Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
85

ðộ ẩm tuyệt ñối là lượng nước trong ñất tính theo phần trăm trọng lượng ñất ñã sấy
khô kiệt. ðộ ẩm tuyệt ñối là ñộ ẩm thực tế khảo sát trên ñồng ruộng.
e) ðộ ẩm tương ñối:
Ðộ ẩm tương ñối hay ñộ bão hòa nước của ñất là tỷ số giữa ñộ ẩm tuyệt ñối và sức
chứa ẩm cực ñại (ñộ ẩm ñồng ruộng). ðộ ẩm tương ñối ñược tính theo công thức:
Ðộ ẩm tuyệt ñối
Ðộ ẩm tương ñối (%) =

Ðộ ẩm ñồng ruộng
x 100 (18)
6.4. ðặc tính vật lý nước và ñộng thái ñộ ẩm của ñất feralit

a) ðất feralit trên phù sa cổ:
Dung trọng là 1,31 - 1,40 g/cm
3
, tỷ trọng từ 1,65 - 1,73, thành phần cơ giới thịt, thịt nặng, sét
nhẹ, hàm lượng sét vật lý 45 - 71%, tương ñối tơi xốp. ðộ ẩm cây héo từ 5 - 10%, SCACð
33,9 - 36,5%.
ðịa ñiểm khảo sát trên vườn trồng dâu 2 năm. Kết quả khảo sát ñộ ẩm tuyệt ñối các
tháng mùa khô ( từ tháng 11 ñến tháng 3 năm sau) trên tầng ñất mặt 0 - 10cm là 11 - 16%, ñạt
mức 40 - 50% SCACð. Trong mùa mưa (từ tháng 5 ñến tháng 10) ñộ ẩm tuyệt ñối trung bình
ñạt từ 15 - 25%, tương ñương với 40 - 65% SCACð.

b) ðất feralit phát triển trên phiến thạch:

Dung trọng là 1,3 - 1,4 g/cm
3
, tỷ trọng từ 2,6 - 2,7, thành phần cơ giới thịt trung bình, hàm

Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
86

Những biện pháp cơ bản nhằm cải thiện ñộ ẩm ñất:
- Tưới ñủ nước và tiêu nước kịp thời.
- Cải tạo ñất làm cho ñất mầu mỡ: ñất trồng mầu cần phải tơi xốp, nhiều mùn, giữ ẩm tốt.
Sức giữ ẩm của ñất phụ thuộc vào thành phần cơ giới và tỷ lệ mùn chứa trong nó.
- Làm ñất kịp thời vụ khi ñất vừa ñộ ẩm, làm ñất kỹ.
- Ðất trồng màu cần ñược ñánh luống, khơi rãnh, phá váng sau mưa và thường xuyên xới
xáo.
- Trồng ñai rừng, cây che phủ mặt ñất, che phủ ñất bằng polyetylen hay giấy không ngấm
nước, tàn dư thực vật hoặc các loại vật liệu khác.
- Có thể sử dụng các loại vật liệu giữ ẩm, hút ẩm tổng hợp trong công nghiệp.

7. CÂU HỎI ÔN TẬP

1. Phân tích chu trình nước trong tự nhiên ? trong chu trình nước, những quá trình vật lý nào
xảy ra ?
2. Quá trình bốc hơi nước trên mặt ñất ? Những yếu tố ảnh hưởng tới quá trình bộc hơi ?
3. Hãy nêu các phương pháp tính lượng bốc hơi trong ñiều kiện tự nhiên ? Ưu nhược ñiểm
của các phương pháp ñó ?
4. Hãy nêu các chỉ tiêu ñộ ẩm không khí (ñộ ẩm tuyệt ñối, sức trương hơi nước, sức trương
hơi nước bão hòa, ñộ ẩm tương ñối, ñiểm sương) ? Công thức xác ñịnh các chỉ tiêu ñó ?
5. Diễn biến ñộ ẩm tuyệt ñối và ñộ ẩm tương ñối hàng ngày và hàng năm ?
6. Cho biết lúc 13 giờ nhiệt ñộ không khí là 25
0
C, ñộ ẩm tương ñối 80%. ðến 19 giờ nhiệt
ñộ giảm xuống 20
0
C. Hãy tính ñộ ẩm tuyệt ñối, sức trương hơi nước thực tế, sức trương

1. ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN

1.1. Khái niệm

Trong khí tượng, người ta ñịnh nghĩa áp suất khí quyển như sau: Áp suất khí quyển là
trọng lượng của cột không khí thẳng ñứng có tiết diện bằng một ñơn vị diện tích và có chiều
cao từ mực quan trắc ñến giới hạn trên của khí quyển. Như vậy càng lên cao, chiều cao cột
không khí càng giảm nên áp suất khí quyển càng giảm.
Áp suất khí quyển thường ñược ño bằng hai ñơn vị là milimét thuỷ ngân (mmHg) và
milibar (mb).
Khí áp kế thủy ngân ñược Tô ri xen li (1608 -1647) sáng chế dùng ñộ cao cột thuỷ ngân tính
bằng milimet (mmHg) ñể ño áp suất khí quyển. Dựa vào nguyên tắc cân bằng giữa áp một
ñầu dốc ngược vào một chậu cũng chứa thủy ngân (xem phần thực tập). lực của khí quyển và
trọng lượng cột thuỷ ngân chứa trong một ổng thủy tinh ñược hàn kín Khi áp suất khí quyển
tăng thì ñộ cao của cột thuỷ ngân cũng tăng.


