Thời tiết và khí hậu - Phần 2 Nước trong khí quyển - Chương 6

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

115
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo Giáo trình Thời tiết và khí hậu của Edward Aguado và James E. Burt, nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội do Đặng Thị Hồng Thủy và Nguyễn Lan Anh biên dịch - Thời tiết và khí hậu - Phần 2 Nước trong khí quyển - Chương 6 Sự phát triển mây và các dạng mây

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thời tiết và khí hậu - Phần 2 Nước trong khí quyển - Chương 6

Ch ¬ng 6 Sù ph¸t triÓn m©y v c¸c d¹ng m©y TÊt c¶ chóng ta ®· tõng mét hoÆc v i lÇn quan t©m ®Æc biÖt tíi c¸c ®¸m m©y. Mét sè ®¸m m©y th× ®Ñp l¹ th êng, cßn mét sè kh¸c th× b¸o tr íc thêi tiÕt kh¾c nghiÖt. Nh ng mét sè ng êi nhÊt ®Þnh ®ang l m nhiÒu h¬n so víi thô ®éng quan s¸t nh÷ng ®¸m m©y. “Nh÷ng ng êi s¨n b·o” tô häp th nh c¸c nhãm trong mïa thêi tiÕt kh¾c nghiÖt víi môc ®Ých quan s¸t sù h×nh th nh v di chuyÓn cña lèc xo¸y. Mét sè ng êi s¨n b·o l nh÷ng ng êi say mª thêi tiÕt nghiÖp d , cßn nh÷ng ng êi kh¸c l c¸c nh khÝ t îng häc chuyªn nghiÖp víi b»ng cÊp cao hoÆc c¸c sinh viªn ®ang theo ®uæi nghÜa vô häc tËp cña m×nh. Nhãm sau cïng ra ngo i trêi kh«ng chØ v× niÒm ®am mª ® îc chøng kiÕn thêi tiÕt kh¾c nghiÖt ngay tõ ®Çu (mÆc dï ng êi ta kh«ng thÓ kh«ng thõa nhËn r»ng sù hiÕu k× l phÇn lín cña sù theo ®uæi), m cßn v× muèn cã ® îc th«ng tin quan träng ®Ó hiÓu râ vÒ c¸c hiÖn t îng n y. Sö dông mét tæ hîp c¸c ph ¬ng tiÖn, tõ c«ng nghÖ tiªn tiÕn ®Õn trùc gi¸c thuÇn tóy, nh÷ng ng êi s¨n b·o chuyªn nghiÖp theo ®uæi nh÷ng c¬n b·o kh¾c nghiÖt tiÒm n¨ng ®Ó hiÓu c¸c c¬ chÕ bªn trong v l©n cËn nh÷ng ®¸m m©y dÉn tíi ph¸t triÓn lèc xo¸y. Nh÷ng nç lùc ®ã ®· mang l¹i th«ng tin quý gi¸ gióp c¸c nh khÝ t îng häc hiÓu ® îc nh÷ng bé phËn n o cña m©y gi«ng g©y b·o th êng hay t¹o th nh lèc xo¸y nhÊt. Nh÷ng nç lùc cña hä còng ®· ph¸t hiÖn ra r»ng, c¸c khu vùc chuyÓn ®éng xoay lín ë bªn trong c¸c ®¸m m©y gi«ng th êng xuÊt hiÖn tr íc khi h×nh th nh lèc xo¸y kho¶ng tõ 20 phót ®Õn nöa giê – v× vËy cã thÓ ® a ra c¶nh b¸o sím cho c¸c nh dù b¸o v c«ng chóng. NghÒ s¨n b·o ra ®êi mïa xu©n n¨m 1979 víi viÖc tiÕn h nh ®ît thÝ nghiÖm vÒ b·o m«i tr êng kh¾c nghiÖt v quy m« võa (SESAME) ë trung phÇn n íc Mü. C¸c nh khoa häc l m viÖc theo dù ¸n ®· tËp hîp th«ng tin tõ c¸c tr¹m ra®a, bãng th¸m kh«ng thêi tiÕt v c¸c quan tr¾c hiÖn tr êng. Mét sù trïng ®¸ng ghi nhí, mïa b·o m trong ®ã dù ¸n ® îc thùc hiÖn trïng khíp víi mét trong nh÷ng trËn lèc xo¸y d÷ déi nhÊt tõng ®æ bé tíi khu vùc. ChiÒu ng y 10/4, mét v i nhãm s¨n b·o bªn ngo i Seymore, Texas, ®· quan s¸t ® îc mét ®¸m m©y d¹ng t êng, mét c¸i vßi lín chßi xuèng phÝa d íi ch©n m©y chÝnh, n¬i c¸c lèc xo¸y th êng ph¸t triÓn. Howard Bluestein, giê ®©y l mét trong c¸c chuyªn gia h ng ®Çu vÒ vÊn ®Ò b·o lín, ®· chôp ¶nh ® îc ®¸m m©y t êng ®éc ®¸o Êy (h×nh 6.1). Ngay sau ®ã, mét xo¸y lèc ®· xuÊt hiÖn, khiÕn c¸c nh s¨n b·o cã thÓ quan s¸t ® îc tõ ®Çu cho ®Õn lóc nã tan r·, kho¶ng 15 phót sau. Nh ng sù kiÖn chÝnh tiÕp theo ngay sau ®ã. Xa xa ë phÝa ®«ng b¾c, mét xo¸y lèc kh¸c võa h×nh th nh. MÆc dï c¸c nhãm quan tr¾c ®· cè g¾ng khái lì mÊt dÞp, nh ng c¬n b·o ®· x« qua hä ®Ó tiÕn vÒ phÝa Wichita Falls. Khi nh÷ng http://www.ebook.edu.vn 205
ng êi s¨n b·o vÒ tíi th nh phè, hä ®· môc kÝch sù ph¸ hñy khñng khiÕp diÔn ra v i phót tr íc: 3000 ng«i nh bÞ ph¸ v 42 ng êi chÕt. Song xo¸y lèc n y vÉn cßn xo¸y víi hÕt søc m¹nh v di chuyÓn lªn phÝa b¾c. V× nã tiÕp tôc ho¹t ®éng ë gÇn Witchita Falls, nh÷ng ng êi s¨n b·o ®· nh×n thÊy phÇn phÝa sau cña c¬n b·o, Bluestein ®· m« t¶ nã gièng nh mét vô næ bom nguyªn tö. H×nh 6.1. M©y t êng g¾n liÒn víi gi«ng tè d÷ déi ë gÇn Seymore, Texas PhÇn lín c¸c ®¸m m©y th êng kÐm thó vÞ h¬n nhiÒu so víi c¸c ®¸m m©y sinh xo¸y lèc. ThËt vËy, ngay c¶ nh÷ng ®¸m m©y g¾n liÒn víi thêi tiÕt d÷ tîn nhÊt ch¼ng qua còng chØ l kÕt qu¶ cña cïng nh÷ng qu¸ tr×nh g©y nªn ng ng tô v l¾ng ®äng ë trong c¸c ®¸m m©y thêi ®Ñp. Tõ ch ¬ng 5 chóng ta ®· biÕt r»ng ng ng tô hay l¾ng ®äng cã thÓ xuÊt hiÖn nhê bæ sung h¬i n íc v o kh«ng khÝ; hßa trén kh«ng khÝ nãng, Èm víi kh«ng khÝ l¹nh; hoÆc h¹ thÊp nhiÖt ®é kh«ng khÝ tíi ®iÓm s ¬ng. MÆc dï hai qu¸ tr×nh ®Çu cã thÓ dÉn ®Õn h×nh th nh m©y trong nhiÒu t×nh huèng, nh ng h¹ thÊp nhiÖt ®é kh«ng khÝ l quan träng nhÊt (®Æc biÖt ®èi víi m©y g©y m a). Ch ¬ng n y sÏ b n tíi c¸c qu¸ tr×nh v ®iÒu kiÖn liªn quan tíi h×nh th nh m©y do c¸c chuyÓn ®éng th¨ng v m« t¶ nh÷ng d¹ng m©y h×nh th nh nhê nh÷ng qu¸ tr×nh n y. Nh÷ng c¬ chÕ n©ng kh«ng khÝ lªn cao Cã bèn c¬ chÕ n©ng kh«ng khÝ lªn trªn ®Ó cã thÓ ng ng tô v h×nh th nh m©y: 1) ChuyÓn ®éng th¨ng ®Þa h×nh, chuyÓn ®éng c ìng chÕ cña kh«ng khÝ ë bªn trªn barie nói. 2) ChuyÓn ®éng th¨ng do front, di chuyÓn cña mét khèi kh«ng khÝ bªn trªn khèi kh«ng khÝ kh¸c. 3) Héi tô, chuyÓn ®éng ngang cña kh«ng khÝ tíi mét vïng t¹i c¸c mùc thÊp. http://www.ebook.edu.vn 206
