Khoa Học Bầu Trời - Khí Tượng Môi Trường phần 4 doc

Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
62

Tính trung bình trong một năm, từ bề mặt các ñại dương trên thế giới có 448.900km
3
nước vâ từ bề mặt ñất liền có 71.100 km
3
nước bốc hơi vào khí quyển. Cũng trong một năm
lượng nước rơi trên ñại dương là 411.600 km
3
và trên ñất liền là 108.400km
3
. Như vậy, trong
một năm có 520.000 km
3
nước bốc hơi thì trong một năm cũng có ñúng một lượng giáng thủy
như thế rơi xuống bề mặt trái ñất. Như vậy, nước ñã hoàn thành một vòng tuần hoàn khép kín
trong khí quyển.
Bảng 4.1. Cân bằng nước trên trái ñất hàng năm

Nước bổ sung Nước mất ñi
Thành phần nước luân chuyển
V (km
3
) L (mm) V (km
3
) L (mm)
Lục ñịa (diện tích 148 628 000 km
2
)
Giáng thuỷ (mưa, tuyết) 108 400 720

Dòng chảy (sông, suối) 37 300 250
Bốc hơi 71 100 470
ðại dương, biển (diện tích 361 455 000 km
2
)
Giáng thuỷ (mưa, tuyết) 411 600 1 140
Dòng chảy (sông, suối) 37 300 100
Bốc hơi 448 900 1 240
Tổng cộng 520 000 520 000
(Nguồn: M.I. Lvotvis - 1964)
[Ghi chú: L (mm): bề dày lớp nước quy ñổi; V (km
3
): thể tích nước]
Ngoài vòng tuần hoàn ñó, trên lục ñịa cũng có một vòng tuần hoàn của nước. Hơi nước
ñược mang từ ñại dương tới, ngưng kết lại, tạo thành mây và trên lục ñịa có mưa rơi xuống.
Một phần của lượng nước ñó lại bốc hơi và có thể là nguồn gốc của lượng mưa. Ngoài ra,
mưa trên ñất liền có thể hình thành do sự bốc hơi ñịa phương. Sơ ñồ vòng tuần hoàn của nước
trên một khoảng giới hạn của ñất liền ñược trình bày trên hình 4.2. Lượng ẩm ñược ñưa từ ñại
dương tới lãnh thổ (A
0
); một phần của lượng ẩm ñó rơi xuống thành mưa (O
1
); phần còn lại
ñược ñưa ra ngoài giới hạn của lãnh thổ (A
0
- O
1
); Lượng mưa rơi xuống (O
1
) sẽ bị bốc hơi.

lượng nước bốc hơi (U
C
) sẽ hình thành mây. Một phần lượng nước mưa (O
2
) từ các ñám mây
rơi xuống lãnh thổ, phần còn lại hoặc ñược gió mang ñi (A
C
) hoặc dòng sông mang ñi (C).

A
0








- - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -



O
1
O
2
U
c

A
0
- O
1
- - A
c
- - - -




C

Hình 4.2. Vòng tuần hoàn nước trong giới hạn lục ñịa
2. ðỘ ẨM KHÔNG KHÍ
2.1. Các ñại lượng vật lý ñặc trưng ñộ ẩm không khí
Ðộ ẩm không khí ñược xác ñịnh bằng lượng hơi nước chứa trong không khí.
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
63

a) Áp suất hơi nước (e)
(Còn gọi là sức trương hơi nước) là phần áp suất do hơi nước chứa trong không khí gây
ra và ñược biểu thị bằng milimet thùy ngân (mmHg) hoặc bằng miliba (mb):
1mb = 10
-3
bar = 10
2
N/m

2

1mb = 3/4 mmHg
Trong 1 khối không khí ñóng kín (ví dụ: 1 quả bóng), không khí sẽ gây ra xung quanh
một áp suất P. Áp suất P là tổng hợp áp suất thành phần gây ra bởi các chất khí chứa trong
khối không khí ñó:
P = p
1
+ p
2
+ p
i
+ + p
n
(1)
Trong ñó: p
1
: áp suất của O
2
, p
2
: áp suất của CO
2
, p
i
: áp suất hơi nước, p
n
: áp suất của
chất khí thứ n. p
i

ñược ký hiệu là e.
b) Áp suất bão hòa E (mb; mmHg)
Ở một nhiệt ñộ nhất ñịnh, áp suất hơi nước ứng với giới hạn tối ña của hơi nước trong
không khí gọi là áp suất hơi nước bão hòa hay áp suất cực ñại của hơi nước trong không khí
và ñược kí hiệu là E.
E ñược tính theo công thức:
E = 6,1.
t
t
+242
6,7
10
(2)
Trong ñó:
6,1 là áp suất bão hòa ở nhiệt ñộ 0
O
C;
7,6 và 242 là các hệ số thực nghiệm;
t là nhiệt ñộ không khí.
Sự phụ thuộc của áp suất hơi nước bão hòa vào nhiệt ñộ không khí ñược trình bày trên
hình 4.3.
c) ðộ ẩm riêng (ρ
ρρ
ρ)
Là lượng hơi nước tính bằng gam chứa trong 1 kg không khí ẩm.(g/kg).
622e
ρ =

P - 0,378e

(g/kg) (3)
d) Ðộ ẩm tuyệt ñối (a):

Là lượng hơi nước tính bằng gam chứa trong 1m
3
không khí (g/m
3
).
Giữa ñộ ẩm tuyệt ñối và áp suất hơi nước có mối liên hệ ñược biểu diễn bằng công thức:
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
64

Nếu áp suất hơi nước e tính bằng miliba thì:
0,81
a =

1 + αt
x e (g/m
3
) (4)

Trong ñó:
t là nhiệt ñộ của không khí
α là hệ số giãn nở của không khí,
α = 0,00366.
Nếu áp suất hơi nước e tính bằng
milimét thủy ngân thì ta có
công thức:
1,06
a = x e (g/m

3
) (5)
1 + αt


1,06
Tỷ số ≈ 1

1 + αt


nên trị số của ñộ ẩm tuyệt ñối a và áp suất hơi nước e (tính bằng milimet thủy ngân) bằng
nhau khi nhiệt ñộ không khí là 16,5
0
C. Do ñó, trong thực hành khí tượng, áp suất hơi nước
thường ñược gọi là ñộ ẩm tuyệt ñối. Nhưng khi áp suất hơi nước tính bằng miliba thì trị số
của nó khác rõ rệt với trị số ñộ ẩm tuyệt ñối. Trường hợp này không gọi áp suất hơi nước là
ñộ ẩm tuyệt ñối. Chẳng hạn, ở nhiệt ñộ t = 20
0
C và áp suất hơi nước e = 18mb, ñộ ẩm tuyệt
ñối là:
0,81 . 18
a =
1 + 0,00366 . 20
= 13,5 g/m
3
Nếu áp suất hơi nước e = 18 mm Hg, thì
1,06 . 18
a =
1 + 0,00366 . 20

= 17,6 g/m
3
Tuy nhiên, cần chú ý rằng áp suất hơi nước và ñộ ẩm tuyệt ñối không biểu thị chính xác
mức ñộ ẩm hay khô của không khí. Bởi vì với cùng một trị số của ñộ ẩm tuyệt ñối, không khí
có thể khô hay ẩm tùy theo nhiệt ñó. Vì vậy ñể ñánh giá ñược cụ thể hơn tình trạng ẩm của
không khí người ta dùng ñại lượng ñộ ẩm tương ñối.
e) Tỷ ẩm (f%): Là tỷ số giữa lượng hơi nước chứa trong 1m
3
không khí với trọng lượng
không khí khô có cùng thể tích.
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
65

g) Ðộ ẩm tương ñối (r%):
L
à tỷ số giữa áp suất hơi nước chứa trong không khí và áp suất hơi nước bão hòa ở
một nhiệt ñộ ñã cho.
e
r(%) =
E
.100 (6)

Ðộ ẩm tương ñối cho biết không khí ẩm ñang ở xa hay gần trạng thái bão hòa. Nếu hơi
nước ñạt mức bão hòa trong khoảng không gian ñang xét thì áp suất e của hơi nước chứa
trong không khí sẽ bằng áp suất E của hơi nước bão hòa ở nhiệt ñộ ñó, và ñộ ẩm tương ñối
trong trường hợp này sẽ bằng 100%.
h) ðộ thiếu hụt bão hòa (d):
Là hiệu số giữa áp suất hơi bão hòa và áp suất của hơi nước trong không khí ở một
nhiệt ñộ nhất ñịnh.
d = E - e (7)

Ðại lượng này biểu thị bằng ñơn vị milimet thủy ngân hoặc miliba. Ðộ thiếu hụt bão hòa
chính là lượng hơi nước cần thêm vào không khí ñể có lượng hơi nước hoàn toàn bão hòa
trong không khí ở một nhiệt ñộ nhất ñịnh.
i) Ðiểm sương τ
ττ
τ (
0
C):
Là nhiệt ñộ mà tại ñó hơi nước chứa trong không khí ñạt tới trạng thái bão hòa. Ðiểm
sương tính bằng ñộ như nhiệt ñộ.
Người ta xác ñịnh ñiểm sương bằng bảng tra sự phụ thuộc của áp suất hơi nước bão hòa
vào nhiệt ñộ khi ñã biết trị số áp suất hơi nước. Vì ở nhiệt ñộ của ñiểm sương, hơi nước chứa
trong không khí trở nên bão hòa nghĩa là e = E, khi ñó t = τ. Trong bảng người ta tìm trị số E
= e và nhiệt ñộ ứng với trị số ñó chính là ñiểm sương.
Những ñại lượng vật lý ñặc trưng của ñộ ẩm không khí nêu trên ñược ứng dụng rộng rãi
trong nghiên cứu khoa học và trong thực tiễn.
2.2. Diễn biến của ñộ ẩm không khí
a) Những dao ñộng hàng ngày và hàng năm của ñộ ẩm tuyệt ñối

