Sự phân bố nhiệt độ không khí trên trái đất

Phần I. Mở Đầu
Trong các kì thi học sinh giỏi Quốc gia gần đây thờng đa vào đề thi một số
câu hỏi liên quan đến học phần khí quyển. Đây là một trong những nội dung khó,
đòi hỏi học sinh phải t duy rất nhiều khi trả lời câu hỏi. Trong chuyên đề Sự phân
bố nhiệt độ của không khí trên Trái Đất tôi xin đa ra một số nội dung kiến thức và
các bài tập liên quan để làm tài liệu trong quá trình giảng dạy. Rất mong đợc sự
đóng góp ý kiến của các thầy cô, bạn bè đồng nghiệp để chuyên đề đợc hoàn thiện
hơn .
Phần Nội Dung
I. Sự phân bố nhiệt độ của không khí trên Trái Đất
1. Bức xạ và nhiệt độ của không khí
- Bức xạ Mặt Trời là dòng vật chất và năng lợng của Mặt Trời phát ra. Đây
chính là nguồn cung cấp nhiệt chủ yếu cho mặt đất, nhiệt cung cấp chủ yếu cho
không khí ở tầng đối lu là nhiệt của bề mặt Trái Đất đợc Mặt Trời đốt nóng.
- Nhiệt độ của không khí là lợng nhiệt khi mặt đất hấp thụ năng lợng nhiệt
Mặt Trời rồi bức xạ lại vào không khí và chính các chất trong không khí hấp thụ.
Khi đo nhiệt độ không khí nguời ta dùng nhiệt kế để đo, ở các trạm khí tợng
nguời ta thờng đo nhiệt độ không khí mỗi ngày ít nhất 3 lần vào lúc 5 giờ, 13 giờ,
21 giờ. Nhiệt độ không khí luôn luôn thay đổi theo từng giờ, giữa các ngày, các
tháng, các năm.
Do đó, để nghiên cứu nhiệt độ không khí của một địa phơng nào đó ngời ta
phải tính nhiệt độ trung bình ngày, nhiệt độ trung bình tháng, nhiệt độ trung bình
năm. Để tính nhiệt độ trung bình ngày nguời ta phải đo mỗi ngày ít nhất 3 lần rồi
cộng lại chia trung bình, nhiệt độ trung bình tháng bằng cách cộng nhiệt độ các
ngày trong tháng rồi lấy trung bình, để có nhiệt độ trung bình năm ngời ta lấy nhiệt
độ các tháng cộng lại và chia cho 12.
2. Sự phân bố nhiệt độ của không khí trên Trái Đất
Nhiệt độ của không khí có sự khác nhau ở khắp nơi trên thế giới, nhiệt độ
không khí đợc thể hiện rõ nhất thông qua các đờng đẳng nhiệt trên bản đồ thế giới.
Để xây dựng bản đồ các đờng đẳng nhiệt, ngời ta lấy nhiệt độ không khí
trung bình nhiều năm của các tháng hay năm đã đợc đo ở các trạm, qui về độ cao

mặt nớc biển ghi các số này lên bản đồ, số liệu của trạm nào ghi đúng trạm đó,
1


dùng phơng pháp nội suy quy nhiệt độ tại các điểm đo về cùng nhiệt độ ở độ cao
mực nớc biển, nối các điểm có cùng một giá trị nhiệt độ lại sẽ đợc những đờng
đẳng nhiệt trên bản đồ.

