Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp - Chương V

Trong khí tượng người ta định nghĩa áp suất khí quyển như sau : Áp suất khí quyển là trọng lượng của cột không khí thẳng đứng có tiết diện bặng một đơn vị diện tích và có chiều cao từ mục quan trắc đến giới hạn trên của khí quyển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp - Chương V Chương V. ÁP SU T KHÍ QUY N VÀ GIÓ M i v t trên m t ñ t ñư c xem như n m ñáy c a b u khí quy n và do ñó ch u m t s c ép c a không khí do tr ng lư ng c a nó gây ra. S c ép c a khí quy n còn g i là áp su t khí quy n. Quan ñi m ñ ng h c phân t cho r ng áp su t khí quy n là k t qu t ng h p c a chuy n ñ ng phân t không khí và trư ng tr ng l c trái ñ t. Dư i tác d ng t ng h p ñó, s c va ch m c a nhi u phân t không khí có t c ñ trung bình tác d ng lên m t b m t có di n tích b ng m t ñơn v trong th i gian ng n sinh ra áp su t. Trong khí quy n không khí có th chuy n ñ ng ñi lên, ñi xu ng, chuy n ñ ng lo n lưu, chuy n ñ ng xoáy, gi t... ho c k t h p nhi u d ng chuy n ñ ng, ch ng h n như v i m t xoáy thu n nó ñ ng th i tham gia c 3 d ng chuy n ñ ng như v a chuy n ñ ng xoáy tròn t ngoài vào trong, v a chuy n ñ ng t dư i th p ñi lên cao và v a chuy n ñ ng t nh ti n. Ch nh ng d ng chuy n ñ ng theo phương n m ngang m i ñư c g i là gió. Gió là ngu n nămg lư ng s ch vô t n nhưng gió cũng gây ra nhi u nh hư ng x u ñ i v i s n xu t nông nghi p.1. ÁP SU T KHÍ QUY N1.1. Khái ni m Trong khí tư ng, ngư i ta ñ nh nghĩa áp su t khí quy n như sau: Áp su t khí quy n làtr ng lư ng c a c t không khí th ng ñ ng có ti t di n b ng m t ñơn v di n tích và có chi ucao t m c quan tr c ñ n gi i h n trên c a khí quy n. Như v y càng lên cao, chi u cao c tkhông khí càng gi m nên áp su t khí quy n càng gi m. Áp su t khí quy n thư ng ñư c ño b ng hai ñơn v là milimét thu ngân (mmHg) vàmilibar (mb).Khí áp k th y ngân ñư c Tô ri xen li (1608 -1647) sáng ch dùng ñ cao c t thu ngân tínhb ng milimet (mmHg) ñ ño áp su t khí quy n. D a vào nguyên t c cân b ng gi a áp m tñ u d c ngư c vào m t ch u cũng ch a th y ngân (xem ph n th c t p). l c c a khí quy n vàtr ng lư ng c t thu ngân ch a trong m t ng th y tinh ñư c hàn kín Khi áp su t khí quy ntăng thì ñ cao c a c t thu ngân cũng tăng.1 mb = 0,75 mmHg1mb = 10-3 Bar = 103 dyn/cm2 = 102 N/m2 Ngư i ta g i áp su t khí quy n trong ñi u ki n là 0oC, vĩ ñ 45o trên m c nư c bi n làáp su t tiêu chu n. Tr s áp su t tiêu chu n b ng 760 mmHg hay 1013,25 mb. Gi a áp su tkhí quy n, m t ñ không khí và nhi t ñ quan h v i nhau theo bi u th c sau: (1) P = ρ.RTTrong ñó: ρ là m t ñ không khí (s phân t không khí ch a trong m t ñơn v th tích). R là h ng s ch t khí (R = 8,3114 Jun/mol.ñ =1/0,4845 cal/mol.ñ ). T là nhi t ñ tuy t ñ i c a không khí (T0K = t0C +273)1.2. S bi n ñ i c a áp su t khí quy n. Gi ng như các y u t khí tư ng khác, áp su t khí quy n cũng bi n ñ i theo th i gian vàkhông gian. Bi n ñ i c a áp su t khí quy n theo không gian bao g m bi n ñ i theo phươngth ng ñ ng và phương n m ngang. Theo th i gian, áp su t khí quy n có di n bi n tu n hoànTrư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 87hàng ngày và hàng năm. Ngoài ra áp su t khí quy n còn bi n ñ i b t thư ng liên quan t i sthay ñ i th i ti t.a) Bi n ñ i c a áp su t khí quy n theo chi u cao Áp su t khí quy n càng lên cao càng gi m, m t khác do các l p khí quy n th p hơn cóm t ñ không khí l n hơn so v i các l p khí quy n trên cao nên áp su t khí quy n gi mkhông ñ u theo ñ cao. các l p khí quy n dư i th p áp su t khí quy n gi m nhanh hơn sov i các l p khí khí quy n trên cao. Ví d , m t ñ t áp su t khí quy n là 1013,2 mb, ñ cao1000 mét áp su t là 898,5 mb, ñ cao 5000 mét áp su t là 539,5 mb và ñ cao 11000 mét ápsu t ch còn 225,6 mb. Xét 1 c t không khí th ng ñ ng Gi i h n trên ñ cao Z áp su t khí quy n là P, khi ñó ñ cao Z + dZ, áp su t s là P c a KQ - dP, rõ ràng dP chính là tr ng lư ng c t không khí có ñ cao dZ, P + dP gi i h n t ñ cao Z ñ n Z+dZ. (hình 5.3.). Do v y: P dP = - ρ.g.dZ (2) Z + dZ Trong ñó: ρ là m t ñ không khí. Z g là gia t c tr ng trư ng (g = 9,82m/s2) Phương trình (2) ñư c g i là Po (m t ñ t) phương trình tĩnh h c cơ b n. Phương trình này ch áp d ng khi nghiên c u khí quy n tĩnh. Hình 5.3. Sơ ñ bi n ñ i c a áp su t khí quy nTrư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Khí tư ng Nông nghi p--------------------------------------------- 88 T phương trình (1) ta có ρ = P/RT, thay vào phương trình (2) ta có : ...