Dao ñộng hàng ngày của ñộ ẩm tuyệt ñối của không khl có liên quan mật thiết với sự
diễn biến hàng ngày của nhiệt ñộ. Trên mặt biển và ñại dương và cả ở bờ biển, ñộ ẩm tuyệt
ñối trong thời gian một ngày ñêm tăng lên khi nhiệt ñộ tăng. Tình trạng này cũng quan sát
thấy trên lục ñịa về mùa ñông. Trong những trường hợp vừa nêu, trị số lớn nhất của ñộ ẩm
tuyệt ñối xảy ra vào lúc 14 - l5 giờ là thời gian nhiệt ñộ không khí ñạt tới ñiểm cực ñại hàng
ngày. Trị số nhỏ nhất của ñộ ẩm tuyệt ñối xảy ra vào trước lúc mặt trời mọc là thời gian nhiệt
ñộ không khí giảm xuống ñiểm cực tiểu của ngày. Nếu ñể ý rằng khi nhiệt ñộ tăng lên thì sự
bốc hơi cũng tăng lên và do ñó lượng hơi nước chứa trong không khí cũng tăng lên, ta sẽ hiểu
rõ ngay vì sao dao ñộng hàng ngày của ñộ ẩm tuyệt ñối lại liên hệ mật thiết với sự diễn biến
hàng ngày của nhiệt ñộ không khí.
Trên lục ñịa trong mùa nóng, dao ñộng hàng ngày của ñộ ẩm tuyệt ñối không trùng với

dạng diễn biến hàng ngày của nhiệt ñộ không khí. Ở ñây, trong một ngày ñêm ñộ ẩm tuyệt ñối
có hai cực ñại, vào khoảng 8 - 9 giờ sáng và trước lúc mặt trời lặn. Còn các trị số cực tiểu thì
xảy ra trên các vùng lục ñịa vào trước lúc mặt trời mọc và khoảng 14 - l5 giờ. Sở dĩ có tình
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
66

trạng ñộ ẩm tuyệt ñối giảm ñi vào ban ngày nhất là vào buổi trưa là do có sự trao ñổi không
khí theo phương thẳng ñứng, nhờ ñó không khí ẩm ở gần mặt ñất ñược ñưa lên cao và không
khí khô hơn ñến thế chỗ. Sau 14 - 15 giờ. Sự trao ñổi theo phương thẳng ñứng yếu ñi, ñồng
thời nước vẫn tiếp tục bốc hơi vào không khí nên ñộ ẩm tuyệt ñối của không khí trong các lớp
dưới thấp bắt ñầu tăng lên và tới trước lúc mặt trời lặn thì ñạt tới ñiểm cực ñại thứ hai trong
ngày. Sau khi mặt trời lặn, nhiệt ñộ không khí giảm xuống nhanh chóng do ñó hơi nước
ngưng kết lại thành sương hoặc sương mù. Vì nguyên nhân ñó, ñộ ẩm tuyệt ñối sau lúc mặt
trời lặn giảm xuống và ñạt tới ñiểm cực tiểu vào trước lúc mặt trời mọc.
Dao ñộng hàng năm ñộ ẩm tuyệt ñối của không khí thường trùng với diễn biến hàng
năm của nhiệt ñộ. Trong thời gian một năm, trị số lớn nhất của ñộ ẩm tuyệt ñối xảy ra ở Bắc
bán cầu vào tháng bảy là tháng nóng nhất; trị số nhỏ nhất xảy ra vào tháng giêng là tháng lạnh
nhất trong năm.
b) Những dao ñộng hàng ngày và hàng năm của ñộ ẩm tương ñối
Dao ñộng hàng ngày của ñộ ẩm tương ñối tỷ lệ nghịch với nhiệt ñộ, khi nhiệt ñộ tăng thì
ñộ ẩm tương ñối giảm và khi nhiệt ñộ giảm thì ñộ ẩm tương ñối tăng.
Vì khi nhiệt ñộ tăng thì sự bốc hơi tăng lên và do ñó lượng hơi nước nhập vào khí quyển
cũng tăng lên, kết quả là ñộ ẩm tuyệt ñối của không khí tăng lên, ñồng thời áp suất hơi nước
bão hòa cũng tăng. Nhưng áp suất của hơi bão hòa tăng nhanh hơn so với ñộ ẩm tuyệt ñối, vì
vậy tỷ số áp suất hơi nước trên áp suất hơi nước bão hòa (e/E) giảm khi nhiệt ñộ tăng, có
nghĩa là ñộ ẩm tương ñối giảm. Khi nhiệt ñộ không khí giảm thì ñộ ẩm tuyệt ñối giảm, nhưng
giảm chậm hơn nhiều so với áp suất hơi bão hòa, cho nên khi nhiệt ñộ không khí giảm thì ñộ
ẩm tương ñối tăng. Ví dụ: lúc 7 giờ ở 20
0
C áp suất hơi nước thực tế là 18,7 mb, áp suất hơi

bão hòa là 23,4 mb thì ñộ ẩm tương ñối là
e 18,7
r =
E
x 100 =
13,4
x 100 = 80%
Lúc 13 giờ ở 30
0
C áp suất hơi nước thực tế là 21,2 mb, áp suất bão hòa là 42,04 mb, thì
ñộ ẩm tương ñối là:
e 21,2
r =
E
x 100 =

42,04
x 100 = 50%
Như vậy, khi nhiệt ñộ tăng từ 20
0
C lên 30
0
C và áp suất hơi nước thực tế tăng từ 18,7 mb
lên 21,2 mb, ñộ ẩm tương ñối sẽ giảm từ 80% xuống 50%.
Cực tiểu hàng ngày của ñộ ẩm tương ñối xảy ra vào khoảng 13 - 14 giờ là thời gian có
cực ñại của nhiệt ñộ không khí. Những trị số cực ñại của ñộ ẩm tương ñối thường quan sát
thấy vào ban ñêm hoặc buổi sáng gần thời ñiểm mặt trời mọc là thời gian nhiệt ñộ không khí
ñạt tới ñiểm cực tiểu. Chỉ ở các vùng ven biển do ban ngày gió ñưa không khí ẩm từ biển tới,
cực ñại của ñộ ẩm tương ñối ñôi khi xảy ra vào buổi trưa tức là ñồng thời với cực ñại của
nhiệt ñộ không khí.

Dao ñộng hàng năm của ñộ ẩm tương ñối cũng nghịch ñảo với diễn biến hàng năm của
nhiệt ñộ không khí. Những trị số cực ñại của ñộ ẩm tương ñối xảy ra vào những tháng lạnh
nhất, còn cực tiểu xảy ra vào những tháng nóng nhất.
Tại những vùng khí hậu gió mùa, mùa hè gió ẩm thổi từ biển vào nên ñộ ẩm tương ñối
ñạt cực ñại. Mùa ñông gió khô thổi từ ñất liền ra nên ñộ ẩm tương ñối ñạt trị số cực tiểu.
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
67

2.3. Sử dụng và ñiều tiết ñộ ẩm không khí
Ðộ ẩm không khí là ñại lượng có liên quan ñến nhiều yếu tố khí tượng như mưa, gió,
nhiệt ñộ và sự bốc hơi. Trên ñồng ruộng, ñộ ẩm không khí có thể thay ñổi phụ thuộc vào lớp
phủ thực vật, mật ñộ, kích thước cây trồng, chế ñộ xen gối và hệ thống tưới tiêu. Nắm ñược
mối quan hệ ñó giúp chúng ta ñiều tiết ñộ ẩm không khí nhằm cải thiện chúng phù hợp với
yêu cầu của cây trồng.
Những biện pháp cải thiện ñộ ẩm không khí:
- Trồng các ñai rừng bảo vệ trên cánh ñồng ñể hạn chế tốc ñộ phân tán hơi ẩm.
- Xây dựng hệ thống tưới tiêu hoàn chỉnh có tác dụng rất lớn ñối với việc ñiều tiết ñộ
ẩm không khí. Bởi vì một phần lượng hơi nước chứa trong không khí là do nước từ ñất, từ
thực vật bốc hơi lên. Những cánh ñồng ñược tưới ñầy ñủ, ñộ ẩm không khí cao hơn những
cánh ñồng ít ñược tưới.
- Diện tích có trồng cây ngắn ngày, cây dài ngày, cây lâm nghiệp ñộ ẩm không khí cao
hơn diện tích ñể hoang hóa. Ruộng ñược trồng xen, trồng tăng mật ñộ cây hoặc dùng phương
pháp tưới phun mưa ñều có thể làm tăng ñộ ẩm không khí.
- Xây dựng các hồ chứa nước sẽ cải thiện chế ñộ ẩm không khí trong phạm vi rộng và
hiệu quả cao.
Muốn sử dụng yếu tố ñộ ẩm không khí thích hợp cần phải nắm vững diễn biến của ñộ
ẩm không khí theo không gian và thời gian. Nắm ñược sự phân bố của ñộ ẩm không khí ở các
vùng khác nhau là cơ sở ñể bố trí cây trồng hợp lý. Ví dụ, bông phải ñược trồng ở những vùng
ít mưa, ñộ ẩm không khí thấp qua các tháng trong năm. Ngoài ra, nắm vững chế ñộ ẩm có ý
nghĩa trong việc bố trí thời vụ, bảo quản sản phẩm, phòng trừ bệnh hại cây trồng và dịch bệnh

gia súc.
3. SỰ BỐC HƠI
3.1. Bản chất của quá trình bốc hơi
Sự bốc hơi là quá trình nước chuyển từ trạng thái lỏng hoặc rắn sang trạng thái hơi.
Lượng nước bốc hơi ño bằng chiều dày của lớp nước bốc hơi (ñơn vị mm). Tốc ñộ bốc hơi là
lượng nước bốc hơi trong một ñơn vị thời gian.
Bản chất vật lý của quá trình bốc hơi
Những phân tử nước lỏng ở trạng thái chuyển ñộng không ngừng, với những tốc ñộ
khác nhau và theo những hướng khác nhau, ñó là chuyển ñộng Brao-nơ. Những phân tử ở
ngay trên mặt nước lỏng có tốc ñộ lớn nhất ñã thắng ñược những lực kết dinh phân tử và bay
ra khỏi nước lỏng vào không gian xung quanh. Nhiệt ñộ càng lên cao, các phân tử nước
chuyển ñộng càng nhanh, do ñó số phân tử bay ra càng tăng. Kết quả là nước lỏng chuyển
sang trạng thái hơi. Các phân tử hơi nước chuyển ñộng theo các hướng khác nhau và một
phần quay trở lại mặt nước.
Nếu số lượng các phân từ bay ra khỏi nước lỏng lớn hơn số phân tử trở về mặt nước thì
sự bốc hơi ñang thực hiện, lúc này trên bề mặt bốc hơi áp suất hơi nước e nhỏ hơn áp suất hơi
nước bão hòa E. Tức là e < E.
Trong quá trình lượng hơi nước tăng dần trong không gian trên bề mặt bốc hơi, số phân
tử bay ra và số phân tử quay trở về mặt nước trong 1 ñơn vị thời gian có thể bằng nhau. Khi
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
68

