Chương 2 cơ sở về khí tượng học

CƠ SỞ VỀ KHÍ TƯỢNG HỌC


2.1. Các yếu tố khí tượng


Các yếu tố khí tượng
-Khí tượng học: bộ môn khoa học chuyên nghiên cứu về
khí quyển nhằm theo dõi và dự báo thời tiết.
-Định nghĩa các yếu tố
khí tượng :
Các đặc trưng định
tính và định lượng của
trạng thái khí quyển
nhận được do quan
trắc liên tục tại mạng
lưới đài, trạm khí
tượng.


Các yếu tố khí tượng
-Nhiệt độ không khí: đặc trưng cho mức nóng
hay lạnh của không khí.
+ Liên quan giữa thang Kelvin và
thang Celsius:

𝑇 = 273,16 + 𝑡 ≈ 273 (1 + α𝑡)
trong đó:
T - nhiệt độ theo thang Kelvin;
t - nhiệt độ theo thang Celsius;
α - hệ số giãn nở thể tích của chất khí

(≈ 1/273).
+ Liên quan giữa thang Fahrenheit (F) và thang
Celsius:

t=

5
(𝐹
9

− 32)


Các yếu tố khí tượng


Các yếu tố khí tượng
-Áp suất khí quyển: áp lực thủy tĩnh của không khí tác động
lên một đơn vị diện tích.
+ Đơn vị đo:
1 mbar = 10-3 bar = 103 đyn/cm2 = 102 N/m2
1 mbar = 0,75 mm Hg
+ Áp suất khí quyển trung bình tại nơi có cao độ bằng
mực nước biển là 1013 mbar hay 101,3 kN/m2 hay
760 mm Hg.


Các yếu tố khí tượng

Các yếu tố khí tượng

Áp suất khí quyển
(nguồn: )


Các yếu tố khí tượng
+Áp suất khí quyển (giả sử nhiệt độ khí quyển tiêu chuẩn 20 0C)
theo độ cao có thể được tính theo công thức (theo FAO):

 293 - 0,0065z 
P = 101,3 × 

293


trong đó:
P - áp suất khí quyển (kPa);
z - độ cao trên mực nước biển (m).

5,26


Các yếu tố khí tượng
-Độ ẩm không khí: đặc trưng cho mức độ tồn tại của lượng hơi
nước chứa trong không khí.
+Áp suất hơi nước (e): là phần áp suất do hơi nước
chứa trong không khí gây ra. Đơn vị: mm Hg hoặc
mb.
+Độ ẩm tuyệt đối (a): là lượng nước có trong một đơn vị

thể tích không khí, thường được đo bằng g/m3 hay
g/cm3. Liên hệ với áp suất hơi nước như sau:

1,06
a=
e
1 + α.t
trong đó: a - độ ẩm tuyệt đối (g/m3); t - nhiệt độ không khí
(°C); α - hệ số dãn nở của không khí (α = 0,0036); e - áp
suất hơi nước đo bằng mm Hg (nếu e tính bằng mb thì
hệ số trước e (1,06) sẽ được thay bằng giá trị 0,8).


Các yếu tố khí tượng
+Độ ẩm tương đối (f): là tỷ số giữa áp suất hơi nước ở trạng thái
thực tế e với áp suất hơi nước ở trạng thái bão hòa E trong cùng
một nhiệt độ (thường được đo bằng %). Công thức tính f như sau:

e
f = 100%
E
f cũng có thể được tính gần đúng:

 112 - 0,1×T + Td 
f  100 × 

112
+
0,9×T




8

trong đó: T - nhiệt độ không khí (độ Celsius); Td - nhiệt độ điểm
sương, là nhiệt độ mà ở đó hơi nước trong không khí đạt tới trạng
thái bão hòa, cũng chính là nhiệt độ mà e = E.
Lưu ý: f % ≤ 100 % bởi e ≤ E.