Giống như các yếu tố khí tượng khác, áp suất khí quyển cũng biến ñổi theo thời gian và
không gian. Biến ñổi của áp suất khí quyển theo không gian bao gồm biến ñổi theo phương
thẳng ñứng và phương nằm ngang. Theo thời gian, áp suất khí quyển có diễn biến tuần hoàn
Mọi vật trên mặt ñất ñược xem như nằm ở ñáy của bầu khí quyển và do ñó ch
ịu một sức ép
của không khí do trọng lượng của nó gây ra. Sức ép của khí quyển còn gọi là áp su
ất khí
quyển. Quan ñiểm ñộng học phân tử cho rằng áp suất khí quyển là k
ết quả tổng hợp của
chuyển ñộng phân tử không khí và trường trọng lực trái ñất. Dư
ới tác dụng tổng hợp ñó,
sức va chạm của nhiều phân tử không khí có tốc ñộ trung bình tác dụng lên m
ột bề mặt có
diện tích bằng một ñơn v
ị trong thời gian ngắn sinh ra áp suất. Trong khí quyển không khí
có thể chuyển ñộng ñi lên, ñi xuống, chuyển ñộng loạn lưu, chuy
ển ñộng xoáy, giật hoặc
kết hợp nhiều dạng chuyển ñộng, chẳng hạn như v
ới một xoáy thuận nó ñồng thời tham gia
cả 3 dạng chuyển ñộng như vừa chuyển ñộng xoáy tròn từ ngoài vào trong, v
ừa chuyển
ñộng từ dưới thấp ñi lên cao và v
ừa chuyển ñộng tịnh tiến. Chỉ những dạng chuyển ñộng
theo phương nằm ngang mới ñược gọi là gió. Gió là nguồn nămg lượng sạch vô tận nh
ưng
gió cũng gây ra nhiều ảnh hưởng xấu ñối với sản xuất nông nghiệp.
P = ρ.RT
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp
Giới hạn trên

của KQ

P + dP P

P
o
(mặt ñất)
Z + dZ
Z

Xét 1 cột không khí thẳng ñứng
ở
ñộ cao Z áp suất khí quyển l
à P, khi
ñó ở ñộ cao Z + dZ, áp suất sẽ l
à P
- dP, rõ ràng dP chính là tr
ọng

RT P RT

ðối với P lấy tích phân từ P
o
ñến P, với Z lấy từ Z
o
ñến Z, ta có :

P Z
dP g ―― =-
――
dZ

PoP RT
ZoCho T giá trị trung bình và g giá trị không ñổi thì:
P

g

(5)
Từ công thức (4) chúng ta có 2 nhận xét như sau:
− Càng lên cao khí áp càng giảm
− Ở ñiều kiện nhiệt ñộ thấp thì khí áp giảm nhanh hơn so với ở ñiều kiện nhiệt ñộ cao
khi ñộ cao tăng lên.
Khi triển khai công thức (3) người ta cũng thu ñược một công thức ñơn giản hơn gọi là
công thức Babinê về sự biến thiên áp suất khí quyển theo ñộ cao.

P - P
h

Z = 16000 (1 + αt) ——— (6)
P

+ P
h

Trong ñó:
Z - chênh lệch ñộ cao giữa 2 trạm ño áp suất khí quyển.
P, P
h
là áp suất khí quyển ở trạm dưới và áp suất ở trạm trên
t - nhiệt ñộ trung bình của cột không khí giữa 2 trạm.
α - hệ số giãn nở của không khí, α = 0,00366.
Công thức Babinê cho phép giải quyết một số vấn ñề thực tiễn như:
1. Tìm chênh lệch ñộ cao giữa 2 ñịa ñiểm có áp suất là P
1
và P
2
. Việc ño ñộ cao bằng

không khí nóng khí áp giảm chậm hơn theo
chiều cao. Hệ quả là khi có 2 cột không khí
nóng, lạnh khác nhau ở cạnh nhau thì trên
cùng một ñộ cao cột không khí nóng có áp
suất cao hơn cột không khí lạnh.
Nóng Lạnh
650mb
780mb