ñó một sự cân bằng ñộng ñược thiết lập và sự bốc hơi ngừng lại. Lúc này hơi nước ở trạng
thái bão hòa, tức là e = E.
Nếu khoảng không gian bên trên bề mặt bốc hơi ñã quá bão hoà hơi nước thì số lượng
các phân tử nước trở về nước lỏng lớn hơn số lượng các phân tử bay ra khỏi nước lỏng. Ðó là
hiện tượng ngưng kết hơi nước trên bề mặt nước, là quá trình ngược với quá trình bốc hơi.
Lúc này : e > E
Như vậy, sự bốc hơi xảy ra càng nhanh khi nhiệt ñộ của nước lỏng càng cao. Quá trình
bốc hơi làm cho nước lỏng giảm nhiệt ñộ. Muốn cho nước lỏng bốc hơi giữ ñược nhiệt ñộ

không ñổi, cần phải truyền cho nó lượng nhiệt từ ngoài vào. Lượng nhiệt ñó gọi là nhiệt hóa
hơi. Nhiệt hóa hơi ñược xác ñịnh theo công thức thực nghiệm:
L = 597 - 0,6 . t (8)
Trong ñó: L là nhiệt hóa hơi tính bằng calo/gam;
t là nhiệt ñộ
Ở 0
0
C nhiệt hóa hơi của nước thể lỏng L
n
= 597 cal/g và nhiệt hóa hơi của nước thể rắn
(băng) L
b
= 677 cal/g. Nước thể lỏng chuyển sang thể rắn (ñóng băng) cần 677 - 597 = 80
cal/gam. Vậy nhiệt lượng mà 1 g nước giảm ñi khi bốc hơi gọi là nhiệt hóa hơi.
3.2. Các yếu tố ảnh hưởng và diễn biến sự bốc hơi
a) Các yếu tố ảnh hưởng ñến bốc hơi từ mặt nước:

Sự bốc hơi là một hiện tượng phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nhưng trước tiên là
phụ thuộc vào nhiệt ñộ không khí và tốc ñộ gió. Khi nhiệt ñộ không khí tăng thì hơi nước
chứa trong không khí càng xa trạng thái bão hòa, ñộ thiếu hụt ẩm trở nên lớn hơn, vì vậy bốc
hơi mạnh lên. Gió ñưa hơi nước hình thành từ mặt nước, mặt ñất ẩm và lớp phủ thực vật ñi
nơi khác. Gió làm tăng cường sự trao ñổi theo phương nằm ngang của không khí và hơi nước
chứa trong không khí, do ñó thuận lợi cho sự bốc hơi. Ðộ ẩm của không khí càng nhỏ, thì ñộ
thiếu hụt bão hòa càng lớn, do ñó tốc ñộ bốc hơi càng tăng. Áp suất khí quyển tăng thì sự bốc
hơi giảm một cách tỷ lệ.
Tốc ñộ bốc hơi phụ thuộc vào các ñiều kiện khí tượng, ñược biểu diễn bằng công thức
Ðan-tông (Dalton):
E - e
W = A.
P

(9)

Trong ñó:
W- tốc ñộ bốc hơi (g/cm
2
/s);
A- hệ số phụ thuộc tốc ñộ gió;
E- áp suất hơi nước bão hòa ở nhiệt ñộ bề mặt bốc hơi;
e - áp suất thực tế của hơi nước trên bề mặt bốc hơi;
P- áp suất khí quyển.
Ngoài những ñiều kiện khí tượng, sự bốc hơi còn phụ thuộc vào ñặc ñiểm vật lý của vật
thể bốc hơi như:
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
69

- Trạng thái: nước ở thể lỏng bốc hơi mạnh hơn nước ở thể rắn (do lực kết dính phân tử
khác nhau).
- Hình dạng mặt ngoài: diện tích mặt ngoài lớn bốc hơi sẽ nhanh và ngược lại.
- Nhiệt ñộ vật bốc hơi: nhiệt ñộ vật bốc hơi càng cao bốc hơi càng nhanh, vì ñộng năng
phân tử lớn.
- Phụ thuộc vào tạp chất chứa trong nước: nước có nhiều tạp chất sẽ làm giảm diện tích
bề mặt bốc hơi, do ñó bốc hơi chậm. Nước biển bốc hơi chậm hơn nước tinh khiết.
b) Các yếu tố ảnh hưởng ñến sự bốc hơi từ ñất
Ngoài ñiều kiện khí tượng, sự bốc hơi từ mặt ñất còn phụ thuộc vào tính chất vật lý của
ñất, trạng thái mặt ñất, ñịa hình, v.v Kết quả các công trình nghiên cứu cho thấy:
- Ðất cát khô bốc hơi nhanh hơn ñất giàu mùn, ñất sét. Ðất càng ẩm bốc hơi càng nhiều.
- Trạng thái mặt ñất có ảnh hưởng lớn tới lượng bốc bơi. Mặt ñất gồ ghề bốc hơi nhiều
hơn mặt ñất bằng phẳng. Nơi ñất cao bốc hơi mạnh hơn nơi ñất thấp, ñất lõm.
- Mặt ñất màu sẫm bốc hơi mạnh hơn mặt ñất màu sáng.
- Ðất có kết cấu cục bốc hơi mạnh hơn ñất có kết cấu ñoàn lạp.

- Ðất có mực nước ngầm càng cao bốc hơi càng mạnh.
c) Các yếu tố ảnh hưởng ñến bốc hơi từ thực vật
Lớp phủ thực vật cũng có ảnh hướng lớn ñến cường ñộ bốc hơi. Khi có lớp phủ thực vật
thì bốc hơi trực tiếp từ mặt ñất bị yếu ñi nhiều. Sở dĩ như vậy vì thực vật che phủ, mặt ñất ít bị
tia mặt trời ñốt nóng. Lớp phủ thực vật làm ñộ ẩm không khí tăng lên, làm giảm tốc ñộ gió và
sự trao ñổi loạn lưu của không khí ở gần mặt ñất. Tất cả những nguyên nhân ñó làm tốc ñộ
bốc hơi giảm. Nhưng cần chú ý rằng bản thân thực vật có thể thoát hơi từ mặt lá rất nhiều
nước mà rễ ñã hút ñược từ trong ñất do diện tích lá cao. Cho nên mặt ñất có lớp phủ thực vật
sẽ bốc hơi nhiều hơn mặt ñất không có phủ thực vật.
Quá trình bốc hơi từ thực vật là một quá trình sinh lý, khác với sự bốc hơi vật lý từ nước
hoặc từ ñất. Như mọi người ñều biết, phần lớn lượng nước hút ñược trong ñất cây dùng vào
việc bốc hơi qua lá. Một cây ngô trong thời kỳ sinh trưởng của nó cần hút từ trong ñất 200 -
250 lít nước, nhưng chỉ có 1 - 2% lượng nước ñó trực tiếp dùng ñể tạo ra chất hữu cơ, phần
còn lại bị bốc hơi hết. Một hecta lúa mì bốc hơi tới 300 tấn nước một vụ.
Lượng nước tiêu hao ñể cây hình thành một ñơn vị chất khô gọi là hệ số thoát hơi nước
của cây:
Lượng nước thoát hơi (g)
Hệ số thoát hơi =
Lượng chất khô tạo nên (g)
(10)

Hệ số thoát hơi nước của một số cây trồng như sau:
Lúa 500 - 800 Ðậu 200 - 400
Khoai tây 300 - 600 Ngô 250 - 300
Bông 300 - 600 Cây gỗ 400 - 600
Hệ số thoát hơi có thể thay ñổi theo ñiều kiện khí hậu, thổ nhưỡng. Cùng một loài cây,
trong ñiều kiện khí hậu ẩm ướt, hệ số thoát bơi nhỏ hơn ở những nơi khô ráo.
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
70

d) Diễn biến hàng ngày và hàng năm của tốc ñộ bốc hơi
+ Diễn biến hàng ngày của tốc ñộ bốc hơi phần nhiều ñồng biến với diễn biến hàng
ngày của nhiệt ñộ. Ðộ bốc hơi lớn nhất thường thấy vào những buổi trưa và nhỏ nhất vào
trước khi mặt trời mọc. Vì nhiệt ñộ tăng thì áp suất hơi nước bão hòa cũng tăng, do ñó ñộ
thiếu hụt bão hòa mà sự bốc hơi phụ thuộc vào ñó cũng tăng.
Diễn biến hàng ngày của gió cũng ảnh hưởng ñến tốc ñộ bốc hơi theo chiều hướng
tương tự như vậy: Ban ngày tốc ñộ của gió tăng lên, sự trao ñổi loạn lưu cũng tăng, tạo ra
những ñiều kiện thuận lợi cho sự tăng tốc ñộ bốc hơi. Ban ñêm sự trao ñổi loạn lưu giảm ñi,
không khí ở gần sát mặt ñất trở nên gần bão hòa, sự bốc hơi giảm xuống rất mạnh, hoặc bị
ngừng hẳn.
+ Trong mùa hè, diễn biến hàng ngày của tốc ñộ bốc hơi biểu hiện rõ rệt hơn mùa ñông.
Nhiệt ñộ ảnh hưởng rất lớn ñến diễn biến hàng năm của tốc ñộ bốc hơi. Cho nên ñộ bốc hơi
lớn nhất thường xảy ra vào tháng 6, tháng 7, ñôi khi vào tháng 5. Còn ñộ bốc hơi nhỏ nhất thì
xảy ra vào tháng 12 hoặc tháng 1.
3.3. Các phương pháp xác ñịnh lượng bốc hơi trong tự nhiên
ðể xác ñịnh lượng bốc hơi trong tự nhiên người ta có thể dùng máy và các dụng cụ ño bốc hơi
(Xem ở phần thực tập). Dưới ñây chúng tôi xin giới thiệu một số phương pháp xác ñịnh lượng
bốc hơi.
a) Phương pháp thực nghiệm
+ Công thức Maietikhômirôp:
W = (E - e) . (15 + 3u) (11)
Trong ñó: W- lượng nước bốc hơi trong tháng (mm/tháng);
E- áp suất hơi nước bão hòa ứng với nhiệt ñộ trung bình tháng (mmHg/tháng).
e - áp suất hơi nước thực tế ứng với nhiệt ñộ trung bình tháng (mmHg/tháng).
u- tốc ñộ trung bình tháng của gió tính ra m/s ở ñộ cao 8 - 10m.
+ Công thức Pôliacôp:
W = 18,6 (1 + 0,2 U) d
2/3
(12)
W- lượng bốc hơi trong tháng (mm/tháng);