Lợc đồ các đờng đẳng nhiệt tháng 1 ở mực nớc biển

Lợc đồ các đờng đẳng nhiệt tháng 7 ở mực nớc biển

Nhìn vào bản đồ nhiệt độ tháng 1 và tháng 7 ta thấy rằng, nhiệt độ không khí
trên Trái Đất nhìn chung giảm dần từ xích đạo về hai cực, điều đó hoàn toàn phù
hợp với qui luật phân bố của bức xạ Mặt Trời.
Tại xích đạo, nhiệt độ trung bình của tất cả các tháng trong năm đều lớn hơn
250C. ở vùng nhiệt đới, những tháng mùa hạ nhiệt độ cao hơn 300C, hớng giảm
2


nhiệt độ từ xích đạo về hai cực nhng giảm nhanh ở bán cầu mùa đông. Ví dụ: tháng
7 vĩ độ 400 Bán cầu Bắc có đờng đẳng nhiệt 16 -200C, còn ở Bán cầu Nam là từ 8
-100C. Ngợc lại, ở bản đồ tháng 1, cùng ở vĩ độ 400 Bán cầu Bắc có đờng đẳng nhiệt
120C, Bán cầu Nam là 16 -200C.
Một điều dễ thấy thông qua bản đồ, đó là các đờng đẳng nhiệt thờng không
trùng với vòng tròn vĩ tuyến, nguyên nhân chính là do không có sự đồng nhất của
bề mặt Trái Đất, sự khác nhau giữa lục địa và đại dơng dẫn đến sự phản hồi và bức
xạ của chúng khác nhau, nhiệt dung khác nhau nên sự nóng lên và lạnh địa cũng
khác nhau. Vì thế, trên cùng một vĩ tuyến các địa điểm khác nhau có nhiệt độ khác
nhau rất lớn chính điều này mà ngời ta phân ra làm hai kiểu khí hậu lục địa và khí

hậu đại dơng.
ở bán cầu Nam, biển và đại dơng chiếm u thế, đặc biệt ở các vĩ tuyến vùng
ôn đới lục địa hầu nh không có, nên ở đây mùa hạ cũng nh mùa đông, các đờng
đẳng nhiệt gần nh không lệch ra khỏi vòng tròn vĩ tuyến, tại các vĩ tuyến nhiệt đới
trên các lục địa Nam Phi, Nam Mĩ các đờng đẳng nhiệt lệch khỏi vòng vĩ tuyến tạo
thành những lỡi nóng mùa hạ, lỡi lạnh mùa đông
ở bán cầu Bắc những đờng đẳng nhiệt lệch khỏi hớng vĩ tuyến rất lớn, đặc
biệt vào tháng 1, trên các lục địa lạnh các đờng đẳng nhiệt có xu hớng xuống phía
nam nhất là các vĩ tuyến ôn đới, còn trên các đại dơng ấm hơn thì các đờng đẳng
nhiệt lại đợc đẩy lên phía bắc. Trên các lục địa châu á, Bắc Mĩ, tạo thành những
vùng có đờng đẳng nhiệt khép kín nh những đảo lạnh.
Bản đồ tháng 7 thì ngợc lại, trên các lục địa nóng những đờng đẳng nhiệt đợc
đẩy lên phía bắc, còn trên các đại dơng lạnh thì chúng lại lùi xuống phía nam tạo
thành các đảo ấm ở Bắc Phi, Tiểu á...
3. Các nhân tố ảnh hởng tới sự phân bố nhiệt độ của không khí
- Vĩ độ
+ Nhiệt độ trung bình năm giảm dần từ xích đạo về hai cực
+ Biên độ nhiệt trong năm tăng dần từ xích đạo đến cực
- Lục địa và đại dơng
+ Đại dơng có biên độ nhiệt nhỏ, lục địa có biên độ nhiệt lớn
+ Nhiệt độ trung bình năm cao nhất và thấp nhất đều ở lục địa
3