4) ChuyÓn ®éng th¨ng ®èi l u côc bé do ®é næi. ChuyÓn ®éng th¨ng do ®Þa h×nh Nh trªn h×nh 6.2, kh«ng khÝ thæi tíi ®åi hoÆc nói sÏ bÞ ®æi h íng ë bªn trªn barie. Qu¸ tr×nh kh«ng khÝ di chuyÓn lªn cao dÉn ®Õn bÞ l¹nh ®i ®o¹n nhiÖt ® îc gäi l chuyÓn ®éng th¨ng ®Þa h×nh (hay hiÖu øng ®Þa h×nh). §é cao m c¸c ®¸m m©y cã thÓ ®¹t tíi kh«ng bÞ h¹n chÕ ë ®é cao cña ®åi hoÆc nói; ®Ønh cña m©y ®Þa h×nh cã thÓ h ng tr¨m mÐt cao h¬n v thËm chÝ lv ¬n tíi tÇng d íi cña b×nh l u quyÓn. §é cao ®Ønh m©y liªn quan chÆt chÏ víi c¸c ®Æc tr ng cña kh«ng khÝ, thay ®æi tõ ng y qua ng y, ®ã l mét vÊn ®Ò m sau n y chóng ta sÏ m« t¶ mét c¸ch chi tiÕt h¬n trong ch ¬ng n y. H×nh 6.3 thÓ hiÖn sù ph¸t triÓn cña m©y ®Þa h×nh. H·y l u ý r»ng ®é d y cña m©y lín h¬n nhiÒu so víi ®é cao cña barie ®Þa h×nh t¹o th nh m©y. H×nh 6.2. ChuyÓn ®éng th¨ng ®Þa h×nh. Kh«ng khÝ ®i tíi mét barie ®Þa h×nh, nã cã thÓ bÞ n©ng lªn trªn hoÆc ®æi h íng t¹i barie Xu«i theo chiÒu giã, ë phÝa s ên nói khuÊt giã, kh«ng khÝ h¹ xuèng theo s ên nghiªng v nãng lªn do bÞ nÐn t¹o th nh mét hiÖu øng khuÊt m a, mét vïng l îng m a thÊp h¬n. D·y nói Sierra ë Nevada (h×nh 6.4) cung cÊp mét minh häa hïng hån vÒ hiÖu øng n y. §Ønh sèng nói Sierra cã h íng b¾c-nam v gÇn vu«ng gãc víi dßng kh«ng khÝ h íng thÞnh h nh t©y ®«ng. PhÇn lín d·y nói cã ®é cao h¬n 3500 m, l îng m a ë s ên phÝa t©y, s ên ®ãn giã, cao h¬n rÊt nhiÒu do chuyÓn ®éng th¨ng ®Þa h×nh; ®«i n¬i l îng m a n¨m trung b×nh lín h¬n 250 cm. S ên phÝa ®«ng cña d·y nói rÊt dèc v ®¸y thung lòng thÊp, ®«i khi d íi mùc n íc biÓn. V× vËy, kh«ng khÝ gi¸ng ë phÝa s ên khuÊt giã t¹o nªn mét c¸c nh÷ng hiÖu øng khuÊt m a m¹nh nhÊt trªn Tr¸i §Êt. ThËt thó vÞ, thung lòng Death, mét trong nh÷ng n¬i kh« nhÊt ë B¾c Mü, chÝnh l n»m ë phÝa ®«ng cña d·y nói, cßn s ên ®ãn giã cña nã tÝch lòy phÇn lín l îng n íc dïng cña California. Mét hiÖu øng khuÊt m a t ¬ng http://www.ebook.edu.vn 207
® ¬ng tån t¹i ë Nam Mü, n¬i d·y nói Andes t¹o th nh mét barie ®ét ngét ®èi víi c¸c dßng giã t©y. ChuyÓn ®éng th¨ng do front MÆc dï nhiÖt ®é th êng thay ®æi tõ n¬i n y ®Õn n¬i kh¸c, kinh nghiÖm cho chóng ta biÕt r»ng thay ®æi nh thÕ th êng rÊt tõ tõ. Nãi kh¸c ®i, nÕu nhiÖt ®é l http://www.ebook.edu.vn 208
10oC ë Toronto, Ontario, th× ch¾c l nhiÖt ®é t¹i Buffalo, New York c¸ch kho¶ng 100 km sÏ kh«ng kh¸c biÖt qu¸ nhiÒu. Tuy nhiªn, ®«i khi cã nh÷ng vïng chuyÓn tiÕp m trong ®ã xuÊt hiÖn nh÷ng kh¸c biÖt rÊt lín vÒ nhiÖt ®é trªn mét kho¶ng c¸ch t ¬ng ®èi ng¾n. Nh÷ng vïng chuyÓn tiÕp n y, gäi l c¸c front, kh«ng gièng víi c¸c bøc t êng th¼ng ®øng ph©n t¸ch kh«ng khÝ Êm v l¹nh, m l nh c¸c s ên dèc thoai tho¶i, nh chóng t«i sÏ tr×nh b y ë ch ¬ng 9. Dßng kh«ng khÝ däc theo c¸c mÆt ng¨n c¸ch front th êng dÉn tíi sù ph¸t triÓn m©y theo hai c¸ch. Khi kh«ng khÝ l¹nh tiÕn tíi kh«ng khÝ nãng h¬n (tr êng hîp n y gäi l front l¹nh), th× kh«ng khÝ l¹nh ®Ëm ®Æc h¬n thÕ chç kh«ng khÝ nãng nhÑ h¬n ë phÝa tr íc, nh ®· thÓ hiÖn trªn h×nh 6.5a. Khi kh«ng khÝ nãng thæi vÒ phÝa nªm cña kh«ng khÝ l¹nh (front nãng), kh«ng khÝ nãng bÞ ®Èy næi lªn trªn rÊt gièng nh c¸i c¸ch m hiÖu øng ®Þa h×nh l m cho kh«ng khÝ n©ng lªn ë bªn trªn mét barie nói (h×nh 6.5b). H×nh 6.5. C¸c ranh giíi front. Front l¹nh (a) g©y chuyÓn ®éng th¨ng khi kh«ng khÝ l¹nh tiÕn vÒ phÝa kh«ng khÝ nãng v lo·ng h¬n. ChuyÓn ®éng th¨ng xuÊt hiÖn däc theo mét front nãng (b) khi kh«ng khÝ nãng tr n lªn trªn nªm l¹nh cña kh«ng khÝ ë phÝa tr íc nã Héi tô Do khèi l îng cña khÝ quyÓn kh«ng ph©n bè ®ång nhÊt trªn bÒ mÆt Tr¸i §Êt, nªn cã nhiÒu vïng réng lín víi ¸p suÊt bÒ mÆt cao v thÊp. Nh÷ng chªnh lÖch ¸p suÊt n y l m cho kh«ng khÝ chuyÓn ®éng theo mét hiÖu øng quen thuéc m chóng ta gäi l giã. Kh«ng cã g× ng¹c nhiªn, c¸c h×nh thÕ giã liªn quan mËt thiÕt víi h×nh thÕ ¸p suÊt. Ch¼ng h¹n, khi mét nh©n ¸p suÊt thÊp n»m ë gÇn bÒ mÆt, giã trong khÝ quyÓn tÇng thÊp cã xu h íng héi tô t¹i t©m cña ¸p thÊp tõ tÊt c¶ c¸c h íng. Sù di chuyÓn theo ph ¬ng ngang h íng tíi cïng mét vÞ trÝ g©y ra tÝch tô khèi l îng, gäi l héi tô ngang, hay ®¬n gi¶n l héi tô. Héi tô cã l m cho mËt ®é t¨ng lªn, kh«ng khÝ x©m nhËp ®Õn cã bÞ gi÷ nguyªn ë ®é cao ban ®Çu cña nã hay kh«ng? Kh«ng – ng îc l¹i, c¸c chuyÓn ®éng th¼ng ®øng l m cho khèi l îng héi tô tíi bao nhiªu th× bÞ mang ®i ngÇn Êy. Nh vËy, trong tr êng hîp héi tô ë mùc thÊp, sÏ dÉn tíi kh«ng khÝ th¨ng. §iÒu n y sau n y sÏ ® îc gi¶i thÝch chi tiÕt h¬n, cßn b©y giê chóng ta cã thÓ chØ xem xÐt mèi liªn quan gi÷a héi tô mùc thÊp víi sù n©ng lªn v l¹nh ®i ®o¹n nhiÖt cña kh«ng khÝ. http://www.ebook.edu.vn 209
§èi l u ®Þa ph ¬ng Trong ch ¬ng 3 chóng ta ®· thÊy r»ng ®èi l u tù do l chuyÓn ®éng th¨ng g©y ra bëi kh«ng khÝ bÞ ®èt nãng gÇn bÒ mÆt. Nã th êng ®i kÌm víi nh÷ng chuyÓn ®éng lªn trªn cña h¬i Èm ®ñ m¹nh ®Ó t¹o m©y v m a. Trong mïa nãng, sù ®èt nãng bÒ mÆt Tr¸i §Êt g©y nªn ®èi l u tù do trªn mét diÖn tÝch t ¬ng ®èi h¹n chÕ v t¹o th nh nh÷ng trËn m a d«ng buæi chiÒu v l m gi¸n ®o¹n nh÷ng cuéc d· ngo¹i mïa hÌ. T¹i Cana®a v Mü, ë phÝa ®«ng cña d·y nói Rocky Mountains, dung l îng Èm cao cña kh«ng khÝ ®«i khi t¹o th nh c¸c ®¸m m©y cao víi ch©n ë ®é cao t ¬ng ®èi thÊp. C¸c ®iÒu kiÖn nh thÕ thuËn lîi cho gi¸ng thñy m¹nh trªn c¸c khu vùc nhá (®èi l u tù do vÒ b¶n chÊt kh«ng t¹o nªn nh÷ng khu vùc th¨ng lín h¬n v i chôc mÐt ® êng kÝnh). Ngay c¶ trªn c¸c hoang m¹c ë miÒn T©y Nam, th êng cã Ýt h¬i n íc, th× ®èt nãng m¹nh mÏ còng cã thÓ dÉn ®Õn ®èi l u h¹n chÕ ®ñ m¹nh ®Ó g©y nªn m a d«ng. §èi l u tù do l do ®é næi, xu thÕ c¸c chÊt láng nhÑ h¬n tråi lªn trªn khi ®i qua mét chÊt láng ®Ëm ®Æc h¬n. ChÝnh v× vËy, ®é næi cã thÓ ph¸t ®éng chuyÓn ®éng th¨ng. Nh ng ®é næi cßn cã thÓ l m nhanh hoÆc l m chËm c¸c chuyÓn ®éng th¨ng ®· b¾t ®Çu tõ tr íc ®ã do hiÖu øng ®Þa h×nh, th¨ng do front v th¨ng héi tô. Nh chóng ta sÏ thÊy sau n