U- tốc ñộ gió trung bình tháng (m/s/tháng);
d- ñộ thiếu bụt bão hòa trung bình tháng (mmHg/tháng)
+ Công thức Ðavit:
W= 0,5.d (13)
W- lượng bốc hơi trong ngày (mm/ngày);
d- ñộ thiếu hụt bão hòa trung bình ngày (mmHg/ngày).
b) Phương pháp cân bằng nhiệt
Phương pháp này căn cứ vào nguyên lý cân bằng nhiệt của mặt ñệm (ñất, nước, cỏ ),
dựa vào các thông số khác nhau trong phương trình ñể xác ñịnh lượng nước bốc hơi. Phương
trình cần bằng nhiệt mặt ñệm:
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
71

B = LW + V + P + Q (14)

Trong ñó: B - trị số cân bằng nhiệt (Kcal).
LW - tổng lượng nhiệt bốc hơi (Kcal)
L - nhiệt hóa hơi (Kcal/m
3
).
W - là lượng nước bốc hơi (m
3
).
V - thông lượng nhiệt trao ñổi với không khí (Kcal).
P - lượng nhiệt truyền xuống ñất (Kcal).
Q - lượng nhiệt tích lũy ở mặt ñệm (Kcal).
c) Phương pháp cân bằng nước
Phương trình cân bằng nước trong tự nhiên.
R - W - Y = 0 (15)
W = R - Y

Trong ñó: R - Tổng lượng mưa năm (m
3
);
W - lượng bốc hơi tổng cộng trên diện tích lưu vực (m
3
);
Y - dòng chảy (xác ñịnh qua lưu lượng nước sông - m
3
).
d) Phương pháp khuếch tán
Ðây là phương pháp do Buñưkô ñề xuất:
S
1
- S
2

W = K.ρ.

Z
1
(g/cm
2
/s)
(16)

ln
Z
2

Trong ñó: W - cường ñộ bốc hơi (g/cm

2
/s).
(tức là lượng nước bốc hơi trên 1 ñơn vị diện tích trong 1 ñơn vị thời gian)
K - hệ số trao ñổi do chuyển ñộng loạn lưu của không khí;
ρ - mật ñộ không khí;
(S
1
- S
2
) - chênh lệch ñộ ẩm riêng tại các ñộ cao Z
1
và Z
2
(g/kg)
3.4. Quan hệ giữa sự bốc hơi và sản xuất nông nghiệp
a) Vai trò của sự thoát hơi trong ñời sống thực vật
- Thoát hơi nước là ñộng lực chủ yếu cho quá trình hút và vận chuyển nước của thực
vật, là nguyên nhân sinh ra dòng nước trong cây, nhờ ñó muối khoáng có thể từ môi trường
ngoài thâm nhập vào cơ thể thực vật thông qua bộ rễ một cách dễ dàng.
- Thoát hơi nước duy trì ñược ñộ bão hoà nước trong các tổ chức mô của thực vật, duy
trì hoạt ñộng bình thường của nguyên sinh chất.
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
72

- Thoát hơi nước làm giảm nhiệt ñộ ở thân và lá. Ban ngày nhất là vào buổi trưa, ñể
tránh bị ñốt nóng cây phải thoát hơi nước rất nhiều. Cứ 1 gam nước bốc hơi, nhiệt lượng mặt
lá sẽ giảm ñi khoảng 590 calo.
- Thoát hơi còn có vai trò sinh lý rất quan trọng, vì nhờ có thoát hơi nước mà khí khổng
mở ñể CO
2

ñi vào lá, thúc ñẩy quá trình quang hợp.
b). Vai trò của bốc hơi mặt ñất:
Bốc hơi mặt ñất là thành phần cân bằng nước trong ñất. Do ñó, khi tính toán cân bằng
nước ñồng ruộng cần xác ñịnh lượng bốc hơi là ñặc trưng tổn thất nước ñồng ruộng. Thông số
này liên quan ñến việc xác ñịnh lượng nước cần của cây trồng và chỉ số khô hạn ở các vùng.
Nếu lượng bốc hơi lớn hơn lượng mưa sẽ dẫn ñến khô hạn.
Nhờ bốc hơi mà nước trong ñất giảm ñi, hàm lượng không khí trong ñất tăng lên, có lợi
cho sự sinh trưởng của rễ và hoạt ñộng của vi sinh vật trong ñất.
Ở vùng ven biển, do bốc hơi ñã ñưa một lương muối lên mặt ñất làm ñất bị mặn hóa có
hại cho cây trồng.
c) Những biện pháp hạn chế bốc hơi trên ñộng ruộng:
- Làm ñất kịp thời vụ, san phẳng mặt ruộng, lên luống vừa phải, xới xáo làm cho ñất tơi
xốp, phá váng sau mưa.
- phủ ñất bằng cây trồng, xác thực vật hoặc nilon.
- Trồng rừng chắn gió, trồng các ñai cây bảo vệ, ñào hồ, ao chứa nước, thả bèo hoa dâu.
4. SỰ NGƯNG KẾT HƠI NƯỚC
4.1. Những ñiều kiện của quá trình ngưng kết hơi nước trong khí quyển
Quá trình nước từ thể hơi chuyển sang thể lỏng hoặc thể rắn gọi là sự ngưng kết. Sự
ngưng kết tỏa ra tiềm nhiệt ñã hao phí cho sự bốc hơi trước ñây. Trong khí quyển ñể hơi nước
có thể ngưng kết ñược cần phải có những ñiều kiện nhất ñịnh. Các ñiều kiện ñó là:
a) Áp suất hơi nước (e):

Hơi nước chứa trong khí quyển chỉ có thể chuyển sang thể lỏng hoặc thể rắn trong
trường hợp áp suất hơi nước thực tế (e) ñạt tới áp suất bão hoà hoặc vượt qua áp suất bão hòa
(E) tại nhiệt ñộ lúc ñó, nghĩa là e ≥ E. Trong ñiều kiện nói trên, nhiệt ñộ không khí phải hạ
thấp ñến ñiểm sương hoặc thấp hơn, tức là t ≤ τ. Ðây là ñiều kiện cơ bản ñể hơi nước trong
khí quyển ngưng kết. Sự giảm nhiệt ñộ không khí xuống ñiểm sương hoặc thấp hơn ñiểm
sương có thể thực hiện ñược trong các trường hợp sau:
- Mặt ñất và các lớp không khí sát mặt ñất lạnh ñi vì bị bức xạ nhiệt về ban ñêm.
- Sự tiếp xúc của không khí nóng với mặt ñất hoặc mặt nước lạnh.

- Sự xáo trộn của các khối không khí ñã bão hòa hoặc gần trạng thái bão hòa có nhiệt ñộ
khác nhau.
- Do bốc lên cao khí áp giảm, không khí giãn nở thế tích dẫn tới nhiệt ñộ bị giảm xuống.
- Do 2 khối không khí có ñặc tính nhiệt, ẩm khác nhau tiếp xúc với nhau trên bề mặt
front (Hình 4.4. Front lạnh và hình 4.5. front nóng).

Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
73

b) Hạt nhân ngưng kết:
Ðiều kiện thứ hai ñể hơi nước ngưng kết ñược là trong không khí cần có những hạt nhân
ngưng kết. Ðóng vai trò của hạt nhân ngưng kết có thể là những hạt ñất, tinh thể muối, vi
khuẩn, phấn hoa, tro muội v.v có kích thước tính bằng micơrôn (µ) lơ lửng trong không khí.
Ở các lớp dưới của khí quyển thường có chứa trung bình 50.000 hạt nhân ngưng kết trong
1m
3
không khí. Trên ñại dương số hạt nhân trung bình 1.000 trong 1m
3
không khí.
Các hạt nhân ngưng kết là những hạt nước rất nhỏ có khả năng hút ẩm cao thường gây
ra ngưng kết hơi nước trên bề mặt làm chúng lớn dần lên.
Quá trình ngưng kết trên các hạt chất rắn không có khả năng hút ẩm xảy ra cũng tương
tự trường hợp trên. Khi chuyển ñộng trong không gian, các phần tử hơi nước va chạm với các
hạt nhân không hút ẩm, lọt vào những khe hở li ti trên bề mặt các hạt nhân ñó, hơi nước bao
phủ trên bề mặt các hạt nhân tạo thành các giọt nước mới, dần dần các giọt nước ñó cũng lớn
lên. Sự ngưng kết ở trường hợp này xảy ra cũng khá dễ dàng.
Nếu trong không khí không có hạt nhân ngưng kết thì sự ngưng kết chỉ có thể xảy ra khi
hơi nước vượt quá bão hòa rất xa (ñộ ẩm tương ñối phải tới 400 - 600%). Nếu nhỏ hơn trị số
này thì các hạt nước mới tạo ra sẽ bị bốc hơi hết, nên quá trình ngưng kết không xảy ra. Nếu
có hạt nhân ngưng kết thì sự ngưng kết sẽ xảy ra khi ñộ ẩm tương ñối khoảng 110 - 120%, ñôi

khi thấp hơn 100%.
4.2. Các sản phẩm ngưng kết
a) Sương

Lớp không khí tiếp xúc với mặt ñất hoặc với các vật thể lạnh trên mặt ñất, có thể bị
giảm nhiệt ñộ xuống tới ñiểm sương, vì thế lớp không khí này trở nên bão hòa hơi nước; nếu
chúng lạnh ñi thêm nữa thì lượng hơi ẩm dư thừa sẽ bắt ñầu ngưng kết. Khi ñó tùy theo những
ñiều kiện lạnh mà hình thành những sản phẩm ngưng kết: sương, sương muối. ñông kết hoặc
váng nước
Sương là lớp nước mỏng hoặc những giọt nước nhỏ, thường bao phủ trên mặt ñất, lá
cây, ngọn cỏ hoặc các vật thể. Sương hình thành trong ñiều kiện nhiệt ñộ không khí > 0
0
C.
Sương thường xuất hiện vào buổi chiều hoặc ban ñêm, khi mặt ñất và các vật thể trên mặt ñất
lạnh ñi vì phát xạ, nhiệt ñộ hạ xuống dưới ñiểm sương. Lúc ñó, quá trình ngưng kết hơi nước
xảy ra ngay trên mặt ñất và trên bề mặt các vật thể.
Khi mặt ñất lạnh, sương cũng có thể hình thành khi hơi ẩm từ các lớp ñất sâu bốc lên.
Vì thế các giọt sương bám ở bề mặt dưới các vật thể.
Sương có tác dụng tốt ñối với cây trồng vì nó cung cấp một lượng ẩm cho cây trồng, rất
có ý nghĩa trong thời kỳ khô hạn. Hàng năm sương cung cấp một lượng nước từ 30 - 40mm
cho cây trồng. Ngoài ra, sự hình thành sương kèm theo sự toả nhiệt làm cho môi trường ñỡ
lạnh do ñó ngăn cản sự hình thành sương muối.
b) Sương muối
Sương muối có kiến trúc hạt trắng, xốp, ñược hình thành trong ñiều kiện tương tự
những ñiều kiện hình thành sương trong ñiều kiện nhiệt ñộ mặt ñất và các vật thể rất thấp,
dưới 0
0
C. Sương muối có thể hình thành ngay cả khi không khí có nhiệt ñộ >0
0
C nhưng mặt