- Địa hình
+ Trong tầng đối lu, càng lên cao nhiệt độ không khí càng giảm, trung bình
cứ lên cao 100m nhiệt độ giảm 0,60C
+ Hớng sờn: nhiệt độ khác nhau giữa hớng của sờn núi, sờn phơi nắng có
nhiệt độ cao hơn sờn khuất nắng
+ Độ dốc khác nhau có nhiệt độ khác nhau. Nơi có độ dốc nhỏ sẽ có nhiệt độ

cao hơn nơi có độ dốc lớn vì lớp không khí đợc đốt nóng có độ dày lớn hơn.
+ Bề mặt địa hình: bề mặt địa hình bằng phẳng nhiệt độ thay đổi ít hơn nơi
có bề mặt thấp vì ở nơi đất trũng ban ngày ít gió, nhiệt độ cao, ban đêm khí lạnh
trên cao dồn xuống làm cho nhiệt độ thấp. Trên các cao nguyên, không khí loãng
hơn ở đồng bằng nên nhiệt độ thay đổi nhanh hơn đồng bằng.
II. Hớng dẫn trả lời một số câu hỏi và bài tập liên quan đến nhiệt độ của
không khí trên Trái Đất
Câu 1. Cho bảng số liệu
Bảng phân phối tổng lợng bức xạ Mặt Trời ở các vĩ độ
(Đơn vị: cal/cm2/ngày)
ngày
00
100
200
21/3
672
659
556
22/6
577
649
728
23/9
663
650
548
22/12
616
519
286

a. Cho biết bảng số liệu trên nói về tổng bức

500
367
707
361
66
xạ Mặt trời

700
132
624
130
0
phân phối ở

900
0
634
0
0
bán cầu

nào? Vì sao?
b. Nhận xét và giải thích sự phân phối tổng lợng bức xạ trên các vĩ độ đã cho.
Trả lời
a. Bảng số liệu thuộc Bán cầu Bắc
- Giải thích
+ Ngày 22/6 tổng bức xạ ở vĩ độ 200 cao nhất, góc nhập xạ lớn (Mặt Trời lên
thiên đỉnh ở chí tuyến Bắc)

+Ngày 22/6 tổng xạ ở 900 cao còn các ngày khác ều bằng 0
+ Ngày 22/12 từ 700 900 tổng xạ bằng 0, góc nhập xạ bằng 0 ( Mặt Trời lên
thiên đỉnh ở chí tuyến Nam)
+ Dẫn chứng khác
4


b. Nhận xét, giải thích
- Tổng bức xạ Mặt Trời thay đổi theo vĩ độ và theo thời gian
- Nhìn chung tổng xạ giảm dần từ xích đạo về cực (trừ ngày 22/6), góc nhập
xạ giảm dần
+ Ngày 22/6 tổng xạ lớn nhất ở 200 do Mặt Trời lên thiên đỉnh ở chí tuyến
23027, các vĩ độ 500, 700, 900 có tổng xạ cao hơn xích đạo do thời gian chiếu
sáng Mặt Trời nhiều hơn.
+ Ngày 22/12 tổng xạ mặt trời thấp nhất ở các vĩ độ 10 0, 20, 500, 700, 900 thấp
hơn ở xích đạo, thấp nhất các ngày do góc nhập xạ nhỏ, thời gian chiếu sáng
ngắn.
+ Tại xích đạo: ngày 21/3 và 23/9 tổng xạ cao nhất do Mặt Trời lên thiên đỉnh
tại đây, ngày 22/6 và 22/12 tổng xạ thấp nhất do vị trí Mặt Trời ở thấp nhất so
với mặt phẳng xích đạo.
Câu 2. Phân tích tác động của địa hình đến nhiệt độ
Trả lời
+ Trong tầng đối lu, càng lên cao nhiệt độ không khí càng giảm, trung bình
cứ lên cao 100m nhiệt độ giảm 0,60C
+ Hớng sờn: nhiệt độ khác nhau giữa hớng của sờn núi, sờn phơi nắngcó
nhiệt độ cao hơn sờn khuất nắng
+ Độ dốc khác nhau có nhiệt độ khác nhau. Nơi có độ nhỏ sẽ có nhiệt độ cao
hơn nơi có độ dốc lớn vì lớp không khí đợc đốt nóng có độ dày lớn hơn.
+ Bề mặt địa hình: bề mặt địa hình bằng phẳng nhiệt độ thay đổi ít hơn nơi
có bề mặt thấp . Trên các cao nguyên không khí loãng hơn ở đồng bằng nên nhiệt

độ thay đổi nhanh hơn đồng bằng.