y, khÝ t îng häc dïng kh¸i niÖm vÒ ®é æn ®Þnh tÜnh ®Ó tæng hîp hiÖu øng ®é næi ®èi víi chuyÓn ®éng th¨ng. §é æn ®Þnh tÜnh v tèc ®é gi¶m nhiÖt ®é cña m«i tr êng §«i khi khÝ quyÓn rÊt dÔ d ng di chuyÓn chç v mét phÇn tö kh«ng khÝ ® îc truyÒn mét xung kÝch n©ng lªn ban ®Çu sÏ tiÕp tôc n©ng lªn, ngay c¶ sau khi qu¸ tr×nh n©ng lªn ban ®Çu ®· chÊm døt t¸c ®éng. Mét sè lÇn kh¸c, khÝ quyÓn chèng l¹i sù n©ng lªn nh vËy. TÝnh dÔ d ng n©ng lªn trªn cña kh«ng khÝ ® îc gäi l ®é æn ®Þnh tÜnh. Kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh tÜnh trë nªn dÔ næi lªn khi ® îc n©ng lªn v tiÕp tôc n©ng lªn nÕu nã ® îc cÊp mét lùc ®Èy lªn ban ®Çu; kh«ng khÝ æn ®Þnh tÜnh c¶n trë sù di chuyÓn lªn trªn v sÏ ch×m xuèng trë l¹i mùc ban ®Çu cña nã khi lùc n©ng th«i kh«ng t¸c ®éng n÷a. Kh«ng khÝ trung tÝnh tÜnh kh«ng tù nã n©ng lªn tiÕp theo sau sù n©ng lªn ban ®Çu v còng kh«ng ch×m trë vÒ mùc ban ®Çu; nã ®¬n gi¶n chØ dõng l¹i ë ®é cao m nã ® îc mang tíi. §é æn ®Þnh tÜnh liªn quan chÆt chÏ víi ®é næi. Khi mét phÇn tö kh«ng khÝ Ýt ®Ëm ®Æc h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh nã, nã cã mét ®é næi d ¬ng v tråi lªn phÝa trªn. (ThËt vËy, c¸c phÇn tö kh«ng khÝ næi n y kh«ng chØ di chuyÓn lªn trªn, chóng cßn t¨ng tèc ®é cña m×nh trong khi chuyÓn ®éng, thËm chÝ tíi møc g©y nªn nh÷ng chuyÓn ®éng th¨ng c ìng bøc). Kh«ng khÝ m ®Ëm ®Æc h¬n xung quanh th× sÏ ch×m xuèng nÕu kh«ng bÞ t¸c ®éng bëi nh÷ng lùc n©ng liªn tôc. VÒ phÝa m×nh, nh÷ng kh¸c biÖt vÒ mËt ®é gi÷a mét phÇn tö v kh«ng khÝ xung quanh nã l do nhiÖt ®é cña chóng quy ®Þnh. NÕu phÇn tö nãng h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh, nã sÏ Ýt ®Ëm ®Æc v cã mét lùc n©ng. NÕu nã l¹nh h¬n xung quanh, nã sÏ ®Ëm ®Æc h¬n v cã ®é næi ©m. NÕu mét phÇn tö ®ang n©ng lªn bÞ l¹nh ®i víi mét tèc ®é l m cho nã l¹nh h¬n http://www.ebook.edu.vn 210
kh«ng khÝ xung quanh, nã sÏ trë nªn ®Ëm ®Æc t ¬ng ®èi. §iÒu n y sÏ ng¨n chÆn chuyÓn ®éng th¨ng. NÕu kh«ng khÝ ® îc n©ng lªn bÞ l¹nh ®i chËm h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh, nã sÏ trë nªn nãng t ¬ng ®èi so víi xung quanh v cã ®é næi d ¬ng. §iÒu n y t¹o nªn mét xu thÕ cho mét phÇn tö tù n©ng lªn, ngay c¶ khi kh«ng cã nh÷ng lùc n©ng kh¸c t¸c ®éng. Nh vËy, ®é næi cña phÇn tö kh«ng khÝ ®ang n©ng lªn phô thuéc v o tèc ®é l¹nh ®i cña nã t ¬ng ®èi so víi kh«ng khÝ xung quanh. NhiÖt ®é trong phÇn tö bÞ quyÕt ®Þnh bëi tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt kh« hoÆc tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt b·o hßa, cßn kh«ng khÝ xung quanh bÞ quyÕt ®Þnh bëi tèc ®é gi¶m m«i tr êng (ELR). (Tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt v tèc ®é gi¶m m«i tr êng ®· ® îc gi¶i thÝch trong ch ¬ng 5). XÐt mét phÇn tö khèi khÝ ë gÇn bÒ mÆt, ® îc n©ng lªn trong kh«ng khÝ xung quanh. Kh«ng khÝ trong phÇn tö n©ng lªn bÞ l¹nh ®i víi mét trong c¸c tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt, cßn kh«ng khÝ xung quanh gi÷ nguyªn tr¾c diÖn nhiÖt ®é gèc cña nã. Nh vËy, mËt ®é t ¬ng ®èi cña phÇn tö ®ang n©ng lªn phô thuéc v o hai ®iÒu kiÖn: phÇn tö b·o hßa hay kh«ng (®iÒu n y quyÕt ®Þnh tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt n o sÏ thÝch dông) v ELR. Hai nh©n tè n y kÕt hîp ®Ó t¹o ra nh÷ng kiÓu kh«ng khÝ kh¸c nhau vÒ ph ¬ng diÖn ®é æn ®Þnh tÜnh. §ã l bÊt æn ®Þnh tuyÖt ®èi, æn ®Þnh tuyÖt ®èi v bÊt æn ®Þnh cã ®iÒu kiÖn. Kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh tuyÖt ®èi H×nh 6.6a minh häa nh÷ng g× x¶y ra khi mét phÇn tö kh«ng khÝ ch a b·o hßa ® îc n©ng lªn v ELR lín h¬n tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt kh« (DALR). Nãi kh¸c ®i, trªn h×nh 6.6a kh«ng khÝ n©ng lªn bÞ l¹nh ®i chËm h¬n so víi xung quanh nã. Gi¶ sö nhiÖt ®é kh«ng khÝ t¹i bÒ mÆt l 10oC v cã ELR l 1,5oC/100 m, cã nghÜa l kh«ng khÝ l¹nh ®i víi tèc ®é 1,5oC qua tõng 100 m ®é cao. Khi phÇn tö cña chóng ta n©ng lªn, nã bÞ l¹nh ®i víi DALR (h·y nhí l¹i, b»ng 1oC/100 m). Khi n©ng lªn tíi mùc 100 m, phÇn tö n©ng lªn l¹nh tíi 9oC - nãng h¬n kh«ng khÝ xung quanh nöa ®é. §ã l v× nhiÖt ®é phÇn tö ®· l¹nh ®i 1oC trong lóc n©ng lªn 100 m, cßn khÝ quyÓn xung quanh t¹i ®é cao n y cã nhiÖt ®é l 8,5oC (10 oC – 1,5 oC = 8,5 oC). NÕu phÇn tö ® îc n©ng lªn tíi mùc 200 m, nhiÖt ®é cña nã trë th nh 8 oC, hay nãng h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh 1oC. Nh vËy, phÇn tö n©ng lªn ®ang trë nªn lu«n lu«n nãng h¬n v dÔ næi h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh. Kh«ng khÝ ë t×nh huèng n y ® îc gäi l bÊt æn ®Þnh tuyÖt ®èi, bëi v× mçi khi mét phÇn tö bªn trong nã bÞ n©ng lªn, th× phÇn tö ®ã tiÕp tôc chuyÓn ®éng lªn trªn. PhÇn tö kh«ng chØ n©ng lªn, m nã cßn n©ng lªn víi tèc ®é ng y c ng t¨ng. §ã l v× chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a nã v kh«ng khÝ xung quanh liªn tôc t¨ng lªn, dÉn ®Õn ®é næi lín h¬n v còng cßn bëi v× nã nhËn ® îc ®éng n¨ng trong khi n©ng lªn. H×nh 6.6b cho mét vÝ dô thø hai vÒ kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh tuyÖt ®èi. Trong tr êng hîp n y, ELR vÉn l 1,5 oC/100 m, nh ng kh«ng khÝ b©y giê b·o hßa. V× vËy, phÇn tö kh«ng khÝ n©ng lªn bÞ l¹nh ®i chËm h¬n theo tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt b·o hßa (SALR) v sÏ nãng h¬n so víi vÝ dô tr íc. Nh vËy, víi sù ng ng tô diÔn ra, chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a phÇn tö nãng v kh«ng khÝ xung quanh l¹nh h¬n sÏ lín http://www.ebook.edu.vn 211