ñất có nhiệt ñộ rất thấp.
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
74

Những ñêm trời quang, gió nhẹ là những ñiều kiện thích hợp nhất cho sự hình thành
sương muối. Những ñêm trời quang làm tăng thêm sự lạnh ñi vì bức xạ của mặt ñất; còn gió
nhẹ sẽ ñưa các lớp không khí mới tiếp xúc với mặt ñất, và mang ñi nơi khác những lớp không
khí ñã mất hơi ẩm vì ñã bị ngưng kết. Trời gió to gây cản trở sự hình thành sương muối.
Sương muối thường thấy nhiều ở những nơi có ñộ ẩm không khí không cao lắm, nhất là trong
các thung lũng, bồn ñịa và các vùng ñất khô, thấp, trũng.
Sương muối gây nhiều tác hại cho cây trồng, lá cây bị héo rũ do nhiệt ñộ thấp gây ra. Lá
cây tiếp xúc với sương muối, nước trong các mô lá bị ñóng băng lại, tế bào bị biến dạng, các
hoạt ñộng sinh lý bị tê liệt. Nếu không có biện pháp phòng chống ccây trồng sẽ bị chất hàng
loạt, không cho thu hoạch (tác hại của sương muối và các biện pháp phòng chống sẽ ñược
trình bày ở chương VII).
c) Sương mù
Sương mù là hiện tượng ngưng kết hơi nước ở lớp khí quyển dưới thấp, làm giảm tầm
nhìn xa. Khi nhiệt ñộ dương, sương mù là những hạt nước nhỏ, lơ lửng có bán kính từ 2-5µ.
Khi nhiệt ñộ âm, sương mù là những tinh thể băng rất lạnh. Sương mù làm giảm bức xạ mặt
trời, cây trồng thiếu ánh sáng ñể quang hợp. Mặt khác còn là ñiều kiện tốt cho sâu, bệnh phát
triển.
Tuỳ theo ñiều kiện hình thành, người ta chia sương mù ra nhiều loại: sương mù bức xạ,
sương mù bình lưu, sương mù bốc hơi, sương mù hỗn hợp và sương mù front. Phổ biến nhất
trong các loại sương mù là sương mù bức xạ và sương mù bình lưu.
- Sương mù bức xạ: thường xuất hiện do kết quả lạnh ñi về ban ñêm của mặt ñất và lớp
không khí gần mặt ñất vì bức xạ nhiệt. Ðộ dày sương mù bức xạ có thể từ vài mét ñến vài
chục mét, bao trùm một khoảng không gian rộng lớn hàng chục ha. Sương mù bức xạ thường
thấy vào ban ñêm, buổi sáng trong mùa xuân, mùa thu hay mùa ñông. Sau khi mặt trời mọc
sương mù tan dần ñi, nhưng cũng có thể tồn tại tới buổi trưa.
- Sương mù bình lưu: Sương mù bình lưu hình thành khi không khí nóng ẩm chuyển

dịch trên mặt ñệm lạnh (mặt ñệm là bề mặt ñất, mặt nước ), chúng phát triển lên tới ñộ cao
vài trăm mét và bao trùm những khoảng không gian rộng lớn. Sương mù bình lưu xuất hiện
vào mùa thu, mùa ñông và cả mùa hạ. Các khối không khí mang ñặc ñiểm nhiệt, ẩm cao hoà
trộn với không khí lạnh trên các vùng lãnh thổ tạo thành sương mù bình lưu. Sương mù bình
lưu thường thấy ở vùng ven biển, ven các hồ nước lớn. Trong sương mù bình lưu tầm nhìn xa
bị hạn chế nghiêm trọng nên thường xảy ra các tai nạn giao thông.
- Sương mù bốc hơi: Sương mù bốc hơi quan sát thấy trong những trường hợp nhiệt ñộ
bề mặt bốc hơi lớn hơn nhiệt ñộ không khí. Chúng hình thành do sự lạnh ñi và ngưng kết của
hơi nước bốc lên từ mặt nước. Sương mù bốc hơi thường hình thành vào mùa thu hoặ mùa
ñông trên bbề mặt sông, ngòi, ao và hồ. ðó là loại sương mù rất mỏng, màu trắng thường
quấn quanh núi non bộ, gốc cây ở quanh ao, hồ…
- Sương mù hỗn hợp: Hình thành do nhiều nguyên nhân khác nhau, khi có sự xáo trộn
của khối không khí có ñộ ẩm gần ñạt ñến trạng thái bão hoà với khối không khí có nhiệt ñộ
khác biệt hoặc cũng có thể do sự bức xạ mất nhiệt vào ban ñêm.
- Sương mù front: Sự hình thành của sương mù front có liên quan tới bề mặt phân giới
giữa hai khối không khí.
- Sương mù thành phố: Tại những thành phố lớn, nhiều bụi bẩn của các nhà máy tung
vào không khí, trở thành những hạt nhân ngưng kết. Hơi nước bám vào góc, cạnh của các hạt
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
75

bụi và ngưng kết thành những hạt sương mù. Sương mù thành phố thường quan sát thấy vào
buổi sáng.
d) Mây:
Sản phẩm ngưng kết hơi nước của lớp khí quyển có ñộ cao vài trăm mét trở lên gọi là
mây. Mây tập hợp bởi những giọt nước nhỏ li ti hoặc những tinh thể băng có kích thước rất
nhỏ (ñường kính giọt nước từ 2 - 8µ, kích thước hạt băng lớn hơn, khoảng vài chục ñến hàng
trăm µ). Những phân tử mây tụ lại thành từng ñám, lơ lửng trong không khí.
Mây ñược hình thành do những nguyên nhân sau:
- Do hiện tượng ñối lưu nhiệt (ñối lưu chỉ chuyển ñộng của các dòng không khí di

chuyển ngược chiều nhau theo phương thẳng ñứng). Kết quả của các chuyển ñộng ñối lưu
trong khí quyển ñã sinh ra nhiều dạng mây. Dạng và ñộ dày của mây ñối lưu phụ thuộc vào
tốc ñộ dòng thăng của không khí.
- Khi có bức xạ trong ñiều kiện thời tiết ổn ñịnh, mây hình thành do kết quả của lớp
không khí chứa nhiều hơi nước và bụi bức xạ mất nhiệt (thường là mây tằng - St).
- Kết quả trượt lên của khối không khí trên bề mặt front nóng. Thường khi không khí
nóng chuyển ñộng trượt lên bề mặt tiếp xúc dốc của khối không khí lạnh ñã sinh ra nhiều loại
mây như N
S
, A
S
, C
S
, C
i





Hình 4.4. Mây hình thành trên front lạnh Hình 4.5. Mây hình thành trên front nóng
( Nghĩa các chữ tiếng Anh trên hình: Cool air: không khí lạnh; warm air: không khí nóng.)
- Trên bề mặt khối không khí lạnh tiếp xúc với khối không khí nóng khi có front lạnh
mây cũng ñược hình thành.
- Ngoài các nguyên nhân trên, nguyên nhân hình thành mây còn do chuyển ñộng dạng
sóng của không khí trong khí quyển, quá trình chuyển ñộng loạn lưu (chuyển ñộng không
theo phương nhất ñịnh) của không khí, do khối không khí bị nâng lên bởi ñịa hình dốc.
Tóm lại khi xảy ra các nhiễu ñộng khí quyển thì mây sẽ ñược hình thành trong tầng ñối
lưu. Vì thế các nhiễu ñộng khí quyển là nguyên nhân trực tiếp làm thay ñổi thời tiết ở mỗi khu
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp

76

vực. Các nhiễu ñộng khí quyển có thể ñược liệt kê gồm: giông nhiệt, áp thấp nhiệt ñới, bão,
hội tụ nội chí tuyến, front nóng, front lạnh, bình lưu, ñường ñứt, tố, vòi rồng…(xem chương
VIII)
Dựa vào ñộ cao của chân mây người ta chia ra một số loại mây:
* Mây tầng cao:
Chân mây cao trên 6km. Hoàn toàn cấu tạo bởi những tinh thể băng, có màu trắng, sáng
như bạc, mây này không gây mưa. Mây tầng cao gồm các loại:
- Mây ti (Cirrus - Ci). Là những ñám mây trắng xốp, biệt lập, có dạng tơ sợi, không in
bóng trên mặt ñất. Số lượng không nhiều, nhưng cũng có khi chiếm cả một phần bầu trời, mây
ti rất mỏng, không làm giảm bức xạ mặt trời.
- Mây ti tích (Cirro-cumulus - Cc). Loại mây này hình thành từng ñám, từng dải, hoặc
hình thành những khối nhỏ, màu trắng. Ðôi khi chúng có dạng hình cầu hoặc dạng sóng lăn
tăn. Mây này cũng không in bóng trên mặt ñất.
- Mây ti tằng (Cirro-stratus - Cs). Là loại mây màu trắng mở hoặc xanh mờ, có kiến trúc
tơ sợi, qua mây có thể nhìn thấy rõ ñường viền của mặt trời và mặt trăng. Thông thường mây
này phát triển thành màn mây, bao phủ ở góc bầu trời.
* Mây tầng giữa
Chân mây có ñộ cao từ 2 - 6 km. Khác với mây ti ở chỗ phần tử mây lớn hơn, dày ñặc
hơn. Mây tầng giữa cấu tạo bởi những giọt nước hoặc những tinh thể băng. Mây này thường
có màu xám và có bóng râm trên mặt ñất. Mây tầng giữa có các loại.
- Mây trung tích (Alto-cumulus - Ac). Là loại mây có dạng sóng, tạo thành những dải
mây, luống mây hoặc cuộn mây, phần lớn có màu trắng, ñôi khi có màu xanh mờ hoặc xám
mờ. Hiện tượng tiêu biểu của loại mây này là tán mặt trời, mặt trăng và hiện tượng ánh sáng
ngũ sắc.
- Mây trung tằng (Alto-stratus - As). Ðám mây có kiến trúc tơ sợi, phần lớn có màu xám
hoặc hơi xanh. Thông thường mây này bao phủ khắp cả bầu trời, ñôi khi quan sát thấy hiện
tượng tán trong mây.
* Mây tầng thấp

