Tương tác biển khí quyển ( Đinh Văn Ưu ) - Chương 3

Tương tác Biển - khí quyển nhiệt đới3.1. Bất ổn định đối lưu trong khí quyển nhiệt đới Quá trình phân bố lại nhiệt l-ợng trong đại d-ơng và khí quyển xảy ra một cách phức tạp, tuy nhiên mọi quá trính chính tập trung trong tầng đối l-u khí quyển và lớp hoạt động trên của đại d-ơng và biển. Trong khí quyển theo Ludlam tồn tại bốn dạng đối l-u cơ bản sau đây. (i). Đối l-u vi mô thể hiện qua đối l-u thẳng đứng ở biên d-ới tầng đối l-u khi các dòng nhiệt đ-ợc đ-a...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tương tác biển khí quyển ( Đinh Văn Ưu ) - Chương 3 Ch−¬ng 3 t−¬ng t¸c BiÓn - khÝ quyÓn nhiÖt ®íi 3.1. BÊt æn ®Þnh ®èi l−u trong khÝ quyÓn nhiÖt ®íi Qu¸ tr×nh ph©n bè l¹i nhiÖt l−îng trong ®¹i d−¬ng vµ khÝ quyÓn x¶y ra métc¸ch phøc t¹p, tuy nhiªn mäi qu¸ trÝnh chÝnh tËp trung trong tÇng ®èi l−u khÝ quyÓnvµ líp ho¹t ®éng trªn cña ®¹i d−¬ng vµ biÓn. Trong khÝ quyÓn theo Ludlam tån t¹i bèn d¹ng ®èi l−u c¬ b¶n sau ®©y. (i). §èi l−u vi m« thÓ hiÖn qua ®èi l−u th¼ng ®øng ë biªn d−íi tÇng ®èi l−u khic¸c dßng nhiÖt ®−îc ®−a vµo trong khÝ quyÓn. (ii). §èi l−u trong m©y tÝch Cu ®ãng vai trß ph©n bè l¹i nhiÖt trong toµn tÇng®èi l−u. (iii). §èi l−u vÜ m« theo bÒ dµy khÝ quyÓn còng nh− tõ vÜ ®é thÊp ®Õn vÜ ®é cao,d¹ng ®èi l−u nµy chÞu t¸c ®éng m¹nh cña ¶nh h−ëng lùc quay qu¶ ®Êt (lùc Koriolis). (iv). §èi l−u cì trung b×nh chñ yÕu do hiÖu øng tµ ¸p (barocline), hiÖn t−îngnµy th−êng liªn quan tíi c¸c qu¸ tr×nh ®èi l−u vÜ m« kh«ng ®ång nhÊt t¹i c¸c vïng®Þa h×nh kh¸c nhau. Hoµn l−u chung khÝ quyÓn cã thÓ xem nh− tæng hîp cña c¸c qu¸ tr×nh ®èi l−ukÓ trªn. Trªn h×nh 3.1 thÓ hiÖn s¬ ®å c¸c d¹ng hoµn l−u khÝ quyÓn th«ng qua c¸c d¹ngxo¸y hoµn l−u khÝ quyÓn trªn khu vùc ch©u ¸. ë vïng vÜ ®é thÊp hoµn l−u chñ yÕu theo xo¸y x«lªnoit Hadley. GÇn xÝch ®¹odßng nhiÖt do ®èi l−u mang tõ líp d−íi ®i lªn t¹o ra c¸c m©y tÝch m−a (Cumulus).Trªn vïng cËn nhiÖt ®íi xung quanh vÜ tuyÕn 300 kh«ng khÝ toµn tÇng ®èi l−u tõ trªn®i xuèng d−íi ngo¹i trõ mét líp ma s¸t mÆt cã ®é cao 1-2 km. TÝn phong ®ãng vaitrß tiÕp nèi trong líp khÝ quyÓn gÇn mÆt lu«n cã h−íng tõ hai phÝa ®i vÒ xÝch ®¹o t¹onªn khu vùc héi tô nhiÖt ®¬Ý (HTN§: Intertropical Convergence Zone - ICTZ) HÖ thèng tr−êng giã vµ ¸p toµn cÇu lu«n cã xu h−íng lÖch vÒ phÝa b¸n cÇu mïah¹ (c¸c h×nh 3.2a,b). Trong th¸ng giªng, vÞ trÝ cña d¶i héi tô nhiÖt ®íi trªn khu vùc ch©u ¸ n»m ë vÞtrÝ tõ 50 S ®Õn 150 S, giã ®«ng b¾c bao trïm toµn vïng §«ng Nam ¸ trong ®ã khãph©n biÖt gi÷a giã mïa ®«ng b¾c vµ tÝn phong b¾c Th¸i b×nh d−¬ng v× ranh giíi gi÷a 62hai dßng khÝ kh«ng cã ®−îc c¸c ®Æc tÝnh cô thÓ cña mét front. Th«ng th−êng rÊt khãph©n biÖt c¸c nghÞch nhiÖt vµ Èm gi÷a líp khÝ Êm ®¹i d−¬ng n»m trªn líp khÝ l¹nh vµkh« h¬n nguån gèc lôc ®Þa. H×nh 3.1. S¬ ®å c¸c æ hoµn l−u chung khÝ quyÓn trªn vïng ®«ng – nam ¸ [9] 63 H×nh 3.2a S¬ ®å hoµn l−u khÝ quyÓn trªn mÆt ®Êt trong mïa ®«ng [6] : 1- vÞ trÝ trungb×nh cña d¶i héi tô nhiÖt ®íi, 2- h−íng