5


Câu 3. Dựa vào bản đồ đờng đẳng nhiệt dới đây, hãy nêu nhận xét và giải thích sự
phân bố nhiệt dọc theo vĩ tuyến 450B

Trả lời
- Đờng đẳng nhiệt 00C và 100C vồng lên cao về phía cực trên các đại dơng và
võng về xích đạo trên các lục địa, chứng tỏ đại dơng có nhiệt độ cao hơn lục địa.
Nguyên nhân do nớc nhận nhiệt chậm hơn nhng toả nhiệt chậm hơn đất liền, vì vậy
đại dơng mùa hạ mát hơn mùa đông ấm hơn đất liền.
- Đờng đẳng nhiệt 00C và 100C ở bờ đông đại dơng vồng lên cao về phía cực
hơn bờ tây chứng tỏ bờ đông đại dơng ấm hơn bờ tây.
Nguyên nhân do dòng biển nóng chảy từ chí tuyến về cực làm nhiệt độ bờ đông
cao hơn.
Câu 4. Sự phân hoá nhiệt độ theo độ cao đã gây ra hiện tợng chênh lệch nhiệt độ
giữa chân và đỉnh của một địa hình là 1,80C.
a. Hãy tìm độ cao tơng đối của hình này
b. Khí áp ở chân đỉnh thờng xuyên đo đợc là 710mm Hg. Vậy khí áp ở đỉnh địa
hình này là bao nhiêu biết rằng cứ lên cao 100m khí áp giảm 10mm Hg.
c. Với các điểm đã xác định ở trên địa hình này đợc xếp vào địa hình gì?
Trả lời
a. Trong tầng đối lu càng lên cao nhiệt độ càng giảm với 0,6 0/100m, biết nhiệt
độ chênh lệch giữa chân núi và đỉnh là 1,8 0C nên độ cao địa hình = 100 x 1,8/0,6 =
300m.
6

b. Càng lên cao không khí càng loãng nên sức nén càng nhỏ, khí áp giảm trung
bình 100 mm Hg/100m. Từ chân lên đỉnh khí áp giảm 30 mm Hg, vậy khí áp ở
đỉnh là 680 mm Hg. Trên mặt biển khí áp trung bình là 760 mm Hg. Vậy độ
chênh cao giữa đỉnh và mực nớc biển là 50 x10 = 500 m
Vậy độ cao tuyệt đối địa hình là 800 m
c. Địa hình trên đợc xếp vào địa hình núi
Câu 5. Cho bảng số liệu sau
Biên độ năm của nhiệt độ không khí ở các vĩ độ
(đơn vị: 0C)
Vĩ độ bán cầu Bắc bán cầu Nam
vĩ độ
bán cầu Bắc
bán cầu Nam
0
0
80
31
28,7
40
17,7
4,9
0
0
70
32,2
19,5
30
13,3
7,0
0

0
60
29
11,8
20
7,4
5,9
0
0
50
23,8
4,3
0
1,8
1,8
Dựa vào bảng số liệu trên và những kiến thức đã học, nhận xét và giải thích
sự thay đổi về biên độ nhiệt năm ở các vĩ độ trên.
Trả lời
- Từ 00-300 cả hai bán cầu diện tích lục địa đều tăng nên biên độ nhiệt tăng,
bán cầu Bắc có biên độ nhiệt tăng nhanh hơn vì diện tích lục địa tăng nhanh hơn
- Từ 300 500 Bắc và Nam
+ Diện tích lục địa ở bán cầu Bắc tiếp tục tăng nhanh, biên độ nhiệt độ tăng
nhanh
+ Diện tích lục địa bán cầu Nam giảm nhanh nên biên độ nhiệt giảm nhanh
- T 500 700 Bắc và Nam
+ Diện tích lục địa ở bán cầu Bắc tăng dần tới mức cao nhất nên biên dộ nhiệt
tiếp tục tăng
+ Chênh lệch ngày đêm và góc chiếu ngày càng lớn do xuất hiện các đảo và bán
đảo ở Nam Cực
- Từ 70 80 0 Bắc và Nam