Chân mây dưới 2km. Mây tầng thấp gồm những ñám mây có phần tử lớn, kích thước có
thể ñạt tới từ 0,05 ñến 0,5mm, ñám mây không có ñường viền rõ rệt. Là dấu hiệu của thời tiết
xấu.
- Mây tằng (Stratus - St): Lớp mây ñồng nhất, màu xanh hoặc màu vàng, giống như
sương mù, từ trên mây có thể có mưa phùn rơi xuống. Mây tằng che phủ hầu khắp cả bầu trời,
ñôi khi phân bố thành từng ñám, tơi tả.
- Mây tằng tích (Strato-cumulus - Sc). Hợp bởi những phần tử mây khá lớn, ñám mây
có dạng hình nấm, hình sóng hoặc hình luống.
- Mây vũ tằng (Nimbo-stratus - Ns). Là loại mây màu xám thẫm, ñôi khi có màu vàng
ñục hoặc xanh ñục. Mây vũ tằng cũng thường che phủ khắp cả bầu trời, không ñể lộ
những khoảng sáng.


Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
77

* Mây phát triển theo chiều thẳng ñứng
Trong quan trắc, loại mây này ñược liệt vào loại mây tầng thấp vì chân mây thường
dưới 2 km. Tuy nhiên ñỉnh của những ñám mây này có thể ñạt tới 8 - 10km.
- Mây tích (Cumulus - Cu). Là những ñám mây dày ñặc, biệt lập, phát triển theo chiều
thẳng ñứng, có ñỉnh hình vòm, lồi lên, chân mây hầu như nằm ngang, có ñường viền rõ rệt,
nhưng ñôi khi có bờ ngoài rách tơi tả.
Mây tích có màu trắng, hoặc màu ñen thường xuất hiện vào buổi sáng mùa hè, ở phía
chân trời, ñến khoảng giữa trưa thì phát triển rất mạnh, buổi chiều tỏa rộng ra hoặc phát triển
thành khối ñồ sộ như trái núi.
- Mây vũ tích (Cumulo-nimbus - Cb). Khối mây màu trắng rất lớn, có chân màu xám
thẫm. Mây vũ tích là sự tiếp tục phát triển của mây tích Cu. Mây vũ tích có hình dạng như quả
núi hoặc ngọn tháp, phần trên ñỉnh mây có kiến trúc tơ sợi. Ở chân mây Cb thường quan sát
thấy màn mưa (Virga).

Hình 4.6: Mây ti - Ci (Cirrus)



Hình 4.7. Mây ti tằng - Cs (Cirro - stratus)



Hình 4.8. Mây ti tích - Cc ( Cirro - cumulus)



Hình 4.9. Mây trung tằng - As (Alto - stratus)


Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
78



Hình 4.10. Mây trung tích - Ac (Alto - cumulus)



Hình 4.11. Mây tằng - St (Stratus)

Hình 4.12. Mây tằng tích - Sc (Strato - cumulus)



Hình 4.13. Mây vũ tằng - Ns (Nimbo - stratus)



Hình 4.14. Mây tích - Cu (Cumulus)


Hình 4.15. Mây vũ tích - Cb (Cumulo - nimbus)

Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
79

5. MƯA
5.1. Nguyên nhân hình thành mưa
Do kết quả của sự ngưng kết hơi nước trong khí quyển tự do mà mây ñược hình thành.
Một ñám mây có thể chỉ gồm những giọt nước hoặc chỉ gồm những hạt băng, nhưng cũng có
ñám mây có cấu tạo cả nước, cả băng. Vì có lực cản của không khí, vả lại các phần tử mây
kích thước quá nhỏ (giọt nước, hạt băng) nên không rơi xuống, ở trạng thái lơ lửng trong
không khí. Nếu trong ñám mây có dòng không khí ñi lên, thì các phần tử mây sẽ bị ñẩy lên
cao hơn trong khí quyền. Các phần tử mây chỉ rơi xuống thành mưa trong trường hợp kích
thước của chúng lớn lên rất nhiều, ñến mức ñộ có thể thắng ñược các dòng không khí ñi lên
và lực cản của không khí.
Các phân tử mây lớn lên do hai nguyên nhân chính:
a) Các phần từ mây lớn lên do ngưng kết hơi nước diễn ra liên tục:
Trong ñám mây có những giọt nước kích thước không giống nhau thì áp suất hơi nước

bão hoà trên bề mặt các hạt nước nhỏ thấp hơn các hạt nước lớn. Bởi vậy hơi nước sẽ chuyển
từ các giọt nước nhỏ sang ngưng kết trên bề mặt các hạt nước lớn làm cho các hạt nước lớn
càng to thêm, còn các hạt nước nhỏ thì bị hóa hơi hết. Nếu ñám mây có lẫn cả những hạt
nước và những tinh thể băng thì hơi nước chuyển dần từ các hạt nước sang các tinh thể băng
vì áp suất hơi nước bão hoà trên bề mặt các tinh thể băng lớn hơn, làm cho các tinh thể băng
ngày càng lớn. Các hạt mây tăng kích thước ñến mức ñộ trọng lực của nó có thể thắng ñược
các dòng không khí ñi lên và sức cản của không khí.
Các phần tử mây lớn lên bằng phương pháp ngưng kết rất chậm.
b) Các phân tử mây lớn lên do tụ hợp:
- Sự tụ hợp ñược thực hiện do sự chuyển ñộng của các phần tử mây (chuyển ñộng Brao-
nơ) làm cho các hạt nước nhỏ va chạm, nhập lại với nhau. Quá trình này xảy ra chậm.
- Sự tụ hợp ñược thực hiện do không khí chuyển ñông loạn lưu làm các hạt nước (hạt
băng) tiếp xúc với nhau và nhập lại. Quá trình này phần tử mây lớn lên nhanh hơn.
- Sự tụ hợp ñược thực hiện do các phần tử mây tích ñiện trái dấu, hút nhau làm tăng kích
thước.
- Sự tụ hợp trong ñám mây xảy ra mạnh nhất là do các phần tử mây có kích thước khác
nhau, dẫn ñến tốc ñộ rơi khác nhau. Các phần từ mây lớn rơi nhanh hơn ñuổi kịp các phần tử
mây nhỏ, quyện lấy các phần tử nhỏ và lớn lên. Người ta gọi cách tụ hợp này là tụ hợp trọng
lực.
Các ñám mây tầng cao Ci, Cs, Cc chỉ cấu tạo bởi các hạt băng kích thước nhỏ và ñều,
trữ lượng hơi nước nhỏ nên không tạo ra mưa ñược.
Các ñám mây tầng giữa Ac, As và cả mây Cu cấu tạo bởi các giọt nước kích thước ñồng
ñều, nên cũng không gây mưa (hãn hữu có mưa tuyết).
Các ñám mây tầng thấp St, Sc có ñộ phát triển theo chiều thẳng ñứng nhỏ, nên các phân
tử mây không ñủ trọng lượng ñể rơi. Vì dòng ñi lên trong các ñám mây yếu, các phần tử mây
khó tăng kích thước nên chỉ ñôi khi những mây này có mưa nhỏ hoặc mưa phùn.
Những ñám mây hỗn hợp Ns, Cb thường có ñộ dày lớn. Phần ñỉnh trên của ñám mây
gồm những tinh thể băng, phần giữa gồm những giọt nước hỗn hợp với những tinh thể băng,
phần dưới gồm những giọt nước nhỏ nên rất dễ cho mưa.
Như vậy, trong ñám mây hỗn hợp bao gồm cả nước và băng thì giọt nước sẽ bay hơi

chuyển sang ngưng tụ trên các tinh thể băng. Hơi nước tiếp tục bám vào các góc của các tinh
thể băng, tinh thể băng lớn dần lên các cạnh kéo dài thành hình sao gọi là sao tuyết. Hơi nước
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
80

tiếp tục ngưng kết trên những cái cánh của sao tuyết hình thành những nhánh tỏa ra xung
quanh tạo thành hoa tuyết. Các hoa tuyết khi di chuyển chạm vào nhau, nhập lại thành từng
chùm gọi là bông tuyết, giống như những chùm nho. Trên ñường rơi xuống, nếu nhiệt ñộ
không khí giữa ñám mây và ở gần mặt ñất cao thì các hoa tuyết tan ra thành những giọt nước
rơi xuống ñất dưới dạng mưa nước. Khi nhiệt ñộ không khí trên ñường rơi quá thấp thì mưa
dưới dạng tuyết mà ta thường thấy ở các xứ lạnh về mùa ñông.
5.2. Các dạng mưa và những quy ñịnh về mưa
a) Các dạng mưa