800mb 650mb 780mb

900mb

dP
G = = (8)
L
1
- L
2
dL
Trong ñó:
dP: là chênh lệch khí áp giữa 2 ñịa ñiểm
dL: khoảng cách theo phương nằm ngang giữa 2 ñịa ñiểm.
Gradient khí áp theo phương nằm ngang thường ñược xác ñịnh cho mỗi ñộ vĩ ñịa lý (1
ñộ vĩ khoảng 111km), ñơn vị G là mb/111km. ðể biểu diễn biến thiên khí áp theo phương
nằm ngang người ta thường vẽ bản ñồ các ñường ñẳng áp (hình 5.5). ðường ñẳng áp là
những ñường liền nét, khép kín nối liền các ñiểm có trị số khí áp như nhau. Do mật ñộ các
trạm ño khí áp quá ít nên phải dùng phương pháp nội suy ñể xác ñịnh khí áp trên mặt ñất.
Trên bản ñồ khí áp, các ñường ñẳng áp thường ñược vẽ cách nhau 5mb. Tuỳ theo sự phân bố
khí áp mà trên bản ñồ các ñường ñẳng áp có những hình dạng khác nhau:
•
••
• Vùng khí áp cao là vùng có các ñường ñẳng áp khép kín, từ ngoại vi vào trung tâm
áp suất khí quyển tăng dần. Trong vùng khí áp cao, gradient khí áp có hướng từ ngoại vi
vào trung tâm.
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 91

•
••
• Vùng khí áp thấp là vùng có các ñường ñẳng áp khép kín, từ ngoại vi vào trung tâm

càng giảm dần, ở vĩ ñộ 60
o
biên ñộ khí áp chỉ vào khoảng 0,3 mb.
Khi thời tiết thay ñổi ñột ngột khí áp có sự biến thiên mạnh mẽ, biên ñộ ngày ñêm có thể
ñạt tới 10 - 15 mb. Ví dụ, khi có một cơn bão tiến ñến thì khí áp giảm ñột ngột và tăng nhanh
trở lại khi cơn bão ñi qua.

Hình 5.5. Bản ñồ các ñường ñẳng áp trên mực nước biển
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 92

d) Diễn biến hàng năm của áp suất khí quyển.

Hàng năm, khí áp thay ñổi tuỳ từng vùng và tuỳ từng mùa. Ở lục ñịa, cực ñại áp suất khí
quyển quan sát thấy vào mùa ñông còn cực tiểu vào mùa hè, ngược lại ở trên biển và ñại
dương cực ñại áp suất quan sát thấy vào mùa hè, còn cực tiểu vào mùa ñông. Sở dĩ như vậy là
vì mùa hè không khí trên lục ñịa nóng hơn so với không khí trên ñại dương, còn mùa ñông thì
ngược lại nên trên biển khí áp cao hơn so với trên lục ñịa, vào mùa ñông thì khí áp trên lục
ñịa lại lớn hơn so với trên biển. Biên ñộ dao ñộng hàng năm của khí áp trên lục ñịa thường
lớn hơn nhiều so với trên ñại dương, ñôi khi ñạt ñến 40 mb. Ví dụ: Ở Luctrum (Trung Á), vĩ
ñộ 42
0
41’ N; kinh ñộ 89
0
42’; ñộ cao âm 17 mét có khí áp lớn nhất vào tháng 12 là 1041,3mb,
khí áp nhỏ nhất vào tháng 7 là 1004,0mb, biên ñộ 37,3mb.
Tuy nhiên, khí áp trung bình trên ñại dương luôn lớn hơn so với lục ñịa. Biên ñộ dao
ñộng hàng năm của khí áp tăng dần khi lên vĩ ñộ cao, ở vùng nhiệt ñới dao ñộng hàng năm

Chênh lệch nhiệt ñộ Chênh lệch khí áp
GIÓ
t
o
cao

t
o
th
ấp

K
A th
ấp

KA
cao

Gió th
ổi từ n
ơi
KA cao về nơi
KA thấp
Hình 5.6. Sơ ñồ giải thích nguyên nhân sinh ra gió

1005 mb, ñường thứ hai có trị số 1010 mb. Gọi các lực F
1
, F
2
, F
3
, F
4
, F
5
, F
6
tác ñộng vào lần
lượt các mặt 1, 2, 3, 4, 5, và 6. Mặt 2 và mặt 5 chịu một áp suất như nhau nên lực tổng hợp
của F
2
và F
5
bằng 0. Mặt 4 chịu áp suất lớn hơn mặt 1 do chịu thêm áp lực trọng lượng của
khối không khí.


a Pz
o
b
Giả sử có 2 vùng A và B n
ằm cạnh nhau
(hình 5.7), ban ñầu nhiệt ñộ ở 2 vùng b
ằng nhau,
Ta = Tb và áp suất không khí ở mặt ñ
ất bằng
nhau Pa = Pb. Sau ñó nếu vùng A nóng
lên thì
nhiệt ñộ vùng A cao hơn vùng B, Ta > Tb. L
úc
này áp suất cột không khí ở vùng A gi
ảm theo ñộ
cao sẽ chậm hơn so với vùng B (xem ph
ần
1.2.1), kết quả là từ một ñộ cao Z nào ñó áp su
ất
khí quyển ở vùng A là Paz sẽ lớn hơn áp su
ất
Pbz ở vùng B. Vì thế ở ñộ cao z, không khí s
ẽ di
chuyển từ vùng A sang vùng B và sẽ l
àm tăng
khối lượng của cột không khí ở vùng B.
Ở mặt
ñất, áp suất cột không khí ở vùng B sẽ lớn h
ơn
vùng A, tức là Pz