+ Bán cầu Bắc xuất hiện Bắc Băng Dơng nên biên độ nhiệt giảm
+ Bán cầu Nam gặp lục địa Nam cực nên biên độ nhiệt tăng
Câu 6. Dựa vào bảng số liệu sau.
Vĩ độ

bờ Tây đại dơng
Trạm
Nhiệt độ

bờ Đông đại dơng
Trạm
Nhiệt độ
7

Chênh


570B

Nên

-308

Abớc-đin

+802

120

29 B

(Canađa)
Kennơđi

+15

(Anh)
Tar-Fay-a

+120

30

0

0

(Hoa Kì)
(Maroc)
Nhận xét và giải thích về nhiệt độ trung bình và chênh lệch nhiệt độ của 4
trạm khí tợng trên.
Trả lời
- Các trạm năm ở vùng ôn đới ( trạm Nên, Abớc-đin), cận nhiệt đới (Kennơđi,
Tar-Fay-a)
- Vùng vĩ độ cao;
Nhiệt độ trung bình ở bờ đông Đại Tây Dơng ấm hơn bờ Tây Đại Tây Dơng,
nhiệt độ trạm Abớc-đin cao hơn trạm Nên.
* Nguyên nhân do dòng biển nóng bắc Đại Tây Dơng làm ấm bờ đông Đại Tây
Dơng, dòng biển lạnh Labrado làm lạnh bờ Tây Đại tây Dơng.
- Vùng vĩ độ thấp

Nhiệt độ trung bình của bờ đông Đại Tây Dơng lạnh hơn bờ tây Đại Tây Dơng,
nhiệt độ trạm Tar-Fay-a thấp hơn trạm Kennơđi.
* Nguyên nhân do dòng biển lạnh Canary làm giảm nhiệt độ bờ đông Đại Tây
Dơng, dòng biển nóng Gơn-xtrim làm ấm bờ tây Đại Tây Dơng.
Cõu 7. Gii thớch ti sao cỏn cõn bc x Mt Tri trung bỡnh nm ca mt t
gim dn t xớch o v hai cc?
Tr li:
- Cỏn cõn bc x Mt Tri ca mt t l biu th tng quan gia nng lng
bc x m b mt Trỏi t thu c v chi ra.
- Cỏc nhõn t tỏc ng n cỏn cõn bc x Mt Tri ca mt t: Tng lng
bc x ca Mt Tri, tớnh cht ca b mt t
- T xớch o v cc tng lng bc x Mt tri gim do gúc ti gim dn
- khu vc ni chớ tuyn cú hai ln Mt Tri lờn thiờn nh nờn tng lng
bc x Mt Tri ln hn khu vc ngoi chớ tuyn
- cc ch yu l bng tuyt nờn hu ht nhit nhn c b phn hi hoc
lm bng tan, cũn xớch o ch yu l i dng nờn hp th nhit ln.
8


PhÇn KÕt LuËn
Trong thêi gian ng¾n, chuyªn ®Ò “Sù ph©n bè nhiÖt ®é cña kh«ng khÝ trªn
Tr¸i §Êt” ch¾c ch¾n sÏ cã nhiÒu thiÕu sãt. RÊt mong ®îc sù ®ãng gãp ý kiÕn cña
9


các thầy cô giáo, bn bố v ng nghip để chuyên đề đợc hoàn thiện hơn. Xin
chân thành cảm ơn!

10