Người ta gọi giáng thủy tức là mưa ở thể nước hoặc thể rắn, các hạt nước, các tinh thể
băng rơi từ các ñám mây xuống mặt ñất. Theo ñặc ñiểm rơi của hạt mưa người ta chia ra các
dạng chính: mưa phùn, mưa dầm và mưa rào.
- Mưa phùn: là loại giáng thủy thường rơi từ mây Si, Sc. Giọt nước rất nhỏ, ñường kính
không quá 0,5mm, cũng có thể ở dạng hạt tuyết rất nhỏ.
- Mưa dầm: là loại giáng thủy từ các ñám mây Ns. As và ñôi khi từ Sc. Ðặc ñiểm của mưa
dầm là cường ñộ thay ñổi ít, thời gian mưa kéo dài. Mưa dầm thường gắn liền với sự tràn qua
của dải hội tụ nội chí tuyến hay front nóng. Giọt nước mưa dầm có kích thước trung bình.
Mưa dầm còn gặp ở dạng mưa tuyết.
- Mưa rào: là loại giáng thủy từ mây Cb. Ðặc ñiểm của mưa rào là cường ñộ lớn và thay
ñổi nhiều, thời gian mưa ngắn, giọt nước có kích thước lớn. Mưa rào thường bắt ñầu và kết
thúc ñột ngột.
b) Những quy ñịnh về mưa
Lượng mưa ñược tinh bằng chiều dày milimét của lớp nước rơi trên một mặt phẳng nằm
ngang trong trường hợp không có bốc hơi, không bị thấm ñi và chảy mất.
Cường ñộ mưa là lượng mưa tính ra milimét nước trong 1 phút. Cường ñộ vượt quá

1mm/phút ñược gọi là mưa rào.
Quy ñịnh về diện mưa (khu vực mưa):
- Mưa vài nơi: số trạm có mưa ≤ 1/3 tổng số trạm ño mưa khu vực.
- Mưa rải rác: số trạm có mưa từ 1/3 - 1/2 tổng số trạm ño mưa khu vực.
- Mưa nhiều nơi: số trạm có mưa > 1/2 tổng số trạm ño mưa khu vực.
Quy ñịnh về lượng mưa:
- Mưa không ñáng kể: Lượng mưa từ 0,0 - 0,5 mm/ngày.
- Mưa nhỏ: Lượng mưa từ 0,5 - 10,0 mm/ngày
- Mưa vừa: Lượng mưa từ 10,0 - 50,0 mm/ngày.
- Mưa to: Lượng mưa từ 50,0 - 100,0 mm/ngày.
- Mưa rất to: Lượng mưa > 100 mm/ngày.

5.3. Diễn biến của mưa

a) Biến trình ngày của mưa:
Kiểu lục ñịa có 2 cực ñại và 2 cực tiểu. Cực ñại chính quan sát thấy vào sau buổi trưa,
khi mây ñối lưu phát triển lớn nhất. Cực ñại phụ (biểu hiện kém rõ rét) xẩy ra vào buổi sáng là
lúc dạng mây tằng phát triển nhiều nhất. Cực tiểu chính quan sát thấy vào ban ñêm và cực tiếu
phụ xẩy ra vào trước buổi trưa.
Kiểu biển, ñại dương: cực tiểu xẩy ra vào ban ngày, cực ñại xảy ra vào ban ñêm.

b) Biến trình năm của lượng mưa
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
81

Diễn biến năm của mưa xảy ra rất phức tạp. Diễn biến này chủ yếu phụ thuộc vào các
nhân tố hình thành khí hậu.
Ở ñới xích ñạo, giữa các vĩ tuyến 10
0
B và 10

0
N, cực ñại xảy ra vào thời gian sau xuân
phân (21/3) và thu phân (23/9). Cực tiểu xảy ra vào sau hạ chí (22/6) và ñông chí (22/12).
Ở vùng nhiệt ñới (từ vĩ ñộ 10
0
ñến vĩ ñộ 23
0
30’ hai bán cầu), mưa có một cực ñại vào
mùa hạ, những tháng còn lại là thời kỳ cực tiểu.
Trong vùng cận nhiệt ñới thường ít mưa, ñặc biệt là mùa hạ. Mùa hạ xảy ra khô hạn là
do vùng này có khí áp cao suốt thời kì này. Trong vùng khí áp cao, không khí lạnh từ trên cao
ñi xuống nên mây khó hình thành, ít gây ra mưa.
Ở các vĩ ñộ ôn ñới, mưa có liên quan chủ yếu với hoạt ñộng của xoáy thuận. Trên ñại
dương, cực ñại của mưa quan sát thấy vào mùa ñông, cực tiểu quan sát thấy vào mùa hạ. Trên
lục ñia,. cực ñại quan sát thấy vào mùa hạ, cực tiểu quan sát thấy vào mùa ñông.

5.4. Mưa và sản xuất nông nghiệp

a) Ảnh hưởng của mưa ñối với sản xuất nông nghiệp

So sánh ba loại mưa phùn, mưa dầm và mưa rào ta thấy:
- Mưa phùn mặc dù cung cấp ít nước, nhưng có ý nghĩa ñối với sản xuất nông nghiệp do
làm giảm bốc hơi và giảm bớt tính khô hạn. Mưa phùn thường ñi với thời tiết âm u, tạo ñiều
kiện cho sâu bệnh phát triển.
- Mưa dầm là dạng mưa thích hợp cho việc gieo trồng vì nước mưa ñược ñất hấp thụ từ
từ, ñất không bị phá vỡ cấu trúc, rửa trôi các chất màu mỡ, nước mưa ñược cây sử dụng có
hiệu quả hơn. Nhưng nếu thời gian mưa kéo dài quá sẽ có hại cho cây trồng.
- Mưa rào: Nước mưa rơi nhiều trong thời gian ngắn. Nước phần lớn chảy trên mặt ñất.
Những hạt nước to làm phá vỡ kiến trúc của ñất, ñất bị bào mòn rất mạnh, làm cho các chất
màu mỡ bị cuốn theo dòng chảy ra sông, ra biển. Mưa rào tập trung trong thời gian ngắn dễ

gây ra lũ lụt, úng ngập các vùng trũng. Mưa rào lớn làm dập, rách lá, trôi phấn hoa. Nhưng
mưa rào có ý nghĩa lớn về mặt cung cấp nước, dự trữ nước. Một số loại sâu có thể bị cuốn trôi
trong mưa rào. Ðặc biệt mưa dông cung cấp một lượng ñạm ñáng kể. Kết quả nghiên cứu cho
thấy: Ở vùng Ðồng bằng Bắc Bộ trong khoảng từ tháng 4 ñến tháng 10, mưa dông ñã cung
cấp cho ñất từ 8-10 kg ñạm nguyên chất trên 1 ha.
Ngoài ra mưa kéo dài làm hư hại hạt giống, mất sức sống hạt phấn và giảm tỷ lệ ñậu
quả, mưa quá nhiều trong thời kỳ sinh trưởng làm cho cây lớn chậm. Mưa kéo dài tạo ñiều
kiện cho sâu bệnh phát triển. Mưa lớn gây trở ngại cho việc thu hoạch, làm hư hỏng nông sản
hoặc thất thu sản lượng.
Trái lại, mưa ít không ñủ nước cung cấp cho cây trồng, gây ra hạn hán, cây sinh trưởng
còi cọc, giảm sản lượng, nhất là lúc cây ñang ra hoa.

b) Sử dụng và ñiều tiết lượng nước mưa
Mưa là một yếu tố khí hậu biến ñổi mạnh nhất theo không gian và thời gian. Biến ñộng
trong chế ñộ mưa ảnh hưởng ñến chế ñộ bức xạ mặt trời, chế ñộ nhiệt, ẩm và bốc hơi.
Trong nông nghiệp, ngoài lượng mưa cần phải chú ý ñến quy luật phân bố mưa theo
không gian và thời gian mới có thể sử dụng một cách hợp lý và nâng cao hiệu suất sử dụng
nước mưa.
Ðối với cây trồng, mùa mưa thường không trùng khớp với thời kỳ cần nước của cây gây
trở ngại cho sản xuất nông nghiệp. Vì vậy phải xây dựng kho chứa ñể dự trữ nước trong mùa
mưa, cung cấp nước cho sản xuất trong mùa khô hạn.
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
82

Cần nắm vững mặt bằng các khu ñồng, tiến hành khoanh vùng khu cao, củng cố bờ
vùng, bờ thửa thường xuyên ñể giữ nước, tránh ñược úng cho khu thấp. Xây dựng hoàn chỉnh
hệ thống tưới tiêu. Ở ñâu chế ñộ mưa thất thường thì ở ñó ñòi hỏi thuỷ lợi hóa phải cao hơn.
Cần xác ñịnh cụ thể lượng mưa là bao nhiêu sẽ làm phá vỡ kết cấu ñất trồng màu và gây úng
cho từng cánh ñồng.
Song song với biện pháp thủy lợi thì chế ñộ canh tác và kỹ thuật trồng trọt phải thích

ứng với ñặc ñiểm và diễn biến mưa ở từng vùng. Những nơi có nhiều diện tích tiêu nước
chậm, ñể tránh tác hại do mưa lớn nên tăng tỷ lệ gieo cấy giống lúa chịu úng trong cơ cấu lúa
vụ mùa. Vụ mùa là mùa mưa nên gieo cấy khu trũng trước, ñể khi mưa lớn lúa ñã hồi xanh,
không bị chết ngập. Xây dựng thời vụ phải tính ñến thời kỳ cây cần nhiều nước, những trở
ngại của mưa ở thời kỳ thu hoạch và bảo quản nông sản. Ví dụ: Vụ ñậu tương ñông ở ðồng
bằng Bắc bộ thu hoạch vào thời kỳ mưa phùn quả và hạt hư hỏng nhiều, vì vậy cần gieo trồng
kịp thời vụ ñể thu hoạch sớm hơn.
Ðầu vụ ñông ở Ðồng bằng Bắc bộ còn có những trận mưa cuối mùa khá lớn, làm úng
ñất, chậm thời vụ gieo trồng của một số cây vụ ñông hoặc làm hư hỏng hạt và củ giống. Bởi
vậy việc xác ñịnh ngày kết thúc các trận mưa lớn (≥ 50 mm) ứng với các suất bảo ñảm khác
nhau có ý nghĩa lớn ñối với thời vụ cây vụ ñông.