F
3

P F
5

(P+ dp)/dx F
4
Hình 5.8. Sơ ñồ giải thích lực gradient khí áp
T
ổng hợp của hai lực F
1
và F
4
là m
ột lực
hướng lên trên và cân bằng với trọng lư
ợng
của kh
ối không khí. Mặt 3 chịu áp lực lớn
hơn mặt 6 vì nó b
ị tác ñộng bởi lực
gradient khí áp (Gn), tổng hợp của F


Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 94

1 dP
Gn = - — x — (10)
ρ dx

Lực Gn gọi là lực phát ñộng gradient khí áp, dưới tác dụng của lực này sẽ làm cho không
khí chuyển ñộng theo hướng của gradient khí áp, hay là lực sinh ra gió.

2.2. Các lực ảnh hưởng tới gió

Khi không khí chuyển ñộng theo chiều nằm ngang thì sẽ chịu tác dụng của nhiều loại lực
khác nhau như lực Côriôlít, lực ly tâm, lực ma sát

a) Lực làm lệch hướng gió do chuyển ñộng quay của trái ñất
.

Năm 1838, Côriôlít ñã chứng minh ñược rằng, mọi vật chuyển ñộng trên mặt ñất ñều có
khuynh hướng lệch khỏi hướng chuyển ñộng ban ñầu của nó về bên phải ở Bắc bán cầu và về
bên trái ở Nam bán cầu.
Nguyên nhân của sự lệch hướng là do trái ñất tự quay xung quanh mình nó ñồng thời mọi
chuyển ñộng ñều có khuynh hướng duy trì hướng ban ñầu của nó theo quán tính. Giả sử các
phần tử không khí (ở Bắc bán cầu) dưới tác dụng của lực gradient khí áp bắt ñầu chuyển
ñộng theo phương kinh tuyến NS, hướng AC. Vì trái ñất quay xung quanh trục của nó từ Tây
sang ðông nên kinh tuyến NS, sau một khoảng thời gian nào ñó sẽ tới vị trí NS
1

-5
Rad/giây)
Như vậy, ở xích ñạo (φ = 0
o
) nên lực Côriôlít bị triệt tiêu, càng lên vĩ ñộ cao lực Côriôlít
càng lớn và ñạt cực ñại ở 2 cực (φ = 90
o
). Trong tự nhiên có nhiều hiện tượng như bờ sông ở
Bắc bán cầu thì phía phải là bên lở, phía trái là bên bồi, còn ở Nam bán cầu thì ngược lại;
trong hai thanh ñường ray có một thanh bị mòn nhiều hơn ñối với ñường tàu chỉ chạy một
chiều; các cơn bão không thể hình thành ở vùng biển có vĩ ñộ thấp (5
0
N ñến 5
0
S) ñều là do
chịu ảnh hưởng của lực Côriôlít.
Lực Côriôlít chỉ ảnh hưởng ñến hướng của dòng chuyển ñộng chứ không ảnh hưởng ñến
tốc ñộ của dòng chuyển ñộng ñó. Lực này bao giờ cũng tác dụng theo phương thẳng góc với
hướng của dòng chuyển ñộng.

Trên hình vẽ ta thấy dòng không khí
ở Bắc
bán c
ầu ñang chuyển ñộng bị lệch khỏi kinh
tuyến và do ñó lệch khỏi hư
ớng của gradient
khí áp về bên phải. Tương tự như v
ậy, ở Nam
bán cầu các phần tử không khí bị lệch về b
ên

Trong ñó:
V: là vận tốc chuyển ñộng của không khí
k: là hệ số ma sát.
Trong trường hợp các ñường ñẳng áp song song, hướng của lực ma sát, nhìn chung phụ
thuộc vào vĩ ñộ và hệ số ma sát, nó không hẳn ngược với hướng chuyển ñộng mà lệch so với
hướng ñó một góc chừng 145
o
. Song ñể ñơn giản nhiều khi người ta coi hướng của lực ma sát
ngược chiều hoàn toàn với hướng của chuyển ñộng.
Hình 5.10 cho thấy tác dụng của các lực gradient, lực Côriôlít, lực ma sát lên phần tử
không khí trong trường hợp trường khí áp có các ñường ñẳng áp là các ñường thẳng song
song. Trường hợp không khí chuyển ñộng trong các ñường ñẳng áp tròn, do tác dụng tổng
hợp của lực Côriôlít và lực ma sát, không khí thường chuyển ñộng theo các ñường cong phân
kỳ hoặc hội tụ.