h¬n, dÉn ®Õn mét lùc næi m¹nh h¬n. Chóng ta kÕt luËn r»ng, kh«ng khÝ l¹i mét lÇn n÷a bÊt æn ®Þnh, thËm chÝ bÊt æn ®Þnh h¬n so víi vÝ dô tr íc. H×nh 6.6. Kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh tuyÖt ®èi. Trong c¶ hai vÝ dô n y, ELR cña nã b»ng 1,5oC/100 m, lín h¬n DALR. Kh«ng khÝ bÞ c ìng bøc n©ng lªn trªn trë nªn nãng h¬n v dÔ næi lªn h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh, bÊt chÊp nã ch a b·o hßa (a) hay l b·o hßa (b) KÕt luËn quan träng tõ hai vÝ dô n y l : khi tèc ®é gi¶m m«i tr êng lín h¬n tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt kh«, kh«ng khÝ l bÊt æn ®Þnh tuyÖt ®èi v mét phÇn tö ë bªn trong nã sÏ tiÕp tôc n©ng lªn mét khi ®· bÞ n©ng lªn, bÊt chÊp nã b·o hßa hay ch a b·o hßa. (TÊt nhiªn, c¸c chuyÓn ®éng n©ng lªn kh«ng thÓ tiÕp tôc m·i m·i. Song víi lóc n y, chóng ta sÏ t¹m bá vÊn ®Ò kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh cã thÓ n©ng lªn cao ®Õn ®©u sang mét bªn, ®Ó m cã thÓ tËp trung v o kh¸i niÖm chÝnh liªn quan tíi nh÷ng g× sÏ x¶y ra víi kh«ng khÝ ë mét vïng bÊt æn ®Þnh). http://www.ebook.edu.vn 212
Kh«ng khÝ æn ®Þnh tuyÖt ®èi C¸c h×nh 6.7a v 6.7b thÓ hiÖn ®iÒu g× x¶y ra khi ELR b©y giê l 0,2oC/100 m, nhá h¬n tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt b·o hßa. Nh chóng ta thÊy trong (a), khi mét phÇn tö cña kh«ng khÝ ch a b·o hßa n©ng lªn, nhiÖt ®é cña nã gi¶m nhanh h¬n so víi nhiÖt ®é cña kh«ng khÝ xung quanh, l m cho phÇn tö nÆng h¬n t ¬ng ®èi v khã næi h¬n. V× cã ®é næi ©m, kh«ng khÝ n©ng lªn sÏ ch×m xuèng trë vÒ mùc ban ®Çu nÕu c¬ chÕ n©ng th«i t¸c ®éng. Kh«ng khÝ nh vËy l æn ®Þnh tuyÖt ®èi. Nguyªn lý t ¬ng tù ¸p dông víi phÇn (b) cña h×nh. PhÇn tö b·o hßa l¹nh ®i víi tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt b·o hßa v trë nªn l¹nh h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh. Gièng nh phÇn tö ch a b·o hßa trong (a), nã cã mét xu thÕ ch×m xuèng trë l¹i vÞ trÝ ban ®Çu cña m×nh. H×nh 6.7. Kh«ng khÝ æn ®Þnh tuyÖt ®èi. Trong c¶ hai vÝ dô, ELR cña nã b»ng 0,2oC/100 m, tøc nhá h¬n SALR. Kh«ng khÝ bÞ c ìng bøc n©ng lªn trªn sÏ trë nªn l¹nh h¬n v khã næi h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh, bÊt chÊp nã ch a b·o hßa (a) hay b·o hßa (b) http://www.ebook.edu.vn 213
Tõ hai vÝ dô n y, chóng ta cã thÓ kÕt luËn r»ng: khi tèc ®é gi¶m m«i tr êng nhá h¬n tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt b·o hßa, kh«ng khÝ sÏ æn ®Þnh tuyÖt ®èi v sÏ chèng l¹i chuyÓn ®éng th¨ng, bÊt kÓ nã ch a b·o hßa hay b·o hßa. Quan träng l ph¶i nhËn thÊy r»ng, cã thÓ cã t×nh huèng ELR sao cho nhiÖt ®é ho n to n kh«ng ®æi víi ®é cao, hoÆc thËm chÝ nhiÖt ®é t¨ng theo ®é cao, nh sÏ ® îc b n tíi sau trong ch ¬ng n y. MÆc dï chóng ta kh«ng ® a ra vÝ dô ë ®©y, nh÷ng lËp luËn trong môc n y còng ¸p dông cho c¸c t×nh huèng nh thÕ. Nãi kh¸c ®i, nÕu ELR = 0oC/100 m, hay nÕu nhiÖt ®é t¨ng lªn theo ®é cao (ELR ©m), kh«ng khÝ sÏ æn ®Þnh tuyÖt ®èi. Kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh cã ®iÒu kiÖn H×nh 6.8. KhÝ quyÓn bÊt æn ®Þnh cã ®iÒu kiÖn khi ELR cña nã ë gi÷a c¸c tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt kh« v b·o hßa. Trong (a) ELR b»ng 0,7oC/100 m v kh«ng khÝ ch a b·o hßa. Khi phÇn tö bÞ n©ng lªn, nhiÖt ®é cña nã nhá h¬n so víi nhiÖt ®é kh«ng khÝ xung quanh, nªn nã cã ®é næi ©m. Trong (b), phÇn tö b¾t ®Çu tõ ch a b·o hßa, nh ng l¹nh ®i ®Õn mùc ng ng tô th¨ng (LCL), t¹i ®ã nã l¹nh h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh. Sù n©ng lªn tiÕp theo l m l¹nh phÇn tö theo SALR. T¹i mùc 200 m, phÇn tö vÉn l¹nh h¬n kh«ng khÝ xung quanh, nh ng nÕu bÞ mang tíi ®é cao 300 m, nã nãng h¬n v dÔ næi. Nh vËy, nÕu bÞ n©ng lªn ®ñ cao, phÇn tö sÏ tiÕp tôc n©ng lªn nhê ®é næi cña nã Bèn vÝ dô tr íc ®©y m« t¶ nh÷ng g× x¶y ra khi ELR nhá h¬n SALR hoÆc lín h¬n DALR. Nh ng ®iÒu g× x¶y ra khi ELR ë gi÷a c¸c tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt kh« v http://www.ebook.edu.vn 214
b·o hßa? Trong m«i tr êng ®ã, kh«ng khÝ ® îc gäi l bÊt æn ®Þnh cã ®iÒu kiÖn, v xu thÕ cña mét phÇn tö bÞ n©ng lªn sÏ ch×m xuèng hay tiÕp tôc n©ng lªn tïy thuéc v o chuyÖn nã cã trë th nh b·o hßa hay kh«ng v nã bÞ n©ng lªn cao ®Õn ®©u. Gi¶ sö khÝ quyÓn cã ELR b»ng 0,7oC/100 m, mét phÇn tö ch a b·o hßa trong ®ã bÞ n©ng lªn (h×nh 6.8a). V× phÇn tö n©ng lªn trë th nh l¹nh h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh, nã c¶n trë chuyÓn ®éng th¨ng tiÕp theo. Trªn h×nh 6.8b, chóng ta ¸p dông cïng mét gi¸ trÞ cña ELR ®èi víi mét phÇn tö bÞ n©ng lªn, nh ng dÇn dÇn trë th nh b·o hßa. Trong tr êng hîp n y, phÇn tö trë nªn dÔ næi chØ khi n o nã bÞ n©ng c ìng bøc lªn cao h¬n ch©n m©y mét kho¶ng c¸ch n o ®ã. Trong vÝ dô n y, kh«ng khÝ cã nhiÖt ®é ban ®Çu 10oC v ®iÓm s ¬ng l 9,2oC. Nã l¹nh ®i theo DALR cho ®Õn khi nã ®¹t b·o hßa t¹i mùc 100 m. PhÇn tö n©ng lªn b©y giê l¹nh h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh. NÕu bÞ n©ng lªn tiÕp, nã sÏ l¹nh ®i víi tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt b·o hßa, nhá h¬n ELR. T¹i mùc 200 m, phÇn tö bÞ n©ng lªn n y vÉn l¹nh h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh, nh ng khi ®¹t ®é cao 300 m, nã sÏ nãng h¬n kh«ng khÝ bao quanh. Khi ®ã, phÇn tö bÞ n©ng lªn trë th nh dÔ næi v tõ ®©y nã tù n©ng lªn ngay c¶ khi kh«ng cã lùc n©ng tõ bªn ngo i t¸c ®éng. Nh vËy, nÕu khÝ quyÓn bÊt æn ®Þnh cã ®iÒu kiÖn, phÇn tö kh«ng khÝ trë th nh dÔ næi nÕu bÞ n©ng lªn cao h¬n mét ®é cao tíi h¹n. §é cao ®ã, gäi l mùc ®èi l u tù do, l ®é cao m phÇn tö ph¶i ® îc n©ng lªn tíi ®ã ®Ó trë th nh dÔ næi v tù m×nh chuyÓn ®éng th¨ng. Khi mét phÇn tö cña kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh cã ®iÒu kiÖn bÞ n©ng lªn cao h¬n mùc n y, c¸c ®¸m m©y th êng t¨ng lªn rÊt nhanh vÒ ®é d y v cho m a. Nh÷ng nh©n tè ¶nh h ëng tíi tèc ®é gi¶m nhiÖt ®é cña m«i tr êng Tèc ®é gi¶m m«i tr êng biÕn thiªn m¹nh trong kh«ng gian v theo thêi gian. ChÝnh v× nhiÖt ®é kh«ng khÝ bÒ mÆt t¹i mét n¬i n o ®ã bÞ biÕn ®æi, nªn tr¾c diÖn nhiÖt ®é th¼ng ®øng còng biÕn ®æi. Ba nh©n tè sau ®©y cã thÓ mang ®Õn sù biÕn ®æi cña ELR. Sù nãng lªn hoÆc l¹nh ®i cña líp khÝ quyÓn thÊp Trong thêi gian ban ng y, bøc x¹ MÆt Trêi l m nãng bÒ mÆt Tr¸i §Êt, ®Õn l ît m×nh, bÒ mÆt l¹i l m nãng khÝ quyÓn tiÕp gi¸p víi nã. V× ® îc l m nãng nhanh h¬n so víi kh«ng khÝ trªn cao, líp khÝ quyÓn thÊp cã ELR lín ®Æc tr ng trong thêi gian gi÷a tr a, nh ®· thÓ hiÖn trªn h×nh 6.9. Tr¾c diÖn nhiÖt ®é ban ®Çu, ® îc biÓu diÔn b»ng ® êng liÒn nÐt, thay ®æi trong suèt ng y, cßn tr¾c diÖn dèc h¬n (® êng g¹ch nèi) cã thÓ xuÊt hiÖn trong mét v i tr¨m mÐt bªn trªn bÒ mÆt. ¶nh h ëng cña bøc x¹ MÆt Trêi tíi tèc ®é gi¶m nhiÖt ®é sÏ lín nhÊt v o nh÷ng ng y n¾ng, trêi quang, ®Æc biÖt bªn trªn c¸c bÒ mÆt ®Êt kh«ng cã th¶m thùc vËt, n¬i ®ã nhiÒu bøc x¹ MÆt Trêi nh ng Ýt n¨ng l îng bÞ tiªu dïng cho bay h¬i. Qu¸ tr×nh l¹nh ®i cña bÒ mÆt, nh th êng x¶y ra v o ban ®ªm, l m l¹nh líp khÝ quyÓn thÊp v l m gi¶m ELR cña nã. NÕu bÞ l¹nh nhiÒu, kh«ng khÝ l©n cËn bÒ mÆt cã thÓ trë nªn l¹nh h¬n so víi kh«ng khÝ bªn trªn v t¹o th nh mét t×nh huèng http://www.ebook.edu.vn 215
nhiÖt ®é kh«ng khÝ t¨ng theo ®é cao. (HiÖn t îng n y gäi l nghÞch nhiÖt, mét ®iÒu kiÖn kh«ng khÝ cùc kú æn ®Þnh m chóng ta sÏ b n luËn sau trong ch ¬ng n y). H×nh 6.9. Tèc ®é gi¶m m«i tr êng (ELR) cã thÓ biÕn ®æi do bÒ mÆt bÞ ®èt nãng ® îc thÓ hiÖn b»ng c¸c tr¾c diÖn nhiÖt ®é thay ®æi liªn tôc trong ng y B×nh l u kh«ng khÝ l¹nh v nãng t¹i c¸c mùc kh¸c nhau C¸c tr¾c diÖn nhiÖt ®é cã thÓ bÞ ¶nh h ëng bëi nh÷ng kh¸c biÖt vÒ h íng giã t¹i c¸c mùc thÊp v cao. VÝ dô, trªn h×nh 6.10a giã mùc thÊp v mùc cao ®Òu thæi tõ phÝa t©y, n¬i ®ã c¸c nhiÖt ®é bÒ mÆt v ë mùc cao h¬n tuÇn tù l 10oC v 9,5oC. Tèc ®é gi¶m, do ®ã, b»ng 0,5oC/100 m. Trªn h×nh 6.10b, giã bÒ mÆt kh«ng thay ®æi, nh ng ë mùc cao h¬n giã thæi tõ phÝa ®«ng b¾c l¹nh h¬n, nªn nhiÖt ®é bªn trªn thÊp h¬n, chØ b»ng 9,0oC. Kh«ng khÝ l¹nh ®· vËn chuyÓn bªn trªn bÒ mÆt, dÉn tíi mét tèc ®é gi¶m lín h¬n. Kh«ng khÝ nãng còng cã thÓ di chuyÓn t ¬ng tù, nÕu giã thæi tõ n¬i nãng h¬n tíi n¬i l¹nh h¬n. TÊt nhiªn, b×nh l u kh«ng khÝ nãng hoÆc l¹nh cã thÓ diÔn ra ë mùc bÊt kú. VÝ dô, nÕu kh«ng khÝ l¹nh b×nh l u t¹i mùc thÊp, ELR sÏ gi¶m, t¹o nªn ®é æn ®Þnh lín h¬n. H¬n n÷a, b×nh l u kh«ng giíi h¹n ë mét ®é cao, chóng ta kh«ng nªn nghÜ r»ng chuyÓn ®éng cña mét líp kh«ng khÝ t¹i ®é cao n o ®ã l¹i t¸ch rêi víi phÇn cßn l¹i cña khÝ quyÓn. Phæ biÕn h¬n c¶ l h íng giã (v tèc ®é) thay ®æi dÇn dÇn víi ®é cao. H·y ®i ra ngo i trêi v o mét ng y nhiÒu m©y, giã lín v b¹n ch¾c sÏ thÊy m©y di chuyÓn kh¸c nhau t¹i c¸c mùc kh¸c nhau. Tïy thuéc v o giã ®Þnh h íng t ¬ng ®èi so víi ph©n bè nhiÖt ®é nh thÕ n o m mçi ®é cao cã thÓ cã l îng b×nh l u nãng v l¹nh kh¸c nhau. §iÒu n y kh«ng cã nghÜa b×nh l u l kh«ng cã hÖ thèng hay ngÉu nhiªn. Nh sÏ thÊy trong mét ch ¬ng sau, tån t¹i nh÷ng mèi liªn hÖ hÖ thèng nhÊt ®Þnh gi÷a c¸c tr êng giã v ¸p suÊt. Tuy nhiªn, chñ ®iÓm ë ®©y l b×nh l u thay ®æi tõ ng y sang ng y v tõ ®é cao n y tíi ®é cao kh¸c trong cét khÝ quyÓn v nh÷ng http://www.ebook.edu.vn 216
¶nh h ëng cña nã tíi ®é æn ®Þnh khÝ quyÓn do ®ã còng thay ®æi. H×nh 6.10. Tèc ®é gi¶m m«i tr êng cã thÓ thay ®æi do b×nh l u kh«ng khÝ víi nhiÖt ®é kh¸c nhau ë trªn cao. Trong (a), giã bÒ mÆt v ë mùc 100 m mang kh«ng khÝ víi nhiÖt ®é tuÇn tù l 10 v 9,5oC tíi, ®Ó cho ELR 0,5oC/100 m. Trong (b), giã bÒ mÆt vÉn mang kh«ng khÝ víi nhiÖt ®é 10oC. Nh ng h íng giã t¹i mùc 100 m ®· chuyÓn th nh ®«ng b¾c v kh«ng khÝ mang tíi cã nhiÖt ®é 9,0oC. ELR b©y giê lín h¬n, b»ng 1,0oC/100 m 6-1 Dù b¸o: X¸c ®Þnh ®é æn ®Þnh theo biÓu ®å nhiÖt ®éng lùc häc §é æn ®Þnh tÜnh cña kh«ng khÝ cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng sè nhê so s¸nh tèc ®é gi¶m m«i tr êng víi c¸c tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt b·o hßa v kh«. C¸c biÓu ®å nhiÖt ®éng lùc häc còng rÊt h÷u Ých vÒ ph ¬ng diÖn n y. H×nh 1 cho mét s¬ ®å ®¬n gi¶n H×nh 1. §é æn ®Þnh cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng c¸ch thÓ hiÖn c¸ch l m nh thÕ n o. H×nh n y so s¸nh c¸c tr¾c diÖn nhiÖt ®é víi ®é dèc cña so s¸nh ba tr¾c diÖn nhiÖt ®é gi¶ ®Þnh víi c¸c ® êng ®o¹n nhiÖt kh« v Èm. Tr¾c diÖn 1 SALR v DALR trªn mét phÇn cña mét l bÊt æn ®Þnh tuyÖt ®èi, tr¾c diÖn 2 l bÊt æn biÓu ®å nhiÖt ®éng lùc häc ®¬n gi¶n. C¸c ®Þnh cã ®iÒu kiÖn v tr¾c diÖn 3 l æn ®Þnh ® êng th¼ng ® îc ghi nh·n l ® êng tuyÖt ®èi ________________ ®o¹n nhiÖt Èm v ® êng ®o¹n nhiÖt kh« thÓ hiÖn sù biÕn ®æi nhiÖt ®é cña mét l 1, 2 v 3 tuÇn tù biÓu diÔn tr êng hîp phÇn tö kh«ng khÝ b·o hßa hoÆc ch a b·o khÝ quyÓn bÊt æn ®Þnh tuyÖt ®èi (nhiÖt ®é hßa khi nã n©ng lªn hoÆc ch×m xuèng. Ba gi¶m nhanh h¬n so víi DALR hay SALR), tr¾c diÖn nhiÖt ®é gi¶ ®Þnh ® îc ghi nh·n http://www.ebook.edu.vn 217
