuyÓn hãa kh¸c nhau ® îc x¸c ®Þnhth× c©n b»ng n¨ng l îng cña khÝ quyÓn sÏ ® îc thiÕt lËp. C©n b»ng nμy thÓ hiÖn c¸cthμnh phÇn kh¸c nhau cña vßng tuÇn hoμn n¨ng l îng, ® îc biÓu diÔn b»ng c¸c ph ¬ngtr×nh khÝ quyÓn sau: §Þnh luËt vÒ chÊt khÝ §Þnh luËt thø nhÊt nhiÖt ®éng lùc (Ph ¬ng tr×nh nhiÖt häc) Ph ¬ng tr×nh liªn tôc (§Þnh luËt b¶o toμn vËt chÊt) Ph ¬ng tr×nh Èm (Ph ¬ng tr×nh b¶o toμn Èm) Ph ¬ng tr×nh chuyÓn ®éng ®èi l u (§Þnh luËt thø 2 cña Newton) Ph ¬ng tr×nh chuyÓn ®éng n»m ngang (§Þnh luËt thø 2 cña Newton)Víi 6 biÕn vμ 6 ph ¬ng tr×nh, vÒ nguyªn t¾c ta cã thÓ gi¶i ® îc c¸c bμi to¸n khÝ t îngb»ng tÝch ph©n c¸c ph ¬ng tr×nh ë c¸c tr¹ng th¸i nhÊt ®Þnh. Trong tÝch ph©n nμy, c¸c®iÒu kiÖn biªn thÝch hîp lμ líp ®¸y vμ líp ®Ønh. Cuèi cïng khi miÒn nghiªn cøu kh«ngqu¸ lín (toμn kh«ng gian ch¼ng h¹n) c¸c ®iÒu kiÖn biªn më réng sÏ ® îc x¸c ®Þnh. 74 http://www.ebook.edu.vn3.3 Tõ khÝ t îng ®Õn khÝ hËu§Ó l îng hãa c¸c ®Æc tr ng khÝ hËu, th«ng th êng chóng ta dïng gi¸ trÞ trung b×nh cñathêi tiÕt trong thêi kho¶ng 30 n¨m. Ngoμi gi¸ trÞ trung b×nh cña c¸c ®Æc tr ng khÝt îng, cßn mét sè ®Æc tr ng kh¸c ® îc xem xÐt, ®Æc biÖt cho môc ®Ých nghiªn cøu küthuËt. Ch¼ng h¹n gi¸ trÞ nhá nhÊt, lín nhÊt th¸ng, n¨m hoÆc c¸c ®Æc tr ng thèng kª cñamét chuçi sè.Nguån sè liÖu khÝ hËu c¬ b¶n lμ sè liÖu th¸ng thèng kª tõ c¸c tr¹m quan tr¾c khÝ t îng.Nguån kh¸c lμ c¸c sè liÖu lÊy tõ c¸c tËp san vμ s¸ch thèng kª khÝ t îng. Atlat khÝ hËuvμ b¶n ®å khÝ hËu toμn cÇu còng rÊt h÷u hiÖu trong nghiªn cøu khÝ hËu.§i tõ khÝ t îng ®Õn khÝ hËu, chóng ta thÊy ph¹m vi thêi gian t¨ng lªn (th«ng qua thèngkª). B íc so s¸nh cã thÓ lμm t ¬ng øng víi biÕn kh«ng gian. Cã thÓ tæng qu¸t hãa khicã nhiÒu qu¸ tr×nh kh«ng gian. §· cã nhiÒu tμi liÖu nghiªn cøu vÒ vÊn ®Ò nμy. TrongphÇn nμy, mét sè qu¸ tr×nh sÏ ® îc tr×nh bμy (Harvey [1976]): Chu tr×nh thñy v¨n vμ sù h×nh thμnh m©y Bøc x¹ mÆt trêi vμ sù ph©n bè nhiÖt ®é Gradient khÝ ¸p vμ giã TuÇn hoμn khÝ quyÓn3.4 Chu tr×nh tuÇn hoμn n ícC¸c thμnh phÇn vμ qu¸ tr×nh cña vßng tuÇn hoμn n íc ® îc thÓ hiÖn trong h×nh 3-1.Qu¸ tr×nh nhê ®ã mμ n íc chuyÓn vËn tõ biÓn vμ bÒ mÆt lôc ®Þa trë l¹i kh«ng khÝ ® îcbiÕt nh qu¸ tr×nh bèc h¬i. Khi ®iÒu nμy x¶y ra trªn bÒ mÆt thùc vËt th× ® îc gäi lμ hiÖnt îng tho¸t h¬i vμ khi qu¸ tr×nh chuyÓn hãa trùc tiÕp tõ bÒ mÆt b¨ng hay tuyÕt sang thÓh¬i gäi lμ hiÖn t îng th¨ng hoa. H¬i n íc ® îc bæ sung vμo kh«ng trung lμm t¨ng ¸psuÊt khÝ quyÓn. PhÇn ¸p suÊt do h¬i n íc ®ãng gãp trong ¸p suÊt tæng hîp gäi lμ ¸psuÊt h¬i n íc (e). Ph ¬ng ph¸p x¸c ®Þnh l îng h¬i n íc tån t¹i trong kh«ng khÝ lμ södông tØ sè Èm hçn hîp, ®ã lμ tØ sè gi÷a l îng h¬i n íc vμ khèi l îng kh«ng khÝ kh«.Qu¸ tr×nh ng îc cña bèc h¬i lμ ng ng kÕt. Khi qu¸ tr×nh bèc h¬i vμ ng ng kÕt c©n b»ngnhau th× tr¹ng th¸i ®¹t ® îc gäi lμ tr¹ng th¸i c©n b»ng. Kh«ng khÝ t¹i ®iÓm nμy gäi lμtr¹ng th¸i b·o hßa h¬i n íc. ¸p suÊt t¹i tr¹ng th¸i nμy gäi lμ ¸p suÊt h¬i b·o hßa. ¸psuÊt h¬i b·o hßa phô thuéc vμo nhiÖt ®é vμ t¨ng rÊt nhanh khi nhiÖt ®é t¨ng lªn. V× vËykhi lμm l¹nh, nhiÖt ®é t¹i ®iÓm khi xuÊt hiÖn hiÖn t îng b·o hßa n íc (biÕn tõ thÓ h¬isang thÓ láng) gäi lμ nhiÖt ®é ®iÓm s ¬ng. T¹i nhiÖt ®é ®iÓm s ¬ng, kh«ng khÝ b·o hßan íc (khi ¸p suÊt kh«ng ®æi). Trong tr êng hîp kh«ng cã h¹t nh©n ng ng kÕt ®Ó n ícng ng tô th× kh«ng khÝ trë nªn tr¹ng th¸i qu¸ b·o hßa vμ h¬i n íc vÉn tån t¹i. §¹il îng biÓu thÞ l îng h¬ ...