Các yếu tố khí tượng

Các dạng tồn tại thiên nhiên của độ ẩm trong khí quyển
(nguồn: )


Các yếu tố khí tượng

Thiết bị đo độ ẩm và nhiệt độ
không khí có vỏ bảo vệ bên ngoài
(nguồn: )


Các yếu tố khí tượng
+Độ thiếu hụt bão hòa (d): là hiệu số giữa áp suất hơi nước bão
hòa E và áp suất hơi nước e trong không khí ở một giá trị nhiệt độ
nào đó. Đơn vị: mm Hg hoặc mb.

d=E-e
Độ ẩm không khí cao sẽ làm tăng nồng độ các chất ô

nhiễm trong nước mưa nhưng lại giảm nồng độ các chất ô nhiễm
trong khí quyển.


Các yếu tố khí tượng
-

Giáng thủy và mưa
+ Sự giáng thủy (precipitation) là quá trình nước từ thể
hơi chuyển sang thể lỏng (mưa, sương) hoặc thể rắn (mưa
đá, tuyết) và rơi xuống mặt đất;

+ Mưa (rainfall) là hiện tượng các hạt nước nước có từ sự
ngưng tụ hơi nước trong mây và rơi xuống đất.


Các yếu tố khí tượng

Các hình thức giáng thủy
(nguồn: )


Các yếu tố khí tượng
Ở nước ta, lượng giáng thủy và lượng mưa rơi có giá trị
gần như nhau.


Các yếu tố khí tượng
+Lượng mưa (mm) trong một thời đoạn nào đó là chiều dày lớp
nước mưa đo được tại một hay nhiều trạm đo mưa trong thời

đoạn đó. Dụng cụ để đo mưa gọi là thùng đo mưa (raingauge).

Thùng đo mưa kiểu gầu lật (nguồn: www.qld.gov.au/environment)


Các yếu tố khí tượng
+ Thùng đo mưa có thể thuộc loại tự ghi hoặc không tự ghi (thủ
công).
# Thùng đo mưa thủ công: để thu thập số liệu lượng mưa
rơi hàng ngày.
# Thùng đo mưa thuộc loại tự ghi thường được sử dụng
trong công tác đo mưa với thời đoạn nhỏ hơn 1 ngày và
có thể bố trí tại các khu vực hẻo lánh xa xôi.
# Độ chính xác của cả hai loại thùng đo mưa thường vào
khoảng 0,25 mm cho mỗi trận mưa.


Các yếu tố khí tượng
-Gió:
+Định nghĩa: gió
là chuyển động của
không khí đối với bề mặt
trái đất.
+Trong khí tượng
người ta thường coi
thành phần nằm ngang
của vận tốc gió là gió.


Các yếu tố khí tượng

+Cấp gió Bôpho:
Cấp 3 (3,4 - 5,2 m/s): gió
yếu;
Cấp 7 (12,5 - 15,2 m/s):
gió mạnh;
Cấp 11 (25,2 - 29,0 m/s):
gió bão dữ dội.


Các yếu tố khí tượng

+Hoa gió: công cụ đồ
họa được sử dụng bởi
các nhà khí tượng học
để biểu diễn tóm tắt về
tốc độ và hướng gió
thường được phân phối
tại một địa điểm cụ thể.

Hoa gió
(nguồn: )


Các yếu tố khí tượng

Các loại thiết bị đo gió
(nguồn: : />và />

Các yếu tố khí tượng
-Bức xạ:

+Định nghĩa: năng lượng truyền dưới dạng sóng điện từ
(electromagnetic wave) gọi là bức xạ.
+Bức xạ tổng cộng tới trái đất từ mặt trời chia làm 2 dạng:
#Trực xạ tới trái đất dưới dạng chùm tia song song.
#Tán xạ là bức xạ mặt trời bị khuyếch tán khi đi
qua khí quyển.
+Khi bị đốt nóng, trái đất trở thành nguồn phát xạ nhiệt vào
khí quyển.


Các yếu tố khí tượng

(nguồn: )