H×nh 2. BiÓu ®å nhiÖt ®éng lùc ho n chØnh thÓ hiÖn c¸c tr¾c diÖn nhiÖt ®é v ®iÓm s ¬ng t¹i Detroit, Michigan, ng y 27 th¸ng 6 n¨m 2002 bÊt æn ®Þnh cã ®iÒu kiÖn (ELR ë gi÷a víi c¸c ® êng ®o¹n nhiÖt kh« l©n cËn, cho DALR v SALR) v æn ®Þnh tuyÖt ®èi biÕt líp n y gÇn nh bÊt æn ®Þnh tÜnh. (ELR< DALR hoÆc SALR). Bªn trªn líp ®ã l mét líp máng æn ®Þnh tÜnh. Tõ 850 ®Õn kho¶ng 650 mb kh«ng Trong thùc tÕ, ELR biÕn ®æi tõ bÒ khÝ bÊt æn ®Þnh cã ®iÒu kiÖn. V ngay bªn mÆt lªn trªn. VÝ dô, t¹i mét mùc, kh«ng trªn n÷a cã mét nghÞch nhiÖt rÊt máng. khÝ cã thÓ ho n to n æn ®Þnh, trong khi t¹i mùc kh¸c nã cã thÓ bÊt æn ®Þnh cã Nh÷ng biÕn ®æi ®é æn ®Þnh t¹i c¸c ®iÒu kiÖn hoÆc tuyÖt ®èi. C¸c biÓu ®å mùc kh¸c nhau cã thÓ cã vÎ l m cho viÖc nhiÖt ®éng lùc häc cho phÐp dù b¸o viªn sö dông biÓu ®å nhiÖt ®éng lùc häc th nh theo dâi biÕn ®æi cña ®é æn ®Þnh t¹i c¸c mét thø ®¸ng ng¹i ®èi víi dù b¸o viªn, mùc kh¸c nhau mét c¸ch trùc quan h¬n song t×nh huèng n y cã mét sè gi¶i ph¸p l tÝnh ELR lÆp ®i lÆp l¹i ®Ó ®èi chiÕu víi kh¾c phôc. C¸c nh khÝ t îng häc chuyªn c¸c tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt. H×nh 2 biÓu nghiÖp cã mét lo¹t c¸c chØ sè b»ng sè ®· diÔn c¸c tr¾c diÖn nhiÖt ®é v ®iÓm s ¬ng tÝnh cho tõng b¨ng th¸m s¸t. C¸c chØ sè th¸m s¸t, vÏ trªn cïng mét biÓu ®å nhiÖt n y dùa trªn c¸c tæ hîp nhiÖt ®é - ®iÓm ®éng lùc häc ®Çy ®ñ gåm c¸c ® êng ®o¹n s ¬ng t¹i nh÷ng mùc kh¸c nhau v ® îc nhiÖt kh« v Èm. C¸c ® êng ®o¹n nhiÖt tÝnh tù ®éng khi b¨ng th¸m s¸t ® îc vÏ. kh« ® îc vÏ liÒn nÐt (m u xanh l¸ c©y) v C¸c dù b¸o viªn tham kh¶o nh÷ng gi¸ trÞ nghiªng m¹nh sang tr¸i khi ®i lªn trªn. ®ã l m chØ dÉn xuÊt ph¸t khi hä gi¶i ®o¸n Nh÷ng ® êng g¹ch nèi (xanh da trêi) l ®iÒu kiÖn æn ®Þnh sÏ ¶nh h ëng ra sao tíi c¸c ® êng ®o¹n nhiÖt Èm. Tõ bÒ mÆt ®Õn x¸c suÊt th¶m m©y, gi¸ng thñy hay thêi mùc 850 mb, tr¾c diÖn nhiÖt ®é song song tiÕt cùc nguy hiÓm. http://www.ebook.edu.vn 218
B×nh l u cña mét khèi kh«ng khÝ cã ELR kh¸c nhau KhÝ quyÓn cã mét xu h íng m¹nh muèn ® îc s¾p xÕp l¹i th nh nh÷ng vïng lín chØ kh¸c biÖt chót Ýt vÒ nhiÖt ®é v ®é Èm theo ph ¬ng ngang. Nh÷ng vïng ®ã, gäi l c¸c khèi khÝ, chóng duy tr× c¸c ®Æc tr ng nhiÖt ®é v ®é Èm khi di chuyÓn tõ n¬i n y ®Õn n¬i kh¸c. Khi mét khèi khÝ di chuyÓn tíi mét khu vùc cô thÓ v thÕ chç mét khèi kh«ng khÝ kh¸c, ELR ban ®Çu t¹i n¬i ®ã nh êng chç cho ELR cña khèi khÝ míi. VÝ dô, trªn h×nh 6.11a, vÞ trÝ A cã ELR lín h¬n so víi vÞ trÝ B. Khi khèi khÝ trªn vÞ trÝ A di chuyÓn tíi B, nã mang ®Õn cho n¬i ®ã mét tr¾c diÖn nhiÖt ®é míi. H×nh 6.11. ELR biÕn ®æi khi mét khèi khÝ míi thay thÕ mét khèi cã tèc ®é gi¶m kh¸c. § êng liÒn nÐt (m u xanh l¸ c©y) biÓu diÔn tr¾c diÖn nhiÖt ®é ban ®Çu cña vÞ trÝ A. § êng g¹ch nèi (m u xanh da trêi) thÓ hiÖn tr¾c diÖn nhiÖt ®é ®· thay thÕ cho tr¾c diÖn tr íc ®ã Nh÷ng qu¸ tr×nh h¹n chÕ chuyÓn ®éng th¨ng cña kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh §Õn ®©y chóng ta ®· biÕt r»ng, mét khi kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh bÞ n©ng lªn, nã tiÕp tôc n©ng lªn v thËm chÝ cßn t¨ng tèc ®é n©ng. §iÒu n y dÉn ®Õn mét c©u hái quan träng: c¸i g× l m cho kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh th«i kh«ng n©ng lªn n÷a? NÕu mét phÇn tö ®ang n©ng lªn tiÕp tôc n©ng lªn m·i m·i th× kÕt côc nã sÏ tho¸t khái Tr¸i §Êt, kh«ng bao giê thÊy l¹i ® îc. NÕu ®ñ thêi gian, sù thÊt tho¸t liªn tôc cña c¸c phÇn tö kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh sÏ ho n to n l m rçng khÝ quyÓn. TÊt nhiªn, khÝ quyÓn cña chóng ta kh«ng vì tung ra kho¶ng kh«ng, vËy c¸i g× ®ã ph¶i xuÊt hiÖn ®Ó dÇn dÇn chÆn chuyÓn ®éng th¨ng l¹i. C¬ chÕ phanh quan träng nhÊt ®èi víi c¸c phÇn tö n©ng lªn l chóng n©ng lªn tíi mét líp kh«ng khÝ æn ®Þnh. Mét nguyªn nh©n thø hai ® îc gäi l sù l«i cuèn. Líp kh«ng khÝ æn ®Þnh § êng liÒn nÐt trªn h×nh 6.12 thÓ hiÖn mét trong v« v n nh÷ng tr¾c diÖn nhiÖt ®é cã thÓ tån t¹i. Tõ bÒ mÆt ®Õn mùc 500 m, kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh; bªn trªn 500 m nã æn ®Þnh. NÕu mét phÇn tö kh«ng khÝ bÞ n©ng lªn tõ bÒ mÆt (®Ó ®¬n gi¶n, ta gi¶ sö nã ch a b·o hßa), nã sÏ trë nªn dÔ næi ë trong suèt 500 m d íi cïng. Tuy nhiªn, bªn trªn 500 m phÇn tö ®ang n©ng lªn bÞ l¹nh ®i nhanh h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh v dÇn dÇn trë th nh l¹nh h¬n so víi xung quanh. Tuy nhiªn, phÇn tö kh«ng dõng l¹i h¼n ë mùc 500 m, bëi v× nã vÉn cßn mét ®éng l îng ®Èy lªn trªn http://www.ebook.edu.vn 219
kh¸ lín. PhÇn tö dÇn dÇn chËm l¹i råi dõng l¹i, sau ®ã ch×m xuèng d íi do mËt ®é cña nã lín so víi kh«ng khÝ xung quanh. Sau ®ã phÇn tö cã thÓ dao ®éng lªn, xuèng tr íc khi dõng l¹i t¹i mét mùc c©n b»ng n o ®ã. H×nh 6.12. Kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh t¹i mét mùc cã thÓ æn ®Þnh t¹i mùc bªn trªn. § êng liÒn nÐt thÓ hiÖn mét tr¾c diÖn nhiÖt ®é, trong ®ã kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh trong 500 m d íi cïng, nh ng bÞ chÆn ë trªn bëi mét nghÞch nhiÖt. Mét phÇn tö kh«ng khÝ ch a b·o hßa di chuyÓn lªn trªn sÏ bÞ l¹nh ®i theo tèc ®é gi¶m ®o¹n nhiÖt kh« DALR (® êng g¹ch nèi), míi ®Çu l m cho nã nãng v dÔ næi so víi m«i tr êng xung quanh. Sau khi ®i v o líp nghÞch nhiÖt mét kho¶ng c¸ch n o ®ã, phÇn tö kh«ng khÝ ®ang n©ng lªn kh«ng cßn nãng h¬n kh«ng khÝ xung quanh n÷a, v chuyÓn ®éng n©ng lªn tiÕp bÞ chËm l¹i. Tuy nhiªn, phÇn tö vÉn n©ng