giã th−êng gÆp, 3- h−íng giã thÞnh hµnh (>50%) H×nh 3.2b S¬ ®å hoµn l−u khÝ quyÓn trªn mÆt ®Êt trong mïa hÌ [6], chó thÝch nh−h×nh 3.2a 64 Mïa hÌ do t¸c ®éng cña giã mïa t©y nam d¶i héi tô vïng nam ¸ vµ §«ng Nam¸ xª dÞch vÒ phÝa b¾c vÜ tuyÕn 200 N thËm chÝ 300 N trªn ®Êt liÒn. §èi víi ®èi l−u trong m©y tÝch, trªn phÇn lín c¸c vïng biÓn vµ ®¹i d−¬ng khÝquyÓn th−êng cã ph©n tÇng kh«ng æn ®Þnh, viÖc trao ®æi c¸c th«ng l−îng theoph−¬ng th¼ng ®øng x¶y ra d−íi t¸c ®éng cña lùc Acsimet vµ rèi ®éng lùc. KhichuyÓn ®éng rèi cã vai trß lín h¬n lùc Acsimet th× ®èi l−u mang tÝnh c−ìng bøc,ng−îc l¹i ta cã ®èi l−u tù do. §é cao cã thÓ ®¹t ®−îc cña dßng ®èi l−u phô thuéc vµoph©nbè th¼ng ®øng cña nhiÖt ®é vµ ®é Èm. TÇng ®èi l−u cµng lín th× m©y cµng ph¸ttriÓn. Ph©n bè c¸c m©y tÝch m−a trong vïng nhiÖt ®íi th−êng tu©n theo mét sè thø tùnhÊt ®Þnh: c¸c ®¹i lé m©y xuÊt ph¸t tõ nguån nhiÖt (v.d. bê dèc phÝa nam cña nói bÞ®èt nãng) tr¶i theo h−íng giã, c¸c æ xo¸y quy m« trung b×nh d¹ng hë vµ d¹ng kÝn nh− ®· tr×nh bµy ë trªntheo c¬ chÕ ®èi l−u Bernard. c¸c ph©n bè thµnh c¸c vÖt hoÆc hµnh lang m©y chñ yÕu do c¸c èng xo¸yLangmur t¹o nªn. Sù h×nh thµnh c¸c tr−êng m©y tÝch m−a do qu¸ tr×nh ®èt nãng bÒ mÆt cã ®−êngkÝnh æ trung t©m vµo kho¶ng 50 km vµ tû lÖ gi÷a ®−êng kÝnh vµ ®é cao tõ 10:1 ®Õn100:1, riªng æ trung t©m cã tû lÖ vµo kho¶ng 30:1. C¸c m©y tÝch m−a ph¼ng th−êng cã ®é dµy kh«ng lín H < W, víi W lµ ®é réngcña ch©n m©y, th«ng th−êng W vµo kho¶ng mét, vµi kil«mÐt. §èi víi m©y trungb×nh th× ®é dµy vµ réng cña m©y gÇn t−¬ng ®−¬ng nhau, khi m©y cµng lín th× ®é dµy(cao) lín h¬n nhiÒu so víi ®é réng. Trong tr−êng hîp khèi khÝ Èm ®i lªn, qu¸ tr×nh ng−ng tô h×nh thµnh nªn m©ytÝch. M©y ph¸t triÓn cao khi líp ®èi l−u bÊt æn ®Þnh cã cïng ®é lín. PhÇn lín m©ytÝch m−a ®¹t tíi ®é cao cña tÇng nghÞch nhiÖt : kho¶ng 15 km t¹i vïng nhiÖt ®íi.Trong mét sè tr−êng hîp, qu¸ tr×nh ph¸t triÓn lªn cao cã thÓ bÞ dõng l¹i ë lípnghÞch nhiÖt thø cÊp n»m ë phÇn d−íi tÇng ®èi l−u trªn ®é cao kho¶ng 2 - 3 km tõmÆt ®Êt, trong tr−êng hîp nµy, ®Ønh m©y cã d¹ng «van, kh¸c víi d¹ng h×nh nÊmtrong tr−êng hîp ®èi l−u toµn tÇng. HiÖn t−îng ®èi l−u trong m©y tÝch m−a cã thÓ kÌm theo hiÖn t−îng vßi rångliªn quan tíi ®èi l−u m¹nh ë líp biªn khÝ quyÓn trªn biÓn. Vßi rång th−êng xuyªn 65chuyÓn ®éng víi tèc ®é cña ®¸m m©y ph¸t sinh vµ liªn kÕt víi nã. KÝch th−íc cñavßi rång th«ng th−êng kh«ng lín; b¸n kÝnh tõ vµi, ba mÐt ®Õn vµi ,ba tr¨m mÐt vµ ®écao kho¶ng vµi, ba tr¨m mÐt. B¶n chÊt cña vßi rång lµ mét xo¸y kh«ng khÝ mµ sùng−ng tô h¬i n−íc trong nã ®· lµm cho chóng ta thÊy ®−îc dÔ dµng trong d¹ng èngtõ ch©n m©y ®Õn s¸t mÆt ®Êt - biÓn. Nguyªn nh©n lµm h¬i n−íc ng−ng tô lµ do ¸psuÊt kh«ng khÝ trong vßi rång gi¶m m¹nh bëi lùc ly t©m cña xoaý. B¶n th©n xo¸ynµy theo mét sè t¸c gi¶, ®−îc t¹o nªn tõ cét kh«ng khÝ trong ®¸m m©y mÑ. H×nh 3.3. S¬ ®å hoµn l−u chung khÝ quyÓn trªn mÆt c¾t th¼ng ®øng vu«ng gãc xÝch®¹o [6] Mét trong nh÷ng ®Æc tr−ng cña vïng biÓn nhiÖt ...