CƠ SỞ MÔI TRƯỜNG KHÍ VÀ KHÍ HẬU

KHOA MÔI TRƯỜNG – TRƯỜNG ĐHKHTN HCM

CƠ SỞ
MÔI TRƯỜNG KHÍ
VÀ KHÍ HẬU
TS. Trần Thị Vân


GIỚI THIỆU MÔN HỌC
* Số tín chỉ: 2 (30 LT)
* Mục tiêu môn học:
- nắm bắt 
-

-

khái niệm
bản chất
quy luật hình thành
quy luật biến đổi

của các thành
phần của MT
khí và khí hậu

biết được  MT khí và khí hậu
- sẽ ảnh hưởng
- sẽ chi phối

đến sự phát triển của các hệ
sinh thái trên trái đất nói chung

và của loài người nói riêng
2


GIỚI THIỆU MÔN HỌC
* Tài liệu học tập:
-

Tài liệu của GV

-

Sách tham khảo:
- Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc, 1993: Khí
hậu Việt Nam. NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà
Nội
- Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu, 2004:
Khí hậu và tài nguyên khí hậu Việt Nam. NXB
Nông nghiệp, Hà Nội
3


GIỚI THIỆU MÔN HỌC
* Nhiệm vụ của sinh viên:
- Thời gian ít  GV chỉ giới thiệu kiến thức chính
 SV phải tập trung nghe giảng, tự tìm thêm
sách đọc và hoàn thành các bài tiểu luận,
chuyên đề GV giao

* Thang điểm đánh giá:

-

Thi cuối kỳ: thi viết 70%

-

Kiểm tra, tiểu luận: 30%
4


GIỚI THIỆU MÔN HỌC
NỘI DUNG MÔN HỌC
* Chương 1: Mở đầu

* Chương 2: Môi trường khí
* Chương 3: Khí hậu
* Chương 4: Khai thác hợp lý tài nguyên khí hậu và
phòng tránh thiên tai
* Chương 5: Tác động của con người đến MT khí và
các hệ quả
5


GIỚI THIỆU MÔN HỌC
NỘI DUNG MÔN HỌC

* Chương 1: MỞ ĐẦU
- Khái niệm chung về MT khí và khí hậu
- Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành và biến đổi MT
khí và khí hậu

- Các ngành khoa học có liên quan đến môi trường khí và khí
hậu
- Ý nghĩa của môi trường khí và khí hậu đối với nền kinh tế
quốc dân và quốc phòng
6


GIỚI THIỆU MÔN HỌC
NỘI DUNG MÔN HỌC

* Chương 2: Môi trường khí
- Thành phần của khí quyển
- Cấu trúc thẳng đứng của khí quyển
- Các quá trình vật lý cơ bản của khí quyển

- Các kiểu thời tiết ảnh hưởng đến khí hậu VN

* Chương 3: Khí hậu
- Sự tổng hợp của các yếu tố khí hậu

- Đới khí hậu và hình khí hậu – phương pháp phân loại
- Sự biến đổi khí hậu
7


GIỚI THIỆU MÔN HỌC
NỘI DUNG MÔN HỌC

* Chương 4: Khai thác hợp lý tài nguyên khí
hậu và phòng tránh thiên tai

- Khai thác hợp lý tài nguyên khí hậu
- Phòng tránh thiên tai

* Chương 5: Tác động của con người đến MT
khí và các hệ quả
-

Hiệu ứng nhà kính  khí hậu trái đất thay đổi
Sự biến đổi ozon
Ô nhiễm không khí
Khí hậu biến đổi và các ảnh hưởng đến MT sinh thái

8


Chương 1: MỞ ĐẦU

9


Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1. Khái niệm chung về MT khí và khí hậu
1.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành và
biến đổi MT khí và khí hậu
1.3. Các ngành khoa học có liên quan đến môi
trường khí và khí hậu
1.4. Ý nghĩa của môi trường khí và khí hậu đối với

nền kinh tế quốc dân và quốc phòng
10

Khái niệm chung về MT khí và khí hậu
Môi trường không khí - «Môi trường khí»
- MT rất quan trọng trong sự phát triển và sinh
tồn của nhân loại
- Loại MT rất nhạy cảm, rất dễ biến đổi và lan
truyền (từ quốc gia đến toàn cầu)