c) Lực ly tâm
ma
sát càng giảm, mặt ñất càng gồ ghề thì hệ

số ma sát càng tăng.
Ta dễ dàng giải thích vì sao vận tố
c
gió ở các lớp không khí trên cao thườ
ng
lớn hơn các lớp không khí dưới thấ
p và
trên mặt biển gió thường có vận tốc lớ
n
hơn trong ñất liền. 1010 mb

V
1015 mb

Gn CF
F Hình 5.10. Hướng của lực ma sát và
hướng chuyển ñộng của không khí
Hình 5.11. Sơ ñồ giải thích
Lực ly tâm bao giờ cũng hướng từ tâm ra ngoài theo bán kính quỹ ñạo chuyển ñộng và có
xu thế làm duỗi thẳng quỹ ñạo chuyển ñộng.

2.3. Các ñặc trưng của gió

Gió có 2 ñặc trưng cơ bản là hướng gió và vận tốc gió.
a) Hướng gió
Hướng gió là hướng chuyển ñộng của dòng không khí. Người ta có thể xác ñịnh hướng
gió theo 3 cách sau:
•
••
• Chọn hướng gió bằng hoa gió: ðây là cách dùng phổ biến nhất, theo cách này gió có
thể xác ñịnh 16 hướng chính (Hình 5.12.)
Người ta ký hiệu tên gọi các hướng gió theo chữ cái ñầu của từ tiếng Anh hoặc tiếng Việt:
hướng Bắc (N), hướng Nam (S), hướng ðông (E), hướng Tây (W). Hướng ðông Bắc (NE),


T
ây
B
ắ
c
(NW) và hướng Tây Nam (SW). bắ
c
ðông Bắc (NNE), ðông ðông Bắ
c
(ENE), ðông ðông
Nam (ESE), Nam
ðông Nam (SSE), Nam Tây N
am
(SSW), Tây Tây Nam (WSW), Tây T
ây
Bắc (WNW) và Bắc Tây Bắ
c (NNW).
ðôi khi không cần biết chi tiết hướ
ng gió
người ta chỉ dùng ñến 8 hướng, 4 hướ
ng
chính và 4 hướng phụ.
•
••
• Biểu thị hướng gió bằng góc ñộ
:
Dùng vòng tròn chân trời ñể biể
u
diễn hướng gió theo ñộ lớn củ
a

0
o

315
o
45o (W) 270
o
90
o
(E) 225
o
135
o

180
o
(S)
Hình 5.13. Xác ñịnh hướng
gió bằng góc ñộ
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 97


vĩ ñộ 30-35
o
ñộ lệch ñạt ñến 90
0
, gió thổi theo hướng Tây ở Bắc bán cầu và hướng ðông
ở Nam bán cầu. Tại ñây không khí không tiến lên vĩ ñộ cao nữa mà tích tụ lại rồi ñi
xuống ở vùng cận nhiệt ñới ñể hình thành nên 2 vành ñai áp cao cận chí tuyến ở trên mặt
ñất. Trên thực tế, 2 vành ñai áp cao này không tồn tại liên tục mà bị cắt vụn ra thành
nhiều trung tâm khí áp cao do ảnh hưởng của ñịa hình và sự trái ngược của ñất và biển.

• Từ 2 vành ñai khí áp cao cận chí tuyến ñến vĩ ñộ 66
0
33’, khí áp giảm dần. Giá trị khí áp
cực tiểu ở khoảng vĩ tuyến 66
0
33’ Bắc và Nam bán cầu. Vùng này hình thành 2 vùng khí
áp thấp ñược gọi là 2 vành ñai khí áp thấp cận ñịa cực. Ở Bắc bán cầu vành ñai khí áp
thấp này cũng bị chia nhỏ thành các trung tâm khí áp thấp do ảnh hưởng khác nhau của
ñất liền và ñại dương. Trái lại, ở Nam bán cầu vì không có lục ñịa nên các ñường ñẳng áp
là các ñường liên tục bao quanh quả ñất vẫn duy trì vành ñai khí áp thấp cận ñịa cực.
• Ở 2 ñịa cực do nhiệt ñộ quanh năm rất thấp nên khí áp khá cao. ðây là 2 trung tâm khí áp
cao ñịa cực.

3.2. Hoàn lưu khí quy
ển
Hoàn lưu khí quyển là một thuật ngữ dùng ñể chỉ sự vận ñộng nói chung của các luồng
không khí trong khí quyển. Nhờ có hoàn lưu khí quyển mà có sự trao ñổi không khí giữa các
vùng khác nhau trên trái ñất và do vậy, tính chất nhiệt, ẩm của không khí cũng ñược trao ñổi.
Có thể phân biệt 2 loại hoàn lưu khí quyển là hoàn lưu ñịa cầu, hoàn lưu gió mùa.