tiÕp lªn mét kho¶ng c¸ch n o ®ã, v× nã cã mét ®éng n¨ng ®i lªn kh¸ lín. V× n©ng lªn trong nghÞch nhiÖt, nã bÞ l¹nh ®i nhanh h¬n so víi kh«ng khÝ xung quanh v trë nªn ®Ëm ®Æc t ¬ng ®èi. Sau khi ®¹t tíi ®iÓm dõng, phÇn tö kh«ng khÝ nÆng ch×m xuèng v dÇn dÇn dõng l¹i t¹i mét mùc c©n b»ng n o ®ã Líp æn ®Þnh lu«n lu«n cã mÆt t¹i ®é cao n o ®ã ®Ó h·m chuyÓn ®éng th¨ng? C©u tr¶ lêi l : ®óng, bëi v× nÕu kh«ng cã g× kh¸c, phÇn tö n©ng lªn rót côc sÏ gÆp tÇng b×nh l u, ë ®ã rÊt æn ®Þnh. KÕt qu¶ l , ngay c¶ nh÷ng phÇn tö kh«ng khÝ chuyÓn ®éng lªn nhanh nhÊt còng ph¶i dÇn dÇn chËm l¹i v ®¹t tíi mùc c©n b»ng ë bªn trªn ®Ønh cña ®èi l u quyÓn. MÆc dï d«ng b·o lín cã thÓ cã tèc ®é chuyÓn ®éng th¨ng lín ®Õn h¬n 200 km/giê, sù n©ng lªn hiÕm khi v ît qu¸ mét kil«met d íi cïng hoÆc ®¹i lo¹i nh vËy trong b×nh l u quyÓn. http://www.ebook.edu.vn 220
L«i cuèn Khi nãi vÒ mét phÇn tö kh«ng khÝ n©ng lªn, chóng ta ngô ý vÒ mét khèi l îng nhá thùc hiÖn nh÷ng chuyÓn ®éng kh¸c víi khÝ quyÓn xung quanh. ë mét møc ®é n o ®ã, chóng ta cã thÓ h×nh dung mét phÇn tö nh thÕ gièng nh l îng kh«ng khÝ chøa bªn trong qu¶ bãng bay. Nh ng kh¸c víi mét qu¶ bãng bay ® îc bao bäc b»ng m ng cao su máng ®Ó gi÷ biÖt lËp kh«ng khÝ bªn trong nã, phÇn tö kh«ng khÝ kh«ng cã m ng ng¨n ®Ó ng¨n c¶n nã kh«ng bÞ x¸o trén víi kh«ng khÝ xung quanh. Thùc tÕ, khi kh«ng khÝ n©ng lªn, chuyÓn ®éng rèi kh¸ m¹nh sÏ ph¸t sinh, nã l m cho kh«ng khÝ xung quanh bÞ l«i cuèn v o trong phÇn tö. Qu¸ tr×nh n y, gäi l sù l«i cuèn, ®Æc biÖt quan träng ë gÇn phÇn r×a cña nh÷ng ®¸m m©y ®ang lín lªn. Sù l«i cuèn ng¨n c¶n sù t¨ng tr ëng cña m©y, v× nã ® a kh«ng khÝ ch a b·o hßa v o phÇn r×a m©y v do ®ã, l m cho mét sè giät m©y láng bÞ bèc h¬i. Sù bèc h¬i tiªu dïng nhiÖt l îng Èn v v× vËy, l m l¹nh phÇn r×a cña m©y, l m gi¶m ®é næi. Kh«ng khÝ æn ®Þnh th¸i cùc: nghÞch nhiÖt Nh vËy l , chóng ta ®· ®Ò cËp tíi nh÷ng c¬ chÕ l m cho kh«ng khÝ n©ng lªn v ¶nh h ëng cña ®é æn ®Þnh tíi hiÖu qu¶ cña c¸c c¬ chÕ ®ã. B©y giê, chóng ta cÇn xem xÐt nh÷ng h×nh thÕ th¸i cùc nhÊt cña kh«ng khÝ æn ®Þnh, nh÷ng h×nh thÕ liªn quan ®Õn nghÞch nhiÖt. MÆc dï vÒ trung b×nh th× nhiÖt ®é trong tÇng ®èi l u gi¶m theo ®é cao, nh ng cã nh÷ng t×nh huèng n¶y sinh, trong ®ã tr¾c diÖn nhiÖt ®é b×nh th êng bÞ ®¶o ng îc l¹i v nhiÖt ®é t¨ng theo ®é cao. Nh÷ng líp khÝ quyÓn m trong ®ã t×nh huèng n y x¶y ra ® îc gäi l c¸c nghÞch nhiÖt. C¸c phÇn tö kh«ng khÝ ®ang n©ng lªn ®Õn nghÞch nhiÖt gÆp kh«ng khÝ xung quanh nãng h¬n nhiÒu v do ®ã, cã ®é næi ©m rÊt lín. C¸c nghÞch nhiÖt do ®ã cùc kú æn ®Þnh v c¶n trë sù x¸o trén th¼ng ®øng. Mét v i qu¸ tr×nh kh¸c cã thÓ l m cho nh÷ng kiÓu nghÞch nhiÖt kh¸c nhau ph¸t triÓn. Mét trong nh÷ng nghÞch nhiÖt phæ biÕn nhÊt l nghÞch nhiÖt bøc x¹, nã l hÖ qu¶ cña sù l m l¹nh bÒ mÆt. V o nh÷ng trêi quang m©y v Ýt giã hoÆc kh«ng giã, bøc x¹ sãng d i do bÒ mÆt ph¸t ra dÔ d ng tho¸t v o kh«ng gian. §iÒu ®ã l m h¹ thÊp nhiÖt ®é bÒ mÆt ®Êt, ®Õn l ît m×nh, mÆt ®Êt l m l¹nh kh«ng khÝ trùc tiÕp tiÕp xóc víi nã. V× kh«ng khÝ d íi thÊp bÞ l¹nh nhanh h¬n kh«ng khÝ ë xa bªn trªn bÒ mÆt, mét nghÞch nhiÖt sÏ ph¸t triÓn t¹i mùc mÆt ®Êt. NÕu qu¸ tr×nh l m l¹nh ®ñ ®Ó h¹ thÊp nhiÖt ®é ®Õn ®iÓm s ¬ng, th× s ¬ng mï bøc x¹ h×nh th nh. NghÞch nhiÖt g¾n liÒn víi tÊt c¶ c¸c kiÓu s ¬ng mï bøc x¹, nh ng nÕu sù l m l¹nh kh«ng h¹ thÊp nhiÖt ®é tíi ®iÓm s ¬ng, th× nghÞch nhiÖt bøc x¹ cã thÓ tån t¹i m kh«ng cã s ¬ng mï. C¸c nghÞch nhiÖt bøc x¹ xuÊt hiÖn trªn kh¾p thÕ giíi. MÆc dï chóng th êng chØ giíi h¹n ë c¸c ®é cao khiªm tèn bªn trªn bÒ mÆt, song chóng cã thÓ cã nh÷ng t¸c ®éng quan träng ®èi víi n«ng nghiÖp v c¸c ho¹t ®éng kh¸c. Chóng ta sÏ nghiªn cøu hai vÝ dô ë chuyªn môc 6-2: Chuyªn ®Ò: NghÞch nhiÖt bøc x¹ v ho¹t ®éng cña con ng êi. http://www.ebook.edu.vn 221
6-2 Chuyªn ®Ò: NghÞch nhiÖt bøc x¹ v ho¹t ®éng con ng êi V o nh÷ng ®ªm trêi quang, lÆng giã, bøc x¹ sãng d i ph¸t ra tõ bÒ mÆt dÔ d ng ®i qua khÝ quyÓn v tho¸t ra ngo i kh«ng gian. §iÒu ®ã l m cho bÒ mÆt bÞ l¹nh nhanh v l m l¹nh kh«ng khÝ bªn trªn nhê truyÒn nhiÖt. DÜ nhiªn, kh«ng khÝ ë cao h¬n sÏ kh«ng bÞ l¹nh ®i nhanh nh kh«ng khÝ tiÕp gi¸p víi bÒ mÆt v chªnh lÖch nhiÖt ®é mét sè ®é C cã thÓ thÊy trong chØ mét líp d y v i mÐt. V× vËy, c¸c nhiÖt ®é d íi ®iÓm ®ãng b¨ng cã thÓ tån t¹i gÇn mÆt ®Êt, trong khi ë mét kho¶ng c¸ch ng¾n bªn trªn, nhiÖt ®é vÉn gi÷ cao h¬n mùc ®ãng b¨ng. T×nh huèng n y cã nh÷ng ¶nh h ëng nghiªm träng ®èi víi n«ng nghiÖp ë miÒn nam n íc Mü. Khi nhiÖt ®é h¹ tíi ®iÓm ®ãng b¨ng, c©y trång mïa ®«ng dÔ bÞ tæn th ¬ng bëi s ¬ng muèi. §Ó kh¾c phôc vÊn ®Ò n y, n«ng d©n th êng ®Æt c¸c “m¸y t¹o giã” ë bªn trªn v ên c©y ¨n qu¶, nh trªn h×nh 1a. Khi nhiÖt ®é gÇn mÆt ®Êt gi¶m thÊp H×nh 1. (a) C¸c m¸y t¹o giã dïng trong n«ng nguy hiÓm, c¸c m¸y n y sÏ quay ®Ó ®Èy nghiÖp thæi kh«ng khÝ xuèng d íi nh÷ng khi cã nguy c¬ s ¬ng muèi ®Ó ®Èy kh«ng khÝ Êm ë kh«ng khÝ Êm tõ bªn trªn cña nghÞch phÇn trªn nghÞch nhiÖt bøc x¹ tíi c©y trång; nhiÖt xuèng mÆt ®Êt. Do ®ã, kh«ng khÝ (b) Nh÷ng khi c¨ng th¼ng h¬n, ng êi ta cßn sö nguy hiÓm gÇn mÆt ®Êt ® îc thay thÕ khi dông c¸c b×nh s ëi kh«ng khÝ Êm h¬n thæi xuèng. _________________ Víi c¸c nhiÖt ®é thËm chÝ thÊp h¬n, nghÞch nhiÖt m¹nh v l¹nh ®Õn møc n«ng d©n cã thÓ kÝch ho¹t c¸c b×nh hun kh«ng ph ¬ng c¸ch n o hiÖu qu¶. Trong ®èt dÇu nh trªn h×nh 1b. MÆc dï ph¸t tr êng hîp nh thÕ, thiÖt h¹i do s ¬ng x¹ bøc x¹ sãng d i tõ c¸c