KHÍ HẬU HỌC
Chương 2. Cân bằng năng lượng
toàn cầu
2.1 Sự nóng lên và năng lượng
Nhiệt độ là biến khí hậu quan trọng nhất
Nhiệt độ là thước đo năng lượng chuyển động của các phân tử.
Cân bằng năng lượng toàn cầu là sự cân bằng giữa năng lượng
bức xạ sóng ngắn đến từ mặt trời và năng lượng trả về không
trung do phát xạ sóng dài của Trái đất.
Hấp thụ bức xạ mặt trời chủ yếu xảy ra ở bề mặt
Phát xạ sóng dài chủ yếu xảy ra từ lớp vỏ khí quyển
Vai trò của khí quyển: Hấp thụ và phát xạ sóng dài rất mạnh
Nếu không có lớp khí quyển thì bề mặt đất sẽ nóng hơn rất nhiều
Lượng bức xạ mặt trời hấp thụ được ở nhiệt đới lớn hơn ở gần cực
Vai trò của KQ & Đại dương là vận chuyển năng lượng từ nhiệt
đới về hai đầu cực làm giảm hiệu ứng gradient nhiệt độ ở bề
mặt
Cân bằng năng lượng Trái đất
Năng lượng đến = Năng lượng đi
2 2 4
(1 ) 4S R R T

o
18 CT
Nhưng giá trị quan trắc của Ts là khoảng 15° C
2.2 Hệ mặt trời
Nguồn năng lượng để duy trì sự sống trên Trái đất là năng lượng mặt
trời
Mặt trời cung cấp đầy đủ và ổn định nguồn nhiệt và ánh sáng cho Trái
đất.
Mặt trời là một ngôi sao đơn, tuổi thọ trung bình, độ chói trung bình.
Từ khi hình thành Trái đất đến nay (khoảng 5 tỷ năm) độ chói của mặt
trời tăng khoảng 30%.
Bảng 2.1 Các tính chất của mặt trời
Khối lượng 1.99 1030 kg
Bán kính 6.96 108 m
Độ chói 3.9 1026 J/s
Khoảng cách trung bình đến Trái đất 1.496 1011 m
2.2.1 Sự chuyển động của Trái đất
Các hành tinh quay xung quanh mặt trời theo các quĩ
đạo ellip với 3 đặc trưng:
Khoáng cách trung bình hành tinh-mặt trời: Chi phối mật độ
dòng năng lượng mặt trời và độ dài năm
Độ lệch tâm quĩ đạo: Quyết định mức độ biến động của mật
độ dòng mặt trời đến hành tinh trong năm
Độ nghiêng của mặt phẳng quĩ đạo: Không ảnh hưởng trực
tiếp đến khí hậu
Tốc độ quay (quanh trục) của hành tinh: Quyết định thời
gian chiếu nắng ban ngày
Là nhân tố quan trọng tác động đến sự đốt nóng của mặt trời
đối với khí quyển và đại dương Tác động đến chế độ gió
và dòng chảy