Ghi chú: * Quy phạm quan trắc khí tượng bề mặt, Tổng cục KTTV- 1994

Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 99Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 100

yếu tố là sự phân bố bức xạ mặt trời, tính ñối lập của lục ñịa và ñại dương và lực Côriôlít.
Theo sơ ñồ hình 5.14, hoàn lưu ñịa cầu gồm có các ñới gió như sau:
+ ðới tín phong: Gió thổi từ 2 vành ñai khí áp cao cận chí tuyến về xích ñạo, chịu ảnh
hưởng của lực Côriôlít nên ở Bắc bán cầu có hướng ðông Bắc, Nam bán cầu có hướng ðông
Nam. Loại gió này gọi là tín phong. Ở trên cao gió có hướng ngược lại gọi là phản tín phong.
+ ðới gió Ôn ñới: ở mặt ñất gió từ 2 vành ñai khí áp cao cận chí tuyến thổi về 2 vành ñai
khí áp thấp cận ñịa cực.
Do ảnh hưởng của lực Coriolit gió này bị lệch hướng thành gió Tây Nam ở Bắc bán cầu và
Tây Bắc ở Nam bán cầu.
+ ðới gió ðông ñịa cực: Gió từ trung tâm khí áp cao ñịa cực thổi xuống vành ñai khí áp
thấp cận ñịa cực, bị lệch hướng thành hướng ðông, người ta gọi là gió ðông ñịa cực.
+ ðới lặng gió xích ñạo: Trong vùng xích ñạo nhiệt ñộ ít chênh lệch, lực gradient khí áp
và lực Côriôlít rất nhỏ nên gió rất yếu, tạo thành ñới lặng gió xích ñạo.
Tuy nhiên, trong thực tế hướng gió ở các ñới gió ñịa cầu không hoàn toàn ổn ñịnh như ñã

ñất ven biển vào ban ngày và ban ñêm. Ban ngày, mặt ñất ven biển hấp thu nhiều bức xạ mặt
trời hơn so với nước biển, do vậy ở vùng ñất ven biển có nhiệt ñộ cao hơn so với nước biển
ñã hình thành vùng khí áp thấp còn trên mặt biển là vùng khí áp cao. Không khí từ biển di
chuyển vào trong ñất liền tạo nên gió biển. Ban ñêm, mặt ñất ven biển bức xạ mất nhiệt, lạnh
ñi nhanh hơn so với nước biển nên ở vùng ñất ven biển có khí áp cao hơn so với không khí
trên mặt biển. Không khí di chuyển từ vùng ñất liền ra biển tạo thành gió ñất. Gió ñất biển chỉ xuất hiện rõ khi có thời tiết tốt, tức là khi có sự chênh lệch ñáng kể giữa
nhiệt ñộ của mặt ñất ven biển và nước biển. Hàng ngày gió biển bắt ñầu hoạt ñộng từ 8 giờ
sáng, sau ñó mạnh dần ñến khoảng 14 - 15 giờ thì ñạt cực ñại, về chiều gió yếu dần và ñến
ñêm thì sẽ ñổi chiều (Hình 5.15). Gió biển thường mạnh hơn gió ñất vì sự tương phản nhiệt
ñộ giữa mặt ñất ven biển và nước biển về ban ngày thường rõ hơn.
Gió biển có tốc ñộ khoảng 2,5 m/giây và thổi vào sâu trong ñất liền tới 40 - 50 km. Gió
ñất chỉ thổi ra xa khơi khoảng 10 - 15 km.

ạnh
Nóng
Lạnh Nóng

Gió biển thổi ban ngày Gió ñất thổi ban ñêm
Hình 5.15. Sơ ñồ giải thích sự hình thành gió ñất - biển
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 102

Nguyên nhân hình thành gió núi - thung lũng là sự chênh lệch nhiệt ñộ của khối không khí
sát sườn núi và khối không khí trên thung lũng có cùng ñộ cao. Ban ngày dưới sức ñốt nóng
của bức xạ mặt trời, khối không khí sát sườn núi bị nóng lên mạnh hơn không khí ở xa sườn
núi, trong khi ñó khối không khí có cùng ñộ cao phía trên thung lũng có nhiệt ñộ thấp hơn.

☼
Lạnh
Nóng
ra, nhẹ hơn bốc lên cao tạ
o thành gió
thung lúng còn không khí phía trên
thung lũng nặng hơn lại chìm xuố
ng
dưới.
Ban ñêm ngược lại, sườn núi bị bứ
c
xạ mất nhiệt nên khối không khí tiế
p
xúc với nó bị lạnh ñi nhanh chóng c
òn
không khí phía trên thung lũng trở
nên
nóng hơn. Do ñó không khí từ sườ
n núi
chìm xuống và ñẩ
y không khí phía trên
thung lũng bốc lên cao, tạ
o thành gió
sườn núi (xem hình 5.16)
Gió núi - thung lũng chỉ xuất hiệ
n
khi trời quang mây, thời tiết tốt, ngh
ĩa
là khi có sự chênh lệch nhiệt ñộ
ñáng
kể giữa không khí phía trên thung l
ũng
và không khí sát sườn núi.