Bảng 4.2. Hệ số tương quan giữa lượng mưa với thời gian sinh trưởng và các yếu
tố cấu thành năng suất ngô LVN10 vụ ðông ở ðồng bằng sông Hồng

Yếu tố cấu thành năng suấtt
STT


Giai ñoạn sinh trưởng
Thời gian
sinh trưởng
(Ngày)
Hàng hạt/bắp

Số hạt/hàng P
1000
hạt(gr)
1

Gieo - 3lá (A) 0,528 -0,314 -0,374 0,573
2

3 lá - 10 lá (B) 0,817 -0,536 -0,902 -0,635
3

10 lá - trỗ cờ (C) -0,878 0,643 0,861 0,727
4

Trỗ cờ - thu hoạch (D)

-0,735 0,885 0,818 0,806
Nguồn: ðoàn Văn ðiếm và CS (ðề tài cấp Bộ B2001-32-35)
Tình trạng xói mòn ñất do mưa hiện nay xảy ra rất nghiêm trọng. Phương thức trồng xen,
trồng gối các loại cây phủ ñất (nhất là chân ñất bãi, ñất dốc), trồng cây theo ñường ñồng mức,
trồng cỏ phủ ñất, trồng rừng ở các vùng ñồi núi là những biện pháp chóng xói mòn có hiệu
quả cao.

6. ðỘ ẨM ÐẤT
Lượng nước chứa trong ñất và sự bảo ñảm nước cho cây có một tầm quan trọng bậc
nhất. Trong sản xuất nông nghiệp yêu cầu cần phải nắm vững vấn ñề ñó trong từng mùa, từng
vụ trên mỗi cánh ñồng.
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
83

6.1. Ðiều kiện hình thành ñộ ẩm ñất
Nước mưa rơi xuống mặt ñất không ngấm hết xuống ñất, cũng không ñược cây cối hút
hết, mà có một phần chảy theo mặt ñất ñến những vùng ñất thấp, hoặc chảy ra sông, ra biển;
một phần khác bị lớp phủ thực vật ngăn giữ rồi lại bốc hơi; phần còn lại ngấm xuống ñất bổ
sung cho nguồn nước ngầm. Chỉ có một phần nước ngấm xuống ñược giữ lại trong lớp ñất

mặt tạo nên ñộ ẩm ñất, bảo ñảm cung cấp nước cho thực vật.
Bản thân ñất có khả năng giữ nước, ñó là một trong những ñặc ñiểm cơ bản của ñất.
Trạng thái ñộ ẩm ñất liên quan ñến rất nhiều nhân tố tự nhiên. Ðộ ẩm ñất phụ thuộc chủ yếu
vào lượng mưa, mực nước ngầm, cấu tạo các loại ñất, sự bốc, thoát hơi nước…
6.2. Diễn biến ñộ ẩm ñất
Cần khảo sát ñộng thái ñộ ẩm ñất từng tháng ở mỗi vùng nhằm rút ra quy luật diễn biến
của ñộ ẩm ñất theo thời gian và ñộ sâu của các tầng ñất.
Ðộng thái ñộ ẩm ñất phụ thuộc vào diễn biến lượng mưa, diễn biến bốc hơi và nhiệt ñộ
không khí. Vì vậy diễn biến ñộ ẩm ñất gắn liền với diễn biến của trị số cân bằng nước trong
ñất.
Một trong những chỉ tiêu ñể ñánh giá ñộng thái ñộ ẩm ñất là Hệ số ẩm ướt (K) do N.N.
Ivanôp ñề xuất:
R
K =

EW

(17)

Trong ñó:
R là lượng mưa trong tháng (mm);
EW là lượng nước bốc hơi từ mặt nước tự do trong tháng (mm).
EW = 0,0018 (25 + t)/ 2 (100 - r)
(t là nhiệt ñộ không khí trung bình ngày; r là ñộ ẩm tương ñối của không khí).
Nếu K < 0,6: Ðất khô hạn;
K = 0,6 - 1,0: Ðất thiếu ẩm;
K = 1,0 - 1,5: Ðất ñủ ẩm;
K = 1,5 - 2,0: Ðất dư ẩm.
Trong một năm ñộ ẩm ñất thay ñổi rất lớn. Sự thay ñổi phụ thuộc từng mùa, từng khu
vực ñịa lý và các loại ñất khác nhau.

Mùa xuân, nhiệt ñộ không khí và nhiệt ñộ ñất tăng lên làm cho lượng bốc hơi của ñất
tăng. Nhưng những vùng có mưa phùn, nước trong ñất có thể bão hòa.
Mùa hạ, biến ñổi ñộ ẩm ñất phụ thuộc vào lượng mưa và lượng bốc hơi, nhưng lượng
mưa lớn ñã làm tăng ñộ ẩm ñất.
Mùa ñông, mưa ít dẫn tới khô hạn trong ñất.
Ðất phù sa Ðồng bằng Bắc Bộ có hàm lượng nước tổng số cao, ñộ ẩm hữu hiệu lớn gấp
hai lần so với loại ñất feralit. Theo Fritland, ñất phù sa sông Hồng vùng Gia Lâm (Hà Nội) ở
tầng mặt 0 - 50 cm có lượng nước tổng số 200mm, lượng nước hữu hiệu 139mm chiếm 69,2%
của lượng nước tổng số. Ðặc ñiểm chế ñộ ẩm của ñất phù sa Ðồng bằng Bắc Bộ chịu ảnh
hưởng rất lớn của mực nước ngầm. Trong mùa mưa, mực nước ngầm lên gần mặt ñất, tầng
ñất mặt có ñộ ẩm rất cao do các dòng mao dẫn, có khi ñạt ñến ñộ ẩm bão hòa, có khi ñất bị
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
84

ngập một lớp nước trên mặt. Về mùa khô mực nước ngầm cách mặt ñất 1,0 - 1,5m, hệ thống
mao dẫn vẫn có thể ñưa nước lên cao 1,0m so với mực nước ngầm. Nhưng do ảnh hưởng của
thời tiết hanh khô, cường ñộ bốc hơi mặt ñất lớn, ñộ ẩm lớp ñất canh tác có thể giảm xuống
nhanh gây thiếu nước cho cây trồng thời kỳ cây con hoặc những cây có bộ rễ ăn nông. Những
năm khô hạn, ñộ ẩm ñất tháng 12, 1, 2 có thể xuống gần ñộ ẩm cây héo. Nhìn chung vùng
Ðồng bằng Bắc Bộ từ tháng 11 ñến tháng 3 ñất ở tình trạng thiếu ẩm hoặc khô hạn, nhất là
tháng 12 và tháng 1. Vào ñầu vụ mùa cũng hay có hạn, còn các tháng 7, 8, 9 lại hay bị ngập
úng.
Chế dộ ẩm của ñất ở Trung Bộ chịu sự chi phối chặt chẽ của chế ñộ mưa, bốc hơi nên
hàng năm biến ñộng nhiều. Ở tầng ñất từ 0-100 cm ñộ ẩm không những chịu sự chi phối bởi
mùa khí hậu, mà còn phu thuộc chặt chẽ vào phân bố lượng mưa. Sau mỗi trận mưa > 40 mm
ñộ ẩm tầng ñất 0 - 100 cm có thể ñạt ñến ñộ ẩm tối ña. Nhưng vào thời kỳ khô hạn, có gió
Lào, ñộ ẩm có thể giảm xuống tới ñộ ẩm cây héo.
Nhìn chung vào mùa khô, lớp ñất từ 0-100cm ñộ ẩm thường giảm xuống thấp nhất và
xấp xỉ tới ñộ ẩm cây héo. Tình trạng ñó xẩy ra từ cuối tháng 11 ñến tháng 2 ở vùng núi Bắc
Bộ, từ tháng 12 ñến tháng 4 ở ñồng bằng Bắc Bộ, từ tháng 1 ñến tháng 7 ở Trung Bộ và từ

tháng 11 ñến tháng 4 ở Tây nguyên và Nam Bộ. Trên các loại ñất, tình trạng thiếu nước ñối
với cây trồng không những chỉ xẩy ra trong mùa khô mà ngay cả trong mùa mưa, khi khoảng
cách giữa hai trận mưa khá dài, nhất là lớp ñất 0 - 50 cm.
6.3. Các ñại lượng vật lý biểu thị ñộ ẩm ñất
Trong khí tượng nông nghiệp người ta dùng các mốc ñể xác ñịnh giới hạn trên và giới
hạn dưới của ñộ ẩm ñất cung cấp cho cây trồng. Những mốc ñó gọi là những hằng số nước
của ñất. ðơn vị ño ñộ ẩm ñất có thể biểu thị bằng %, hoặc tính ra mm nước.
a) Ðộ ẩm cây héo:
Là ñộ ẩm ñất ứng với lượng nước còn lại trong ñất khi cây bắt ñầu héo. Ðây là giới
hạn dưới của ñộ ẩm hữu hiệu. Khi ñộ ẩm ñất bằng ñộ ẩm cây héo, thực vật vẫn sống ñược,
mặc dù không thể hoạt ñộng bình thường ñược. Khi ñất khô tới mức thấp hơn ñộ ẩm cây héo,
nguyên sinh chất bị phá hoại, cây không thể hồi phục ñược và thường chết. ðộ ẩm cây héo
phụ thuộc vào loại ñất và khả năng chịu hạn của cây trồng.
b) Sức chứa ẩm cực ñại - SCACð (ðộ ẩm ñồng ruộng):
Là lượng nước mao quản treo lớn nhất. Ðây là giới hạn trên của ñộ ẩm hữu hiệu. Ðộ ẩm
ñồng ruộng là ñộ ẩm ứng với lượng nước trong ñất sau khi nước trọng lực, nước tự do ñã di
chuyển ñi. Nó ñược giữ lại trong ñiều kiện tự nhiên ở trạng thái cân bằng giữa lượng nước
bốc hơi và lượng nước bổ sung. SCACð càng lớn khi ñất có cấu tạo thích hợp, giữ nước tốt
(thành phần cơ giới, hàm lượng sét, ñộ xốp, dung trọng, tỷ trọng), nếu khả năng giữ nước của
ñất giảm sút thì trị số ñộ ẩm này càng nhỏ. Ðộ ẩm ñồng ruộng thường là giới hạn tối ña (về ñộ
ẩm) của ñất cần ñạt ñược sau mỗi lần tưới cho cây trồng cạn.
c) Ðộ ẩm bão hòa: (còn gọi là ñộ ẩm toàn phần):
Là lượng nước lớn nhất mà ñất có thể giữ ñược. Nó gồm ba loại nước: nước liên kết
chặt, nước mao dẫn và nước tự do trong ñất. Ðộ ẩm bão hòa là ñộ ẩm khi ñất no nước, nước
chiếm hầu hết khe hở (còn 5 - 8% không khí). Ở ñộ ấm này, những cây màu chịu nước kém
dễ bị héo rũ và chết vì thiếu không khí.
d) Ðộ ẩm tuyệt ñối: