Thời tiết và khí hậu - Phần 1 Năng lượng và khối lượng - Chương 4

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 - 1 Năng lượng và khối lượng - Chương 4 Áp suất khí quyển và gió
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thời tiết và khí hậu - Phần 1 Năng lượng và khối lượng - Chương 4 Ch ¬ng 4 ¸p suÊt khÝ quyÓn v giã Giã cã thÓ g©y t¸c ®éng trùc tiÕp lªn c¶m gi¸c cña chóng ta kÓ c¶ trong ®iÒukiÖn thêi tiÕt dÞu nhÊt. Mét c¬n giã nhÑ cã thÓ l m cho mét buæi chiÒu nãng nùc trënªn dÔ chÞu h¬n, hoÆc nã cã thÓ l m cho mét ®ªm ®«ng trë th nh rÊt l¹nh. Nh ng®«i khi, chuyÓn ®éng kh«ng khÝ cã thÓ t¸c ®éng tíi cuéc sèng chóng ta theo nh÷ngc¸ch m¹nh mÏ h¬n nhiÒu. C d©n c¸c vïng phÝa ®«ng Washington v Oregon vÉnnhí m·i vÒ ®iÒu n y v o ng y 25 th¸ng 9 n¨m 1999, khi Êy giã m¹nh tíi 135 km/giêg©y nªn mét trËn b·o c¸t mï mÞt kÐo theo mét lo¹t tai häa. Trong ng y h«m Êy, 6ng êi bÞ thiÖt m¹ng, 23 ng êi bÞ th ¬ng, nhiÒu ®o¹n ® êng cao tèc bÞ ngõng trÖho n to n trong nhiÒu giê. §iÒu tåi tÖ nhÊt trong sè c¸c tai häa giao th«ng ®· x¶yra trªn xa lé liªn bang sè 84 ë vïng ®«ng b¾c Oregon. ¤ng gi 58 tuæi Harold Fell®· diÔn t¶ l¹i tr¶i nghiÖm cña m×nh: “Mét chiÕc xe t¶i 18 b¸nh ®· lao vôt qua chóngt«i v ®iÒu tiÕp sau m t«i ® îc biÕt l nã dõng s÷ng ngay gi÷a ® êng. Nã ®øngsõng s÷ng ngay tr íc mÆt t«i”. Fell v vî «ng chØ bÞ th ¬ng nhÑ, nh ng ch¾c ch¾nhä ph¶i thÊy m×nh ®· may m¾n l m sao khi ® îc chøng kiÕn c¶nh t îng tai häa vnhËn ra 4 ng êi thiÖt m¹ng gi÷a ®èng vì vôn cña 16 chiÕc xe kh¸c bÞ dÝnh. Dï l chóng ta thi tho¶ng cã quan t©m ®Õn t×nh h×nh giã, song Ýt ng êi trongchóng ta chó ý nhiÒu tíi mét th nh tè rÊt liªn quan cña thêi tiÕt - ®ã l ¸p suÊt khÝquyÓn. Thö hái, ®· bao nhiªu lÇn b¹n hñy bá cuéc d· ngo¹i bëi ¸p suÊt rÊt thÊp?Hay b¹n thÊy bao nhiªu ng êi cã quÇn ¸o chuyªn dông cho nh÷ng ng y ¸p cao? MÆc dï hiÕm khi ® îc chó ý ®Õn trong cuéc sèng h ng ng y, nh ng ¸p suÊtkh«ng khÝ ¶nh h ëng rÊt s©u s¾c tíi nh÷ng th«ng sè thêi tiÕt kh¸c cã t¸c ®éng métc¸ch trùc tiÕp h¬n nhiÒu. VÝ dô, nh÷ng biÕn thiªn theo ph ¬ng ngang cña ¸p suÊtkhÝ quyÓn l nguyªn nh©n trùc tiÕp cña chuyÓn ®éng giã. V bëi v× kh«ng khÝ gi¸ngxuèng ë c¸c khu vùc ¸p suÊt bÒ mÆt cao v th¨ng lªn ë c¸c vïng ¸p suÊt bÒ mÆtthÊp, nªn nh÷ng chªnh lÖch ¸p suÊt t¸c ®éng m¹nh tíi x¸c suÊt h×nh th nh m©y vgi¸ng thñy. Ch ¬ng n y giíi thiÖu nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ ¸p suÊt v ph©n bè ¸p suÊttheo ph ¬ng th¼ng ®øng v ph ¬ng ngang. Chóng ta xem xÐt quan hÖ gi÷a ¸p suÊtv nh÷ng tham sè khÝ quyÓn kh¸c, c¸c qu¸ tr×nh g©y nªn biÕn ®æi ¸p suÊt theoph ¬ng ngang v th¼ng ®øng. Trªn c¬ së n y, chóng ta cã thÓ tiÕn tíi xem xÐt c¸ch×nh thÕ b·o ë nh÷ng ch ¬ng sau.Kh¸i niÖm vÒ ¸p suÊt KhÝ quyÓn chøa mét sè l îng lín c¸c ph©n tö khÝ bÞ l«i kÐo vÒ phÝa Tr¸i §Êt bëi http://www.ebook.edu.vn 127lùc träng tr êng. C¸c ph©n tö n y t¸c ®éng mét lùc lªn tÊt c¶ c¸c bÒ mÆt m chóngtiÕp xóc v phÇn lùc n y t¸c ®éng lªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt l ¸p suÊt (xemchuyªn môc 4-1: Nh÷ng nguyªn lý vËt lý: VËn tèc, gia tèc, lùc v ¸p suÊt). TÊtnhiªn, kh¸i niÖm ¸p suÊt kh«ng chØ liªn quan tíi khÝ t îng häc, m l c¬ së cña tÊtc¶ c¸c khoa häc vËt lý. Trong hÇu hÕt c¸c øng dông khoa häc vËt lý, ®¬n vÞ chuÈncña ¸p suÊt l Pascal (Pa), nh ng ë Mü, c¸c nh khÝ t îng dïng milliba (mb), b»ng100 Pa. C¸c nh khÝ t îng ë Cana®a l¹i sö dông mét ®¬n vÞ kh¸c - kil«pascal (kPa),b»ng 1000 Pa, hay 10 mb. §Ó so s¸nh, ¸p suÊt t¹i mùc n íc biÓn ®iÓn h×nh b»ngkho¶ng 1000 mb (100 kPa) – hoÆc chÝnh x¸c h¬n l 1013,2 mb. H×nh 4.1. ChuyÓn ®éng cña c¸c ph©n tö kh«ng khÝ (biÓu diÔn b»ng c¸c chÊm víi nh÷ng mòi tªn) trong mét hép chøa kÝn t¸c ®éng mét ¸p suÊt lªn c¸c th nh bªn trong (a). ¸p suÊt cã thÓ t¨ng lªn b»ng c¸ch l m t¨ng mËt ®é c¸c ph©n tö (b) hoÆc l m t¨ng nhiÖt ®é (c). Tèc ®é cña c¸c ph©n tö (v do ®ã nhiÖt ®é) ® îc biÓu diÔn b»ng møc ®é x¸m v ®é d i cña c¸c mòi tªn. http://www.ebook.edu.vn128 §Ó hiÓu c¸c tÝnh chÊt cña ¸p suÊt, h·y xem h×nh 4.1 m« t¶ mét hép kh«ng khÝ®ãng kÝn. C¸c ph©n tö khÝ bÞ giam kh«ng ngõng chuyÓn ®éng qua l¹i v t¸c ®éngmét ¸p suÊt lªn th nh phÝa trong cña hép (a). ¸p suÊt kh«ng khÝ tû lÖ thuËn víi sèlÇn va ch¹m gi÷a ph©n tö khÝ v th nh hép. Chóng ta cã thÓ l m t¨ng ¸p suÊt b»nghai c¸ch. C¸ch thø nhÊt l t¨ng mËt ®é kh«ng khÝ b»ng c¸ch b¬m kh«ng khÝ v ohép hoÆc l m gi¶m thÓ tÝch hép (b). C¸ch thø hai l l m t¨ng nhiÖt ®é kh«ng khÝ,trong tr êng hîp n y, c¸c ph©n tö khÝ t¸c ®éng ¸p suÊt lín h¬n v× chóng chuyÓn®éng nhanh h¬n (c). Nh vËy, ¸p suÊt thÓ hiÖn c¶ mËt ®é v nhiÖt ®é cña chÊt khÝ. NÕu kh«ng khÝ trong hép l mét hçn hîp c¸c chÊt khÝ (nh trong khÝ quyÓn),mçi chÊt khÝ g©y ra l îng ¸p suÊt riªng cña nã, gäi l ¸p suÊt riªng phÇn. ¸p suÊttæng céng t¸c ®éng b»ng tæng cña c¸c ¸p suÊt riªng phÇn. Quan hÖ n y ® îc biÕt®Õn nh l ®Þnh luËt Dalton. Trªn Tr¸i §Êt, hép chøa ® îc bao quanh bëi khÝ quyÓn, nã t¹o ra ¸p suÊt lªnth nh hép bªn ngo i. B©y giê, xem ®iÒu g× sÏ x¶y ra nÕu chóng ta më n¾p hép hoÆcl m mét lç thñng ë c¹nh hép. NÕu ¸p suÊt ë bªn n ...