bứ
c ñi lên theo
sườ
n núi. Càng
lên cao, không
khí bị lạnh ñi

Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 103

theo quá trình ñoạn nhiệt ẩm, cứ lên cao 100 mét thì nhiệt ñộ giảm ñi 0,5
0
C (khoảng
3,3
0
F/1000ft). Do nhiệt ñộ giảm,

hơi nước trong khối không khí sẽ ngưng kết tạo thành mây
và gây mưa bên sườn ñón gió. Ở ñỉnh núi, nhiệt ñộ không khí rất thấp và bão hòa hơi nước.
ðộ ẩm tuyệt ñối chỉ còn lại khá thấp. Khi khối không khí ñi xuống bên sườn khuất gió, nhiệt
ñộ của khối không khí tăng lên theo quá trình ñoạn nhiệt khô, cứ hạ xuống 100 mét nhiệt ñộ
tăng lên 1
0
C (khoảng 5,4
0
F/1000ft).
Kết quả là khi xuống ñến chân núi ở sườn khuất gió, khối không khí trở nên rất nóng. Do
lượng chứa ẩm tuyệt ñối còn lại rất thấp nên ở diều kiện nhiệt ñộ cao không khí trở nên rất

ngoài vào trung tâm hay ngược lại. Khi có sự chênh lệch khí áp giữa các vùng sẽ xuất hiện
gió. Hướng và tốc ñộ gió ñược quyết ñịnh bởi hướng và ñộ lớn của gradient khí áp.

a) Gió trong vùng khí áp cao

Trong vùng khí áp cao, hướng gradient khí áp từ ngoại vi vào trung tâm vì vậy hướng gió
thổi từ trung tâm ra xung quanh. Khi không khí chuyển ñộng, vì chịu ảnh hưởng của lực
Côriôlít nên bị lệch về bên phải của hướng chuyển ñộng ở Bắc bán cầu, gió tạo thành ñường
cong phân kỳ thuận chiều kim ñồng hồ (hình 5. 18).
Gió trong vùng khí áp cao luôn ñựoc duy trì vì ổn ñịnh, ở trung tâm có dòng không khí từ
trên cao ñi xuống rồi tản ra xung quanh. Do luôn luôn có các dòng không khí ñi xuống với
Ví dụ:
Có 1 khối không khí ban ñầu nhiệt ñộ 20
0
C, ñộ ẩm 80%, khi thổi qua dãy núi cao 2000
mét. Vậy ở bên sườn khuất gió nhiệt ñộ và ñộ ẩm là bao nhiêu ?
Giải:
Ở sườn ñón gió: t = 20
0
C nên có thể tính ñược (các công thức tính toán ở chương IV):
E = 6,1 . 10
(7,6.20/242 + 20)
= 23,4 mb

e = 23,4 x 80/100 = 18,72 mb

a = 0,81 x 18.72/(1 + 0,00366 x 20) = 14,13 g/m
3
.
Ở ñỉnh núi: Do ñi lên theo quá trình ñoạn nhiệt ẩm nên nhiệt ñộ giảm ñi so với ban ñầu

C.

E = 6,1 . 10
(7,6.30/242 + 30)
= 42,05 mb. Sức trương hơi nước thực tế khi t = 30
0
C và
a = 9,6 g/m
3
là: e = 9,6 x (1 + 0,00366 x 30)/0,81 = 13,15 mb.

r % = (13,15/42,05) x 100 = 31,28%
Vậy nhiệt ñộ ở sườn khuất gió t = 30
0
C và ñộ ẩm r = 31,28%.
Không khí như vậy là rất khô và nóng.
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 104

lượng chứa ẩm thấp nên hơi nước không có ñiều kiện ngưng kết tạo thành mây ñược. Trong
vùng khí áp cao thời tiết thường rất ổn ñịnh, bầu trời trong sáng, không có mây, tốc ñộ gió
thường không lớn. Sở dĩ tốc ñộ gió không cao là vì lực ly tâm ñã làm giảm một phần lực
Côriôlít, quỹ ñạo chuyển ñộng của không khí có ñộ cong không nhiều. Không khí nhanh
chóng tản từ trung tâm ra xung quanh. Gió ở ngoài rìa vùng cao khí áp thường lớn hơn ở
trung tâm.


Hình 5.18. Hướng gió trong
vùng khí áp cao
Hình 5.19. Hướng gió trong
vùng khí áp thấp
Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Khí tượng Nông nghiệp 105

4. CÂU HỎI ÔN TẬP

1. Nêu khái niệm về áp suất khí quyển và trình bày sự biến ñổi của áp suất khí quyển theo
ñộ cao ?
2. Trình bày nguyên nhân sinh ra gió và các lực ảnh hưởng tới chúng ?
3. Các ñặc trưng của gió, cách xác ñịnh tốc ñộ và hướng gió ?
4. Thế nào là gió hành tinh và gió mùa. Nguyên nhân hình thành và những yếu tố ảnh
hưởng tới chúng ?