Định nghĩa: MT khí
- là phần không gian bao quanh trái đất
- gồm nhiều tầng khác nhau tùy theo sự thay
đổi chiều cao và chênh lệch nhiệt độ
11


Khái niệm chung về MT khí và khí hậu
* MT khí tuân theo những quy luật về MT khí
hậu riêng của nó
* Nghiên cứu về MT khí – Khí tượng học –
môn khoa học chuyên nghiên cứu về bầu
khí quyển bao bọc Trái Đất
* Khí tượng học liên quan đến khoa học địa lý
nhưng lại thuộc vào khoa học vật lý vì
nhiệm vụ của nó là nghiên cứu các quá trình
vật lý đặc trưng cho Trái Đất
12


Khái niệm chung về MT khí và khí hậu

* Khí quyển
- lớp hơi, không khí bao bọc Trái Đất
- cùng tham gia vào chuyển động quay của Trái Đất

* Đời sống của con người chủ yếu diễn ra ở
phần dưới của khí quyển
- Hiện tượng khí quyển (mây, mưa,
sương mù, gió...)
- Đặc điểm của trạng thái khí quyển
(nhiệt độ, độ ẩm, khí áp...)

gọi là
các yếu
tố khí
tượng

tập hợp
lại tạo
tình
hình
thời tiết
13


Khái niệm chung về MT khí và khí hậu
* Thời tiết : trạng thái khí quyển đặc trưng bởi
một tập hợp các yếu tố khí tượng quan sát
vào
- từng lúc (tức thời) hoặc
- trong khoảng 1 thời gian nào đó

* Bất kỳ nơi nào, thời tiết trong những năm
khác nhau đều diễn ra khác nhau
Ví dụ:
“Hôm qua mưa rất to ở TPHCM”
“Ngày mai trời sẽ trở rét, ở các vùng núi phía bắc nhiệt
độ có thể xuống dưới 5oC”

14


Khái niệm chung về MT khí và khí hậu
* Khí hậu : sự tổng hợp của thời tiết, được đặc trưng
bởi các giá trị trung bình thống kê và các cực trị đo
được hoặc quan trắc được của các yếu tố và hiện
tượng thời tiết trong một khoảng thời gian đủ dài,
thường là hàng chục năm
* Mỗi một địa phương vào một thời gian có một kiểu khí
hậu xác định cho địa phương đó
Ví dụ:
“Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa”
“Đặc điểm khí hậu của TPHCM là có nhiệt độ cao đều trong năm và hai
mùa mưa – khô rõ rệt. Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng
15
11, còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau.”


Khái niệm chung về MT khí và khí hậu
 Ta
•

•
•

có thể nói thời tiết
tại một thời điểm (ví dụ, bây giờ trời đang mưa),
của một ngày (ví dụ, hôm qua sương mù dày đặc),
của tuần, thậm chí của một hoặc vài năm (ví dụ, thời tiết năm nay
có nhiều sự kiện bất thường hơn năm ngoái)

 Nhưng ta không thể nói khí hậu của một ngày, một tháng hoặc một
năm nào đó. Chẳng hạn, có thể nói thời tiết năm 2012 nhưng không
thể nói khí hậu năm 2012
 Thời tiết biến đổi liên tục từ nơi này đến nơi khác, từ thời điểm này
đến thời điểm khác

 Khí hậu có tính ổn định, là
 một trong những đặc điểm của địa phương
 một trong những thành phần của cảnh quan địa lý

16


Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành
và biến đổi MT khí và khí hậu
Nhân tố ảnh hưởng:
- Bức xạ mặt trời
- Hoàn lưu khí quyển
- Hoàn cảnh địa lý
• Bức xạ mặt trời: động lực cơ bản của tất cả các quá trình
vật lý khí quyển

• Hoàn lưu khí quyển: nguyên nhân gây ra sự khác biệt về
thời tiết - khí hậu ở các nơi trên trái đất
• Hoàn cảnh địa lý: ảnh hưởng đến cân bằng nhiệt lượng,
cân bằng lượng nước và hình thế hoàn lưu
 khác nhau về hoàn cảnh địa lý  khác nhau về thời
tiết - khí hậu

17


Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành
và biến đổi MT khí và khí hậu
Bức xạ mặt trời
Nhiệt lan truyền trong không gian theo ba hình thức:
- truyền dẫn
- đối lưu
- bức xạ

• Không khí không phải là một vật dẫn tốt nên lượng nhiệt
truyền theo phương thức dẫn nhiệt rất nhỏ
• Đối lưu - truyền nhiệt bằng sự xáo trộn của vật chất trong
môi trường- phương thức truyền nhiệt quan trọng trong KQ

• Bức xạ - phương thức duy nhất của nhiệt năng lan truyền
theo tốc độ ánh sáng không cần vật chất làm môi giới
18


Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành
và biến đổi MT khí và khí hậu

Bức xạ mặt trời
Nguồn cung cấp nhiệt cho KQ:
- Mặt Trời
- Tinh thể trong vũ trụ
không đáng kể
- Mặt đất của Trái Đất
Mặt Trời phát ra bức xạ nhiệt và lan truyền trong không gian ở
dạng các sóng điện từ  chia dải bước sóng:
- bức xạ sóng ngắn: tia tử ngoại (UV)
- bức xạ sóng dài: tia hồng ngoại (IR)

mắt người
không thấy

- 0,4 - 0,7µm: tia nhìn thấy được (VIS)
* (1µm = 10-3mm)

19


Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành
và biến đổi MT khí và khí hậu
Bức xạ mặt trời

35

Nănglượngmax = 0,475m

Theo quang phổ BXMT :
0,1-4µm – 99% tồn bộ năng

lượng BXMT:
• 7% - năng lượng là UV (λ <
0,4µm)
• 48% - năng lượng ở phần
trơng thấy
• 45% - năng lượng là IR (λ >
0,7µm)
• Năng lượng max  = 0,475m
 đặc trưng BXMT là bức xạ
sóng ngắn

Cườn g độ bức xạ

30
25
20
15

48%

10
5

7%
UV

45%
VIS

IR

0
0.2
0.3 0.4
2
0.2 0.4
0.6 0.5
0.8 0.6
1 0.8
1.2 1.0
1.4 1.5
1.6 1.8

32

4 2.4
5
2.2



Độ dài són g
Phân bố năng lượng trong quang phổ bức xạ mặt trời ở giới hạn trên
của khí quyển (đường liền nét) và trong quang phổ của vật đen tuyệt20
đối với nhiệt độ 6000o (đường đứt qng).


Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành
và biến đổi MT khí và khí hậu
Bức xạ mặt trời

BXMT biến thành

nhiệt trong khí quyển
nhiệt ở mặt đất

đốt nóng những lớp thổ nhưỡng và
lớp nước trên mặt
đốt nóng không khí phía trên
bề mặt
Mặt đất-KQ được đốt nóng
phát bức xạ hồng ngoại ra
ngoài không gian vũ trụ

mặt đất và
KQ lạnh đi

Thời tiết
thay đổi
21


Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành
và biến đổi MT khí và khí hậu
Bức xạ mặt trời

Nhiệt năng từ BXMT là động lực quan trọng nhất của sự
biến đổi khí quyển và được ghi nhận bằng giá trị
nhiệt độ
phân bố không đồng đều của nhiệt độ không khí
phân bố không đồng đều của áp suất

gió hoặc hoàn lưu khí quyển
22


Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành
và biến đổi MT khí và khí hậu
Bức xạ mặt trời
Các thành phần của nhân tố BXMT ảnh hưởng đến khí hậu:

1.

Cường độ BXMT

2.

Vị trí mặt trời

3.

Độ dài ban ngày (ngày mặt trời)

4.

Độ chiếu nắng trên mặt trái đất

5.

Bức xạ khuếch tán

6.

Tổng lượng bức xạ của mặt trời

7.

Cân bằng bức xạ trên mặt đất và trong khí quyển

 BXMT là năng lượng cơ bản khống chế thời tiết - khí hậu
23


Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành
và biến đổi MT khí và khí hậu
Hoàn lưu khí quyển

24


Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành
và biến đổi MT khí và khí hậu
Hoàn lưu khí quyển (HLKQ)

HLKQ  nhiệt lượng và độ ẩm trên mặt đất có thể
truyền từ nơi này đến nơi khác
 tạo các khối không khí di chuyển
 hoàn lưu xoáy thuận, xoáy nghịch  trung
tâm khí áp

25