b×nh hun n y muèi cã thÓ l m mÊt mïa ho n to n. gióp Ých phÇn n o ®Ó b¶o vÖ c©y trång, C¸c vÊn ®Ò g¾n liÒn víi l¹nh ®i bøc song t¸c dông quan träng h¬n cña chóng x¹ v nghÞch nhiÖt kh«ng giíi h¹n ë n«ng l t¹o ra ®èi l u tù do. Gièng nh c¸c nghiÖp. §é æn ®Þnh lín cña nghÞch nhiÖt m¸y t¹o giã, c¸c b×nh hun t¹o nªn x¸o cã thÓ c¶n trë chuyÓn ®éng th¼ng ®øng, trén kh«ng khÝ liªn tôc gi÷a c¸c mùc thÊp l m lo·ng nång ®é c¸c chÊt « nhiÔm gÇn v cao h¬n, nªn kh«ng khÝ bÒ mÆt gi÷ bÒ mÆt. Nh chóng ta sÏ thÊy ë ch ¬ng ® îc cao h¬n ®iÓm ®ãng b¨ng. Cßn mét 14, nghÞch nhiÖt bøc x¹ dï sao còng biÖn ph¸p kh¸c l phun n íc lªn c©y hä kh«ng ph¶i l mét kiÓu duy nhÊt g©y nªn c¸c vÊn ®Ò chÊt l îng kh«ng khÝ. D©n chanh cam. Khi n íc ®ãng b¨ng, Èn nhiÖt th nh phè kh«ng l¹ g× víi mét líp khãi ® îc gi¶i phãng, nã gi÷ Êm cho qu¶ khái máng v ng x¸m gÇn bÒ mÆt v o nh÷ng bÞ ®ãng b¨ng, kh«ng bÞ tæn th ¬ng nÆng. s¸ng l¹nh, trêi trong, khi c¸c nghÞch DÜ nhiªn, v o nh÷ng ®ªm rÊt l¹nh, nh÷ng nhiÖt bøc x¹ hay h×nh th nh nhÊt. http://www.ebook.edu.vn 222
C¸c nh©n tè kh¸c víi sù nguéi l¹nh truyÒn nhiÖt cña bÒ mÆt còng cã thÓ t¹o nªn nh÷ng nghÞch nhiÖt. VÝ dô, khi mét front l¹nh hoÆc nãng hiÖn diÖn, mét ®íi chuyÓn tiÕp ph©n c¸ch c¸c khèi kh«ng khÝ nãng v l¹nh. Biªn ph©n c¸ch kh«ng n»m ngang, m t¹o th nh mét c¸i nªm cña kh«ng khÝ l¹nh n»m d íi kh«ng khÝ nãng h¬n, nh trªn h×nh 6.13. KÝch th íc theo ph ¬ng ngang cña nh÷ng nghÞch nhiÖt front cã thÓ tíi h ng tr¨m kil«met v ®é cao cña nghÞch nhiÖt t¨ng lªn theo kho¶ng c¸ch kÓ tõ r×a phÝa tr íc cña front. M a r¬i bªn trªn mét bÒ mÆt rÊt l¹nh cã thÓ ®ãng th nh b¨ng tr íc khi ®¹t tíi mÆt ®Êt (dÉn tíi m a tuyÕt), hoÆc r¬i lªn mÆt ®Êt, dÉn ®Õn m a kÕt b¨ng cßn nguy hiÓm h¬n nhiÒu. H×nh 6.13. NghÞch nhiÖt front. Tr¾c diÖn nhiÖt ®é ® îc vÏ b»ng ® êng ®Ëm liÒn nÐt Nh÷ng nghÞch nhiÖt lín h¬n v quan träng ®èi víi khÝ t îng häc l c¸c nghÞch nhiÖt gi¸ng, g©y nªn do chuyÓn ®éng ch×m xuèng cña kh«ng khÝ (hay qu¸ tr×nh gi¸ng). H·y nhí l¹i r»ng mét líp kh«ng khÝ sÏ bÞ nÐn v nãng lªn trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng ®i xuèng. Do bÞ nÐn, ®é d y cña líp gi¶m, cã nghÜa l ®Ønh trªn cña líp h¹ thÊp xuèng mét kho¶ng c¸ch lín h¬n so víi ®¸y cña líp. ChuyÓn ®éng gi¸ng c ng l©u th× c ng l m cho nhiÖt ®é t¨ng lªn nhiÒu h¬n t¹i ®Ønh líp so víi t¹i ®¸y v do ®ã, t¹o th nh mét nghÞch nhiÖt. H×nh 6.14. NghÞch nhiÖt gi¸ng h×nh th nh khi kh«ng khÝ chuyÓn ®éng ®i xuèng nh ng kh«ng ®¹t ®Õn tËn bÒ mÆt ChuyÓn ®éng gi¸ng phæ biÕn ë c¸c r×a phÝa ®«ng cña nh÷ng vïng ¸p cao lín v ë nh÷ng vïng xu«i theo chiÒu giã sau c¸c d·y nói lín. V× kh«ng khÝ gi¸ng kh«ng h¹ thÊp tíi tËn bÒ mÆt, nªn ®¸y cña nghÞch nhiÖt cã thÓ n»m ë v i tr¨m mÐt bªn trªn bÒ mÆt. KÕt qu¶ l , c¸c nghÞch nhiÖt gi¸ng rÊt kh¸c biÖt víi c¸c nghÞch nhiÖt bøc http://www.ebook.edu.vn 223
x¹, c¸c nghÞch nhiÖt bøc x¹ cã ®¸y n»m ë mùc mÆt ®Êt. Mét tr¾c diÖn nhiÖt ®é ®iÓn h×nh ®èi víi nghÞch nhiÖt gi¸ng ® îc biÓu diÔn trªn h×nh 6.14. H·y l u ý r»ng ®Ønh cña líp nghÞch nhiÖt nãng h¬n so víi ®¸y cña nã h¬n 10oC. §ã l mét chªnh lÖch lín, nh ng kh«ng ph¶i l kh«ng phæ biÕn. Mét vÝ dô ngo¹n môc vÒ nghÞch nhiÖt gi¸ng cã thÓ gÆp thÊy h ng n¨m trong thêi gian tõ th¸ng 4 ®Õn th¸ng 9 ë Mü. Mét hÖ thèng ¸p suÊt cao rÊt lín, ® îc gäi l ¸p cao Hawaii, th êng h×nh th nh trªn c¸c vÜ ®é trung b×nh cña B¾c Th¸i B×nh D ¬ng. Khi kh«ng khÝ mùc trªn cao chuyÓn ®éng xoay ë phÝa ngo¹i vi cña t©m ¸p suÊt cao, chuyÓn ®éng gi¸ng xuÊt hiÖn trªn vïng bê phÝa nam California v t¹o th nh mét nghÞch nhiÖt. §iÒu n y t¹o ra mét “c¸i mò” ch¾n kh«ng cho c¸c chÊt « nhiÔm ph¸t t¸n th¼ng ®øng lªn trªn, gióp cho Los Angeles trë th nh mét trong nh÷ng n¬i « nhiÔm kh«ng khÝ nÆng nÒ nhÊt ë B¾c Mü. C¸c lo¹i m©y M©y cã thÓ cã nhiÒu h×nh d¹ng v kÝch th íc kh¸c nhau v cã thÓ xuÊt hiÖn ë gÇn bÒ mÆt hoÆc trªn c¸c ®é cao lín. PhÇn lín c¸c kiÓu m©y xuÊt hiÖn trong ®èi l u quyÓn, nh ng mét sè xuÊt hiÖn trong b×nh l u quyÓn v thËm chÝ trong trung quyÓn. C¸c ®¸m m©y cã thÓ chøa nh÷ng giät n íc láng, tinh thÓ b¨ng hoÆc hçn hîp c¶ hai. Chóng cã thÓ d y hoÆc máng v cã dung l îng n íc láng hoÆc tinh thÓ b¨ng cao hoÆc thÊp. V× vËy, dÔ d ng thÊy t¹i sao c¸c nh khÝ t îng häc muèn cã mét s¬ ®å ph©n lo¹i ®Ó ph©n ®Þnh c¸c d¹ng m©y víi nhau. HÖ thèng ®Çu tiªn ® îc chÊp nhËn réng r·i ®Ó ph©n lo¹i m©y do nh tù nhiªn häc ng êi Anh, Luke Howard, ®Ò xuÊt v o n¨m 1803. HÖ thèng n y chia m©y th nh bèn lo¹i c¬ b¶n: 1. M©y ti (Cirrus) – m©y tõ b¨ng máng, l a th a; 2. M©y tÇng (Status) – m©y gåm nhiÒu líp; 3. M©y tÝch (Cumulus) – m©y ph¸t triÓn m¹nh theo chiÒu th¼ng ®øng; 4. M©y vò (Nimbus) – m©y g©y m a. S¬ ®å ph©n lo¹i m©y m chóng ta ®ang dïng ë ®©y l mét phiªn b¶n c¶i biªn cña ph©n lo¹i Howard, gi÷ l¹i bèn lo¹i m©y c¬ b¶n ®ã, nh ng cßn cho phÐp nh÷ng tæ hîp míi (vÝ dô, m©y ti tÇng (Cirrostratus) cã c¸c ®Æc tr ng cña m©y ti v m©y tÇng). M êi lo¹i m©y chÝnh kÕt qu¶ ® îc nhãm l¹i theo ®é cao v h×nh d¹ng cña c¸c lo¹i m©y c¬ b¶n: 1. M©y tÇng cao – ti (Cirrus), ti tÇng (Cirrostratus) v ti tÝch (Cirrocumulus) 2. M©y tÇng trung – tÇng cao (Altostratus) v tÝch cao (Altocumulus) 3. M©y tÇng thÊp – tÇng (Stratus), tÇng tÝch (Stratocumulus) v vò tÇng (Nimbostratus) 4. M©y ph¸t triÓn th¼ng ®øng m¹nh – tÝch (Cumulus) v vò tÝch (Cumulo- nimbus) M êi lo¹i m©y chÝnh theo s¬ ®å n y ® îc kh¸i qu¸t trong b¶ng 6.1v h×nh 6.15. http://www.ebook.edu.vn 224