Thời tiết và khí hậu - Phần 7 Các chuyên đề và phụ lục - Chương 17

Tài liệu tham khảo Giáo trình Thời tiết và khí hậu của Edward Aguado và James E. Burt, nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội do Đặng Thị Hồng Thủy và Nguyễn Lan Anh biên dịch - Thời tiết và khí hậu - Phần 7 Các chuyên đề và phụ lục - Chương 17 Quang học khí quyển
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thời tiết và khí hậu - Phần 7 Các chuyên đề và phụ lục - Chương 17 PhÇn 7 - C¸c chuyªn ®Ò v phô lôc Ch ¬ng 17 quang häc khÝ quyÓn H·y t ëng t îng b¹n ®ang l¸i xe trªn mét xa lé cao tèc th¼ng, hai l n ® êngtrong chiÒu hÌ nãng d íi ¸nh n¾ng MÆt Trêi. ChiÕc xe h¬i ë phÝa tr íc ch¹y h¬i bÞchËm khiÕn b¹n liÕc sang l n ® êng ng îc chiÒu v b¹n quyÕt ®Þnh cã thÓ v ît métc¸ch an to n. Nh ng ®óng lóc b¹n võa l¸ng sang l n ® êng ng îc chiÒu th× mét xekh¸c xuÊt hiÖn, cã vÎ nh kh«ng biÕt tõ ®©u m ra. MÆc dï b¹n rÊt ng¹c nhiªn bëisù xuÊt hiÖn bÊt ngê cña chiÕc xe kh¸c, b¹n cã ®ñ thêi gian ®Ó t¹t trë l¹i l n ® êngcña m×nh – ch¾c l b¹n cã h¬i bùc m×nh mét chót, nh ng dï sao th× còng ch a cã g×tåi tÖ l¾m. Tuy nhiªn, b¹n kh«ng thÓ kh«ng tù hái t¹i sao b¹n l¹i kh«ng nh×n thÊyc¸i xe ®ã tr íc lóc b¹n b¾t ®Çu v ît. Ch¶ lÏ m¾t b¹n ®ang bìn cît víi b¹n? HoÆc cãthÓ l tÇm nh×n ch a h¼n tèt nh b¹n ®· nghÜ. C©u tr¶ lêi ®óng nhÊt l khÝ quyÓn®· l m thay ®æi ® êng ®i cña bøc x¹ nh×n thÊy bÞ ph¶n x¹ l¹i tõ chiÕc xe ng îcchiÒu, nªn c¸c tia ®· ®i chÖch khái m¾t b¹n, v ®iÒu ®ã ®· diÔn ra cho tíi khi b¹ntiÕn ®ñ gÇn tíi chiÕc xe ®Ó ¸nh s¸ng cã thÓ gÆp ® îc m¾t b¹n. §«i khi, khÝ quyÓn cãthÓ l m cho c¸c vËt thÓ xuÊt hiÖn ë mét vÞ trÝ kh¸c víi n¬i chóng thùc sù ®ang ëhoÆc thËm chÝ thay ®æi ho n to n sù hiÖn diÖn cña chóng. Ch ¬ng cuèi cïng n y sÏm« t¶ c¸c qu¸ tr×nh m nhê ®ã khÝ quyÓn ¶nh h íng tíi ® êng ®i cña bøc x¹ nh×nthÊy khi bøc x¹ ®i qua khÝ quyÓn v nh÷ng h×nh ¶nh kÕt qu¶ m chóng ta thÊy.Chóng ta gäi tÊt c¶ nh÷ng chñ ®Ò ®ã l quang häc khÝ quyÓn.C¸c hiÖu øng kh«ng khÝ s¹ch Trong ch ¬ng 3, chóng ta ®· thÊy r»ng khÝ quyÓn t¸n x¹ v hÊp thô bøc x¹ tíitõ MÆt Trêi. C¶ hai qu¸ tr×nh cã ¶nh h ëng quan träng tíi n¨ng l îng m bÒ mÆtv khÝ quyÓn nhËn ® îc. Ngo i t¸n x¹ v hÊp thô, khÝ quyÓn cßn khóc x¹ bøc x¹MÆt Trêi, ë ®©y khóc x¹ ® îc ®Þnh nghÜa nh sù lÖch h íng cña c¸c tia khi chóng®i trong khÝ quyÓn. Khóc x¹ xuÊt hiÖn mét khi bøc x¹ ®i qua mét m«i tr êng cã mËt ®é biÕn ®æihoÆc khi nã di chuyÓn tõ mét m«i tr êng tíi mét m«i tr êng kh¸c cã mËt ®é kh¸c.Khóc x¹ trong kh«ng khÝ xuÊt hiÖn bëi v× tèc ®é bøc x¹ biÕn ®æi theo mËt ®é – khÝquyÓn c ng ®Ëm ®Æc, th× bøc x¹ truyÒn ®i c ng chËm. §Ó thÊy ® îc mét c¸ch trùcquan c¸c tèc ®é kh¸c nhau l m cho bøc x¹ lÖch h íng ®i nh thÕ n o, h·y h×nhdung hai ng êi trªn mét chiÕc thuyÒn, mét ng êi chÌo ë bªn ph¶i thuyÒn, cßn ng êikia chÌo ë bªn tr¸i. NÕu ng êi bªn ph¶i chÌo h¨ng h¸i h¬n, thuyÒn sÏ ngoÆt sang http://www.ebook.edu.vn612tr¸i. §iÒu t ¬ng tù còng x¶y ra ®èi víi sãng n¨ng l îng ®iÖn tõ khi truyÒn trongkhÝ quyÓn. Trong ®a sè t×nh huèng, mËt ®é cña khÝ quyÓn gi¶m theo ®é cao bªn trªnbÒ mÆt. §iÒu ®ã l m cho bøc x¹ bÞ khóc x¹ ®i mét chót, t¹o th nh mét cung víi bÒlâm h íng xuèng phÝa d íi (h×nh 17.1). Tèc ®é m mËt ®é biÕn ®æi theo ®é cao biÕn®æi mét c¸ch ®¸ng kÓ theo vÞ trÝ v theo thêi gian do c¸c tr¾c diÖn nhiÖt ®é bªn trªnbÒ mÆt rÊt kh¸c nhau (quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é v mËt ®é ®· ® îc tr×nh b y trongch ¬ng 4). V× vËy, møc ®é v h íng khóc x¹ biÕn ®æi theo c¸c ®iÒu kiÖn khÝ quyÓn.B©y giê chóng ta xÐt mét sè hÖ qu¶ ®¸ng chó ý cña sù khóc x¹. H×nh 17.1. Sù khóc x¹ do nh÷ng chªnh lÖch mËt ®é kh«ng khÝ l m cho tia s¸ng bÞ uèn cong. ë tr êng hîp n y, ¸nh s¸ng tõ nãc tßa cao èc bÞ lÖch xuèng phÝa d íi, nªn ® êng ®i cña nã cong xuèng d íi. ¸nh s¸ng ®¹t tíi m¾t ng êi quan s¸t t¹i mét gãc h¬i lín h¬n so víi khi kh«ng cã khóc x¹, tßa nh tá ra cao h¬n thùc tÕ Khóc x¹ v MÆt Trêi lÆn hoÆc MÆt Trêi mäc Khóc x¹ bøc x¹ tíi tõ MÆt Trêi l lín nhÊt khi MÆt Trêi thÊp trªn ® êng ch©ntrêi, v× ®é cao MÆt Trêi bÐ l m cho c¸c tia ®i qua mét l îng khÝ quyÓn lín h¬n (nhm« tr×nh b y trong ch ¬ng 3). Khi MÆt Trêi lÆn, sù khóc x¹ ®ñ ®Ó l m cho c¸c tiatrùc x¹ nh×n thÊy ® îc thËm chÝ sau khi MÆt Trêi ®· lÆn xuèng thÊp h¬n ® êngch©n trêi (®iÒu n y còng ®óng khi MÆt Trêi mäc ®ang mäc). Trªn h×nh 17.2, MÆtTrêi cã vÞ trÝ ë d íi ® êng ch©n trêi. NÕu kh«ng cã khÝ quyÓn, lóc n y sÏ l ho ngh«n, nh ng khóc x¹ l m cho MÆt Trêi h×nh nh ®ang ë bªn trªn ® êng ch©n trêi.Khi MÆt Trêi n»m ë vÞ trÝ xa h¬n n÷a mét chót bªn d íi ® êng ch©n trêi, c¸c tiatrùc x¹ kh«ng thÓ ® îc nh×n thÊy ë trªn bÒ mÆt, nh ng bøc x¹ khuÕch t¸n cã thÓchiÕu s¸ng bÇu trêi ®Ó t¹o nªn c¸c ®iÒu kiÖn ho ng h«n (tranh tèi tranh s¸ng).Cßn khi MÆt Trêi lÆn xuèng thÊp h¬n n÷a, ®Õn ®é xa võa ®ñ so víi ® êng ch©n trêi,th× ®ã l thêi gian ®ªm tèi ho n to n. Kho¶ng thêi gian ho ng h«n biÕn ®æi; nã d inhÊt trong mïa MÆt Trêi cao v t¨ng theo vÜ ®é. Ngo i viÖc l m thay ®æi chót Ýt vÞ trÝ biÓu kiÕn cña MÆt Trêi ë gÇn ® êng ch©ntrêi, khóc x¹ cã thÓ cßn ¶nh h ëng ®Õn h×nh d¹ng v m u s¾c biÓu kiÕn MÆt Trêi.B¹n cã lÏ ®· tõng nhËn thÊy r»ng trong lóc b×nh minh hoÆc ho ng h«n MÆt Trêi cã http://w ...