1. BỨC XẠ MẶT TRỜI

Mặt trời là một quả cầu lửa khổng lồ với ñường kính quang cầu 1.392.000 km. Năng
lượng bức xạ toàn phần của mặt trời truyền thẳng góc ñến diện tích 1 cm
2
, ở khoảng cách 1
ñơn vị thiên văn, trong 1 phút ñạt ñược 1,95 calo/cm
2
/phút gọi là Hằng số mặt trời.
Khi ñi qua khí quyển, năng lượng bức xạ mặt trời bị suy yếu ñáng kể. Theo Gate (1965), vào
buổi trưa nắng mùa hè chỉ có khoảng 67% năng lượng bức xạ mặt trời chiếu xuống bề mặt
sinh quyển, tức là bằng 1,34 calo/cm
2
/ phút. ðối với sinh vật, năng lượng bức xạ mặt trời là
nguồn năng lượng ñầu tiên trong chuỗi chuyển hoá năng lượng của cá thể và quần thể. Bức xạ
mặt trời có các ñặc trưng ñặc biệt ảnh hưởng tới ñời sống sinh vật như cường ñộ, ñộ dài bước
sóng (λ), ñộ dài thời gian chiếu sáng

1.1. Cường ñộ bức xạ mặt trời

Năng lượng bức xạ mặt trời là nhân tố quyết ñịnh sự sống của thực vật và chi phối các
yếu tố thời tiết, khí hậu mỗi vùng.

a) Ảnh hưởng của cường ñộ bức xạ mặt trời tới cường ñộ quang hợp

Quá trình quang hợp tiến hành theo 2 pha:

Pha sáng: 12 H
2
O 12[H
2
] + 6 O
2

Pha tối: 6 CO
2
+ 12[H
2
] → C
6
H
12
O
6
+ 6 H
2
O
Năng lượng ánh sáng dùng ñể phân ly nước, giải phóng O
2
. [H
2
] sản sinh trong pha sáng ñược
dùng ñể khử CO
2
tạo thành sản phẩm quang hợp và tái tạo phân tử nước mới trong pha tối.
106

Tổng lượng năng lượng sử dụng trong pha sáng ∆G = 686 Kcal/mol. Tùy thuộc vào chủng
loại thực vật mà hiệu suất quang hợp khác nhau. Mỗi giống cây trồng hiệu suất sử dụng bức
xạ mặt trời (BXMT) cũng khác nhau.
Hiệu suất sử dụng BXMT:
Hiệu suất sử dụng BXMT là tỷ số giữa năng lượng tích luỹ ở dạng hữu cơ của quá
trình quang hợp và tổng số năng lượng BXMT chiếu trên diện tích bề mặt quần thể thực vật.
Năng lượng BXMT trên bề mặt quần thể thực vật bằng khoảng 1,34 calo/cm
2
/ phút. Chỉ có
gần 50% ñược quần thể thực vật hấp thu. Trong ñó, chỉ có 50% năng lượng của các tia sáng
có hoạt ñộng quang hợp. Trong ñiều kiện tự nhiên, thực vật quang hợp với ánh sáng trắng thì
28% năng lượng hấp thu dùng ñể ñồng hoá CO
2
và 8% bị tiêu hao do hô hấp. Vì vậy, hiệu
suất sử dụng BXMT tối ña chỉ ñạt ñược: 50% x 50% x (28% - 8%) = 5%
Mỗi loài thực vật, thậm chí từng cá thể sử dụng năng lượng BXMT ñể quang hợp với
hiệu suất khác nhau. Hiệu suất quang hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: bản chất của
giống, cấu trúc quần thể, sức sinh trưởng, các yếu tố ngoại cảnh (nhiệt ñộ, ñộ ẩm, dinh
dưỡng ). Theo Duvigneaud P. (1967), một hecta rừng nhiệt ñới hàng năm cho năng suất
trung bình 6 tấn gỗ và 4 tấn cành, lá. Nếu ñốt toàn bộ sản phẩm ñó sẽ thu ñược lượng năng
lượng như sau:
6 tấn gỗ cho: 27.10
6
Kcal
4 tấn lá cho: 19.10
6

Bảng 6.1. Hiệu suất sử dụng bức xạ mặt trời trong ñiều kiện kỹ thuật tối ưu

Năng lượng (Kcal/m
2
/ngày) Tỷ lệ (%)
Cây trồng, ñịa ñiểm
Bức xạ
(BX)
Tổng sản
lượng (TS)

Sản lượng
nguyên (SLN)

TS/
BX
SLN
/BX
SLN
/TS
1. Cây mía ở Haoai 4000 306 190 7,6 4,8 62
2. Ngô có tưới Israel 6000 405 190 6,8 3,2 47
3. Củ cải ñường ở Anh

2650 202 144 7,7 5,4 72
Nguồn: Odum E.P. 1978